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综合性医院暖通空调设计分析

2024-03-01张海燕深圳市建筑设计研究总院有限公司合肥分院安徽合肥230081

安徽建筑 2024年2期
关键词:院区排风新风

张海燕 (深圳市建筑设计研究总院有限公司合肥分院,安徽 合肥 230081)

1 工程概况

安徽省某医院项目用地位于安徽省合肥市,项目规划总用地面积约为70259.70m2,拟建总建筑面积约19.1万m2,其中地上建筑面积约13.2 万m2,地下建筑面积约5.9 万m2。一期总建筑面积为14.42 万m2,其中地上建筑面积为11.3 万m2,地下建筑面积为3.12 万m2,如图1 所示。项目的主要功能分布情况如下。

图1 项目鸟瞰图

一期主要由住院、门诊、医技综合楼、地下室、后勤综合楼、锅炉房及污水站单体组成。

其中住院楼A 地下一层,地上十五层,建筑高度为63.8m,一层的主要功能有住院大厅、中心药房、消防控制室,二~三层为科室NICU,四~十二层为住院病房及其辅助用房,十三~十五层为月子中心。

住院楼B 地下一层,地上十五层,建筑高度为63.8m,一层主要功能有肠道感染门诊区、呼吸道感染门诊区、住院大厅,二层为PICU 及其配套用房,四~十五层为住院病房。

医技楼一层主要由门诊大厅、急诊、中心药房、放射科、中心供应组成,二层由眼科、五官科、输液中心、超声中心及病理科、临床医学检验中心组成,三层为人流手术室、诊室、静脉配置中心、内窥镜中心、产房等配套用房,四层为体检区,中药房、西药房、遗传生殖中心、ICU监护室、中心手术室及其配套用房,五层为手术部的设备层以及辅助办公用房、网络机房、中央控制室,建筑高度约23.0 m。

后勤综合楼一~二层为餐厅及其配套厨房,三层为院区办公会议用房,四层为多功能厅。地上四层,建筑高度为23.7 m。

锅炉房及污水处理站独立设置于院区西北角。

2 空调通风系统设计

2.1 室内主要设计参数

室内主要设计参数如表1所示。

表1 室内设计参数

2.2 通风设计参数

通风设计参数如表2所示。

表2 通风设计参数

2.3 空调冷热负荷

院区的总空调面积约为10.4万m2,夏季空调总综合冷负荷约为14439kW,舒适性空调冷负荷约为12691kW,预留四管制区域冷负荷为2556kW。总热负荷约为11550kW,舒适性空调热负荷为10153kW,预留四管制区域热负荷为2045kW。

3 空调系统设计

3.1 空调冷热源系统

制冷机房及换热机房集中设置于负荷中心医技楼地下室一层,在位于院区全年运行最小频率风向的上风侧,院区的西边角独立设置了蒸汽锅炉房。

3.1.1 空调冷源系统

整个院区舒适性空调的冷负荷由3台1000RT离心式冷水机组+1台500RT螺杆式冷水机组负担,并作为净化区域备用冷源,进出水温度为12℃/6℃。在住院楼屋面上设置了4 台超低噪音横流式冷却塔配套冷源系统,冷却水的进出水温为37℃/32℃,另设4 台600kW 风冷热泵机组负担净化区域的全天冷负荷,风冷热泵机组设置在医技楼裙房屋面。

3.1.2 空调热源系统

热源采用0.4MPa 市政蒸汽,经设置4 台2500kW 汽-水板式换热机组,负担院区舒适性空调及四管制区域的空调热负荷,机组的进出水温度为50℃/60℃。制冷机房内设置了20m3凝结水箱,用于回收汽-水板式换热机组凝结水,凝结水作为冬季空调系统循环补水以及为生活用水预热。

同时在锅炉房内设置了蒸汽压力1.25MPa 的两台3t 燃气蒸汽锅炉,作为中心供应消毒、整个院区手术室、ICU 等其他净化区域的新风加湿以及局部生活热水备用蒸汽的蒸汽源。蒸汽及蒸汽凝结水通过室外直埋热力管道输送至制冷机房/锅炉房,蒸汽凝结水作为蒸汽锅炉的补水。

3.1.3 特殊空调需求

消防控制中心、值班室、电梯机房和重要机房等需要24h 提供空调的区域,均设独立分体式空调或变制冷剂流量多联机空调系统,以满足其房间功能特殊性要求。

医院数据中心、弱电机房采用风冷型恒温恒湿机房空调。

3.2 空调水系统

院区空调冷热水采用一级泵变流量系统,夏季冷水供回水温度为12℃/6℃,冬季热水供回水温度为60℃/50℃。冷冻水泵采用变频调速运行。

舒适性空调冷热水管均采用两管制,净化区域及需要提前或延迟供暖的产科、月子中心均采取四管制。舒适性空调冷、热水系统均采用同程式系统。冷却水系统采用开式机械循环系统,低噪音横流冷却塔设置于住院楼屋面,冷却塔采取并联运行方式。定压系统采用自动定压排气装置进行定压补水,设备设置于地下室制冷机房内。空调冷水、冷却水系统分别采用全自动综合水处理仪,对空调冷水/冷却水进行除垢、除锈、杀菌灭藻。

集分水器上支路按照空调使用时间及特殊功能分区的不同,分设环路,常规分为8h 空调区域办公楼、门诊、医技环路,24h 空调区域住院、急诊、产科等环路。净化空调系统设置独立的水环路,可独立供冷供热。同时在舒适性空调分集水器上设置独立的环路,在空调季由集中式冷热源供冷供热,过渡季时由其独立的冷热源供冷供热。

3.3 空调风系统

高大空间末端均采用了全空气空调系统,如门诊大厅、报告厅等区域。室外的新风从室外取入除尘后与回风混合,经空气处理机组盘管冷却、加压后再经消声器、风管、风口(旋流风口、喷口、散流器等)送至服务区域。气流组织采取侧送、上送上回、下回形式。新风入口、回风管设电动多叶调节阀,可根据室内负荷需要及季节变化而调节新、回风量。过渡季节可实现空调区域的全新风运行。

小空间的区域末端均采用了风机盘管+新风系统,如诊室、候诊、办公等,暗房间区域同时设有排风系统。

住院楼新排风系统的设置。新风系统按楼层设置,采用吊装式新风机组对新风进行除尘、降温、除湿处理。新风入口处风管上设置电动密闭调节阀,与机组启停同步,新风支管上均设定风量阀,保证室内额定新风量。病房的卫生间、配药室、处置室、暗房间等排风点均设置排气扇,屋面设置接力风机对排风进行集中高空排放(分多个系统)。

门诊、医技楼新风排风系统的设置。新风系统按科室分区分散设置(分层设置)。排风则按科室分区,在每个排风区域设置排气扇,通过风管、竖井、屋面接力风机在裙房屋面进行集中高空排放。

呼吸道、肠道等传染性疾病门诊区域采用了全直流新风系统,新风机组对新风进行除尘、降温、除湿处理,新风入口设置电动保温密闭调节阀,新风支管均设机械式定风量阀及电动密闭阀向室内定风量供给新风,房间消毒时关闭电动密闭阀进行消毒。各区域排风大部分高空排放,风机设置在屋面,24h 运行,保证室内负压,排风机入口端设置光氢离子空气消毒装置,对空气进行无害化处理,处理后于屋面高空排放。

3.4 特殊空调通风系统

3.4.1 放射科的空调系统

影像放射科的设备多数属于贵重精密的医疗设备,为了防止末端系统漏水损坏医疗设备,房间内的空调通常不采用空调水系统,多数采用独立的多联机空调系统,或者末端设置于房间外,仅风管及风口设置于内。但由于房间外建筑层高的限制及管线较多的影响,一般很少采用此种措施。放射科检查机房的空调负荷有以下两方面特点。①过渡季、冬季需要供冷。放射检查机房一般处于建筑内区,且设备持续散热,因此过渡季节仍需要制冷。CT 的扫描间、DSA 的设备间等散热量大的机房即使在冬季也需要供冷。②夜间负荷。放射检查设备只要开机,即使待机也有一定的散热负荷,且不同科室使用情况不同,急诊区域的放射检查设备基本不关机。放射科中多数DSA 会关机、CT 基本不关机,设计前期需与院方了解医院放射科设备实际使用情况,同时空调设计时应结合实际使用,考虑夜间低负荷运行的特点,避免负荷过小而导致空调系统无法运行。

空调设计不仅要满足舒适性要求,更需要满足设备工艺的要求。通常情况下CT、MRI 设备对周围环境要求较高,CT设备厂家推荐设计温度为22℃,温度变化率≤3℃/h,相对湿度变化率≤5%/h。MRI 设备厂家推荐设计温度为21℃,房间温度梯度≤3℃,温度变化率≤3℃/h,相对湿度变化率≤5%/h,本项目采用恒温恒湿机房空调以满足医疗设备使用需求。

影像科X 光、B 超中心、腔镜中心、核医学等医技房间,由于空调使用时间的独立性及空调负荷的独特性,因此需要常年开启制冷空调系统。

风管及配管穿越核医学科、影像科等需屏蔽射线的房间时,应采取不小于墙壁铅当量的屏蔽措施。

3.4.2 病理科、检验科的空调系统

检验科有着特殊的负荷特点,检验科里由于各种全自动生化仪、大功率离心机、低温冰箱、灭菌锅等设备,常年放热且放热量大,常规采用独立的多联机空调系统,也可设置四管制空调等其他系统以满足其使用需求。试剂存放区冷藏柜一般设置于专用的房间,空调系统常规独立设置以满足其供冷要求。经过与院方协商后,为了避免水患对科室内设备的影响及科室使用时间的特殊需求,项目采用了独立的多联机空调系统+新风系统。

病理科里的微生物室、分子生物室等都有一定危险性,实验室内一般均设有生物安全柜及通风柜,除平时使用的风机盘管+新风系统以外,还需要设置独立送、排风系统,排风系统需要经过处理后高空排放,实验区域较相对周边区域保证负压。

中心化验区的24h 化验区,由于使用时间及负荷特性,供冷供热周期与院区舒适性空调不同步,选用独立的多联机空调系统。

检验科的附属办公区空调采用院区的舒适性空调。

4 结语

医院的空调通风设计有别于其他建筑,它的功能科室多,不同的科室对暖通的要求也有所不同;室内环境种类多,不同的科室有着不同的医疗工艺需求,决定其室内环境种类的多样化;医疗设备众多,不同的设备对其机房环境要求也不一样,比如说MRI 不仅仅需要恒温恒湿,同时还要求磁屏蔽及防止微振动;医疗设备发展与更新快,因此需要设计人员多渠道及时了解医疗设备的特点,及时掌握空调通风的需求,使设计能及时顺应变化。

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