姚旭辉李锐范文辉吴欣雨任臻马丽
(1.北京建筑大学,北京 100044;2.北京建工建筑设计研究院,北京 100044)
对于疗养院暖通空调设置原则的探讨*
姚旭辉1李锐1范文辉2吴欣雨1任臻1马丽1
(1.北京建筑大学,北京 100044;2.北京建工建筑设计研究院,北京 100044)
根据对厦门、吉林、广州等不同疗养院的实地调研,发现各疗养院的暖通空调系统设置以及在后期运行管理方面存在不同程度的不足之处。本文根据调研结果并结合现行的相关规范,主要在疗养院的空调系统选择、噪声和室内空气品质三方面进行阐述,并根据不同的问题提出相应的解决方案,以便达到满足室内热舒适、声环境等各方面的要求条件下,更节约能源和便于管理。
疗养院 暖通空调系统 噪声 空气品质
随着我国经济快速发展,能源紧缺问题越发突出。而我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到27.45%,逐渐接近三成。而暖通空调不仅是保证室内舒适性的基础,也是建筑能耗消耗最多的一项,有关研究表明,采暖和空调能耗占建筑能耗60%-70%。此外疗养院作为一个不同于医院的疗养机构,暖通空调相关要求更复杂。但目前疗养院暖通空调系统存在诸多问题,且现行的 《疗养院建筑设计规范》中关于暖通空调规定相对较少。该规范是于1988年1月1日开始试行,到目前还未对其进行修编,部分内容与我国目前形式不相符。本文通过调研不同地区不同疗养院实际情况,参考现行的《疗养院建筑设计规范》,对疗养院这种特殊建筑的暖通空调设计中存在的问题和应注意的方面进行阐述,为疗养院暖通空调系统的设计以及相关规范的修编提供参考。
图1 厦门某疗养院分体机室外机
图2 吉林某疗养院分体机室内机
在现有的政策环境和市场环境下,我国大多数疗养院也开始向企业运营管理模式进行转化。并且数量也从1960年的1577家锐减到2008年的210家,床位也仅有3.8万张。从业人员也从1995年的52762人降到2008年的19909人。包括医师、护士、卫生技术人员在内都严重不足。护士每床配备率为0.109,医师仅有0.075。这都严重制约着我国疗养院的发展。
与之相匹配的暖通空调系统也相对较落后。目前我国疗养院的空调系统大都采用最原始的分体机,没有关于空调系统的节能和检测措施,例如热回收或风量、室内空气品质检测等,如图1-2所示。对于现在技术成熟的热泵技术等节能技术的应用更是少见。且现有的暖通空调系统也存在有待改善的问题。本文主要从暖通空调系统的噪声问题和疗养院室内空气品质问题进行阐述。
分散式系统固然由于每个房间的负荷由各自空调器来承担而给居住者带来独立控制权,但正因其设备太过分散而不宜控制,且给维修带来困难。疗养院中的康复室、医生办公室、护士值班室等房间,其使用时间相对较集中,可以采用集中式或半集中式空调系统,
提高系统的整体操作性和监控性,以便使用更多节能技术。部分疗养院意识到上述问题,并也有疗养院采用了集中式或半集中式空调系统,如图3-4所示。
图3 广州某疗养院全空气空调系统
图4 广州某疗养院风机盘管系统
表1 不同种类消声器介绍
3.1 噪声危害
在空调工程中,除了要控制室内温度、风速、湿度外,还应控制室内的声环境,尤其对于疗养院这种需要安静环境调养的特殊建筑。而在调研中了解到,部分疗养院具有分体机经久失修和空调系统设计不合理等原因造成噪音过大的现象。而在 《疗养院建筑设计规范》中,并未对疗养院的噪声要求作出明确规定,而噪声对人体有着较大的影响。相关研究表明,较大的机械噪声和环境噪声会使人们烦躁不安和注意力不集中。人若处在连续噪音的条件下,40dB(A)会使10%的人睡眠受到影响,70dB(A)会使50%的人睡眠受到影响。而突发噪声达到40 dB(A)会使10%的人惊醒,60dB(A)会使70%的人惊醒。此外,噪音还会直接对人的听觉系统和心血管产生不利影响。这都直接影响到该疗养院的疗养效果。
3.2 噪声主要来源与消除方法
通过调研发现,疗养院房间噪声最多来源于送风风口以及室内风管处。风管中空气风速过大和管径变径过急产生振动而形成噪声。因此在经济比摩阻的条件下,尽量选用大管径,并且变径尽量要缓。此外选用毛刺少的风管,且风管的弯头弧度尽量大且内装导流片。现行的《疗养院建筑设计规范》并未对空调系统中消声器的使用量作出规定。应根据疗养院不同功能区确定其噪声上限,根据限制确定送风口之间应设消声器的概略数,以便施工有据可查。
此外,风机、冷水机组、水泵等空调设备产生的噪声会通过风道、墙体等部位传递至空调房间。因此对上述设备应尽量选取低噪声值设备,并应有减振、隔振的措施,对机房也尽量采用消声墙、消声门等处理,降低噪声的传播。
调研发现,现有的消声器的设计和选择比较随意,并未根据需要消声的特点进行设计。消声设计应包括消声量、消声类型来确定消声器的形式、种类和长度。应根据具体情况实际情况,全面分析,确定其最佳消声方案。此外,消声还应考虑防火、防腐、净化、安装、工程造价等各方面因素。现主要有四种消声器,其工作原理及使用范围如表1所示。
由于我国疗养院内一般既有宾馆等一般住房,又有病房、疗养房、理疗房等特殊功能房间。所以不同功能房间应有不同的室内空气品质要求。现行的《疗养院建筑设计规范》中并没有根据疗养院内不同功能房间的性质规定其空气品质的要求。而且部分疗养院的室内空气直接因暖通空调系统设计的不合理和维护不当而造成品质较差。
4.1 疗养院室内品质问题造成原因
疗养院的选址一般选在具有天然疗养因子,自然环境优美清静的地区,其室外空气相对都较好。但部分疗养院房间由于其功能性的原因,外加室内空调系统或通风系统设计不合理,造成部分房间室内空气品质较差,甚至有异味。例如位于吉林省吉林市某疗养院的部分理疗室,特别是蜡疗馆,有明显的异味。此外,个别疗养院由于其地理位置原因,夏季温度相对凉爽,用于制冷的空调系统使用时间较少,造成其维护、清理工作相对不足,造成在运行时室内有异味。
4.2 提高室内空气品质的措施
首先,应健全室内空气评定标准。根据我国疗养院的实际情况,确定不同功能房间的不同要求,细化不同功能房间的空气品质标准。其次,严格控制污染源。对室内空气品质造成影响的污染源可分为室外污染源和室内污染源。虽然疗养院选址大都处在环境优美的环境中,但正因其环境较好而大多都是旅游景区,致使其周围交通道路也较发达。例如地处辽宁省鞍山市的某疗养院,其南侧紧邻国道,平时车流量较大,如把空调系统的新风口直接设置在南侧,必定直接影响室内空调系统新风质量,进而影响室内空气品质。对于疗养院,其室内污染源主要是医药用品所致。对于有异味的医药用品应放置在密封环境下,如有必要再其周围进行局部排风,减少在室内的挥发。再者,制定严格的维护管理制度,并严格按照制度执行。例如定期清洗过滤设备,替换吸收设备,以及检查室内空气品质的检测设备是否正常工作。从而保证各设备能提高和检测室内空气品质,决不能适得其反,变成降低室内空气品质的原因。最后,采用更高检测技术手段。在疗养院中,对于空气品质要求较高的特殊功能房间,在合适的系统设计的基础上,加大对空气品质的检测,引用高技术,及时反映室内空气品质,避免空气品质超标。
以上是通过对疗养院的调研,结合我国现行的《疗养院建筑设计规范》等规范,发现疗养院在暖通空调系统设置上存在的问题和规范中的不足之处。主要讨论了空调系统的设置、消声和空气品质方面的问题,并提出相应的解决方案和注意事项。希望对以后疗养院的暖通空调的设计与规范的改编有所帮助。
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本研究由北京建筑大学城乡建设与管理产学研联合研究生培养基地资助。