浅谈医院空调系统设计
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摘要:本文介绍了医院空调的设计,通过对冷源选择,设备布置,医院空调末端系统设计,水系统设计等方面,阐述了医院空调设计过程中的一些特点。
关键词:医院空调系统冷源新风+风机盘管系统 同程系统COP系数
引言
近10年来,国内的医院建设发展很快,建筑设备在现代化医院建筑中的比重也越来越大,所起的作用也越来越重要。
暖通空调系统,尤其是净化空调系统的要求越来越高,应用面也越来越广。
一、医院建筑特点:
现代化医院组成一般包括住院部、医技部、门诊部等,
医院建筑中三大部门各自分工明确,又互相密切联系。通
常是分幢建筑,有通廊联接,人流、物流分明、合理。
二、医院空调特点 :
医院空调要为病人的诊断、治疗和康复提供良好环境,并有利于医护人员的医疗效果,保障医护人员的健康,维持诊疗设备的性能。由此目的出发,医院空调应具有下列特点:
1确保满足医疗要求的室内空气环境
医院最主要的服务对象是病人,最适宜的空气温、湿度能使病人的代谢降到最低,有利于集中能量于患部,促使早日恢复健康。
2.确保满足医疗要求的感染控制对策
医院中人是最大的发尘、发菌源,要求空调系统对微生物的污染及其引起的交叉感染做出系统性对策。
3.确保满足医疗要求的空气净化能力
对医院中的空气进行有效级别的过滤,使之达到一定的
洁净度,满足医院部门洁净要求。
4确保满足医疗要求的系统安全性和可靠性
空调系统服务对象是病人,不允许出差错,选择系统要考虑系统的安全性及可靠性,这是医院空调系统的必然要求
三、空调末端系统选用及原则
1.合理的空调分区
由于医院各部门的使用时间,房间的温湿度要求。洁净度要求的不同,同时各功能科室的布置情况,医院工艺要求不同,那么医院空调末端分区就要求细分,划分的原则:
(1)根据医院部门、科室的使用时间来划分使用时间是由医院的运行来决定的;
要求24小时运行的房间:如住院楼的病房每日定时运行的:如门诊科室,医技科室要求随时运行的:如手术室、急救室,分娩室等要求独立运行的:如医技部的CT、MR,解剖实验、分娩室等主要是要区分这些运行时间,把相同运行时间划分到同一系统,这主要指水系统、及新风、排风系统的划分。把相同运行时间的末端分到同一系统,达到更好的控制、节能的效果。
(2)根据环境、设备工艺要求划出洁净区,普通区,恒温恒湿房间等
(3)根据环境的要求分区把要求不同的房间独立开,手
术室一般是有要求洁净的房间,还有ICU,NICU等,CT,MR等功能房间会有恒温恒湿要求,洁净区建筑分区分比较明显。而有时也会在普通区里面
(4)根据科室布置情况,按科室划分空调系统建筑上一般会根据科室来进行布局,那么空调系统就可以根据科室来划分系统,方便各科室系统的独立控制以及各科室独立计费的可能性。
2合适的空调方式
把系统划分好之后,还要选择一个合理的末端空调方案。空调系统样式多种,那种最适合、经济,要根据系统的划分,功能要求来进行选择:
(1)住院楼以病房为主。及部分辅助用房,末端多用新风+风机盘管系统,按层分,每层根据防火分区再进行系统划分。
(2)门诊、医技楼,根据医技楼的特点,按科室划分系统,
普通房间采用新风全热交换机+风机盘管系统,每个科室内有洁净或恒温恒湿要求房间采用独立冷源的专用机组,如X光摄影的操作室,CT、MRI、血管造影等。
(3)洁净区如ICU、NICU、手术室等,根据其洁净等级分系统设置洁净机组。
四、空调水系统设计
水系统一般采用二管制,立管为异程,水平管为同程。
立管系统根据运行时间及要求控置设置,住院楼为独立
的一个立管系统,住院楼的急诊、血透等再设单独一个立管系统。门诊部、医技部各设一个立管系统,不同要求的再补立管系统,同时再预留手术室、lGU、NIGU等专用的一个系统。
水平管根据末端系统运行时间,科室划分情况,分多个同程系统,一个科室为独立一同程系统,可以独立计费,独立控制,不影响别科室系统的运行。病房则可根据不同种类病房分别设一个同程系统。
热水管道设一个立管系统,根据供暖区域设置,水平管与冷水主管连接,设冬、夏转换阀门。
五、冷热源系统设计
根据医院空调的特点,那么空调能源的供应也应该具备
高保障性和高品质。医院空调要求使用灵活、低能耗,电的制冷机组其COP较高,且节约能量,便于管理,机房面积小,且长期运行费用低,在能源的选择中大多以电制冷为主。笔者就电制冷的机型机组中为空调冷热源做一些简单的介绍。
1.机房位置的选择布置
机房位置的选择及布置主要以几个原则及需要考虑的因素布置原则:把制冷机房尽量设于负荷的中心位置,以便减少输送管道,节省投资,同时减少输送耗能。医院制冷机房相当于一个集中冷站,负责了院区,包括住院部、医技部、门诊部、后勤等的能源供应,所以选址更显得特别重要,适中的位置,可以使得管道到每个部门的最远距离相当,这样便于系统的水力平衡。
但同时还要考虑几个影响因素:
(1),冷却塔的布置位置,冷却塔布置要靠近机房,方便冷却水管布置,缩短冷却水输送管路。冷却设备对周围环境的影响。
(2),要方便设备的运输安装及维护。
(3),机房要考虑将来增容的可能性,医院设备发展变化更新快,在初期时要考虑将来设备及功能布局变化,考虑预留设备位置。
2制冷机类型与台数
制冷机类型
医院空调与普通建筑空调相比较还有一个显著的特点,
那就是负荷大。根据这种情况,制冷机类型多选择水冷机组,同时是选用COP较高的制冷机组。目前多选用螺杆式水冷机组和离心式水冷机组,而活塞式水冷机组因为COP比前二者
都低,选用比较少。在很多的项目当中多于螺杆式冷水机组与离心式冷水机组搭配设置。还有一种较新的产品是蒸发冷凝式冷水机组,这种机组的特点是省掉了一套冷却水系统。
在制冷机类型的选择中,经过几个项目的设计,笔者认为:
采用螺杆式水冷机组(带热回收)+离心式水冷机组的选择方式是一种比较节能的方案。带热回收功能的螺杆式水冷机组可以满足院区夏天生活热水,节约运行成本,且二者COP都较高,合理布置冷却水系统后,运行成本不会太高。 而蒸发冷凝式冷水机组虽然省掉了冷却水系统,但是因其成本偏高,而且不易集中设置,对医院建筑来说,输送管道会
增长;若按医院建筑特点,分幢设置,则机组成本更高,还会增加控制成本。
制冷机组台数的选择
制冷机的台数和大小的选择一是直接影响到投资成本及运行成本,同时对部分负荷运行时候的性能影响也很大。因此建筑的负荷曲线在制冷机的台数和大小的选择中起着重大作用。这就关联到前面所讲述的末端系统的运行时间要求划分的系统。这二者结合起来,确定设备的运行,峰值的组合,更好的确定设备的台数及大小。
结语
1.医院空调系统的设计比较复杂,难度较高,特别是手术室等有洁净要求,实验室等有气流组织控制要求的设计就更为复杂。这需要设计者对医院建筑深入了解,包括其功能,作业流程,科室设置等。有了详细的了解才能更好的划分空调系统,使空调系统合理,节能,高效,可靠。
2.医院空调系统是建筑的主要耗能大户,合理的冷源方案,合理的冷站设计,是节能的关键。如今社会创导低碳生活,更应该把空调系统节能设计做到最优,要选用节能环保冷媒及制冷剂。
3随着人民生活水平的提高,现代化医院的建设发展很
快,暖通空调的设计也应该跟上医院建设发展的需要,笔者水平有限,简单介绍了医院空调设计过程中的一些体会。暖通制冷技术不断更新,合理利用自然资源,跨专业紧密配合,确定出一个高效节能、环保可靠的空调方案,需要广大设计人员的共同探讨。通过不同区域工程设计经验积累,研究创新使用新能源设备及各方的配合,才能使得医院空调系统设计更合理,丰富,成熟。
参考文献:
【1】医院空调设计手册.美国供热、制冷与空调工程师协会编,科学出版社.2004
【2】综合医院建筑设计规范,20004
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