迁址新建泗水县妇幼保健院一期空调设计

杨常青

（中咨海外咨询有限公司，北京 100048）

随着国家二胎政策的开放，新生儿出生率的提高，现有的妇幼医院变得越来越超负荷。原泗水妇幼保健院的建筑面积约6 000 m2，日接诊量约1 000人，医院的规模严重制约了医院的接诊和科研，因此在泗水县选址新建泗水县妇幼保健院。笔者作为一名暖通设计师，针对本人独立负责设计的泗水妇幼保健医院空调设计过程中的一些思路进行阐述，希望与同行共同探讨学习。

1 工程概况

迁址新建泗水县妇幼保健院位于山东省济宁市泗水县。总用地面积为29 110.37 m2，总建筑面积为63 567.85 m2（地上50 765.86 m2，地下12 801.99 m2），是一所二级甲等专科医院。一期包括1#-门诊楼、2#-病房楼、地下车库；二期包括3#公共食堂、4#楼（康复楼、医养楼及其裙房综合服务楼）、地下车库。本次探讨的是一期的空调设计思路。1#楼功能：诊室、急诊、病房、儿童水疗中心、药房、生化免疫检查科；2#楼功能：放射科、手术部、NICU、供应中心、产房区、门诊手术室、病房等。

2 室内设计参数（见表1）

表1 空调室内设计参数

3 主要设计指标（见表2）

表2 空调主要设计指标

4 空调冷热源

4.1 空调冷源

对于医疗建筑，由于存在改扩建的预留、不同功能区的使用时间差、明显的夜间负荷等特殊情况，为了合理、节能、降低成本和延长设备寿命，制冷机的配置考虑同时将逐时综合最大冷负荷、夜间冷负荷、洁净场所过渡季（冬季）供冷需求等条件作为制冷机配置选型原则。

结合建筑平面布局条件，综上考虑在2#楼地下一层设集中制冷站，制冷站内设2台2 462 kW（700TR）的离心式冷水机组（其中1台作为二期预留机组）及1台1197 kW（350TR）螺杆式冷水机组，总供冷量为6 121 kW（一期总冷量为3 659 kW），以满足整个工程的供冷需求。制冷站内对离心机组设置3台冷冻水泵、3台冷却水泵，均为二用一备；对螺杆机组设置2台小型号的冷冻水泵、2台冷却水泵，均为一用一备。冷却塔对应冷水机组配置，两大一小共3台，放置在1#楼北侧屋面。夏季最大负荷时，运行全部机组。夜间病房、急诊、过渡季节和冬季净化空调用冷时，可开启螺杆机组，以供需要制冷的房间。冷冻水供回水温度7~12°C，系统总阻力为360 KPa。冷却水供回水温度32~37°C。制冷剂采用环保冷媒R134a。

4.2 空调热源

热源由院区的锅炉房提供，从锅炉房引出高温（60~85°C）、低温（50~60℃）两路热水。高温热水经集中制冷站的板式换热器换出50~60℃的空调热水供给舒适性空调系统，与舒适性空调供冷系统共用定压系统。低温热水直供净化空调系统，在锅炉房内单设气压罐定压。

4.3 控制

冷水系统采用一级泵变流量系统，离心制冷机及循环水泵均采用负荷控制法。依据实测供回水温度及流量自动调控启动台数及变频控制流量。在分集水器之间设置压差旁通控制装置，根据系统压差冷热水循环泵变频运行。

5 空调系统

5.1 空调水系统

泗水县位于寒冷地区，年空调供冷季略大于供暖季，从简化系统、节省造价的角度考虑除洁净空调采用四管制外其余系统全部采用两管制。而手术部、NICU等洁净空调区域由于完全是内区，尤其手术部常年供冷需求较高，因此，从制冷站螺杆机系统分集水器单独引出一路供回水管路至各净化空调机房，末端通过电动阀门自动调节供冷量，可在过度季节或冬季保证手术部等区域的正常运行。同时，冬季螺杆机对应的小冷却塔采用防冻措施。

净化空调冷（热）水系统、舒适性空调新风机水系统等的立管均为下供下回双管异程，水平支管为异程；风机盘管水系统立管为异程，每层水平支干管均为同程。舒适性空调水系统夏季供冷，冬季供热。风机盘管的冷凝水各层汇集后就近排至卫生间拖布池。机组的冷凝水排至机房地漏。空调水系统采用全程水处理器处理。在回水总管上设三级脱气装置，排除水系统内的空气。

与主干管相连的各分支管回水管上设置静态平衡阀（线性或等百分比）。空气处理机组和新风机组表冷（加热）段回水管上均设置动态平衡电动调节阀（等百分比型）；冷水机组出口设电动蝶阀；冷却塔进出水总管设电动蝶阀。

水系统均采用气压罐定压，依据系统膨胀水量反馈的气压罐的压力点，按照系统设计的启泵压力和停泵压力点自动启停补水泵。空调水系统补水采用软化的自来水，空调冷却水系统设物化加药水处理设备。

5.2 空调风系统

5.2.1 净化空调

净化空调依据《医院洁净手术部建筑技术规范》设计。手术部共五间手术室包括OR1万级负压手术室、OR2/OR3/OR4三间万级手术室、OR5百级手术室及手术复苏、洁净走廊，考虑到造价，OR1万级负压手术室使用一套独立的空气处理系统，换气次数为18次/h；OR2/OR3两间万级数字手术室共用一套独立的空气处理系统，换气次数为18次/h；OR4万级（腔镜）数字手术室使用一套独立的空气处理系统，换气次数为18次/h；OR5百级（防辐射）数字手术室使用一套独立的空气处理系统，风量按工作截面0.25~0.3 m/s（约75次换气次数）。洁净走廊等相关30万级的房间合用一套空气处理系统，换气次数12次/h；污染区走廊及其房间合用一套空气处理系统按10次/h换气。NICU洁净区和非洁净区分开设置空气处理系统，洁净区按蓝光区、重症区、平稳区一个系统，其余部位一个系统，都是10万级换气次数12次/h。分娩产房手术室设置了一间30万级的手术室，全新风系统，换气次数按15次/h，隔离产房按30万级的等级设置同时新排风单独处理，换气次数12次。供应中心的无菌器械存放及无菌打包区域，按30万级设置空调系统，换气次数为12次/h。不同级别和类型的洁净房间采用不同的空调系统，可预防交叉感染，保持无菌洁净，另外独立的系统便于调节，降低运行费用。手术室的送风气流组织为顶送双侧下回风，使工作区保持近似的垂直单向流。其余部位为顶送上回风。对于手术部的新房系统除了百级手术室其余新风均为集中处理后送入各自空调系统。新房系统由独立的新风机组经粗、中、亚高效过滤后送至净化空调机组与回风混合。

5.2.2 工艺性空调

DR、CT、X光和放射科等房间考虑到该区域的负荷特殊性均采用变冷媒流量系统加新风机组，灵活应对房间负荷变动的特性。

信息机房有发热量高和怕水的特性，空调主要的工况是全年降温除湿，因此设置恒温恒湿机房空调系统（气流组织：下送上回），保证信息机组的高效运行。

5.2.3 舒适性空调

考虑到急诊区配套用房及分娩产房空调系统需要24 h运转，普通诊室、候诊室、检查室等门诊区用房仅白天8-18时运行，因此仅把急诊附带部分的夜间药房和急诊区挂号区单独划分为一个空调系统，有利于夜间非急诊区设备统一断电关闭，来节能运行。

同时，病房、护士站、诊室、办公和走道等就诊休息区域设置风机盘管+新风空调系统（气流组织：上送上回）；考虑到1-4层的层高均大于为4.5 m，房间吊顶净高约3.2 m的特殊性，又加上不是大空间房间，同时《综合医院建筑设计规范》的7．1．11规定“集中空调系统和风机盘管机组的回风口必须设初阻力小于50 Pa、微生物一次通过率不大于10%和颗粒物一次计重通过率不大于5%的过滤设备”，综合以上考虑采用高静压风机盘管。由于随着风压的提高设备噪声也在提高，因此最终采用了特灵静压50 Pa，噪音小于45 dB（A）的风机盘管，同时风盘的回风口后单设一道中效过滤网，回风采用回风静压箱，避免直接采用吊顶回风时空气细菌污染。

一层门诊大厅设计吊顶空气处理机（单风道）空调系统（气流组织：上送上回）；考虑到一层大厅的中厅区的热压梯度和送风速度场，该部分采用分层空调的设计理念，在首层中厅处的吊顶下设置侧送风风口，起到一楼送风的同时有效地扰乱中厅温度梯度的作用。从而避免上热下冷的现象。由于药品存放区怕水，药房采用吊顶空气处理机空调系统（气流组织：上送上回）；把空气处理机安装在非药品存放区的上空。

三层儿童水疗中心由于都是幼儿活动的区域，考虑到幼儿本身的抵抗力较低，对环境的卫生要求较高，而水疗中心的空气湿度较大，池中水面蒸发潜热多等特殊环境是细菌滋生的温床。且水疗中心的湿度较大，冬季外窗会出现结霜现象，室内吊顶上设备会被腐蚀，吊顶下严重时会出现滴水的现象。综合以上因素，水疗中心的空调系统采用柜式恒温恒湿的的空调机（由于夏季当地室内湿度大于室外湿度，采用冷却除湿的原理，同时机组和新风设置自控连锁调节新风量）+吊顶新风换气机（冬季新风要处理到室内状态点再送去室内，由于冬季室外湿度较低，室内外湿度进行了混合达到了平衡态，最终房间的整体湿度在43%~48%波动，满足了室内环境湿度要求，因此冬季仅考虑外窗结冰的防冻措施，在距外墙窗的1.5 m位置设置一排的送风口，可以有效避免外窗室内温度过低的结霜问题），夏季新风不作处理直接经过热回收送入室内（可减少室内空调机除湿时出现过冷时的再热热量），室内的湿负荷利用全新风的通风换气除去一部分，其余部分利用房间恒温恒湿机的冷却除湿除去，但是为了防止空调机的过冷现象，新风和回风采用混合后送入室内，从而节省空气再热热量，达到节能的目的）。空调机组的回风口设置初效过滤器，在送风口设置中效F6过滤器（袋式）。有效地减少细菌的滋生，确保空气的卫生。

本楼处置间、配液间、制水间、试剂间、清洁间、细胞间、皮试间和卫生间等污染气体区空调新风系统均只送不回，直排室外。

5.3 空调系统的控制

风机盘管配三速开关，通过三速开关手动控制风机盘管风机的启停和三速运转。回水管设电动两通阀，根据室内温度决定电动两通阀的启闭。

新风机组的回水管上和冬季加湿的给水管上均设电动调节阀，根据送风温度和湿度（冬季）调节阀门的开度。自控包括根据送风温度控制其表冷器的水阀开度、过滤器压差监控与报警及设备停机时自动关闭新风阀控制。

净化空调机组的自控包括根据回风温度控制其表冷（或冬季加热）器的电动调节阀的水阀开度、根据送风温度控制再加热器的水阀开度、根据回风湿度控制电热蒸汽加湿系统的开度、过滤器压差监控、风机状态监视、冬季防冻保护及设备停机时自动关闭新风阀。手术室排风机与空调送风机联锁，先开送风机，后开排风机，停机顺序反之，排风出口设电动密闭阀与排风机连锁。房间电动门开启和排风机联锁，并设置初效、中效、高效过滤器的阻塞报警。

6 结束语

本工程虽是一个小规模的二甲医院，但是妇幼医院有其区别于大型综合医院的独特之处：（1）急诊配套的药房、挂号处、化验室采用了水系统的单独划区；（2）儿童水疗中心的恒温恒湿空调系统；（3）产房分娩区和NICU区和产后病房及儿科病房等过度季节的提前供暖要求（本工程由于采用院区自建锅炉房，该问题得以解决），过渡季节和冬季的供冷需求采用冷水机组（本工程采用两大一小冷水机组中的小螺杆机，且螺杆机的冷却水循环系统是独立的一对一设置冷却塔）；（4）妇科手术室及自然分娩的产科手术室等一些生理性的手术室不用设置净化空调系统（考虑到成本仅在病理性手术室设置净化空调系统）。

总之，由于医院的暖通设计功能区和使用性质及使用时间存在差异性，医院空调设计繁琐与复杂，同时医院空调环境又是医疗康复的一个重要环节。因此暖通空调设计对医院后期的建设有着重要作用，我们作为设计人员必须认真、严谨、切合实际地用全局综合和长远发展的眼光去考虑医院的空调方案，力争做到既提高医院的品质又考虑医院的后期发展。使工程暖通空调的设计遗憾最小化。