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医院层流手术室暖通净化空调设计实例

发表时间:2017-12-06 08:32


计玉丽

(上海市卫生建筑设计研究院,上海200003)


关键词:医院; 空调冷热源; 水系统; 空调通风系统

0 引言

某医院为一所新建的大型现代化肿瘤专科医院,是由某医院投资管理有限公司投资建设,已列为海南省、海口市重点工程建设项目之一。某医院不仅在提升本省肿瘤防治水平上将起关键作用,同时,随着国际旅游岛的建设,针对中国大陆乃至世界范围内的治疗康复旅游者,也将呈现巨大的潜在市场。同时为海南当地居民及周边区域居民就医提供极大的便利。

1 项目概况

某医院是一所新建的现代化肿瘤专科医院,总建筑面积:234460m2,设计病床数1200床整个项目分为一、二期。一期总建筑面积:175934m2,设计病床数800床,其中医院主楼:111492m2,倒班宿舍康复楼:64442m2二期总建筑面积:58526m2,设计病床数400床,作为康复中心(规划中)

医院主楼,地下一层,地上十层,建筑高度:45.3m。地下一层为汽车库、设备用房、中心供应、洗衣房、厨房、餐厅、核医学、放疗中心等;一层为体检中心、放射科、门急诊、咖啡厅;二层为ICU、血液病房、门诊、阶梯会议室;三层为层流手术室静脉配置中心、内窥镜科、检验科、病理科等;四层为信息机房、净化空调机房、行政中心、图书馆;五层~十层为病房。

倒班宿舍—康复楼,地上建筑分为倒班宿舍楼和康复楼两栋(一层相连),地下一层,地上九层,建筑高度:35.1m。地下一层为汽车库(战时六级人防);倒班宿舍楼:一层为厨房、咖啡厅、大堂及设备用房;二层~九层为倒班宿舍;康复楼:一层为体检、康复治疗、康复门诊;二层为康复科、按摩科;三层~八层为康复科病房;九层为康复科手术部及ICU。

2 室内设计参数

根据国家相关规范要求、当地气候条件及医院各科室医务人员的意见,确定医院各室内温湿度、新风量及噪音,具体参数见表1。

       

3 空调冷热负荷计算值

本项目分为舒适性空调部分和净化空调部分。经逐时负荷计算,结果详见表2、表3。

4 空调冷热源

海南属于夏热冬暖地区,全年无霜冻,冬季时间短,最冷月平均气温18.7℃,故冬季仅病房供暖,其余区域不供暖。

4.1医院主楼冷热源

(1)医院主楼主体冷源采用冷水机组,配置三台高压离心式冷水机组,单台制冷量3560kW,合计总制冷量10680kW。冷冻水供回水温度7~13℃。并为二期预留冷水机组空位。空调冷源原理图如图1所示。

     

(2)地下一层核医学科、直线加速器、影像科、血库、大会议室等采用分体多联空调系

统,选型总制冷量840 kW。

(3)一层消防控制中心、地下室车库值班、分配室、屋顶电梯机房等采用分体空调。

计选型总制冷量146 kW。

(4)对于全年使用空调的层流手术室ICU、中心供应、静脉配置中心等净化空调系统冷热

源,选用五台风冷冷热源一体机机组,其中三台为常温型,单台制冷量665 kW,制热量740

kW(10℃工况),制热量同时作为一期病房冬季空调热源。另外两台为高温型,主要提供一期医院主楼全年生活热水制备需求。单台制热量463 kW(10℃工况),制冷量410 kW,制冷作为免费回收冷源并入热泵冷冻水系统,节能效果显著。过渡季节当负荷低至单台离心式冷水机组不能有效运行时,上述五台热泵的冷水管道同时并入中央系统,提供过渡季节冷源。风冷冷热源一体机机组原理图如图2所示。

 

4.2倒班宿舍-康复楼冷热源

根据使用情况及层高受限,倒班宿舍、康复病房采用分体空调。九层的层流手术室、ICU、一层入口大厅及康复楼所有新风机组冷热源采用风冷热泵机组。

(1)本楼选用两台风冷冷热源一体化机组和一台常规型风冷冷水机组。风冷冷热源一体化机组,单台制冷量630 kW,制热量690kW(10℃工况);常规型风冷冷水机组(单冷型),单台制冷量630 kW;合计夏季总制冷量1890kW,冬季总制热量1380kW。风冷冷热源一体化机组同时供冷供热[1],为层流手术室、ICU等净化系统提供全年冷热源,多余的冷源并入常规风冷冷水系统中,给入口大厅及康复楼新风机组提供冷源。风冷热泵原理图如图3所示。

(2)一层CT、X光、康复楼二~八层内区、一层后勤办公等房间,采用分体多联空调系统,选型总制冷量1005.1 kW。

(3)康复楼二~八层病房、倒班宿舍三~九层宿舍、屋顶电梯机房等采用分体空调。选型总制冷量2993.5 kW,总制热量1392.4 kW(康复病房)。

5 空调系统设计

5.1空调水系统

(1)医院主楼中央空调水系统采用闭式一次泵变流量系统。采用两管制同程式,水路分为病房、门诊医技外区、门诊医技内区、急诊及地下室。并为二期预留供回水接口。空调冷水供回水温度7~13℃, 热水供回水温度45~40℃。水系统采用高位膨胀水箱定压,设化学自动加药

水处理。

(2)医院主楼净化空调系统采用四管制水系统,空调冷水供回水温度7~12℃,热水供回水温度45~40℃,高位膨胀水箱定压。

(3)倒班宿舍-康复楼中央水系统采用闭式一次泵变流量系统。舒适性空调系统采用两管制同程式,净化空调系统采用四管制。空调冷水供回水温度7~12℃,热水供回水温度45~40℃。水系统采用高位膨胀水箱定压,设化学自动加药水处理。

5.2空调风系统

5.2.1舒适性空调系统

5.2.1.1医院主楼

(1)地下一层餐厅、底层门诊大厅、二层候诊大厅等人员密集的大空间场合,均设置一次回风全空气系统,此系统的新风引入管及新风百叶均按系统总送风量计算尺寸,可实现100%新风运行,过渡季节时,当室外空气比焓低于室内设计比焓时,可切换成全新风运行工况,除了节约能源外,还能提高医院室内空气品质的作用。同时在这些区域室内安装CO2浓度检测探头,根据室内CO2浓度检测值,实现最小新风比控制。

(2)诊室、病房等采用风机盘管+新风系统[2],风机盘管均采用回风箱回风,回风口设方便拆卸清洗的空气净化消毒装置。

(3)地下一层和医学科、直线加速器、PET-CT、CT、DR、X光、血库、大会议室等采用变制冷剂流量多联空调+新风系统。考虑此系统原因有两:1)避免空调水系统漏水影响大型医疗设备;2)部分房间有明显发热量,过渡季节或冬季可能制冷,灵活开启。

(4)为节约能源,行政办公、会议室、阅览室、咖啡厅等非临床区域采用排风及新风全热交换机组,对新风进行预冷,降低新风负荷。

(5)新风系统,均经初、中效过滤处理后送入室内。

5.2.1.2倒班宿舍- 康复楼

(1)康复楼一层住院大厅、诊室等采用风机盘管+新风系统。风机盘管均采用回风箱回风,回风口设方便拆卸清洗的空气净化消毒装置。

(2)康复楼一层CT、X光、二层~八层内区房间采用变制冷剂流量多联空调+新风系统。

(3)倒班宿舍楼的后勤办公、维修用房、餐厅等非临床区域采用排风及新风全热交换机组,对新风进行预冷,降低新风负荷。

(4)倒班宿舍、康复楼外区病房采用分体空调;倒班宿舍利用室内厕所排风,渗透新风;

(5)新风系统,均经初、中效过滤处理后送入室内。

5.2.2工艺性空调系统

MRI采用恒温恒湿空调系统;信息机房采用机房精密空调。

5.2.3净化空调系统

本工程医用净化区域多,限于篇幅,不再详述其净化空调通风系统。

5.3通风系统

(1)检验科、病理科设全面机械排风系统,其室内的通风柜、生物安全柜设局部排风系统。

(2)中心供应的污染区设独立的排风系统,压力梯度依次为:无菌区(+5Pa)→清洁区(0 Pa)→污染区(-5Pa)[3]另外,中心供应区域内的低温环氧乙烷灭菌室设置独立的机械排风系统,排除室内有毒物质;高温高压灭菌柜和灭菌冲洗消毒机均设置独立排风系统。

(3)蒸汽发生间、厨房等使用天然气区域设置机械排风兼事故通风系统,采用防爆型风机。

(4)太平间、地下核医学区域设置独立的排风系统,排风经过滤后高空排放。

(5)变电所根据室内设备发热量设置机械送排风系统,同时设置夏季制冷空调,空调开启时,送排风机相应关闭。变电所排风兼做气体灭火后排风系统。

(6)信息机房设置气体灭火后排风系统。

(7)MRI液氧设置独立的排风系统,排至室外。

(8)柴油发电机房的储油间设置单独的排风,风机选用防爆型。

(9)各功能房间的通风参数详见表4。

6 结语

暖通空调在医院设计中担负着重要作用,也是今后的用能大户,优秀的设计不仅能给医护人员、病人提供良好的工作和就医环境,减少院内交叉感染,同时也能降低医院的运行费用。同时,本项目作为大型医院项目,工程设计中难点多,难度高,管线复杂,对设计提出了一定的技术要求,本次的项目总结希望对今后类似工程项目起到借鉴作用。

参考文献:

[1] 严建敏. 冷热源一体机在洁净层流手术室应用的节能性[J]. 暖通空调,

2014,(4):32~36.

[2] 陈惠华,萧正辉.医院建筑与设备设计[M].2版.北京:中国建筑工业出

版社,2004.

[3]GB51039-2014,综合医院建筑设计规范[S].


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