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        醫(yī)療建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計思路探討

        2018-05-14 07:17:55柯紅
        裝飾裝修天地 2018年18期
        關(guān)鍵詞:空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)新風(fēng)

        柯紅

        摘 要: 以汕頭某綜合醫(yī)院為例,介紹空調(diào)系統(tǒng)劃分、設(shè)備選型、氣流組織、節(jié)能控制等設(shè)計探討

        關(guān)鍵詞:潔凈區(qū)域;空調(diào)系統(tǒng);循環(huán)機組;新風(fēng);排風(fēng)

        1 引言

        醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)常常被人們視為衡量一個國家生活水平和社會發(fā)展的重要指標(biāo)。醫(yī)療建筑是所有民用建筑中最為復(fù)雜和特殊的建筑類型之一。醫(yī)療建筑的空調(diào)設(shè)計不同于其它公共建筑,不僅要提供舒適的環(huán)境,而且滿足病人及醫(yī)護人員的安全、適宜的就醫(yī)和工作環(huán)境,因此空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計尤為重要。此外,醫(yī)療建筑的能耗強度大,空調(diào)系統(tǒng)在建筑能耗所占比例較高,所以在保證醫(yī)療建筑功能性的前提下,需提高其節(jié)能效果?,F(xiàn)結(jié)合汕頭市某醫(yī)院空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)及及凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計談幾點體會

        2 工程概況

        工程位于汕頭市,為綜合門診醫(yī)技樓,建筑面積達(dá)55600m2,建筑高度33.7m,地下2層,地上6層。功能包括門診區(qū)、急診區(qū)、藥房、醫(yī)技區(qū)、檢驗區(qū)、重癥監(jiān)護區(qū)(ICU)、中心供應(yīng)、靜脈配置、中央手術(shù)區(qū)等??紤]到汕頭地處夏熱冬暖地區(qū),大樓設(shè)中央空調(diào)系統(tǒng),滿足夏季供冷,不考慮冬季供暖(除潔凈區(qū)域)

        3 系統(tǒng)設(shè)計分析

        3.1 醫(yī)院空調(diào)的功能和特點

        醫(yī)院空調(diào)的功能絕不僅在于提高環(huán)境的舒適性,多數(shù)情況下,適宜的空調(diào)環(huán)境是治療與康復(fù)的一個重要因素,在某些情況下,甚至是主要的治療方法。大量的醫(yī)學(xué)臨床研究表明,病人在適宜額空調(diào)環(huán)境中,通常比在非控制環(huán)境中體質(zhì)恢復(fù)更快。醫(yī)院的空調(diào)是預(yù)防和治療疾病的手段之一,同時也可以看出,醫(yī)院對空調(diào)環(huán)境要求的多樣性和復(fù)雜性。

        3.2 空調(diào)負(fù)荷概況

        醫(yī)院的特點是既有工作日需要維持的環(huán)境參數(shù)場所,又要定時使用場所,還有應(yīng)急使用的場所。使用條件各異,其負(fù)荷的日波動、年波動大。醫(yī)院各部門因功能不同冷熱負(fù)荷耗量差別很大。

        3.3 設(shè)計參數(shù)

        4 空調(diào)冷熱源設(shè)計

        工程在地下2層設(shè)制冷站,冷源采用離心式冷水機組和螺桿式冷水機組。大溫差空調(diào)供回水溫度為6/12°C,水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng)。在地下1層設(shè)鍋爐房和換熱站,熱源為燃?xì)忮仩t,供回水溫度為95/70°C,經(jīng)換熱站后,供空調(diào)系統(tǒng)使用。鍋爐房內(nèi)設(shè)蒸汽鍋爐,滿足醫(yī)院潔凈空調(diào)加濕及醫(yī)療蒸汽使用。為保證潔凈區(qū)域空調(diào)的可靠性,在屋面增加一套獨立冷熱源,冷熱源采用風(fēng)冷熱泵機組。冷水供回水溫度為7/12°C,熱水供回水溫度45/40°C,空調(diào)水系統(tǒng)為四管制,加濕采用二次干蒸汽

        5 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

        5.1 空氣處理及末端設(shè)備

        (1) 門診區(qū)、急診區(qū)、藥房等區(qū)域采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)機組集中放置于6層空調(diào)機房。(2)醫(yī)療街等大空間采用全空氣系統(tǒng),氣流組織為上送上回。(3)放射科、檢驗科等采用全新風(fēng)直流空調(diào)系統(tǒng),空調(diào)機組集中放置。

        5.2 排風(fēng)系統(tǒng)

        醫(yī)院各部門功能不同,排風(fēng)系統(tǒng)按區(qū)域設(shè)置,排風(fēng)量按新風(fēng)量及房間正負(fù)壓要求確定;排風(fēng)機設(shè)置與7層屋面,高空排放。

        壓力要求:機械送、排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)使院區(qū)壓力從清潔區(qū)→半污染區(qū)→污染區(qū)依次降低,清潔區(qū)為正壓區(qū),污染區(qū)為負(fù)壓區(qū)。 清潔區(qū)送風(fēng)量大于排風(fēng)量,污染區(qū)排風(fēng)量大于送風(fēng)量。

        6 潔凈空調(diào)系統(tǒng)

        潔凈空調(diào)設(shè)計應(yīng)符合GB50333-2013《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》及GB50139-2014《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》要求

        6.1 潔凈區(qū)域空調(diào)分區(qū)原則

        潔凈區(qū)域有不同等級分區(qū),氣流只能從高等級的空間向低等級的空間、從無菌區(qū)向非無菌區(qū)定向流動,也就是要求潔凈區(qū)始終維持有序的壓力分布,避免交叉感染或污染室內(nèi)空氣

        6.2 潔凈區(qū)域空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置

        潔凈區(qū)域空調(diào)有空氣凈化要求,潔凈室采用全空氣系統(tǒng),空氣處理機組根據(jù)房間內(nèi)的溫濕度信號調(diào)節(jié)送風(fēng)狀態(tài),可以通過空氣處理機組內(nèi)的不同配置實現(xiàn)不同狀態(tài)下的溫濕度控制。其輔助用房及辦公室采用帶中高效過濾器的凈化風(fēng)機盤管加新風(fēng)的系統(tǒng)。

        6.3 潔凈空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

        潔凈室空調(diào)系統(tǒng)采用一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng),集中設(shè)置新風(fēng)處理機組處理室外新風(fēng),新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)點焓值,處理好的新風(fēng)與循環(huán)空調(diào)處理機組的回風(fēng)混合后、再進行過濾、加溫(降溫)、加濕(除濕)處理,達(dá)到恒溫恒濕的標(biāo)準(zhǔn),這樣可滿足室內(nèi)溫濕度控制要求,控制精度高,運行穩(wěn)定。

        潔凈區(qū)域各房間有不同的潔凈要求,必須維持一定的壓力梯度,新風(fēng)機組不僅承擔(dān)新風(fēng)量的需求還承擔(dān)維持潔凈區(qū)域的正壓風(fēng)量。當(dāng)潔凈區(qū)域處于工作模式,新風(fēng)量至高檔,運行此區(qū)域的循環(huán)空調(diào)機組及相應(yīng)的排風(fēng)機;當(dāng)潔凈區(qū)域處于非工作模式,新風(fēng)自動調(diào)至抵擋,維持所需正壓,同時關(guān)閉排風(fēng)機。對于正、負(fù)壓手術(shù)室的壓力控制,采用2臺排風(fēng)機,根據(jù)工作狀態(tài)正負(fù)壓要求啟動不同的排風(fēng)機,正壓運行時,啟動風(fēng)量小的排風(fēng)機,負(fù)壓運行時,啟動風(fēng)量大的風(fēng)機。

        6.4 潔凈區(qū)氣流組織

        由于設(shè)備層設(shè)置與潔凈區(qū)上層,送風(fēng)管道從頂板開洞接入潔凈區(qū)送風(fēng)裝置,潔凈區(qū)域的氣流組織在于迅速有效的排出塵菌污染,送風(fēng)口設(shè)在頂部,通過高效過濾器的潔凈氣流自上而下流動,回風(fēng)管道至潔凈區(qū)下部回風(fēng)口是比較有利的氣流組織形式,潔凈區(qū)上部設(shè)置排風(fēng)口,排風(fēng)量較小,再適當(dāng)控制風(fēng)速,消除干擾。對于潔凈走廊及輔助用房等潔凈等級偏低的區(qū)域采用上送上回的氣流組織,可以節(jié)省空間高度簡化管線。

        7 設(shè)計思考

        7.1 由于醫(yī)院各部門的使用時間、溫濕度、潔凈度、特殊性各不同。因此空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)要細(xì)化,同時考慮區(qū)域之間的獨立與調(diào)節(jié)的能力

        在負(fù)荷分析的基礎(chǔ)上,選擇大小不同的制冷機搭配使用,其中一臺制冷量小的機組滿足潔凈區(qū)域設(shè)計負(fù)荷的80%,,在過渡季節(jié)制冷量小的機組可以發(fā)揮其有效作用。由于醫(yī)院的特殊性,需設(shè)置一套獨立冷源服務(wù)于潔凈區(qū)域,保證潔凈區(qū)域運行的可靠性及靈活性,在過渡季節(jié)其優(yōu)勢突顯。項目地處夏熱冬暖地區(qū)空調(diào)水系統(tǒng)采用兩管制為主,對于潔凈等級要求較高的區(qū)域,局部采用四管制空調(diào)水系統(tǒng)。系統(tǒng)簡單,投資少。

        7.2 醫(yī)院自身免疫力弱,同時又是醫(yī)患聚集之處,控制空氣的流向避免交叉感染是醫(yī)院空調(diào)的職責(zé)

        選擇合理的新、排風(fēng)口位置尤為重要,新風(fēng)口位置應(yīng)設(shè)置在室外清潔區(qū)域,同時遠(yuǎn)離散發(fā)異味、污染、粉塵的房間。項目排風(fēng)集中高空排放,避免新、排風(fēng)短路,局部區(qū)域高污染排風(fēng)結(jié)合主導(dǎo)風(fēng)向、鄰近建筑、風(fēng)速等因素設(shè)計。

        潔凈區(qū)域主要通過空氣循環(huán)來過濾空氣中的塵埃、細(xì)菌等,實現(xiàn)對空氣中非生物粒子和生物粒子的控制,空氣過濾是最有效、安全、經(jīng)濟的除菌方法,是保證潔凈度的重要環(huán)節(jié),合理的配置過濾系統(tǒng),不但可以提高綜合過濾效率,而且可以大大延長過濾器的使用壽命,從而降低運行成本。項目對潔凈區(qū)循環(huán)系統(tǒng)設(shè)四級過濾,即回風(fēng)口的粗效過濾,循環(huán)機組的粗效、中效過濾及送風(fēng)口的高效過濾。新風(fēng)集經(jīng)粗效過濾、中效過濾、亞高效過濾集中處理送至各循環(huán)機組。

        7.3 潔凈空調(diào)具有初投資大、后期運行費用偏高的特點,醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)能耗遠(yuǎn)大于普通中央空調(diào)破,在滿足功能要求的前提下,應(yīng)充分考慮綠色節(jié)能的技術(shù)措施

        (1)初期選擇節(jié)能合理的空調(diào)方案,細(xì)化分區(qū),不同區(qū)域獨立控制。(2)保證潔凈的基礎(chǔ)上,采用較低的換氣次數(shù),選定合適的新風(fēng)比,在滿足衛(wèi)生和正壓要求的條件下,盡可能減少排風(fēng)量,合理利用室外新風(fēng);利用熱交換的原理,回收排風(fēng)能量,預(yù)處理新風(fēng)。(3)提高冷水機組的COP,采用高效率的風(fēng)機、水泵、機組等節(jié)能型產(chǎn)品。(4)空調(diào)水系統(tǒng)采用一級泵大溫差運行,減少輸配能耗比。(5)潔凈區(qū)域的新風(fēng)機組和循環(huán)機組采用變頻技術(shù),自動恒定風(fēng)量,使房間溫濕度、潔凈度得到保證。(6)送風(fēng)采用三級消聲裝置,回風(fēng)采用兩級消聲裝置,保證房間噪音達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求。

        7.4 空氣調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)通過智能化控制使整個潔凈系統(tǒng)穩(wěn)定而正常工作

        (1)潔凈區(qū)域的每臺凈化循環(huán)空調(diào)機組獨立控制柜,凈化型新風(fēng)機組、排風(fēng)機組由對應(yīng)凈化循環(huán)空調(diào)機組控制。(2)凈化空調(diào)機組自控采用自動控制系統(tǒng),自控系統(tǒng)信號直接傳送到手術(shù)室、護士站等位置顯示室內(nèi)空調(diào)狀況和機組的運行狀況,工作人員可以遠(yuǎn)程控制空調(diào)機組。(3)凈化空調(diào)機組按照濕度優(yōu)先模式,即優(yōu)先滿足房間濕度,當(dāng)房間濕度到達(dá)設(shè)定值時,再根據(jù)濕度調(diào)節(jié)溫度至設(shè)定的范圍。(4)新風(fēng)機組與循環(huán)機組實行連鎖控制,即同一新風(fēng)系統(tǒng)內(nèi),只要有一臺循環(huán)機組開啟,則新風(fēng)機組必須開啟,只有當(dāng)循環(huán)機組全部關(guān)閉后,對應(yīng)的新風(fēng)機組才能關(guān)閉。(5)排風(fēng)機與循環(huán)機組實現(xiàn)連鎖控制,即循環(huán)機組開啟,所對應(yīng)的手術(shù)室的排風(fēng)機亦開啟,當(dāng)循環(huán)機組關(guān)閉后,所對應(yīng)的排風(fēng)機也相應(yīng)的關(guān)閉。

        8 結(jié)束語

        作為暖通空調(diào)設(shè)計人員,在參與項目前必須對醫(yī)院的建筑構(gòu)造、功能、運營、運作方式等方面有一個系統(tǒng)的認(rèn)識與了解,分析數(shù)據(jù),在滿足規(guī)范的前提下,提高舒適度同時最大化地實現(xiàn)節(jié)能

        參考文獻:

        [1] GB 50333-2013.醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范[S].

        [2] 涂光備.醫(yī)院建筑空調(diào)凈化與設(shè)備,中國建筑工業(yè)出版社.

        [3] 許鐘麟.空氣潔凈技術(shù)原理,同濟大學(xué)出版社.

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