云南醫院潔凈手術室暖通凈化空調工程設計實例

admin 2020-06-04 18:07:03 閱讀

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引言
某醫院為一所新建的大型現代化腫瘤專科醫院，是由某醫院投資(意義:是未來收益的累積)管理有限公司投資建設，已列為海南省、海口市重點工程建設項目之一。某醫院不僅在提升本省腫瘤防治水平上將起關鍵作用，同時，隨著國際旅游島的建設，針對中國大陸乃至世界范圍內的治療康復旅游者，也將呈現巨大的潛在市場。同時為海南當地居民及周邊區域居民就醫提供極大的便利。
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項目概況
某醫院是一所新建的現代化腫瘤專科醫院，總建筑面積：234460m2，設計病床數1200床。整個項目分為一、二期。一期總建筑面積：175934m2，設計病床數800床，其中醫院主樓：111492m2，倒班宿舍—康復樓：64442m2。二期總建筑面積：58526m2，設計病床數400床，作為康復中心（規劃中）。
醫院主樓，地下一層，地上十層，建筑高度：45.3m。ICU病房ICU即重癥加強護理病房（Intensive Care Unit），又稱加強監護病房綜合治療室，治療、護理、康復均可同步進行，為重癥或昏迷患者提供隔離場所和設備，提供最佳護理、綜合治療、醫養結合，術后早期康復、關節護理運動治療等服務。地下一層為汽車庫、設備用房、中心供應、洗衣房、廚房、餐廳、核醫學、放療中心等；一層為體檢中心、放射科、門急診、咖啡廳；二層為ICU、血液病房、門診、階梯會議室；三層為層流手術室、靜脈配置(deploy)中心、內窺鏡科、檢驗科、病理科等；四層為信息機房、凈化空調機房、行政中心、圖書館；五層~十層為病房。
倒班宿舍—康復樓，地上建筑分為倒班宿舍樓和康復樓兩棟（一層相連），地下一層，地上九層，建筑高度：35.1m。地下一層為汽車庫（戰時六級人防）；倒班宿舍樓：一層為廚房、咖啡廳、大堂及設備用房；二層~九層為倒班宿舍；康復樓：一層為體檢、康復治療、康復門診；二層為康復科、按摩科；三層~八層為康復科病房；九層為康復科手術部及ICU。
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室內設計參數
根據國家相關規范要求、當地氣候條件及醫院各科室醫務人員的意見，確定醫院各室內溫濕度、新風量及噪音，具體參數見表1。
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空調冷熱負荷計算值
本項目分為舒適性空調部分和凈化空調部分。經逐時負荷計算，結果詳見表2、表3。
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空調冷熱源
海南屬于夏熱冬暖地區，全年無霜凍，冬季時間短，最冷月平均氣溫18.7℃，故冬季僅病房供暖，其余區域不供暖。
4.1醫院主樓冷熱源
（1）醫院主樓主體冷源采用冷水機組，配置(deploy)三臺高壓離心式冷水機組，單臺制冷量3560kW，合計總制冷量10680kW。手術室凈化由于歐美手術室潔凈標準與中國環境存在細微差別，常規的國際標準和國內區域行業標準都普遍難于確保手術室凈化的長期穩定（一般只能3-10年重建、低檔工程1年即需要翻新），所以在工程質量方面出現了明顯的檔次劃分。一些知名凈化工程公司，在通行標準之外，基本都設有自身執行的高于國際化通行標準的凈化指標。冷凍水供回水溫度7~13℃。并為二期預留冷水機組空位。空調冷源原理圖如圖1所示。
（2）地下一層核醫學科、直線加速器、影像科、血庫、大會議室等采用分體多聯空調系
統，選型總制冷量840 kW。
（3）一層消防控制中心、地下室車庫值班、分配室、屋頂電梯機房等采用分體空調。合
計選型總制冷量146 kW。
（4）對于全年使用空調的層流手術室、ICU、中心供應、靜脈配置(deploy)中心等凈化空調系統冷熱
源，選用五臺風冷冷熱源一體機機組，其中三臺為常溫型，單臺制冷量665 kW，制熱量740
kW（10℃工況），制熱量同時作為一期病房冬季空調熱源。另外兩臺為高溫型，主要提供一期醫院主樓全年生活熱水制備需求。單臺制熱量463 kW（10℃工況），制冷量410 kW，制冷作為免費回收冷源并入熱泵冷凍水系統，節能效果顯著。過渡季節當負荷低至單臺離心式冷水機組不能有效運行時，上述五臺熱泵的冷水管道同時并入中央系統，提供過渡季節冷源。風冷冷熱源一體機機組原理圖如圖2所示。
4.2倒班宿舍-康復樓冷熱源
根據使用情況及層高受限，倒班宿舍、康復病房采用分體空調。九層的層流手術室、ICU、一層入口大廳及康復樓所有新風機組冷熱源采用風冷熱泵機組。
（1）本樓選用兩臺風冷冷熱源一體化機組和一臺常規型風冷冷水機組。風冷冷熱源一體化機組，單臺制冷量630 kW，制熱量(Heat)690kW（10℃工況）；常規型風冷冷水機組（單冷型），單臺制冷量630 kW；合計夏季總制冷量1890kW，冬季總制熱量1380kW。風冷冷熱源一體化機組同時供冷供熱[1]，為層流手術室、ICU等凈化系統提供全年冷熱源，多余的冷源并入常規風冷冷水系統中，給入口大廳及康復樓新風機組提供冷源。風冷熱泵原理圖如圖3所示。
（2）一層CT、X光、康復樓二~八層內區、一層后勤辦公等房間，采用分體多聯空調系統，選型總制冷量1005.1 kW。
（3）康復樓二~八層病房、倒班宿舍三~九層宿舍、屋頂電梯機房等采用分體空調。選型總制冷量2993.5 kW，總制熱量1392.4 kW（康復病房）。
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空調系統設計
5.1空調水系統
（1）醫院主樓中央空調水系統采用閉式一次泵變流量系統。采用兩管制同程式，水路分為病房、門診醫技外區、門診醫技內區、急診及地下室。并為二期預留供回水接口。空調冷水供回水溫度7~13℃，熱水供回水溫度45~40℃。水系統采用高位膨脹水箱定壓，設化學自動加藥
水處理。
（2）醫院主樓凈化空調系統采用四管制水系統，空調冷水供回水溫度（temperature)7~12℃，熱水供回水溫度45~40℃，高位膨脹水箱(組成部分:高水箱、存水箱、低水箱)定壓。
（3）倒班宿舍-康復樓中央水系統采用閉式一次泵變流量系統。舒適性空調系統采用兩管制同程式，凈化空調系統采用四管制。空調冷水供回水溫度（temperature)7~12℃，熱水供回水溫度45~40℃。水系統采用高位膨脹水箱(組成部分:高水箱、存水箱、低水箱)定壓，設化學自動加藥水處理。
5.2空調風系統
5.2.1舒適性空調系統
5.2.1.1醫院主樓
（1）地下一層餐廳、底層門診大廳、二層候診大廳等人員密集的大空間場合，均設置一次回風全空氣系統，此系統的新風引入管及新風百葉均按系統總送風量計算尺寸，可實現100%新風運行，過渡（transition)季節時，當室外空氣比焓低于室內設計比焓時，可切換成全新風運行工況，除了節約能源外，還能提高醫院室內空氣品質的作用。同時在這些區域室內安裝CO2濃度檢測探頭，根據室內CO2濃度檢測值，實現最小新風比控制（control)。
（2）診室、病房等采用風機(Draught Fan)盤管+新風系統[2]，風機盤管均采用回風箱回風，回風口設方便拆卸清洗的空氣凈化消毒裝置。
（3）地下一層和醫學科、直線加速器、PET-CT、CT、DR、X光、血庫、大會議室等采用變制冷劑流量多聯空調+新風系統。考慮此系統原因有兩：1）避免空調水系統漏水影響大型醫療設備；2）部分房間有明顯發熱量，過渡季節或冬季可能制冷，靈活開啟。
（4）為節約能源，行政辦公、會議室、閱覽室、咖啡廳等非臨床區域采用排風及新風全熱交換機組，對新風進行預冷，降低新風負荷。
（5）新風系統，均經初、中效過濾處理后送入室內。
5.2.1.2倒班宿舍- 康復樓
（1）康復樓一層住院大廳、診室等采用風機盤管+新風系統。手術室凈化由于歐美手術室潔凈標準與中國環境存在細微差別，常規的國際標準和國內區域行業標準都普遍難于確保手術室凈化的長期穩定（一般只能3-10年重建、低檔工程1年即需要翻新），所以在工程質量方面出現了明顯的檔次劃分。一些知名凈化工程公司，在通行標準之外，基本都設有自身執行的高于國際化通行標準的凈化指標。風機盤管均采用回風箱回風，回風口設方便拆卸清洗的空氣凈化消毒裝置。
（2）康復樓一層CT、X光、二層~八層內區房間采用變制冷工質流量多聯空調+新風系統。
（3）倒班宿舍樓的后勤辦公、維修用房、餐廳等非臨床區域采用排風及新風全熱交換機組，對新風進行預冷(快速冷卻工序)，降低新風負荷。
（4）倒班宿舍、康復樓外區病房采用分體空調；倒班宿舍利用室內廁所排風，滲透新風；
（5）新風系統，均經初、中效過濾處理后送入室內。
5.2.2工藝性空調系統
MRI采用恒溫恒濕空調系統；信息機房采用機房精密空調。
5.2.3凈化空調系統
本工程醫用凈化區域多，限于篇幅，不再詳述其凈化空調通風系統。
5.3通風系統
（1）檢驗科、病理科設全面機械排風系統，其室內的通風柜、生物安全柜設局部排風系統。
（2）中心供應的污染區設獨立的排風系統，壓力梯度依次為：無菌區（+5Pa）→清潔區（0 Pa）→污染區（-5Pa）[3]。另外，中心供應區域內的低溫醇溶液(Epoxyethane)滅菌室設置獨立的機械排風系統，排除室內有毒物質；高溫高壓滅菌柜和滅菌沖洗消毒機均設置獨立排風系統。
（3）蒸汽發生間、廚房等使用天然氣區域設置機械排風兼事故通風系統，采用防爆型風機。
（4）太平間、地下核醫學區域設置獨立的排風系統，排風經過濾后高空排放。
（5）變電所根據室內設備發熱量(Heat)設置機械送排風系統，同時設置夏季制冷空調，空調開啟時，送排風機相應關閉。變電所排風兼做氣體滅火后排風系統。
（6）信息機房設置氣體滅火后排風系統。
（7）MRI液氧(Oxygen)設置獨立的排風系統，排至室外。
（8）柴油發電機房的儲油間設置單獨的排風，風機選用防爆型。
（9）各功能房間的通風參數詳見表4。
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結語
暖通空調在醫院設計中擔負著重要作用，也是今后的用能大戶，優秀的設計不僅能給醫護人員、病人提供良好的工作和就醫環境，減少院內交叉感染，同時也能降低醫院的運行費用。同時，本項目作為大型醫院項目，工程設計中難點多，難度（difficulty)高，管線復雜，對設計提出了一定的技術要求，本次的項目總結希望對今后類似工程項目起到借鑒作用。
參考文獻：
[1]
嚴建敏. 冷熱源一體機在潔凈層流手術室應用的節能性[J]. 暖通空調，
2014，（4）：32~36。
[2]
陳惠華，蕭正輝.醫院建筑與設備設計[M].2版.北京：中國建筑工業出
版社，2004。
[3]GB51039-2014，綜合醫院建筑設計標準[S]。

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