常德某医院暖通空调设计

廖小琴

（中机国际工程设计研究院有限责任公司）

1 工程概况

本工程位于常德市，由外科楼、传染楼、高压制氧房、污水处理站、以及原有住院楼组成。项目总用地面积为13236m2，总建筑面积为48199m2，其中外科楼地上建筑面积为29578.84m2，地下建筑面积14986.86m2。外科楼地下二层，地上十五层，建筑高度为66.85m，属于一类高层公共建筑，地下1～2层为汽车库、设备用房和人防区，地上1层为餐厅、中心供应，2层为财务科、中心药房，3层为手术部生活区、影像科、血库，4层为净化手术部，5～15层为病房。

本工程暖通专业设计内容除了舒适性空调、通风、防排烟系统外，还包括手术部、ICU、NICU等洁净区空调冷热源设计，MRI、CT、信息机房等恒温恒湿空调设计，遗体存放间、医疗垃圾存放区等特殊房间的通风设计。

2 室内参数及负荷指标

2.1 室内设计参数[1]（如表1）

2.2 主要设计指标

表1 室内主要设计参数

表2 主要设计指标

3 中央空调系统

3.1 空调冷热源

依据本工程的冷热负荷特点，地下室制冷机房内设计一台制冷量为1148kW的螺杆式冷水机组和一台2778kW的离心式冷水机组。冷水机组供水温度为7℃，回水温度为12℃，冷媒采用R134a环保冷媒。锅炉房设计两台燃气真空热水锅炉，制热量为1750kW，锅炉房冬季提供空调热水供水为60℃，回水温度为50℃。同时在外科楼的塔楼屋顶设置两台四管制风冷热泵机组，单台制冷量为362kW，制热量为375kW。四管制风冷热泵机组作为净化手术部夏季空调备用冷源，过渡季节净化手术部冷源以及冬季手术部冷源使用。

外科楼一层中心供应区建筑面积750m2，因存在冬季供冷情况，单独设置一套独立的模块式风冷热泵空调系统。风冷热泵机组设置在外科楼裙楼屋顶，选用三台制冷量60kW、制热量64kW的模块式风冷热泵和一台制冷量66kW、制热量64kW变频模块式风冷热泵机组作为冷热源。

外科楼三层放射科等房间建筑面积约280m2，由于放射科的CT等设备发热量大，存在过渡季节、冬季制冷的需求，单独设计一套独立的变频多联机空调系统。变频多联机设置在外科楼裙楼屋顶，选用一台制冷量101.0kW变频多联机空调作为冷源。

3.2 空调水系统

空调水系统共设置六个环路，分别接至传染楼、住院楼、外科楼一层至三层、外科楼五至十五层，和净化手术部（四管制）。各环路水系统之间采用异程式，各楼层水平管路均采用同程式布置。冷冻水系统分集水之间设置旁通管，以保证冷水机组定流量运行。各空调机组配动态压差控制电动二通调节阀，风机盘管配电动二通阀，对室内温度进行独立控制。外科楼塔楼屋顶设置两台四管制风冷热泵机组共用各环路空调水管，通过阀门切换按室外气候条件或季节实现供冷供热转换。其中净化手术部的空调冷热水环路相互独立（四管制），可实现全年同时提供空调冷、热水。

根据空调冷水机组的选型，冷却水处理量为1000m3/h，故空调冷却水系统配备3台冷却水泵，单台冷却水泵流量为350m3/h，设置3台横流式超低噪声冷却塔，冷却塔单位小时处理冷却水量为400m3。冷却塔设置在外科楼塔楼屋顶，供水温度为32℃，回水温度为37℃。空调水系统的水处理采用自清洗过滤器和量子管通环，对空调循环水进行杀菌、灭藻、阻垢等处理。空调冷水系统定压采用膨胀水箱，设置在外科楼塔楼屋顶。

3.3 空调风系统

在医院类建筑暖通空调设计中，防止医院内以空气源传播方式造成的交叉感染尤其重要[2]。该工程的设计特点是：

（1）与医学专家一起总结防控经验，结合先进的医疗流程，合理配置通风空调系统。地下一层的遗体存放间设计了单独的送排风系统，保证该系统能独立运行，避免与其它通风系统交叉污染。

（2）传染楼的观察室、病房各层均不通过共用竖井排风。观察室和呼吸道病房保持负压，房间和卫生间设独立排风系统，排风排至竖井前经过风管式电子净化器处理后由屋顶高空排放，风管式电子净化器与该系统的排风机进行连锁。

（3）传染楼呼吸道病房排风通过风管与风井连接，排风口设计在风井下部，风口底距地100mm。排风管支管与新风支管上均设有电动密闭阀，电动密闭阀可单独关断，当房间消毒时关断该房间新风和排风支管上的电动密闭阀，消毒完成后电动开启通风。

（4）传染楼医生通道为半清洁区，设计空调新风系统。患者走道设计机械排风系统，设计为负压区，通过门窗缝隙渗透补风。保持经过“医生走道-病房-卫生间”的气流流线。

（5）外科楼将医护人员的休息区、办公区设计成正压区域，使气流由医护人员休息区、办公区流向公共区域，再由负压区排至室外。医生办公室、值班室、示教室采用风机盘管＋新风系统，保持房间正压；公共区域的气流由病房、卫生间、污物间排出，这些房间保持负压。医生停留的区域设计为正压区，病人停留的区域设计为负压区，以保护医务人员。

（6）外科楼所有的内区无窗房间，均设计排风系统。提高无外窗房间的空气的流动性，减小房间空气龄，降低有害物浓度。

（7）外科楼净化手术部、中心供应室分区域分别设置单独的净化空调系统[3]。外科楼设备层计算机中心机房对温湿度要求较高的场所设计恒温恒湿空调。

（8）各个新风系统均设计风管式电子净化器，净化率为90%，以保证送至各个房间的新风清洁度，风管式电子净化器与新风机组和新风机组的风阀联锁，同开同关。

4 智能控制系统

该工程空调冷源设备采用暖通空调智能电控系统进行控制，通过智能化、互联化的管理平台及现场强弱电一体、软硬件一体的智能电控单元，在系统安全可靠经济运行前提下，以满足末端用户供冷供热需求为根本，运用数据模块、工业现场总线、变频调速器的设备与技术，使冷热源设备均能高效、安全、稳定的运行。同时实现整个空调系统的智能化节能管理，最大限度降低系统运行能耗。

4.1 系统控制模式

系统采用分系统单元化节能控制和集中监控平台相结合的管理模式，在冷热源系统设备就近设置相应的智能电控单元，各个智能电控单元强弱电一体，具备完整的就地独立控制功能，并且提供标准的BACnet/IP、RS485等通讯接口，各个智能电控单元通过总线通讯到智能监控平台。操作人员可以方便、快捷的远程监控冷热源系统各个设备的运行参数，以及对能源数据的分析管理，结合CCTV安防监控功能，真正实现无人化值守；同时智能电控单元还提供标准的通讯接口，可与BAS或者第三方管理系统实现集成；在外部网络开通的情况下，支持客户端访问和无线移动终端的应用，实现“智能”与“物联”化。

4.2 系统控制策略

实现设备连锁启停控制，对数台冷水机组成的主机群组，根据主机的全工况效率变化曲线，在满足实时负荷需求的前提下，控制投入和关闭运行的机组台数和台号，充分发挥主机的部分负荷性能优势，使每台主机均运行在高效率区间。根据建筑用户侧实时负荷变化，结合室外环境变化及主机本身的运行状况，定期进行冷冻水温的重新设定策略，实现舒适与节能的平衡。

对冷冻水泵组/热水泵组，以最不利点压差作为目标进行独立的智能化变流量节能控制，对水泵进行最优运行台数及加减载控制。对冷却水泵组，以维持冷凝器进出水温差作为目标进行独立的智能化变流量节能控制，对水泵进行最优运行台数及加减载控制。

冷却塔的台数控制，根据设备允许的最低冷却水流量值，实施尽量多台、低转速的控制策略。同时，结合室外实时温湿度和室内负载情况，定期重设水温，精密控制冷却塔风机转速，实现对冷却水温的优化，达到冷水机组加冷却塔功耗最低的目标。

5 结语

暖通空调专业在医院设计中担负着重要角色，优秀的设计能为医生、患者提供良好的工作和就医环境，尤其是手术室、排除有毒有害气体科室、价格昂贵的检查室和治疗室，空调、通风的设计尤为重要。暖通设计需要了解各个科室的需求、设备的要求，将暖通空调设计与工艺融为一体。