武汉协和医院外科病房楼空调设计

摘 要：介绍了空调冷热源的选择和空调水系统、空调末端、通风及防排烟系统等的设计要求和要点，详细阐述了武汉协和医院外科病房楼空调设计的具体思路及做法，强调医院空调设计应在充分了解医院各科室对室内环境的要求基础上科学进行。

关键词：冷热源；空气调节；净化空调

一、工程概况

武汉协和医院外科病房大楼，位于解放大道与新华路交叉口西北角，东临新华路，南临解放大道，西侧为中山公园，北侧为新华路体育场。该大楼是以640张病床、42间手术室为主的综合性外科病房大楼，总建筑面积74117m2，地下室建筑面积8888.60m2，其中主楼32层，裙楼6层，地下2层，建筑高度为127.80m。

二、空调设计特点

（一）冷热源

空调主机的配置：由于存在手术部过渡季节供冷的要求，所以在设计时选用一台螺杆式冷水机组作为手术部过渡季节供冷用，在进行夏季供冷主机配置时，选用了4台离心式冷水机组和螺杆式冷水机组同时供冷，这样，螺杆机可以弥补离心机组调节能力差的不足。

冬季空调热媒为60℃/50℃的热水，热源为由中心锅炉房提供的蒸汽，通过设在地下二层换热间的两台汽―水板式换热器提供热水。

手术部需保持恒定的湿度，由中心锅炉房提供蒸汽加湿。锅炉房提供的蒸汽同时供应手术部的消毒。

（二）水系统

大楼空调水系统采用了一次泵变流量系统，水系统采用了同程敷设方式，末端设备采用了温控系统，并纳入DDC控制系统。

根据使用功能，水系统分为4个环路，分别供应一二层办公用房、三至八层手术部、九至三十二层病房。

水系统分上、下两个区，低区从地下二层至二十三层，高区从二十四层至三十二层。高区通过设在十八层（避难层）的两台水―水板式换热器转换，高、低区空调水转换温差为2℃，即高区空调夏季供、回水温度为9℃/14℃，冬季回水温度为58℃/48℃。

（三）空调风系统

门厅及报告厅采用空气处理机组低速送风系统，顶送，集中回风。

病房及办公用房采用风机盘管加新风系统。

手术部均按净化空调设计。手术室共42间，其中Ⅰ级手术室3间，Ⅱ级手术室6间，Ⅲ级手术室21间，Ⅳ级手术室10间，感染手术室2间。

Ⅰ、Ⅱ级手术室各采用净化机组与手术室一对一设置，Ⅲ、Ⅳ级手术室采用一台净化机组对应2间或3间手术室设置，走廊与辅助用房根据分区分别采用净化机组；污物走道的净化级别按照清洁走道考虑。

手术室设在大楼的四五层。在设计时，由于建筑面积的要求，手术室设备层曾被要求取消，将净化机组设在手术室本层内，但考虑到手术室间数较多，如果不设置设备层，管线会出现多处交叉的问题，需将手术室层高加高，且设备设在手术室本层也存在噪音难以解决的问题。故要求土建一定要设置设备层，六层设备层为四层、五层手术室服务，利用八层（避难层）为七层ICU服务，这样设备的摆放、管道的布置都较为方便，且设备集中布置，在管理上也会便利一些。

（四）排风及排烟系统

所有防烟楼梯间及前室、消防电梯前室设置机械送风系统，地下室车库设备用房均设置机械排风及排烟系统。

地下车库、设备用房、地上长度超过60m且无自然排烟条件的内走道、面积大于100m2的地上无窗房间，均设置机械排烟系统。

地上卫生间等需要排风的房间均设置机械排风系统。

三、设计参数及空调冷热负荷

室外计算参数参照武汉地区气象参数。室内设计参数如表1所示。

空调冷热负荷采用华电源负荷计算软件计算得出。夏季空调逐时冷负荷综合最大值为9276kW，指标122W/m2，3～8层手术部冷负荷为1145kW。冬季空调热负荷为7350kW，指标97W/m2。

四、空调冷热源设计及主要设备选择

该工程夏季采用水冷机组供冷；冬季采用中心锅炉房提供的蒸汽，通过板式换热器供热。

采用单台制冷量为2105kW的离心式水冷机组4台和制冷量为1212kW的螺杆式冷水机组1台供冷，供、回水温度为7℃/12℃，螺杆机也用于过渡季节手术部供冷。

水系统高低分区，在18层设板式换热器2台，单台换热量为1215kW。

冬季采用两台汽-水板式换热器，单台换热量为3698kW，蒸汽压力为0.4MPa，热水供回水温度为60℃/50℃。

锅炉房提供的蒸汽同时用于加湿及加热生活热水，空调采暖需蒸汽量为11.5t/h ，空调加湿所需蒸汽量为0.4 t/h，生活热水所需蒸汽量为6t/h，蒸汽总用量共17.9 t/h。

五、空调冷冻水系统设计

采用二管制一次泵变流量系统，空调水系统分为上下两区，低区为地下二层至二十三层，高区为二十四层至三十二层，低区水系统按一至二层、三至八层、九至二十三层分为3个环路，高区为一个环路，管道敷设竖向同程、水平同程。

由于手术部为内区，存在冬季大楼开始供暖时手术部仍需供冷的情况，因此在水系统设计时要考虑手术部的水系统能够与大系统分开运行。

六、净化空调系统设计

合理的净化空调系统是保证整个手术部处于受控状态的重要环节。净化空调系统能够控制各等级手术室及辅助用房的室内温度、湿度、洁净度、细菌与有害气体浓度、气流分布，保证室内人员所需的新风量，维持室内合理的气流流向，维持手术部合理、有序的压力梯度。

（一）保证手术室洁净指标的途径

1.空气过滤系统

选用具有足够过滤面积的新风采集箱设在新风入口，新风净化机组内还设置对≥1μm大气尘计数效率不低于75%的中效过滤器，对≥0.5μm大气尘计数效率不低于95%的亚高效过滤器。在净化空调机组的正压段设置一级中效过滤器对空气进行预过滤，并防止净化空调机组二次污染对高效过滤器（HEPA）前系统的影响。将高效过滤器布置在静压箱的末端，整个系统是靠末端过滤器的最后把关来体现其有效性。

2.气流组织

对于该工程，手术室与无菌辅房均采用上顶送下双侧回，避免了气流短路的同时，又形成送风核心区（特别是手术室送风集中布置），达到用较少的送风量满足其功能要求，保护患者手术切口不受外界感染。

3.正压控制

通常正压控制是通过调节正压送风量与排风量之间的差值，并结合各种控制手段来实现的。根据该工程手术部建筑平面的整体布局，每间手术室均配独立的排风口，通过风管连接后接排风机排出室外。采用分区集中供应新风，确保各洁净室新风量的供给。排风、新风与回风上均设有定风量装置。

4.温湿度控制

合适的温湿度既满足了室内人员的舒适性要求，又可以降低人体发菌、抑制室内细菌的繁殖。尤其是湿度高低对于微生物的滋生有明显的影响，湿度应放在温湿度控制的首要位置来考虑。该工程采用先进的DDC控制系统，对于湿度进行优先控制。它既能集就地控制与远程手术室控制于一体，又能与大楼楼宇控制系统连接，实现信息资源共享。

（二）风量计算

七、结束语

由于医疗建筑功能复杂、空调冷热负荷特性复杂，不同区域对空调的需求均不同，因此，在进行空调系统设计时，需充分了解医院各科室对室内环境的要求，在系统设计时，要尽可能地保证系统使用的灵活性，以使各个区域都有舒适的温度、湿度环境。 （编辑 吕志新）

参考文献

[1]陆耀庆. 实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1993

[2]梅自力.医疗建筑空调设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1991

[3]陈惠华，萧正辉.医院建筑与设备设计（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2004

[4]GB 50333―2002，医院洁净手术部建筑设计规范[S].北京：中国计划出版社，2002