宁波市医疗中心东部院区空调通风系统设计

2016 年9 月

BuildingEnergy&Environment Vol.35No.9 Sep.2016.61~ 文章编号：1003­0344  （2016）09­061­4 宁波市医疗中心东部院区空调通风系统设计

朱军 浙江华展工程研究设计院有限公司

摘 要：本文结合大型综合医院建筑与功能特点， 通过对空调负荷的分析， 详细介绍了该医院建筑的空调通风设 计思想。并着重阐述了医院建筑的大型空调系统、 医技设备房间和手术室等净化空调系统、 各种用途房间通 风系统的设计要点。结果表明， 混合仿真系统的仿真精度与全数字仿真基本相同， 但其应用于控制开发的便利性 大大提高。 关键词：医院设计 空调 通风 HVACSystemDesignforEasternDistrictofNingboMedicalCenter ZHUJun ZhejiangHuazhanInstituteoFEngineeringResearch&DesignCo.,Ltd. Abstract: Basedonthefunctionfeaturesoflargegeneralhospitalandanalysisoftheairconditioningload,thispaper presentsthedesignoftheairconditioningandventilationofthehospital.Thedesignelementsofairconditioningand ventilationsysteminthehospital’ slargecentralairconditioningsystems,medicaltechnologyequipmentroom, operatingroomandvariouspurposesroom,etc,wereintroduced. Keywords: hospitaldesign,airconditioning,ventilation 宁波市医疗中心东部院区立足东部新城及高新 总台、 急诊及放射科等； 门诊及门诊药房全部在二层； 区， 辐射全大市。建成后将成为宁波市最先进的示范 检验中心、 供应中心、 静脉配置中心分别设在三层、 四 性三级甲等综合性医院， 为群众提供更好的高水平医 层、 五层； 手术室设在四层， 共设置了 28 间手术室 （包 疗服务。 括 I 级、 Ⅱ千级和Ⅲ级手术室）， 其中一间Ⅲ级手术室 为正负压切换手术室。手术室实现双通道、 三入口、 四 1 项目概况 流线的分离，满足了手术室的洁净要求； CCU、 ICU分 别设在四层、 五层。综合体住院病房设在六至十二层， 宁波市医疗中心东部院区项目工程（以下简称 每层设四个护理单元。 “本项目” ） 地块位于高新区中心城区， 南部毗邻宁波城 综合体地下一层设备用房和后勤库房。地下夹层 市 “双核” 之一的东部新城， 总占地面积 53353m 2 ， 总建 设非机动车库， 地下一层设机动车库。另外， 地下一层 筑面积163520m 2 。 设计总病床数 1000床。 其中集约式 人防工程按甲类核6级常 6级设防，设置甲类核六级 的医疗综合体建筑面积为 132844m 2 ； 辅楼建筑面积为 二等人员掩蔽工程和人防汽车库。 30476m 2 。 辅楼地上 12 层， 地下 2 层， 主要功能为公共医疗 医疗综合体地上 12 层， 地下 1 层， 裙房共 5 层， 中心、 行政及后勤， 地下 1层、 2层为车库， 地下 2 层人 一层分别为门诊大厅、 输液大厅、 住院大厅、 住院办理 防工程按甲类核 5级常5级设防，设置战时急救医院 收稿日期：2015­10­5  

作者简介：朱军 （1960~）， 男， 本科， 高工； 浙江省宁波市海曙区新典路 496号 （315012）；

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医疗救护工程、 甲类核五级医疗救护专业队队员掩蔽 部和甲类核五级医疗救护专业队装备掩蔽部。 2 建筑与功能特点 大型综合医院建筑目的性极强、专业性极强， 它 既要满足医疗工艺的合理性以保障各部分在管理体 系下正常运行， 又应为易感人群的病人及处于高度紧 张状态的医护人员提供一个舒适、 温馨的就医与工作 环境。本院医疗综合体具体体现为如下特点 [1]： 1） 单体建筑涵盖医院的几乎全部功能， 内部布局 非常复杂， 裙房每层面积近 10000m 2 ， 呈方形结构， 东 西向及南北向的进深均较大， 多数房间无法实现自然 通风。 2） 有严格的空间秩序和功能要求，空间连通性 强， 房间数量庞大且多为小房间。 3）科室众多且不同的科室对设备和环境的要求 差异大， 如手术部、 MR 室、 ICU\\CCU 室、 检验化验室、 中心供应室等。 4） 医疗设备、 医疗支持系统、 建筑机电系统庞杂 分散、 安装空间局促。 5） 连续性运转， 一天 24h 就诊不能间断， 需要全 方位、 全气候地为病人提供服务。 3 空调冷热源 本项目所处夏热冬冷地区，当地有蒸汽热源供 应。 3.1 供热 本工程空调总热负荷约为8500kW（约合 730万 kcal/h）。 本工程采用集中供热系统， 医院供热系统包括蒸 汽系统、 空调热水系统和生活热水系统。考虑系统的 节能运行， 除厨房、 洗衣房、 医院消毒供应中心及净化 空调系统冬季加湿等必须采用蒸汽的场所由市政压 力不大于 0.6MPa的蒸汽供应，空调热水采用汽水板 式换热机组制取热水，冬天提供 50­60益的热水进行 制热。 3.2 供冷 本工程空调总冷负荷约为 12000kW（约合 1030 万 kcal/h）。各部门及大楼负荷如图 1~3所示。 图 1 门诊部逐时冷负荷 图 2 住院部逐时冷负荷图 图 3 大楼逐时冷负荷图 项目采用集中供冷， 在地下一层集中制冷换热站， 采用 3台水冷离心式制冷机组和一台水冷螺杆式制冷 机组， 采用环保冷媒。 3.3 其他冷热源 ICU\\CCU、 儿科、 产房、 妇科、 内窥镜室、 MR、 检验 化验室及干部病房等用房的主要特点是夏季需要24h 制冷供应及冬季需要早期供热 [2] ， 为此本工程特设变 流量冷媒直接蒸发空调系统 （VRF 空调系统） 作为第 二套空调系统， 对其提供制冷及供热。 MR机房、 计算机房等特殊用房要求较高， 则采用 设置的由设备厂家提供的恒温恒湿专用空调系 统。 手术部空调季的冷热源均由集中制冷换热站提 供， 过渡季节则由专用设置的风冷热泵机组提供。 .com.cn. All Rights Reserved.第 35 卷第 9 期 朱军： 宁波市医疗中心东部院区空调通风系统设计 ·63·

4 空调系统 4.1 室内设计参数 室内设计参数见表1。 表1 空调室内设计参数 房间 夏季

冬季

新风量

噪声 名称 温度/℃ 相对湿度/% 温度/℃ 相对湿度/% /db(A) 诊室 26 50～60 20 2次/h 

≤55 普通病房 26 50～60 20 45m 3 

/(h∙p) ≤40 检查室 26 50～60 20 120m 3 /(h∙p) 

≤55 候诊区 26 50～60 20 4次/h ≤55 CCU 25 30～60 22 30～60 4次/h ≤40 洁净手术室 25 30～60 22 30～60 

按规范 ≤50 直线加速器房 22 50～60 20 6~8次/h 

≤50 办公室 

26 

50～60 

20 

30m 3 

/(h∙p) 

≤50 

4.2 空调水系统 1） 空调水系统为闭式机械循环系统一次泵系统， 冷热水循环泵均采用变频控制， 以利节能。供回水管 输送系统总管为异程式，各支路干管设平衡阀调节， 楼层子干管采用同程系统。 2） 冷 （热)水系统采用开式膨胀水箱定压， 膨胀水 箱设于屋面。两组低噪声方形横流式冷却塔放置于屋 面。 3） 根据各区块的功能及使用时间的不同， 综合楼 水系统共分为 9个空调水系统，其中裙房和住院病房 各 4个， 手术部 1个。系统配置以夏季需求为主， 采用 两管制水系统。 空调制冷 （热） 系统原理如图 4所示。 图 4 空调制冷渊热冤系统原理 4.3 空调空气处理系统 1） 小型诊室、 病房、 办公等采用风机盘管加新风、 排风系统。新风系统和所有病房风机盘管均设消毒净 化装置。 2） 急诊大厅、 输液厅等大空间采用低速单风道全 空气系统， 上送上回， 新风方式为组合柜由室外直接引 入， 除有直接对外出入口的空调区域外， 上述所有空调 区域均设置机械排风系统， 以保证新风的引入， 维持室 内空气的动态平衡。 4.4 手术部净化空调系统 1） I级、 Ⅱ级、 Ⅲ级手术室空调机组均采用一台净 化空气处理机组供应一间手术室， 洁净走廊及其辅助 用房分区采用三台净化空气处理机组， 清洁走廊及其 辅房分区采用二台净化空气处理机组， 设计采用三台 新风预处理机组集中供应新风。 2） 手术室采用专用净化送风天花集中送风， 双侧 下部回风； 洁净走廊及其辅房采用高效送风口送风； 清 洁走廊及其辅助用房采用亚高效送风口送风； 洁净走 廊区的辅助用房采用上送下回方式， 走廊采用上送上 回方式。 洁净手术室分别设计排风系统， 排风口设置 在手术室顶部天花， 其中的正负压手术室设计两套排 风系统， 通过控制两台排风机的启停， 实现正负压切换 功能； 其他区域在卫生间、 预麻室、 污洗间分别设计排 风系统。洁净区的排风口配置中效过滤器 [3] 。 3） 系统风量设计全部根据国家规范要求范围的上 限值进行计算， 保障净化空气处理机组的选型有充足 的余量，保障洁净室的洁净度符合国家规范要求。根 据国家技术规范合理设计各净化区域的新风、 排风量， 并采用定风量调节阀对新风进行控制， 保障洁净区域 有序的压力梯度， 保障洁净区域不受外界环境污染。 4） 净化空调系统节能设计： 所有的净化空气处理 机组均采用变频器对风机电机进行控制， 实现风量无 级调节功能及值班工况低风量节能运行功能 [4] 。夏季 工况， 新风预处理机组对新风集中深度除湿处理， 使新 风承担室内的湿负荷， 循环净化机组只处理室内显热 负荷，大量节省系统除湿及再热的能耗。过渡季节及 冬季， 新风预处理机组对新风送风温度作精确控制， 充 分利用自然新风的冷量来抵消室内的散热， 降低系统 能耗。 5 通风系统 机械通风在综合医院中有举足轻重的作用， 统计 表明， 机械通风的耗电量占综合医院暖通空调总耗电 量的 22%左右 [5] ， 正确合理地设置机械通风系统对保 .com.cn. All Rights Reserved.··建 筑 热 能 通 风 空 调 2016 年

证医院正常运行、 节约运行能耗非常重要。 根据卫生标准要求的不同、科室用途的不同、 本 项目通风系统采用了不同的形式： 1） 机械送风及机械排风形式， 可以有较好的气流 组织形式， 室内可满足正压或负压的要求， 用于卫生 标准要求高的场所。 2） 机械送风及无组织排风形式， 室内满足正压要 求， 不能产生负压， 这就造成室内污染源向压力低的 场所流动，这种方式仅用于污染并不严重的部门， 送 风口设置在较清洁的房间。 3） 机械排风、 自然进风的形式， 排风为有组织的 系统， 基本能达到规定的气流流向， 使产生污染源的 房间形成负压， 防止污染扩散， 进风处于无组织状态， 进风口应选择清洁的环境， 排风为高空排放， 这种通 风形式适合用于污染源相对比较集中的科室。 一般而言，医院建筑各科室基本都处于负压状 态， 排风量大于送风量。考虑到投资和节能， 门诊部优 先采用自然通风。 6 结语 1） 该工程有相当一部分区域需要夜间供冷， 基于 可以节约运行费用且对整个电力系统多有裨益方面 考虑， 笔者在设计过程中曾向业主提出采用冰蓄冷系 统的建议， 得到了业主的重视， 但由于当时宁波的电 力供应情况好转、 峰谷电差价及投资等诸多因素而未 予采用。 2） 由于本建筑体量巨大， 功能复杂， 致使裙房部 分的通风、 排烟竖井设置困难， 造成部分的通风和排 烟无法做到竖向高空排放，使得风管水平交叉增多， 既增加了安装难度同时又影响了楼层净高， 这个对建 筑专业来讲也是一个难题， 应充分考虑设备专业的特 点， 尽量布置合理。 3） 由于本工程设计始于 2010 年， 虽然采用了大 量的节能技术， 如墙体保温、 太阳能热水系统、 选择具 有较高能效比和较高综合性能系数的空调产品、 空调 系统采用一次泵变流量系统、 部分场所采用排风热回 收技术等，但当时绿色建筑在我国正处于初始阶段， 缺乏国家统一的标准和规范， 新版的 《绿色医院建筑 评价标准》 尚未颁布， 各部门尚未制定统一规划 和相关法规，因此本工程未能按绿建的要求进行设 计， 相信 “绿色医院建筑” 这一新兴的、 动态的发展方 向， 将成为人类运用科技手段寻求与自然的和谐共存， 达到可持续发展的理想建筑模式。 4） 医院建筑的暖通空调设计相比其他类别的项目 是一项非常复杂细致的工作， 设计过程必定会存在不 少的瑕疵和缺憾， 相信随着医疗事业的不断进步、 医疗 手段的不断发展， 暖通空调设计的内容和手段也将不 断地随之改进和提高。 参考文献 [1] 伍小亭. 大型综合医院建筑暖通空调系统设计中的一些问题 [J].暖通空调,2009,39(4):5­9 [2] 国家卫生和计划生育委员会规划与信息司. 综合医院建筑设 计规范(GB51039)[S]. 北京: 中国计划出版社,2015 [3] 中国建筑科学研究院.医院洁净手术部建筑技术规范(GB5033) [S].北京:中国建筑工业出版社,2014 [4] 于林中. 医用净化空调系统设计建议—净化空调机组篇[J].暖 通空调,2015,(E1):39­40 [5] 赵文成, 李玉梅. 综合医院暖通空调设计的几个重要问题[C]// 全国暖通空调制冷2010年学术年会文集. 北京:中国建筑工 业出版社,2010 上接 41 页） 从而导致热管热阻增大， 传热性能下降。 3 结论 1） 低温重力热管中采用丙酮、 甲醇、 正己烷三种 工质进行实验研究， 其中以丙酮作为工质的热管其均 温性最好。 2） 以丙酮作为工质的热管， 在 20%、 35%、 50%和 70%等四种中充液率下进行实验研究，研究表明当充 液率为 35%时， 热管的等效换热系数最高。 参考文献 [1]WM罗森诺.传热学应用手册[M]. 北京: 科学出版社,1992. [2] 张琳, 马志磊,朱文通,等.复合中空热管两相流的观测及充液 率对热管等温性的影响[J].化工进展,2012,31(2):292­295. [3] 梁玉辉,李惟毅,史维秀.倾角及充液率对并联式脉动热管传热 性能的影响[J]. 化工学报,2011,62(S2):46­51. [4]AmatachayaP,SrimuangW.Comparativeheattransferperform­ anceofaflattwo­phaseclosedthermosyphon(FTPCT)andacon ­ventionaltwo­phaseclosedthermosyphon(CTPCT)[J].Internat­ ionalCommunicationsinHeatandMassTransfer,2010,37(3): 293­298. （.com.cn. All Rights Reserved.