淄博市妇幼保健院空调设计

辛玉富

淄博市建筑设计研究院

1 工程概况

2 室内设计参数

本工程位于山东省淄博市张店区区域，在淄博新区西北位置，南邻横一路、西邻天津路、北邻公园路、东邻纵一路，总占地面积为9.8460公顷，本工程为新建项目，总建筑面积为177588.42 m2（不包括传染门诊面积），建筑功能主要包括：门诊、医技、病房楼、办公、车库、餐厅、厨房等。设计病床为1000床。本项目为门诊医技病房综合楼，由两栋高层病房楼及其裙房组成，其中1#楼：儿科病房楼地上16层，地下2层，建筑高度81.55m；2#楼：妇产科病房楼地上10层，地下2层；其余楼为裙房均为地上4层。

室内设计参数[1]见表1：

表1 室内设计参数

3 空调冷、热源

冷热源的确定、冷热机组的合理配置及系统形式的确定，将综合考虑本工程的特点、要求，力求使系统在各种负荷情况下均高效、经济运行。项目计算夏季空调冷负荷约为16265 kW，冬季空调热负荷约为14160 kW，平均冷、热负荷指标分别约为91.6 W/m2和79.7 W/m2。

3.1 空调热源

根据城市热网的具体情况，医院的使用要求和业主意见热源设置如下：

1）在地下一层设中压燃气锅炉房，共设置四台燃气热水锅炉；其中两台4200 kW热水锅炉供空调供暖使用，一台4200 kW热水锅炉和一台1400 kW锅炉为给排水专业提供生活热水。锅炉的一次热水经热交换器换热后提供二次热水供空调系统使用。

2）冷冻机房内设置两台地源热泵机组，与热水锅炉一起供空调供暖使用。

3）在地下一层锅炉房另设燃气蒸汽锅炉两台，额定蒸发量为2.0 t/h。满足中心供应消毒用汽、厨房用汽和空调加湿用汽等的使用需求。

4）热源运行方案：大部分时间在冬季运行，也可以提前供暖，水管主系统为四管制，可根据室外温度变化，让热源系统启动。部分负荷情况下，主要启动地源热泵系统供热，当地源热泵系统不能满足要求时，开启锅炉供热。空调热源系统原理图见图1。

图1 空调热源系统原理图

3.2 空调冷源

1）在地下一层，设置冷冻机房。选用三台性能系数高的离心式电制冷冷水机组及两台地源热泵机组，冷水系统供、回水温度为6℃/13℃。配用三组横流式冷却塔，冷却塔设置在病房楼屋面上。冷却水供、回水温度32℃/37℃。制冷机与地源热泵制造的冷冻水共同作为一级泵系统的冷源为整个院区提供冷源。

2）对洁净手术部、ICU、NICU等房间设置小型的空气源热泵系统。传染病门诊采用变制冷剂流量空调系统，空调室外机置于屋顶。磁共振等设备机房，预留分体多联式空调机组，待医技设备确定后，视要求，作相应调整。一层消防控制中心等房间设分体空调器。

3）冷源运行方案：大部分时间在夏季运行，也可以提前供冷，水管主系统为四管制，可根据室外温度变化，让冷源系统启动。部分负荷情况下，启动地源热泵系统供冷，当地源热泵系统不能满足要求时，开启冷水机组供冷。空调冷源系统原理图见图2。

图2 空调冷源系统原理图

3.3 地源热泵空调系统

1）地源热泵部分的冷负荷按6000 kW设置，热负荷按6100 kW设置。冷水系统供、回水温度为6℃/13℃，空调热水系统供、回水温度为45℃/40℃。

图3 地源热泵空调系统原理图

2）根据岩土热响应实验报告，冬季每米地埋管换热量为51 W/m，夏季每米换热量为60 W/m。本项目在一期地下车库外的南侧、西侧布置地埋管换热器，设计钻孔间距为4.5 m×4.5 m，钻井数约1366孔，井深100 m。通过室外检查井设置分集水器与机房内地源热泵机组连接。地源热泵空调系统原理图见图3。

3.4 机房水处理设置情况

1）锅炉房：为蒸汽锅炉及热水锅炉系统共同设置了全自动过滤式除氧器和除氧水箱，同时设置自动软水器及软化水箱。

2）热交换机房：用于空调热水的热交换后水系统设置自动软水器及软化水箱；二次热水系统采用定压装置定压，二次水系统设置全程综合水处理器。

3）空调冷冻水：空调冷冻水系统设置自动软水器及软化水箱。

4）空调冷却水：空调冷却水系统设置全程综合水处理器。

5）地源热泵地源侧水系统：地源侧水系统设置自动软水器及软化水箱；地源侧水系统水系统设置全程综合水处理器；水系统采用定压装置定压。

4 空调水系统

1）将根据建筑形体、平面特点和医院各场所使用要求情况，空调冷冻水系统采用较大温差、一级泵定流量，二级泵变流量的形式，二级水泵设变频器，系统变流量运行。二级泵按区域、功能和使用情况分别设置。

2）空调热水系统采用一次泵定流量，二次泵变流量的形式，系统变流量运行。二次泵按区域、功能和使用情况分别设置。

3）1#、2#楼空调水管采用垂直同程系统。各层空调箱回路采用四管制；各层风机盘管回路采用水平两管制，水平同程，1～4层分内、外区设置，5～16层分南、北区设置。3～10#楼空调水管采用垂直异程系统。各层空调箱回路采用水平四管制；各层风机盘管回路采用两管制，水平同程，分内、外区设置。

5 空调风系统

根据各种空调系统适用条件和使用特点，分为集中式、半集中式和分散式空调系统[2]，具体各房间划分如下：

1）一般非特殊功能场所，如门诊大堂、餐厅等大空间功能用房，采用集中式全空气空调系统，独立处理新回风。

2）诊室、病房等小空间功能用房,采用半集中式空气水系统，房间内设风机盘管，各诊区设集中新风系统。保证各功能场所的使用独立性和控制调节的便利性,有利于防止交叉感染，同时节省运行费用。

3）I级、II级、III级手术室；II级、III级、IV 级辅助用房净化空调系统；ICU监护中心；HIV；免疫二级生物安全实验室等房间均由甲方委托专业厂家进行二次设计

4）特殊场所采用全新风直流式净化空调系统。

5）本工程各建筑单元均设置了数字化分体式能量回收系统，排风与新风在热回收形式上完全隔开，避免了新、排风的交叉感染（零交叉感染）。

6 空调净化系统

新风机组的新风入口处设置风道式复合式空气净化设备有效去除空气中PM2.5等可吸入颗粒物，杀灭空气中吸附在颗粒物上的细菌等微生物。风机盘管回风口处安装风机盘式电子净化器,电子净化器与风机盘管联动控制，同步启停亦可风动启动，选配风动开关。所有新风口内侧均加装中效过滤器；组合式空调机组新风入口加装中效过滤器。

7 空调自控系统

1）所有的空调、通风系统均设置自动控制系统。冷热源站采用集中节能控制系统（机房群控），实现参数检测、参数与设备状态显示、自动调节与节能控制、工况自动转换、设备联锁与自动保护、能量计量以及中央监控与管理等功能。

2）新风空调器水路均设电动两通调节阀调节水量，控制送风温度。

3）风机盘管水路均设电动两通双位阀，由带风机三挡风速调节开关和季节转换开关的恒温控制器进行控制调节室温。

4）冷冻水系统设供回水温度检测及回水总管流量计，控制系统运行。

5）新风入口设电动风阀防冻，风阀与风机联动启闭。

8 结束语

本工程采用了地源热泵系统与离心式冷水机组相结合的形式，其中地源热泵技术作为新技术同时属于可再生能源利用技术。地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统，地源热泵属经济有效的节能技术，地埋管热泵机组具备能量自动调节功能，采用变流量设计，充分降低系统运行能耗[3]。同时本工程考虑到实际使用情况及投资建设等多方面的因素，每个房间采用了切合实际的空调供暖系统，使整个系统能够可靠的运行，能够满足人体舒适性要求及房间功能性要求。