淄博市婦幼保健院空調設計

辛玉富

淄博市建筑設計研究院

1 工程概況

2 室內設計參數

本工程位于山東省淄博市張店區區域，在淄博新區西北位置，南鄰橫一路、西鄰天津路、北鄰公園路、東鄰縱一路，總占地面積為9.8460公頃，本工程為新建項目，總建筑面積為177588.42 m2（不包括傳染門診面積），建筑功能主要包括：門診、醫技、病房樓、辦公、車庫、餐廳、廚房等。設計病床為1000床。本項目為門診醫技病房綜合樓，由兩棟高層病房樓及其裙房組成，其中1#樓：兒科病房樓地上16層，地下2層，建筑高度81.55m；2#樓：婦產科病房樓地上10層，地下2層；其余樓為裙房均為地上4層。

室內設計參數[1]見表1：

表1 室內設計參數

3 空調冷、熱源

冷熱源的確定、冷熱機組的合理配置及系統形式的確定，將綜合考慮本工程的特點、要求，力求使系統在各種負荷情況下均高效、經濟運行。項目計算夏季空調冷負荷約為16265 kW，冬季空調熱負荷約為14160 kW，平均冷、熱負荷指標分別約為91.6 W/m2和79.7 W/m2。

3.1 空調熱源

根據城市熱網的具體情況，醫院的使用要求和業主意見熱源設置如下：

1）在地下一層設中壓燃氣鍋爐房，共設置四臺燃氣熱水鍋爐；其中兩臺4200 kW熱水鍋爐供空調供暖使用，一臺4200 kW熱水鍋爐和一臺1400 kW鍋爐為給排水專業提供生活熱水。鍋爐的一次熱水經熱交換器換熱后提供二次熱水供空調系統使用。

2）冷凍機房內設置兩臺地源熱泵機組，與熱水鍋爐一起供空調供暖使用。

3）在地下一層鍋爐房另設燃氣蒸汽鍋爐兩臺，額定蒸發量為2.0 t/h。滿足中心供應消毒用汽、廚房用汽和空調加濕用汽等的使用需求。

4）熱源運行方案：大部分時間在冬季運行，也可以提前供暖，水管主系統為四管制，可根據室外溫度變化，讓熱源系統啟動。部分負荷情況下，主要啟動地源熱泵系統供熱，當地源熱泵系統不能滿足要求時，開啟鍋爐供熱。空調熱源系統原理圖見圖1。

圖1 空調熱源系統原理圖

3.2 空調冷源

1）在地下一層，設置冷凍機房。選用三臺性能系數高的離心式電制冷冷水機組及兩臺地源熱泵機組，冷水系統供、回水溫度為6℃/13℃。配用三組橫流式冷卻塔，冷卻塔設置在病房樓屋面上。冷卻水供、回水溫度32℃/37℃。制冷機與地源熱泵制造的冷凍水共同作為一級泵系統的冷源為整個院區提供冷源。

2）對潔凈手術部、ICU、NICU等房間設置小型的空氣源熱泵系統。傳染病門診采用變制冷劑流量空調系統，空調室外機置于屋頂。磁共振等設備機房，預留分體多聯式空調機組，待醫技設備確定后，視要求，作相應調整。一層消防控制中心等房間設分體空調器。

3）冷源運行方案：大部分時間在夏季運行，也可以提前供冷，水管主系統為四管制，可根據室外溫度變化，讓冷源系統啟動。部分負荷情況下，啟動地源熱泵系統供冷，當地源熱泵系統不能滿足要求時，開啟冷水機組供冷。空調冷源系統原理圖見圖2。

圖2 空調冷源系統原理圖

3.3 地源熱泵空調系統

1）地源熱泵部分的冷負荷按6000 kW設置，熱負荷按6100 kW設置。冷水系統供、回水溫度為6℃/13℃，空調熱水系統供、回水溫度為45℃/40℃。

圖3 地源熱泵空調系統原理圖

2）根據巖土熱響應實驗報告，冬季每米地埋管換熱量為51 W/m，夏季每米換熱量為60 W/m。本項目在一期地下車庫外的南側、西側布置地埋管換熱器，設計鉆孔間距為4.5 m×4.5 m，鉆井數約1366孔，井深100 m。通過室外檢查井設置分集水器與機房內地源熱泵機組連接。地源熱泵空調系統原理圖見圖3。

3.4 機房水處理設置情況

1）鍋爐房：為蒸汽鍋爐及熱水鍋爐系統共同設置了全自動過濾式除氧器和除氧水箱，同時設置自動軟水器及軟化水箱。

2）熱交換機房：用于空調熱水的熱交換后水系統設置自動軟水器及軟化水箱；二次熱水系統采用定壓裝置定壓，二次水系統設置全程綜合水處理器。

3）空調冷凍水：空調冷凍水系統設置自動軟水器及軟化水箱。

4）空調冷卻水：空調冷卻水系統設置全程綜合水處理器。

5）地源熱泵地源側水系統：地源側水系統設置自動軟水器及軟化水箱；地源側水系統水系統設置全程綜合水處理器；水系統采用定壓裝置定壓。

4 空調水系統

1）將根據建筑形體、平面特點和醫院各場所使用要求情況，空調冷凍水系統采用較大溫差、一級泵定流量，二級泵變流量的形式，二級水泵設變頻器，系統變流量運行。二級泵按區域、功能和使用情況分別設置。

2）空調熱水系統采用一次泵定流量，二次泵變流量的形式，系統變流量運行。二次泵按區域、功能和使用情況分別設置。

3）1#、2#樓空調水管采用垂直同程系統。各層空調箱回路采用四管制；各層風機盤管回路采用水平兩管制，水平同程，1～4層分內、外區設置，5～16層分南、北區設置。3～10#樓空調水管采用垂直異程系統。各層空調箱回路采用水平四管制；各層風機盤管回路采用兩管制，水平同程，分內、外區設置。

5 空調風系統

根據各種空調系統適用條件和使用特點，分為集中式、半集中式和分散式空調系統[2]，具體各房間劃分如下：

1）一般非特殊功能場所，如門診大堂、餐廳等大空間功能用房，采用集中式全空氣空調系統，獨立處理新回風。

2）診室、病房等小空間功能用房,采用半集中式空氣水系統，房間內設風機盤管，各診區設集中新風系統。保證各功能場所的使用獨立性和控制調節的便利性,有利于防止交叉感染，同時節省運行費用。

3）I級、II級、III級手術室；II級、III級、IV 級輔助用房凈化空調系統；ICU監護中心；HIV；免疫二級生物安全實驗室等房間均由甲方委托專業廠家進行二次設計

4）特殊場所采用全新風直流式凈化空調系統。

5）本工程各建筑單元均設置了數字化分體式能量回收系統，排風與新風在熱回收形式上完全隔開，避免了新、排風的交叉感染（零交叉感染）。

6 空調凈化系統

新風機組的新風入口處設置風道式復合式空氣凈化設備有效去除空氣中PM2.5等可吸入顆粒物，殺滅空氣中吸附在顆粒物上的細菌等微生物。風機盤管回風口處安裝風機盤式電子凈化器,電子凈化器與風機盤管聯動控制，同步啟停亦可風動啟動，選配風動開關。所有新風口內側均加裝中效過濾器；組合式空調機組新風入口加裝中效過濾器。

7 空調自控系統

1）所有的空調、通風系統均設置自動控制系統。冷熱源站采用集中節能控制系統（機房群控），實現參數檢測、參數與設備狀態顯示、自動調節與節能控制、工況自動轉換、設備聯鎖與自動保護、能量計量以及中央監控與管理等功能。

2）新風空調器水路均設電動兩通調節閥調節水量，控制送風溫度。

3）風機盤管水路均設電動兩通雙位閥，由帶風機三擋風速調節開關和季節轉換開關的恒溫控制器進行控制調節室溫。

4）冷凍水系統設供回水溫度檢測及回水總管流量計，控制系統運行。

5）新風入口設電動風閥防凍，風閥與風機聯動啟閉。

8 結束語

本工程采用了地源熱泵系統與離心式冷水機組相結合的形式，其中地源熱泵技術作為新技術同時屬于可再生能源利用技術。地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統，地源熱泵屬經濟有效的節能技術，地埋管熱泵機組具備能量自動調節功能，采用變流量設計，充分降低系統運行能耗[3]。同時本工程考慮到實際使用情況及投資建設等多方面的因素，每個房間采用了切合實際的空調供暖系統，使整個系統能夠可靠的運行，能夠滿足人體舒適性要求及房間功能性要求。