医院空调通风系统设计
2024-01-29刘喜开
刘喜开
(福建中森建筑设计院有限公司,福建 厦门 361000)
1 工程概况
童昌医院感染楼发热门诊、肠道门诊工程,位于福建省南安市,总建筑面积为2 620.42 m2,层数2 层,建筑高度为14.80 m。
2 空调冷热源选择
感染楼空调应能独立运行, 并保证24 h 连续运行,冷热源应优先选择院区的集中冷热源,当不能单独运行时, 应单独设置冷热源作为集中冷热源的补充。 当院区未配备集中冷热源时,应为感染性疾病门诊单独设置。
本项目主楼空调主机设置在地下二层, 从主机房接管到感染楼距离较远, 且感染楼没有地下室, 空调水管需通过管沟或直埋的方式才能到达感染楼。 在疫情期间,作为临时接收或治疗患者的医院,在感染楼运行期间,普通门诊一般是处于停诊状态。 综合考虑之下,本项目感染楼空调主机采用独立设置冷热源的方式,方便后期运行管理,空调主机采用多联机系统,新风机采用直膨式机组。
3 通风系统设计
感染楼内建筑平面按照清洁区、半污染区、污染区划分,机械送、排风系统按各区域独立设置,每个区域的新、排风系统均单独设置,通过调整各个区域送、排风量及压力,保证气流按从清洁区→半污染区→污染区方向流动,避免污染空气的无组织扩散及污染。
3.1 新风系统
新风机组的设置位置应为清洁区,可选择集中设置于屋面,通过新风竖井接至各个区域,本工程清洁区新风机组设置在本层,半污染区及污染区新风机组集中设置在屋面新风机房内。 新风机组采用变频风机,满足平时及疫情时不同新风量需求变化。 清洁区新风机组配置粗效、中效过滤器,半污染区及污染区新风机组配置粗效、中效、高效过滤器。 同时,能在过渡季节充分利用新风系统以减少空调的使用,降低空调能耗,节约建筑的后期运行成本。
抢救室、 负压隔离病房采用全新风直流式空调系统;医疗检查用房如CT、X 光等应满足医疗设备的运行条件要求,根据房间压差要求设置新排风系统的基础上,根据设备的温、湿度要求及室外气候特点设置独立的空调机组。其它区域采用新风系统加多联机室内机的空调形式。
3.2 排风系统
感染楼的通风系统中,排风系统为整个系统的重中之重,以下对排风系统设计进行阐述。
3.2.1 气流组织
污染区病患走道、候诊大厅等公共区域气流组织采用上送上排,其余采用上送下排,清洁区、半污染区均采用上送上排。污染区排风口采用低阻抗高效风口,风口底部距地面不小于100 mm,上边沿距地不大于600 mm;在风口布置时,送、排风口布置在病床两侧,送风口布置在远离病床一侧,排风口布置在靠近病床一侧。
3.2.2 浊气排放
清洁区的室内排风系统, 均采用单层排放方式;半污染区、污染区在风口处经高效过滤处理,排风经处理后通过屋面排风主机集中高空排放,风口处设锥形风帽,立风管设有可靠加固措施。 排风口高于新风取风口至少3 m, 且排风口与新风取风口的水平距离不小于20 m;当两者水平距离确有实施困难时,排风口应高于新风取风口至少6 m。
3.2.3 负压设计
要保证清洁区的压力高于半污染区,半污染区的压力高于污染区,防止污染物向外扩散。 目前常用的办法是通过提高排风量使病区保持负压,但当人员进出房间时,开门的瞬间,室内外的压差瞬间发生改变,产生“卷吸作用”,这就造成了气流运动增强,因此,通过增大压差以保持负压状态,并且需要在各个病区间设置缓冲间或缓冲走道进行过渡,减少气流组织对各区压力的影响。
3.3 系统末端设计
传统的设计一般采用风机加末端高效风口,并设置定风量阀或文丘里阀控制各个区域的风量及压力,由于末端采用高效风口,阻力较大,且感染楼通风系统中管道较多,接管距离较长,导致此系统在实际调试使用时往往难以达到设计风量及压力要求。故本工程清洁区采用常规设计,即新、排风机加风口的形式;半污染区及污染区采用动力分布式系统,除集中设置送、排风机外,末端风口前设置动力模块,相当于每个末端风口均带有动力,新风口与排风口前的动力模块可联动调节房间送、排风量及压力。半污染区、污染区新、排风支路动力模块内均自带与风机联动启闭的电动密闭阀,可单独隔断、消毒。 新风系统主机出口及排风系统主机进口均设置与风机联动的电动密闭阀。污染区排风支路动力模块采用高静压智适应动力模块,以此解决高效过滤器阻抗,保障系统平衡。
3.4 风机选择
通风系统新、排风机及支路智适应调节模块风机均采用直流无刷电机,自带0~10 V 或4~20 mA、RS485 及故障报警接口零电流启动,0~100%无级调速。 其中支路变风量模块内置智适应计算模组,支路压力变化后,自适应整定,保障按需供应。支路变风量模块自带与风机连锁启停的电动密闭风阀。系统设计的时候充分考虑了风机故障时可能在医院内任何区域出现的污染或交叉感染现象,考虑到造价及安装空间等问题,本工程采用的策略是在新风机的出风口、 排风机的吸入口安装电动密闭阀,在风机故障时关闭电动密闭阀对风机进行检修,且排风机安装在风管系统的最末端,确保建筑内其他区域中的风管均处于负压状态。
3.5 风管连接
普通通风系统的风管材质包含金属风管、非金属风管和复合金属风管,风管板材连接方式根据风管材质的不同可采用咬口连接、焊接和胶接等多种形式,风管连接形式有角钢法兰连接、共板法兰连接、承插连接等形式。 GB 50849—2014《传染病医院建筑设计规范》对负压隔离病房洁净度等级及风管连接方式均未做明确要求,考虑到本工程风管采用的镀锌铁皮风管,如果采用共板连接方式,由于系统内管道较多,管道弯头多,接管距离长,风机的风压选择必然要加大,这将导致难以同时兼顾管道的严密性,因此在风管连接方式上采用角钢法兰连接, 尽可能避免因设计及施工导致的漏风量加大,导致后期调试难度加大。
4 结语
针对实际工程案例的设计总结与思考,感染楼的通风设计不仅仅只是暖通一个专业的事情,建筑对平面布局的合理性,医护人员与患者进出的流线规划,以及电气专业在系统的控制逻辑上都至关重要,在保证送、排风量、气流组织、压力梯度的基础上,需要全专业的共同努力才能呈现出一套良好的设计图纸。