浅析医疗建筑暖通空调设计

(整期优先)网络出版时间:2021-08-03
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浅析医疗建筑暖通空调设计

刘粒

武汉临空港工程设计有限公司 重庆 40000

摘要:由于功能布局的复杂性和使用的特殊性,使得医疗建筑的暖通空调设计往往更为复杂和多样,这就要求医疗建筑暖通设计师根据项目的具体情况、各功能用房的使用特点以及建设单位的实际需求选择合适的暖通空调系统,努力认真地做好设计,更好的为人民的医疗事业服务。基于此,以下对医疗建筑暖通空调设计进行了探讨,以供参考。

关键词:医疗建筑;暖通空调;设计

引言

高层综合医疗建筑的暖通空调设计,其中包含空调冷热源设计、空调通风设计、空调水系统设计及节能设计,阐述高层综合医疗建筑空调通风设计要点,满足医疗建筑不同功能区热舒适性情况下,实现空调节能运行。

1暖通空调及能耗组成部分

就常规意义上来讲,暖通空调是指采暖、新风和空气调节,它是建筑设计中极为关键的组成部分,所涉及到的范围比较广泛,主要包含的有制冷供暖和排风排烟等有关方面的系统,完善暖通空调设计是全面落实工民建设计中的基础部分。而工民建中的暖通空调在对房间输送冷风和热风的过程中,由于需要不断的启动所需要运行的风机而会消耗很大部分电能。对于送风空调循环水来讲,会因为水泵长时间的处于运行状态,而消耗非常多的电能。另外,空气处理设备所需要的热量和冷量都主要是由工民建暖通来提供相应的能量,所以在此过程中会消耗很多的冷热源。例如,在启动压缩式制冷机有大量的电能消耗等。在整体的工民建当中,所需要的供热和供冷的总量之和便是冷热源总能耗,而对室内空调设计形式、建筑外部的气候条件及供回水所产生的温差等,诸多不同的因素都会对暖通空调能耗有不同程度上的影响。因此,在对工民建暖通空调展开节能设计时,必须要对各个方面的影响因素都做好全面性的考虑,对不同的客观条件采用针对性的工民建暖通空调节能设计技术。

2医疗建筑暖通空调设计分析

2.1空调水系统管路设计

1)系统制式。一般来说,医疗建筑项目内的洁净手术部空调水系统采用四管制系统,其余区域均采用两管制系统。2)空调水系统分区。空调水系统横向按照使用功能(使用时长、特殊功能区域等)在分集水器处分为不同的环路,一般按照病房、门诊医技、净化、急诊等环路划分,可在分集水器处独立控制。净化空调系统设置独立的水系统,可独立供冷、供热。同时在舒适性空调集中冷热源的分、集水器处设置独立的环路。当集中冷热源运行时,由集中冷热源为净化空调供冷供热。当过渡季节集中冷热源关闭时,关闭分集水器处切换阀门,净化空调系统独立冷热源独立运行。3)平衡及调节措施。集水器各空调支路、各层回水分支干管处设置静态水力平衡阀。风机盘管回水支管设动态平衡电动两通阀,新风空调机组回水支管设动态平衡电动调节阀。

2.2自然通风技术

自然通风技术是使用最多的技术之一,能有效减少排烟系统的所需能量,并可将降低建筑内部空气循环系统中的耗能,使空气质量有所改善和提高。自然通风技术包括热压通风技术和风压通风技术。其中,风压通风技术能够结合建筑结构,利用自动调节的百叶窗等进行气流调节,从而使建筑内部的通风效果良好;热压通风技术通过“烟囱效应”,利用内外空气温度热压差,使建筑内部和外部的空气进行交换和改变。另外,也可以将风压和热压技术结合,对建筑的外形尺寸进行深度设计管理,提升建筑内部的自然通风程度,减少暖通空调运行所需能源

2.3空调氟系统管路设计

在医疗建筑项目空调氟系统管路设计中,氟系统管路应分科室、分区(工作时长的不同)设置。影像科的CT检查室、UPS间由于常年散热,氟系统管路应单独设置以保证房间的正常使用。由于医疗建筑的复杂性,应充分考虑多联机中央空调系统的管长(水平和垂直)限制、室外机安装位置限制等问题。

2.4建筑节能设计

在《公共建筑节能设计标准》中,对建筑的体形系数、门窗比、朝向、围护结构的热工指标都进行了详细规定;对严寒地区、夏热冬暖地区也出台了相应的标准,目的就是建筑节能。夹心保温层、泡沫聚苯板的外墙节能技术,中空玻璃、镀膜玻璃、真空玻璃门窗节能技术,太阳能集热屋顶、可控制的通风屋顶节能技术,水(地)源热泵系统、置换式通风系统、自然通风、地面辐射采暖等节能技术和节能材料要充分应用在建筑设计、施工中。

2.5独立冷热源

医疗建筑工程中的直线加速器机房、变配电室、消防控制室、影像科、检验科等区域由于其使用的特殊性,一般采用多联机中央空调系统。另外,有时根据建设单位的使用要求,急诊科、针灸科、康复推拿科等区域也会设置独立的多联机中央空调系统以便提前或者延迟供暖。医院核医学科的ECT、PET/CT检查室根据使用要求应设置恒温恒湿空调机组。MR检查室空调由MR设备厂家设计并提供,信息中心机房等精密空调由设备厂家设计并提供。机房层消防水箱间为满足防冻要求设置分体空调或者多联机中央空调系统。

2.6设计空调设备与风管衔接方式

暖通空调工程设计需要出具详细的管线综合图,其中,风管的衔接设计对防火防爆来说至关重要。通过设计风管的位置及走向,避免出现风管与设备构件发生碰撞,提高暖通空调结构稳定性和安全性。对于风管衔接设计来说,不仅影响风管的净空高度,还影响整个设备的使用功能。首先,确定暖通空调的主风管位置,以此为基础设计各接口的位置和尺寸,确保足够的设备安装空间。其次,确定进风口与回风口的位置,由于风管与设备集中在固定空间,设计不当时出现相互碰撞与不可避免的连接,易形成燃烧爆炸隐患。当进风口与回风口距离较近时,由于风管位置过近造成气流循环效果不好,影响易燃烧爆炸混合气体流通性,导致发生火灾和爆炸事故。此时,还需注意洞口预留位置的合理性,在工程设计开始阶段设置应力墙空洞位置,避免出现面积不够造成的风管布线不合理问题,影响施工进度和使用功能。传统设计与安装中,通常使用局部调整的方法,处理风管碰撞和交叉问题,缺少对全局的综合考量。一般情况下,只针对管线碰撞,没有将梁架与风管的碰撞问题纳入到优化设计中。当暖通空间对净空高度要求较高时,设备与风管的衔接就出现弊端,不能有效转化实际运行状态,影响使用效率。

2.7空调送风设计

空调风系统的划分原则以建筑平面布置、使用功能及防火分区为基础。门急诊大厅、医疗街净高不高,均采用风机盘管加新风系统,气流组织采用顶送顶回,两层通高大厅,采用侧送顶回的方式。门诊内区与外区分设新风机组独立运行,过渡季内区直接利用室外新风消除室内余热,可降低过渡季空调运行能耗,减少开机时间。病房、诊室、办公室等小空间房间设置风机盘管加独立新风系统。检验科使用洁净空调,检验科的大厅采用带亚高效的净化多联机室内机加集中新风系统的形式;实验室和标本制作等区域使用新风直流式全空气空调系统。电梯厅、公共卫生间等设置风机盘管来消除室内余热。

结束语

由于功能布局的复杂性和使用的特殊性,使得医疗建筑的暖通空调设计往往更为复杂和多样,这就要求医疗建筑暖通设计师根据项目的具体情况、各功能用房的使用特点以及建设单位的实际需求选择合适的暖通空调系统,努力认真地做好设计,更好的为人民的医疗事业服务。

参考文献

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