醫院凈化空調設計及節能設施
更新時間：2022-11-07 15:05:51瀏覽次數：0
隨著人們生活水平的不斷提高，人們對室內環境空氣品質要求日益提高，因此，對空調的設計要求也越來越高。醫院是特殊的公共建筑，醫院空調系統，特別是凈化空調系統，不僅要求舒適性，更直接關系到病人和醫護人員的健康。醫院空調通風系統的設計合理與否，不僅直接影響到室內空氣品質，還關系到投資費用和運行能耗成本。在醫院空氣設計中，凈化空氣系統是最難和最關鍵的部分。本文以某醫院為例，詳細介紹了凈化空調設計中涉及的相關問題，并著重介紹了所采取的一些節能措施，以供參考。
本工程為漯河市某醫院的凈化空調系統，包括中心供應室、手術部和產科，面積約3000m2。中心供應室位于2 層，設污物清洗區、檢驗包裝區、無菌存放區和空調機房。手術部位于3 層，共有13 間手術室，其中Ⅰ級手術室1 間，Ⅲ級手術室12 間（其中1 間為正負壓切換）；還有Ⅳ級潔凈輔房，Ⅳ級潔凈區走廊?？照{機房設在4 層設備層。產科位于7 層，設置Ⅲ級產科手術室和空調機房。
醫院這種特殊的場合對溫濕度有不同的要求，不同類型的病人對溫濕度的敏感度有所不同，一些精密的醫療設備在一定的溫濕度下才能正常工作。根據國內規范及相關文獻資料的規定，主要功能房間的室設計參數見表1 和表2[2～4]。
1）供應室：供應室采用風機盤管加新風系統的配置形式。2）潔凈手術部：Ⅰ級手術室空調機組采用一拖一的形式，即1 臺凈化空氣處理機組供應1 間手術室；Ⅲ級手術室采用一拖二或一拖三的形式；Ⅲ級正負壓轉換手術室采用一拖一的形式；潔凈走廊及其輔助用房合用1 臺空氣凈化處理機組；污物走廊及其輔房合用1 臺空氣處理機組；采用1 臺新風預處理機組，機組供應凈化區的新風。3）產房：產科手術室采用1 臺凈化空氣處理機組，采用自取新風；非凈化區采用風機盤管加新風系統。
影響房間氣流組織及空調參數的主要因素是送風口的布置，回風口對房間各工況影響較小。但對潔凈室回風口布置不能隨意，要考慮室內氣流流向對設備操作面的影響。本工程在布置回風口時，根據生產工藝特點，潔凈度的要求高，回風口布置在遠離設備側；產塵或產生其他污染氣體的，回（排）風口布置在最靠近設備處。這樣就保證了空調房間的潔凈度，最大限度地保證設備的安全有效使用。
2）潔凈手術室：潔凈手術室采用專用的凈化送風、天花集中送風，雙側下部回風；潔凈區及潔凈走廊采用高效送風口送風，上送上回方式；潔凈輔助用房采用高效送風口送風，上送上回方式。3）產房：產科手術室采用專用凈化送風、天花集中送風，雙側下部回風。
1）供應室：無菌藥品存放區及清潔打包區均設計排風系統，排風口設置在頂部天花。2）潔凈手術室：潔凈手術室分別獨立設計排風系統，排風口設置在手術室頂部天花，其中的正負手術室設計兩套排風系統，通過控制2 臺排風機的啟停，實現正負壓切換；其他區域在衛生間、預麻/ 蘇醒室、污物處置區等需設計排風系統。潔凈區的排風口設置中效過濾器，正負壓切換手術室負壓排風口配置高效過濾器。3）產房：產房、隔離產房、隔離待產及處置間等均設置獨立的排風系統。
醫院建筑空調冷熱源應根據空調系統設計規模、用途、建設地點的能源供應情況、價格以及環保政策相關規定等綜合考慮。本工程設計手術部的制冷量為599kW， 制熱量為291kW；供應室的制冷量為180kW，制熱量為170kW；產科制冷量為100kW，制熱量為96kW。手術部春秋過渡季節所需制冷量為400kW。選用空氣源熱泵機組9 臺，單臺機組制冷量為65kW，制熱量為70kW；室內采用醫用組合式空氣凈化處理機組11 臺?？照{冷水進出水溫度7℃/12℃，采暖水進出水溫度為40℃/45℃。
本工程手術室空調系統的加濕量為185kg/h，產科加濕量為5kg/h。加濕水由大樓供應，設計要求供水壓力為0.2～0.6MPa。
凈化空調系統相對于普通的空調系統清潔度更高，其潔凈度受到的影響因素更多，不僅對整個室內的濕度、溫度及風速有著較高的要求，同時對于空氣中細菌濃度、含塵顆粒等也有著較高的要求。本工程采用如下方案：1） 系統風量設計全部根據國家規范要求的上限取值計算，以保障凈化空氣處理機組的選擇有充分的余量。2）新風預處理機組配置G3+F7+H10 三級過濾器，杜絕外界新風的污染；循環凈化機組配置F8 兩級過濾器；潔凈手術室層流病房送風末端配置H14 高效過濾器；其他潔凈區根據規范要求配置H13 高效過濾器，以保障潔凈室的潔凈度符合國家要求。3）在凈化空氣處理機組功能段設計上，將中效、亞高效過濾器設置在風機的正壓段，保障下游空氣不被污染；表冷器、加熱盤段設置在中效、亞高效過濾器后，有效保障冷水水盤管的清潔，同時有利于冷凝水的排走，避免表冷器、加熱盤因積塵、積水滋生細菌（見圖1）。4）根據國家技術規范合理設計各凈化區的新風、排風量；并采用定風量調節閥對新風進行控制，保障潔凈區有序的壓力梯度，從而保證潔凈區不受外界環境污染。5）根據國家技術規范合理設計各凈化區域的新風量、排風量，并采用電動風量調節閥對新風進行控制，以保障潔凈區域有序的壓力梯度，從而不受外界環境污染。
建筑空調能耗占建筑總能耗比重很大，且空調能效較低,過高的建筑能耗和污染物排放量，已經開始對國民經濟和環境造成不良影響。本工程項目堅持節能的設計理念，在空調設計中具體應用如下。1）變頻技術的應用：所有的凈化空氣處理機組均采用變頻器對風機電機進行控制，實現風量無級調節及值班工況低風量節能運行的功能。2）充分利用新風冷量技術：過渡季節及冬季，機組對新風送風、送風溫度進行精確控制，充分利用自然新風的冷量來抵消室內的散熱，降低了系統的能耗。3）新風預處理機組采用抽濕再熱節能技術：針對冷水盤管除濕能力有限的情況，在盤管后設置直冷式除濕機，作輔助除濕，從而保證新風的除濕效果。經過這樣的集中除濕處理的新風與循環風混合，再經過純溫度處理達到送風溫度。采用這種處理方法，過干的新風可以抵消室內的散濕，循環機組只需處理溫度，不用除濕，使機組盤管趨于以干盤管方式運行，在避免產生大量冷凝水的同時，也避免了傳統恒溫恒濕處理方式中的大量冷熱抵消現象，使系統的整體能耗大大降低。4)先進合理的設備選型：凈化空氣處理機組根據最高效率標準進行選型，系統各級過濾器配置按照最低阻力方案進行設計，降低風機的吸收功率。
施工過程節能主要是保證施工質量。一方面，系統的密封要做好，包括風管與法蘭連接，設備、部件與風管的連接以及裝飾部分墻壁、頂棚所有接縫、鑲嵌設施之間的連接等；各接縫必須嚴密，減少漏風，減少能量損耗，達到節能的目的。另一方面，管道保溫要做好，包括水系統管路保溫及風系統管路保溫，這兩方面直接關系著冷熱水、冷熱空氣的蓄熱量，也直接影響著系統的換熱效果。
1）凈化空調系統用的風管無橫向拼接縫，底邊寬度小于900mm 的矩形風管不應有縱向拼接縫。2）法蘭為不產塵、不宜老化和具有一定強度和彈性的材料，并采用梯形連接，嚴禁在墊料表面涂抹涂料；墊片既不應凸入管內，也不應突出法蘭外。3）風管的表面平整、光滑，不得在風管內設置加固框、加固鋼筋等物體。擦拭風管內表面時，采用不易掉纖維的拭布；最后一次擦拭時，采用新絲光毛巾并流水洗滌拭布。4）風管及部件的制作和存放應在安裝現場較為清潔的區域進行。5）經封口后的風管及部件，安裝前不得拆封；安裝時開封立即安裝，如安裝中間停頓，將口重新封好。6）風閥、消聲器等配件安裝前必須消除內表面的油污及塵土，并檢查質量是否合格。7）風管安裝后，在保溫前進行漏風檢查。風管保溫采用橡塑保溫板，保溫施工時，不在風管壁上開洞和上螺絲，不得破壞風管密封性，測孔等裝置在保溫前安裝好進行密封處理[5]。
1）空調供回水管DN65 以上的管徑采用無縫鋼管，DN50以下的管徑采用鍍鋅鋼管；冷凝水管，空氣加濕用水管，采用鍍鋅鋼管；無縫鋼管采用焊接，鍍鋅鋼管采用絲接。2）各種水管在與空調機組連接前必須沖洗排污；直至水管流出的水不帶污物為止；系統沖洗時將閥門全部開啟，打開送回水干管的排污閥。3）所有水管系統高點設排氣閥，低點設排污閥，壓力表接管上為旋塞閥，所有管道經試壓合格后進行涂裝和保溫。4）保溫冷凍水管在支架處套木環，木環厚度與保溫層相同，木環寬度為50mm；使用前先用熱瀝青進行浸煮，所有管道穿越樓板及墻體的洞口待安裝管道完畢后用耐火材料堵死。1）空調送風、回風、排風、新風的管道保溫材料采用難燃B1 級橡塑材料，保溫厚度為25mm，新風進風道不保溫。2） 水管保溫材料選用難燃B1 級橡塑材料，管徑小于DN40 的保溫材料厚度為25mm，管徑大于DN50 的管道保溫層厚度為32mm；冷凝水管保溫層厚度為20mm；加濕供水管保溫層厚度也為20mm。3）保溫、保冷風管及水管穿越墻體和樓板時，保溫、保冷層不間斷，在墻體或樓板的兩側，設置夾板、套管；夾板之間的縫隙，采用松散的保溫材料填充，夾板和套管內的風管和水管不得有接縫。4）風管與保溫板采用專用膠水粘結，保溫材料與管道及配件連接要緊密，特別是彎頭、三通、閥門的保溫；水管上各種閥門及法蘭處的保溫材料能單獨拆卸，便于維修。
凈化空調系統相對于普通空調系統清潔度更高，其潔凈度受到的影響因素更多，不僅對整個室內的濕度、溫度及風速有著較高的要求，同時對于空氣中細菌濃度、含塵顆粒等也有著較高的要求。醫院凈化空調通風系統設計合理與否,直接影響室內的環境品質、投資費用,特別是運行能耗成本。設計者在醫院凈化空調工程設計中，應該借鑒國外先進的經驗，結合我國的具體情況，本著“降低風量、改善效果、節約能源、方便調節、提高可靠性”的原則，進行設計，使我們的設計更加合理和實用。
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