关于大型综合医院暖通工程的设计规划探讨

丁 岳

(蚌埠医学院第二附属医院，安徽 蚌埠 233000)

目前随着居民生活水平的提高，一方面医院的就诊人数大幅提升，现有医院已经不满足老百姓的就诊需求，需要升级医院的服务质量，另一方面人们的健康理念也发生了转变，医院特别是大型综合医院更是人们追求健康美好生活的公共场所，因此很多大型综合医院均进行了改扩建或新建医院的工程。随着医院规模的扩大甚至翻番，医院为广大患者提高健康舒适环境的同时，也增加了医院的运行成本，能耗成倍增长[1]。其中暖通工程的中央空调系统电耗约占总电耗的40%～50%，是医院后勤管理的重点。

医院建筑功能多集成度高，暖通工程设计复杂。同济大学沈晋明指出暖通空调设计师应该在医院建筑初步设计时及时了解或参与工艺流程设计，是有效实现各类医疗环境控制和节能减排的关键[2]。医院也需要与设计院对暖通工程的设计规划进行充分的对接探讨，满足医院的使用需求以及节能运行，做好医院的后勤保障服务。本文以华东地区一新建大型综合医院为例展开探讨。

1 医院总体设计规划

本次医院工程位于城市的新区，设置病床1 500张。新院占地约18.8万m2，一期建筑面积21.8万m2，其中地上建筑面积17.2万m2，地下部分4.6万m2。一期共分为8个单体，包含门急诊医技楼、病房楼、儿童医学中心1号楼、儿童医学中心2号楼、感染科楼、全科基地、后勤辅助1号楼以及2号楼。前四个单体位于医院核心部位，通过连廊互通，构成建筑群。除实现医院必备的门急诊病房手术检验等功能，还配置了停车、物流、信息中心、餐饮等服务，形成完善的医疗综合体。后四个单体分散位于医院的外周，通过建筑群外围的环路连通，实现医院对特殊病人的治疗、教育培训以及后勤服务。

在医院的总体设计上，均设置了可开启的外窗或采光井加强通风。对于主要布置医疗设备的门急诊医技楼，采用回字格的形式形成中空的内区，避免空调系统产生内区，减少空调系统的复杂程度。

此外医院需对医院的燃气需求与设计院暖通专业进行对接。根据医院所需的供热量、消毒量、新风加湿、厨房等需求，确定燃气量和燃气压力，并对燃气管路、调压箱等进行整体规划。

2 冷热源设计规划

冷热源是医院耗能大户，是节能减排的重点，应尽量选择高能效产品或利用低品位的能源。针对该大型综合医院的建筑特性，对于建筑群，为其配置了制冷机房和锅炉房。其中制冷机房位于医技楼地下室，冷却塔位于医技楼楼顶。锅炉房建在离主体建筑约100 m的后勤辅助1号楼。对暖通工程冷热源有特殊需求的科室区域集中设置在下部区域，为其配备热泵或多联机。感染科楼采用多联机加分体机的模式，全科培训基地则采用了分体机。后勤辅助楼无空调供热需求，不做冷热源的规划。

主楼冷源采用了两台1 000冷吨的定频离心制冷机组和两台1 000冷吨的变频离心制冷机组。两台定频机组保证医院的稳定运行，两台变频机组根据医院负荷的变化实现节能运行。锅炉采用6台3 t的高效低氮热水模块锅炉和2台3 t低氮蒸汽锅炉。根据规范要求，锅炉房只能布置两种锅炉，因此生活热水和采暖热水共用一套热源，并预留二期热水锅炉位置。蒸汽锅炉供医院新风加湿、消毒、洗衣。在制冷机房设置了四台板式换热器以及一套智能地暖换热机组。地暖供给门诊大厅和病房大厅，保证进入医院内部的热舒适。

手术室、ICU、中心供应室作为医院运转的核心，也是能耗大户，单独设置一套冷热源。采用两台普通风冷热泵，两台带能量回收的风冷热泵，满足区域内同时制冷供热的需求。考虑其重要性，其负荷为设计区域全年冷热量，并能和大楼冷热源切换。PICU和NICU位于儿童医学中心1号楼，也单独设置一套热泵，同样设置切换。

放射科、功能科、内镜中心、核医学科存在大量医疗设备耗热，采用变频多联机的系统，室外机的位置需注意与建筑专业配合。

3 水系统设计规划

对于院区的暖通管道工程，首先要考虑对二期工程进行预留。管道的布置形式采用直埋的形式。直埋热水管道寿命长一般可达50年。其造价相对较低，可以降低沿程管路的热损耗[3]。由于生活热水负荷波动大，因此生活热水管道和采暖热水管道分开进行设置，以利于水系统平衡。

除净化空调水系统采用一次泵定频的四管制水系统外，对于主楼的水系统，采用一次泵变频的两管制水系统，更为经济。相比于二次泵系统，一次泵系统机房较为简单，但调节则更为复杂，因此水系统的平衡非常重要。根据区域负荷的大小，主楼水系统在分集水器上共分出六个管路，包括病房楼东、病房楼西、医技楼、门诊楼、急诊、净化，并预留一根管路。虽然本次工程急诊的负荷较小，但考虑急诊的特殊性和重要性，24 h不能停，因此单独设立管在主分集水器上。

一次泵变频水系统通过在分集水器的分支还不能完全满足功能需求，一般还需要对主分支管路进行二次分配，这时主要考虑按功能区域将其分开设置。对于病房楼，房间主要由医护人员房间和病人房间组成，两者负荷特性不一致，应考虑分开设置水路；另外新风机组由于负荷变化大，建议单独设立管。考虑医院管路系统复杂，暖通水系统的立管和水平管均采用异程系统，所有末端均采用动态平衡电动二通阀来进行水系统的平衡。

对于冷凝水管路需考虑合适的排放的位置，由于医院卫生的重要性，冷凝水管路设冷凝水立管进行集中排放，不在卫生间、保洁间排放。对于加湿排水管道由于水温较高，需分开设置，而对于中心供应室消毒的排水管道，还需要采用铸铁管道进入降温池。

4 风系统设计规划

风系统的设计规划包括新风、排风、防排烟以及末端净化过滤装置等。

对于新风系统，应降低能耗，对于办公区、普通诊室等不散发异味的区域可采用排风热回收。对于检验大厅和餐厅采用全空气系统，过渡季节关闭部分回风，同时引入新风保证大空间环境的卫生。

对于排风系统，住院病房的卫生间排风设置竖井引到高空进行排放，全科基地对于学生宿舍排风直接选择排气扇的形式。隔离病房、中心供应室的排风需要单独设置。

对于防排烟系统，需要注意配合建筑设计。对于门诊大厅的排烟，原设计在门诊采光顶中间部位直接开洞并设置排烟风机。后建筑设计发生变更，由原有平面采光顶改为曲面，原暖通设计一方面不易固定，另一方面也不美观，因此在采光顶两侧开排烟口并设置风管使排烟风机不影响采光顶的整体外观。

对于末端净化过滤装置，非净化区域，风机盘管上加装纳米光净化装置，新风进风部位加装电子除尘装置。感染科的排风需加装高效过滤器和消毒器，净化区域则采用三级过滤的形式，其中高效过滤器设置在末端。

5 二次设计规划

对于医院暖通工程的二次设计规划，根据医院的规划和建筑设计，主要包括一些重要区域和特殊的科室，如公共区域、厨房、直线加速器、病理科。

大型综合医院是重要的公共建筑场所，公共区域需根据最终选择的装饰造型来定合适的风口和末端暖通设备。对于会议室等对空间高度有要求的场所在选择暖通方案时需注意末端暖通设备的高度。另外精装修区域的挡烟垂壁可采用防火玻璃，保证美观。

厨房的二次设计规划需做好排油烟和全面通风开洞位置的预留，同时还需要考虑设置新风直接接入油烟排气罩进行补风。对于厨房排油烟的形式考虑采用油烟净化一体机的形式，在厨房内进行直接油烟净化处理并在裙楼楼顶排放。这样不仅环保，更减少了土建竖井以及风管。

目前很多医院的直线加速器均采用合作模式，因此相关设计均不能一次同步。由于直线加速器的耗热量很大，因此需与院方对接规划，确定采用的冷热源形式和预留位置。

病理科是大型综合医院必不可少的科室，其空调通风应预留新风机组和风道的位置进行二次设计规划。病理科频繁使用甲醛水溶液、二甲苯，使空气环境质量标准严重不达标，可采用粒子净化技术分解这些空气中的挥发性有机物[4]。

6 结语

针对大型综合医院的暖通工程设计探讨，在冷热源上要考虑集中布置并通过水系统的设计实现按楼按功能区域进行分配，在末端装置的设计上要注意新排风的设置，并与装饰相结合，最后需对一些重要区域或科室进行二次设计规划。通过这样的规划思路，便于能源管理和医疗环境控制。

大型综合医院要确保医院建设工程进度和开诊后的后勤管理，暖通工程的设计规划至关重要。医院在与暖通工程师的对接中应对目前的新工艺、新材料、新设备进行充分沟通，适当采用新技术可以降低医院的运行成本，提高医疗效率，实现后勤一体化服务。