安徽宿州某三级医院暖通设计介绍

周峤，吴赤明，柴青

（深圳市建筑设计研究总院有限公司天津分公司，天津，300000）

0 引言

随着今年新冠疫情的爆发，关于公共建筑里空调通风的设计又有了新的讨论，很多关于暖通设计中一直被轻视的通风部分该重视回来的声音出现，尤其在有疫情发生的期间，保障安全性的通风比提供舒适性的空调要优先。火神山和雷神山在设计中，就对通风系统特别重视，后期模拟实验也验证了有效的通风可以减少病毒传播。在这种情况下，对于安全性要求格外高的医院项目，通风设计又有了更加严格的要求。本篇文章通过介绍疫情期间新设计的安徽宿州某三级医院，来介绍新思想下的医院的暖通设计，尤其是通风部分的设计。

1 冷热源设计

本工程位于安徽省宿州市，总建筑面积约为80,000 m2，空调面积约为44500 m2。功能主要为诊室、办公、病房、治疗室、DR、MRI、门诊大厅、中心供应、手术部、ICU、配液中心、附属设备机房及用房等。地面由四栋单体组成，分别为急诊住院综合楼、食堂办公楼、感染科、附属用房、地下一层，主要布置在门急诊综合楼、食堂办公楼下面。

经过计算后，集中制冷总冷负荷为6225 kW，集中供热总热负荷为4870 kW，各区域单体建筑的的冷负荷、热负荷统计表见表1。

表1 各区域单体建筑逐时冷负荷、热负荷统计表

考虑到医疗项目的特点（能源安全性、可靠性、独立性等，及手术室、ICU病房等重要区域需要单独的冷热源系统），结合项目周边市政基础设置情况，空调冷源采用水冷制冷机组，制冷机房设置在综合楼地下一层车库内。空调冷源采用2898 kW定频和变频水冷离心式冷水机组各1台，配置3台变频冷冻水泵（两用一备）、3台变频冷却水泵（两用一备）、2台冷却塔。再选用一台897 kW变频水冷螺杆冷水机组，配置2台变频冷冻水泵（一用一备）、2台变频冷却水泵（一用一备），1台冷却塔。冷却塔均布置在办公楼屋顶。冷冻机房总装机制冷容量6693 kW，冷冻水供回水水温7/12 ℃，冷却水供回水水温32/37 ℃。供冷季及过渡季根据末端负荷情况开启全部或部分冷水机组，以满足不同负荷要求。综合楼内的洁净手术部、ICU、配液中心、中心供应等净化区域内部发热量大，要求供冷时间长，安全性高，在非供冷季节由变频水冷螺杆冷水机组提供空调冷源。影像科、放射科、中心药库、消防控制室、综合楼弱电机房、弱电井等采用变冷媒流量多联机空调系统。UPS、网络机房、MRI采用独立的双压缩机恒温恒湿机房专用空调系统。附属用房的值班室、变电所、电梯机房等设置分体空调夏季供冷。

空调、采暖热源、生活热水热源均采用低氮真空燃气热水机组。结合本工程空调、采暖热负荷，空调热源采用2台2800 kW低氮真空燃气热水机组，热效率实际检测值为不小于94 %，配置3台变频热水循环泵（两用一备）。空调供热、散热器采暖系统由锅炉房水泵间的热水循环泵直接供给、供回水温度60/50 ℃。地板辐射采暖系统热源，由板式换热器热交换后由二次泵供给，一次侧供回水温度为60/50 ℃，二次侧供回水温度为45/35 ℃。生活热水需热量为2500 kW，故生活热水热源采用一台低氮真空燃气热水机组，单台供热量2800 kW，设计热水供回水温度85/65 ℃。

2 空调水系统

3台水冷冷水机组制备之冷水在地下一层制冷机房分别接入汇至非净化区域空调分水器和净化空调供水管。非净化区域空调分水器支管共分6路，其中第1支路供门急诊住院综合楼内区风机盘管，第2支路供门急诊住院综合楼新风空调机组，第3支路供门急诊住院综合楼外区风机盘管，第4支路办公楼、感染科风机盘管，第5支路供办公楼、感染科新风空调机组，第6支路接入锅炉房水泵间的空调热水供水管。为提高手术部等净化空调系统可靠性要求，设计专用立管供空调用水。为满足净化空调对冷热时间要求的特殊性，净化空调系统采用四管制系统，冷热水分别独立设置，满足不同系统同时供冷供热的需要。舒适性空调冷热水采用分区两管制。

配置超低噪音横流式方形冷却塔3台，2大1小，跟水冷机组一一对应。门急诊综合楼、食堂办公楼空调冷凝水排入冷凝水立管或就近排向空调机房地漏、卫生间拖布池处；感染科的空调冷凝水结合给排水专业，排入专门的冷凝水管后，再进行集中回收处理后排放。

冬季舒适性空调供暖系统利用夏季管路，锅炉出水管汇入锅炉房水泵间的分水器。分水器支路共分4路，其中第1支路供净化空调系统，第2支路接入制冷机房分水器，第3支路供各楼散热器采暖系统，第4支路供地暖采暖换热系统一次侧。

门急诊住院综合楼、感染科楼的舒适性空调采用高压微雾加湿，食堂、办公楼的舒适性空调采用湿膜加湿，洁净手术室、ICU、配液中心等净化空调，MRI、网络机房等精密空调加湿采用电热加湿。

3 空调风系统

医院街、各科室、病房、诊室、办公室等房间设置风机盘管加新风系统，一层门诊大厅区域采用一次回风定风量全空气系统，一层侧送风和顶送风、顶回风，送回风管道均设置消声器。空调机组采用双风机变频控制，最大新风比不低于70 %。系统根据室内外空气焓值比较工况进行切换，过渡季节采用70 %全新风运行，并联动打开屋顶排风机。厨房设置独立的直流全新风空调送风。

地下一层MRI和综合楼的网络机房采用独立的双压缩机恒温恒湿机房专用空调系统。

附属用房的值班室、变电所、生活医疗垃圾暂存间、控制室设置分体空调夏季供冷。

洁净手术部、中心供应、ICU、配液中心等洁净区域部分采用独立的净化空调系统。（1）普通配液区按万级洁净度等级设计，设置全空气一次回风定风量净化空调系统，送风量为20次/h。抗生素配液按照万级洁净度等级设计，送风量为25次/h，采用全新风直流系统。气流组织均为高效送风口均匀上送，单层竖向百叶下回。（2）ICU按Ⅲ级洁净用房设计，设置全空气一次回风定风量净化空调系统，送风量为12次/小时。气流组织均为高效送风口均匀上送，单层百叶上回风。（3）三层A区中心供应无菌区设置全空气一次回风定风量净化空调系统，送风量为10次/h。气流组织均为高效送风口均匀上送，单层百叶上回风。（4）四层手术部，共10间洁净手术室，其中3间为Ⅰ级洁净手术室，其余为Ⅲ级手术室。每间Ⅰ级手术室设一套净化空调系统，Ⅲ级手术室2至3间合用一套净化空调系统，Ⅲ级正负压转换手术是单独设置一套净化空调系统。气流组织为手术室专用送风单元集中上送，双侧连续单层竖向百叶下回。Ⅲ级手术室送风量按20次/h计算。（5）洁净辅助区及洁净走廊、清洁走廊按Ⅳ级洁净辅助用房设计，设置全空气一次回风定风量净化空调系统，送风量为10次/h，新风量按3次/小时计算，气流组织为高效送风口均匀上送，单层百叶均匀上回。Ⅰ级洁净手术室净化空调采用二次回风系统，其余净化空调采用一次回风系统，洁净用房应采用阻隔式空气净化装置作为房间的送风末端。

传染科楼的诊室、办公室、走道、肠道科负压病房等房间设置风机盘管加新风系统，新风系统按照清洁区、半污染区、污染区分别独立设置。呼吸道病房区域、隔离观察室、抢救室设置直流全新风空调送风。

普通医疗区域空调新风需要经过过滤处理，根据各地区空气质量，设置粗效+中效过滤或者粗效+高中效过滤。传染科需要设置粗效+中效+亚高效过滤。集中空调系统和风机盘管机组的回风口设置初阻力小于50 Pa、微生物一次通过率不大于10 %和颗粒物一次计重通过率不大于5 %的过滤设备。

从平疫结合的角度考虑，在疫情时，加大洁净的新风量，提高安全性，减少一定的舒适性，以降低呼吸传染性疾病在医院内的影响。业界内有提出增大新风设计风量，使用变频风机，平时小风量运行，疫情时大风量运行的方案，也有再加上安全可靠性考虑，单个新风系统设置双新风机组，形成一定量的冗余，既能保证平时空调系统的安全性，也能照顾到疫情时新风量加大的情况。或者在选用新风机组是选择双风道、双风机的新风机组。

传染科的新风机组需要选择变频风机，且在机组选型时要加大系数选择机组风量。这是考虑到在各个房间定风量阀进行压差调节时比较好调。由于新建传染科楼通常包括呼吸道传染科和非呼吸道传染科，在设计新风时，通常直接按疫情的风量计算考虑，且对于非呼吸道科室，也要按疫情阶段转换为呼吸道传染科用房来设计。

4 采暖系统

综合楼一层门诊大厅采用低温热水地板辐射采暖，供回水温度为45/35 ℃，综合楼裙房淋浴间、住院部病房的淋浴间、食堂的淋浴间、厨房、未设置风机盘管的卫生间、附属用房值班室和卫生间均采用散热器采暖。

5 通风系统

综合楼除常规汽车库、设备用房、卫生间、强弱电间、空调区域的常规排风外，还有如下需独立做排风的系统。

变电所、配电室、影像科、网络机房、病案室等设置气体灭火的房间设置气体灭火后排风，做下排风口；影像科的MRI设置事故排风，排风口设置在靠近失超口吊顶上；厨房设置排油烟（局部）排风系统、全面排风兼事故排风系统及补风系统；厨房操作间、地下一层锅炉间、制冷机房均设事故排风系统。

污水泵房、垃圾暂存间设机械排风，机械补风，排风经设在风管上的微静电净化和活性炭吸附除味装置后高位排放。综合楼的治疗室、换药室、抢救室、实验室、化验室、切片室、免疫生化、标本处理等因为特殊性，设置独立的排风系统，排风量10次/h，送风量5次/h，废气高空排放，排风机设在屋顶。检验中心、病理科中的通风柜排风排至屋面，排风机设置在屋面，且排风机前设置高效过滤器。垃圾暂存间设置机械排风，机械补风，排风经设在风管上的风道式纳米光催化和双波段UV灯除臭装置处理后高位排放。

传染楼一二层按照清洁区、半污染区、污染区分别独立设置送排风系统，不同污染等级区域静态负压真空度按照定向气流组织原则，保证气流从清洁区＞半污染区＞污染区，各区域内相邻、相通不同污染等级房间的静态压差不小于5 Pa。传染楼污染区的排风中，由于科室特殊性，卫生间、污物间的排风可以并入大系统中。

防排烟系统按常规设计，在此不做叙述。

6 其他问题及结论

（1）医疗项目中，空调通风系统使用的消声器应使用微穿孔板消声器，地下设备用房及车库等无人房间可使用阻抗复合型消声器。

（2）传染科排风系统由于有高效过滤器，因此在选用排风机组或者排风机+过滤器+消毒装置单独配置时，要充分考虑到风机的压头及噪声问题。

（3）手术区内的排烟风口要使用板式排烟口。

随着我国的老龄化和新冠逐渐发展成流感类似的常规化疫情病毒，医院的设计标准也在逐步提高和完善，尤其对于平疫结合的实际应用，也在逐步探索，因此对于医疗项目的设计标准，也会逐步明确和提高。

对于秋冬进行的发热门诊临时改造，各部门也发布了各种指南及导则来指导设计，一些条文也在实际应用中发现了不能指导所有建筑的现状改造。更加合理的通风及空调设计准则也会随着冬天各大医院的反馈进行调整，而发热门诊的设计准则后期也会逐渐指导着传染科，及一些指定为疫情时临时隔离医院的门诊楼的设计。完善医院的暖通设计，让无论在平时还是在疫情时，医护人员及患者都能更加安全、更加舒适的在建筑物理工作和恢复健康。