1、医院建筑空调设计 概述 其特点及室内设计参 数 系统的选择和设计原 则 典型部门的空调系统 能耗特点与节能措施 空气品质的要求与对 策 防火排烟 结语 概述 医院建筑从我国医疗体系讲可分为三级(如都市中的市级、区级和街 道级),从医院的性质来说有综合性的与专科性的。本文主要涉及市 级综合性医院,它的构成如图 1 所示。一般涉及到医疗的有门诊部、 住院部和诊疗部, 这三大部门特点各不相同。 门诊部对外服务面最广, 绝大多数患者在门诊部诊断、治疗或入院。它的人流量大,疾病种类 多、且不同的病患者混杂在一起。住院部主要由护理站和病房组成, 它既是病人治疗与康复的场所,又是病人治疗与康复的场所,又是病
2、 人生活起居的地方。诊疗部是全院诊断治疗中心,也是器械医药供应 中心。 它是全院设备最先进、 机能最复杂的部门。 它包括手术、 理疗、 放射、检验、机能诊断、同位素室等,也包括中心消毒、器材与敷料 供应、制剂及配、发药等。医院建筑与其他建筑相比,其使用功能十 分复杂,并随着医疗技术的不断进步,诊疗设备的不断完善,医院功 能将进一步加多。由于它的主要对象是身体上或精神上都弱者的病 人,其主要功能是有利于病人的诊断、治疗、抢救与康复。因此它的 功能关系复杂,卫生要求严格,是一个高性能的有机组合体。医院建 筑应特别强调符合有关的规范和法规,并要使管理人员、医护人员对 此充分理解。 医院建筑中三大部门
3、各自分工明确,又互相密切联系。通常是分幢建 筑,有通廊联接,人流、物流分明、合理。医院建筑的特点可从表 1 中反映出来。尤其是近年来的科学技术飞速发展,促使医疗技术的不 断变革,推动了诊疗设备的更新换代,这要求医院建筑具有更大的灵 活性,以适应这种变化。特别是诊疗部和门诊部,一般要求大跨度、 大层高、大开间和大进深,以允许自由分隔。为便于解决相应的辅助 系统及配管系统(水、气、电、风)的变动,国外的医院建筑已经大 量采用技术夹层(或吊井)和管井。一般来说,病房建筑相对稳定, 变化较少。但随着国内人民生活水平提高,大开间的普通病房已不能 满足许多病人和家属的要求,高级病房需求量日益增加。另外先进
4、的 护理对某类病人的特殊监护作用, 已成为治疗某些疾病的必不可少的 手段,各类的特别监护室不断地出现在医院建筑中。近 10 年来,国 内的医院建设发展很快,国标 JGJ4988综合医院建筑设计规范 中尤其是暖通空调部已很难适应现代化医院的要求, 建筑设备在现代 化医院建筑中的比重越来越大,所起的作用也越来越重要。暖通空调 系统,尤其是净化空调系统的要求越来越高,应用面也越来越广。 医院建筑从我国医疗体系讲可分为三级(如都市中的市级、区级和街 道级),从医院的性质来说有综合性的与专科性的。本文主要涉及市 级综合性医院,它的构成如图 1 所示。一般涉及到医疗的有门诊部、 住院部和诊疗部, 这三大部
5、门特点各不相同。 门诊部对外服务面最广, 绝大多数患者在门诊部对外服务面最广,绝大多数患者在门诊部诊 断、治疗或入院。它的人流量大,疾病种类多、且不同的病患者混杂 在一起。住院部主要由护理站和病房组成,它既是病人治疗与康复的 场所,又是病人治疗与康复的场所,又是病人生活起居的地方。诊疗 部是全院诊断治疗中心,也是器械医药供应中心。它是全院设备最先 进、机能最复杂的部门。它包括手术、理疗、放射、检验、机能诊断、 同位素室等, 也包括中心消毒、 器材与敷料供应、 制剂及配、 发药等。 医院建筑与其他建筑相比,其使用功能十分复杂,并随着医疗技术的 不断进步,诊疗设备的不断完善,医院功能将进一步加多。
6、由于它的 主要对象是身体上或精神上都弱者的病人, 其主要功能是有利于病人 的诊断、 治疗、 抢救与康复。 因此它的功能关系复杂, 卫生要求严格, 是一个高性能的有机组合体。 医院建筑应特别强调符合有关的规范和 法规,并要使管理人员、医护人员对此充分理解。 医院建筑中三大部门各自分工明确,又互相密切联系。通常是分幢建 筑,有通廊联接,人流、物流分明、合理。医院建筑的特点可从表 1 中反映出来。尤其是近年来的科学技术飞速发展,促使医疗技术的不 断变革,推动了诊疗设备的更新换代,这要求医院建筑具有更大的灵 活性,以适应这种变化。特别是诊疗部和门诊部,一般要求大跨度、 大层高、大开间和大进深,以允许自
7、由分隔。为便于解决相应的辅助 系统及配管系统(水、气、电、风)的变动,国外的医院建筑已经大 量采用技术夹层(或吊井)和管井。一般来说,病房建筑相对稳定, 变化较少。但随着国内人民生活水平提高,大开间的普通病房已不能 满足许多病人和家属的要求,高级病房需求量日益增加。另外先进的 护理对某类病人的特殊监护作用, 已成为治疗某些疾病的必不可少的 手段,各类的特别监护室不断地出现在医院建筑中。近 10 年来,国 内的医院建设发展很快,国标 JGJ4988综合医院建筑设计规范 中尤其是暖通空调部已很难适应现代化医院的要求, 建筑设备在现代 化医院建筑中的比重越来越大,所起的作用也越来越重要。暖通空调 系
8、统,尤其是净化空调系统的要求越来越高,应用面也越来越广。 表 1 医院建筑各部门特点与设计要求 部门 建筑特点 要求 诊疗 部 设置医疗技术上最先进或最沉重和设 施或设备要求建筑规划灵活, 适应设施 更改, 设备更新建筑内部各室或区域功 能特殊,各不相同 大跨距、大层高、大进深的空间,重荷 满足医疗与诊断要求保 证诊疗设备性能提高医 护人员工作质量防止各 独立功能区受干扰 载的地板 门诊 部 与诊疗部门相比,设施设备较轻,但比 一般建筑大 与诊疗部门相比,更新频率低,更改规 模小 入口处、候诊厅人流量大,接触感染机 会多 需要设有不受外界干扰的清洁空间与 路线 最大限度满足医疗要求 人流、物流
9、分明、合理 洁污分流,避免交叉 防止接触感染、交叉感 染 位院 部 与一般建筑相比,设施及设备较轻 主要由护士站和病房组成, 功能比较单 一 尽管医疗技术进步,涉及建筑平面、设 备的变更少 由于病人全天居住, 要考虑生活空间和 居住因素 适应医疗、护理需 考虑病人生活的需要 满足病人生理、心理需 要 创造舒适亲切的居住环 境 医院空调设计的首要保障是院址选择。 当然最好选择在大气含尘浓度 较低、自然环境较好的地区,但是又不能交通不便,远离病人。国外 的大型医院常常选择在近郊。如必须设置在大城市中,应该避免交通 繁忙、有严重空气污染的区域。即使不能远离时,也应位于这些区域 的盛行风的上风侧。良好
10、的环境,对采集高品质的新风、降低空调负 荷、保证室内空气品质等是一个十分重要的因素。 医院建筑的空调设计,是充分保护和发挥各部门的功能,并使医院形 成一个综合性的、 互相协调的、 强有力的医疗力量的必要的技术措施。 因此将医院看成是一个受控的整体,或一个保证体系的思路,对空调 设计是十分重要的。对医院的建筑整体设计思想、医院建筑的的特点 和功能予以充分的理解也是十分重要的。 医院空调的特点及室内设计参数 医院空调要为病人的诊断、治疗和康复提供良好环境,并有利于医护 人员的医疗效果,保障医护人员的健康,维持诊疗设备的性能。由此 目的出发,医院空调应具有下列特点: 确保满足医疗要求的室内空气环境
11、除了疗部门的特殊要求外,医院最主要的服务对象是病人。不同的病 人对室内空气环境要求不同。最适宜的空气温、湿度能使病人的代谢 降到最低,有利于集中能量于患部,促使早日恢复健康,这对生理调 节机能降低的重病人尤为重要。 而空气洁净级别则是病人免受污染的 保障。对于现代化的医疗技术来说,空调所创造的合适的室内温湿度 和洁净度已成为一种重要的技术保障。 医院主要各科室的温湿度要求 见表 2。 表 2 医院空调设计的室内温、湿度 房间名称 夏季 冬季 换气次数(次 /h) 干球温度 () 相对湿 度() 干球温 度 () 相对湿 度() 进风 换风 病房 2627 4550 2223 4045 每床 4
12、0m 3 每床 40m 3 诊室 2627 4550 2122 4045 1.5 2 候诊室 2627 4550 2021 4045 2 2 急救手术室 2327 5560 2426 5560 / / 手术室 2327 5560 2426 5560 / / ICU 特别监护室 2327 5560 2426 5055 / / 恢复 室 2427 5560 2324 5055 2 2 分娩室 2427 5560 2324 5055 6 5 婴儿室 2527 5560 2527 5560 / / 中心供应(管理部 分) 2627 / 2122 / 2 2 各种试验室 2627 4550 2122 4
13、045 / / 红外线分光器室 25 35 25 35 / / X 线、放射线室 2627 4550 2324 4045 2 3 动物室 2527 4550 2527 3040 815 815 药房 2627 4550 2122 4045 1 1 药品贮存 16 65时,也易使细菌繁殖,器械锈蚀。但湿度过低,手术 切口的水份散发过快,不易愈合,静电不易消除,有时甚至引起麻醉 气体的爆炸。因此相对湿度设定在 5060,其他辅助用房放宽 到 4565。洁净手术部各室的设计参数见表 9。 表 9 洁净手术部各级用房的设计参数 名称 静压 换气次数 单向流截面风速 (m/s) 温度 () 相对湿 度
14、() 最小新风量 噪声 (dB(A) 照度 (lx) 程 度 对相邻 不同级 别别压 差 (Pa) 与室外 相邻时 正压值 (Pa) 垂直 水平 (m 3/hp) (次 /h) 特殊 洁净 手术 室 +7.5 15 0.3 0.35 0.4 0.5 2225 5060 60 6 4550 350 洁净 手术 室 +7.5 15 1000 级:55 10000 级: 30 / / 2225 5060 60 6 4550 350 一般 洁净 手术 室 +5 15 1000 级:30 10000 级: 20 / / 2225 4565 60 4 4550 350 准备 室 5 15 1520 / /
15、 2227 4565 30 3 60 150 器械 准备 室 5 15 1520 / / 2127 4565 30 3 60 150 无菌 00 15 1520 / / 2127 4565 30 3 60 200 更衣 室 苏醒 室 0 5 15 20 / / 2227 4565 30 3 4550 150 洁净 走廊 0 0 15 1520 / / 2127 4565 30 3 60 150 后处 置室 -5 15 1520 / / 2227 4565 30 3 60 150 麻醉 室 -7.5 10 15 / / 2225 5060 30 3 60 150 洁净手术室不像工业洁净室,局部人
16、员密度很高,走动频繁,整 个手术过程动作复杂,变化很大。手术用的盖单、敷料、手术衣等发 尘量大,而且还要同时满足室内的尘埃浓度和细菌浓度。因此它的送 风量的确定不能盲目套用经验换次数值, 也不能套用单向流的断面风 速的经验值。为了保证洁净手术室正常或紧急情况下提前开机的时 间,以及两次手术之间的交接时间,要确定满足要求的自净时间所需 要的换气次数 11,它取按尘埃浓度、细菌浓度以及按自净时间三种计 算方法的计算值中的大值。 这种计算方法的计算值要比GBJ7384 洁 净厂房设计规范推荐的换气次数高 510 次。垂直单向流的断面风 速设定在 0.30.35m/s,水平单向流的断面风速设定在 0.
17、4 0.5m/s,也比规范推荐的最小断面风速略高。 为防止空调机组污染,使用的空调机组不宜采用淋水室段。其 内部应该便于清洗,并能顺利排除清洗水。内表面为具有耐消毒药品 腐蚀的材料或涂料面层。其冷凝水管应有自动防倒吸设施的水封,并 能在机组的负压下能顺利排出冷凝水。空气过滤器便于更换。 普通病房空调 国内普通病房不设空调的, 只是冬季采暖。 采暖时室内污染相当严重, 需要增设通风系统。 随着人民生活的提高, 普通病房已不能满足要求。 所谓高级病房不仅需要空调,而且人数也减少到 24 人。目前病房 空调大多按照旅馆建筑要求设计, 采用风机盘管加独立的新风供给系 统。新风量按每床 40m 3/h
18、计算。风机盘管系统与病房要求的隔离性 (各室回风不串通)、灵活性(随时开关)、可调性(病人可自行调 节)和安全性(运行安全可靠相适应)。但是普通的风机盘管系统并 不理想,由于风机盘管机组常处于湿工况,在病房中盘管的湿表面很 容易滋生细菌,常常成为室内的细菌源、尘埃源和气味源(细菌的代 谢物)。对于普通的病房,需要在送风口增设中效的空气了过滤器以 予除菌。现在国内还没有医用净化风机盘管机组,可以利用高静压的 风机盘管机组直接增设空气过滤器,也可采用串联的风机混合过滤 箱。病房与旅馆建筑客房最大区别在于全天居住和室内污染。采用风 机盘管系统的另一个缺点在于单靠新风稀释, 以及所产生的微小正压 难以
19、从建筑缝隙排出室内污染,尤其是室内不良的气味。因此需要在 病房内设置排风,或在天棚上设置排风,排风量与新风量相同。走廊 压力高于病房,可有效防止各种各样的污物的处置室也要进行排风, 排风的换气次数不小于 6 次/h,并要防止室外空气从排风口中倒灌进 来。 特殊病房空调 现在国内已开始实行先进的护理制度(既 PPC 法),以充分发挥受过 良好的训练的医护人员的作用和先进的监护系统的功能, 达到最好的 护理效果。建立起来的各类新型护理室,如特别监护室(ICU)、心 血管病人监护室(CCU)、早产儿护理室(NICU)以及呼吸道病人监 护室 (RRCU) 等都需要采用生物洁净技术。 洁净度在 1000
20、0 级至 100000 级之间,并且新风需要量大。这类病房的要求见表 10。 表 10 洁净无菌病房 室名 特性 洁净度 温湿度 白血病 房 治疗时间长,特别强调其居住性,要 有外窗及与控视人互相看得见的窗 口,互相能通话。噪声低,无吹风感。 病人缺乏对感染的抵抗力,对室内消 毒灭菌要求严格。住院天数 4060 天。 100 级 2226 60 烧伤病 房 重度烧伤病人需要实行开放疗法,痂 皮在 23 天日内可生成。 “居室”性 质减弱。治疗护理工作量大,人员出 入频繁,最好在治疗室内设置隔离小 间。 人体大面积裸露, 室温要高一些。 住院天数 1015 天。 100 级 3035 505 呼
21、吸器 官病房 病人生活能自理,对治疗有信心。医 护人员无需出入,管理比较方便。但 病人对气象参数十分敏感,室内温、 湿度必须可以调节,严格控制室内过 敏因子。 100 级 1000 级 2328 4060 脏器移 植病房 必须在高度无菌条件下治疗,要求手 术室和病房相邻,组成一个新的手术 与治疗系统。强调与其他人流无任何 交叉,实行严格的无菌管理 100 级 2328 4060 新生早 产儿室 对于免疫缺损的新生儿和早产儿的保 育,必须产在洁净隔离器中,过了哺 乳期后才出隔离器,移到洁净儿科病 房。温、湿度要求偏高,细菌浓度小 于 200FU/m 3 100000 级 2428 5060 对于
22、采用预防性隔离(即预防被感染)的病人,如接受化疗的白血病 患者、经各种治疗而白血球减少的恶性肿瘤者、严重烧伤患者、严重 呼吸器官疾病患者都应该设置无菌病房。这种病人一般对别人无害, 但万一被感染其后果不堪设想。采用生物洁净技术是切断传染链、防 止被感染的最有效的方法。这种病房群往往独立布置,与护理室、治 疗室、 药浴室、 护士站及其辅助用房构成一个特别护理区, 自成体系。 从里向我依次划分洁净区、准洁净区和污染区,并要求人流、物流分 明,洁与污分流,因此平面设计时应采用“入口分流”与“内外廊分 流”的措施,严格控制洁净区和污染区的界面。所谓“入口分流”是 指在护理入口处能有效控制、 组织进入洁
23、净护理区的各种人、 物流线, 各行其道,以阻止污染流线对洁净流线的干扰。而“内外廊分流”是 指将贴近洁净病房区设置封闭式的外廊作为探视廊, 并配置污染流线 (如与楼梯连接还可兼作疏散通道),护理区内廊仅配置洁净和准洁 净流线。这样在整个体系上保证了病房内达到一个完全无菌治疗环 境。洁净护理区各室的分级见表 11。各室相应的含尘、含菌浓度参 见上述表 8。 表 11 洁净护理单元内各用房的分级 用房类别 等级 用户名称 适用范围 洁净护病房 洁净病房 病员的休息、护理室 医疗用房 准洁净区 内走廊、敞开式护士站 清洁区 内走廊,封闭式护士站, 治疗室,手术室 辅助用房 无菌更衣室 无菌敷料,药品
24、存放 室 更换无菌衣,药浴室 药品贮存,敷料存放,被 服库 无级别 其他用房 换鞋,一次更衣,医生办 公,示教,接待室,实验 室,培养室 这种病房的特点在于病人治疗时间长,病人活动区域有限而且密闭, 不能与他人直接接触,容易产生烦躁。为此,对净化空调系统提出了 相应的要求,即要充分考虑其合适的居住性、特殊的医疗性、以及高 度的可靠性和安全性。下面提供了一些设计要求: 为保持洁净病房内无菌状态,洁净度级别要求达到 100 级,一 般采用垂直单向流或水平单向流的气流方式。采用水平单向流时, 病人活动区布置在气流上游,休息时头部应朝送风墙。采用垂直 单向流时,应采用上、送两侧下回气流组织方式。 中国
25、最庞大的资料库下载中国最庞大的资料库下载 与其他相比,这类病人要求的室内温度略为偏高一些,过高易引起 病人烦躁,取 2226较为合适。从细菌学观点出发,相对湿度取 4560主要考虑不利于细菌的繁殖。各室的设计参数见表 12。 表12 各用房 的设计参数 名称 静压 换气 次数 (次 /h) 单向流截面 风速(m/s) 温度 () 相对湿 度 () 最小 新风 量 (次 /h) 噪声 dB (A) 程度 对相邻 不同级 别压差 (Pa) 与室外 相邻时 正压值 (Pa) 垂直 水平 病房 7.5 15 / 0.18 0.25 0.2 0.3 2226 4560 10 4550 洁净 内走 +7.
26、5 15 55 / / 2226 4560 6 4550 廊、 敞开 式护 士室 封闭 式护 士 站、 治疗 室、 手术 室 5 15 55 / / 2226 4565 5 55 更无 菌衣 室、 敷料 库、 存品 库 05 15 15 / / 2227 饲养室 正压污染走廊的阶梯压差。 医院能耗特点和节能措施 医院属于高能耗的建筑,医院负荷包括暖通空调、给排水、电力照明 以及医务所需的负荷。表 17 为一些大型综合医院计得到的空调负荷 指标,高于一般的民用建筑。医务所需负荷有热水供给、餐厨供应、 消毒灭菌和洗涤等。以蒸气为主,也有燃气和电力。其中医务所需的 负荷为院内最大的负荷,要占全年负荷
27、消耗的 2538。过去只 注意一些高压灭菌釜、消毒器、热管道的传热和泄漏等会转化成空调 负荷,现在大型的诊疗设备、新型的医疗设施(如水疗康复室)、大 型计算机系统、一些生物洁净室系统的风机发热等,都已成为不可忽 视的空调负荷, 大大改变了医院建筑的空调负荷的组分及各组分的比 例。随着我国医院现代化的发展,这些空调负荷的组分及各组分的比 例已逐渐接近国外, 图 2 是国外医院的空调负荷的组分及各组分的比 例,可供参考。由此可见新风量是最大的负荷。 表 17 国外医院各科室空调负荷指标 科室 名称 面积 (m 2) 照明 (W/m 2) 煤气 (W/m 2) 人员密 度(人 /m 2) 冷负荷指标
28、 W/(m 2h) 热负荷指标 W/(m 2h) 手术 室 35 50 50100 0.2 0.3 314756 (232465) 296814 (465814) 诊疗 室 / / / / 227(174 232) 209(128 174) 病房 / / / / 163 (93116) 209(151 163) 检验 室 / / / / 39 (174349) 407(186 256) 消毒 室 / / / / 378 372 候诊 室 / / / / 256(140) 198(93) 注:表中括号内的数据引自日本。 医院内所需的新风量大, 要求高而且要求排风的地点多, 排风量也大, 医院有许
29、多科室和部门要排除所产生的尘埃、细菌、臭味、余热、余 湿和有害气体, 有的科室甚至需要全新风。 如何在满足要求的前提下, 减少新风量一直是医院空调的一个大问题, 如减少各处排风量就是一 个有效措施; 其次是对新风的热湿处理问题。 对于高温、 高湿的新风, 不一定采用人工制冷,完全可以利用自然能源对新风进行预处理。过 去曾采用地下水对新风直接处理,引起了一些环保问题。现在推荐新 风采用间接蒸发冷却,新风只作显热交换而无湿交换。或者运用全热 交换器,以使进入的新风能够回收排风中的能量,对减少空调负荷的 作用很大。在有条件的大系统场合,应采用新风集中处理,这样不但 能够进行有效的空气过滤,也可十分方
30、便地采用间接蒸发冷却,或全 热交换器对新风作预冷处理,这样也便于维护管理。医院建筑中的门 诊大厅,病人在大厅里预检、挂号、然后向各科室分散,最后又集中 过来付费、取药等。大门敞开,内无间隔,人员密集,流动量大,是 一个集散中心,尽管室内温、湿度要求不高,但新风需要量大,热湿 比又小,空调通风往往难以做好,能耗很大,室内空气品质并不好。 澳大利亚曾采用全新风间接蒸发冷却的独立系统, 在非供冷期单纯进 行全面通风,收到很好的效果。 国内医院多以燃煤锅炉为热源,医院的蒸汽用量很大,据日本的资料 介绍锅炉的能耗占全院的能耗 70,而电力占 18,燃气占 12。 但是医院用汽量变化也很大, 不仅日变化量
31、大, 而且季节变化量也大, 有时还会出现紧急供汽,因此锅炉设置应以多台为主,并配置不同容 量。医院空调完全可以利用冬夏蒸汽供应量的差异,采用吸收式制冷 机作为冷源或部分冷源,这是一种值得推广的形式。医院到处是废热 水、 冷却水、 冷凝水, 可利用热泵来回收这些废热, 进行升温再供热。 这是一种间接利用废热的方法,它与废热中是否存在污染无关,不会 引起交叉感染,很适合医院。虽然投资高一些,但回收废热量相当可 观。节能措施除了锅炉高效率发生蒸气,用户有效地利用蒸汽外,对 供热设计中配管是一个很重要的问题。 如合理的分区和配管可以缩短 输送距离,尽量减少法兰接头、阀门数量,最大限度减少不必要的压 力
32、降。加强管道密封、保温,选择良好的疏水器,不要在管道井或天 棚中设置疏水器,可大大减少传热和泄漏,也降低了空调负荷。对于 一些提前采暖及延迟停止采暖的部门,如果分布分散,当采用专线供 热配管,由于热负荷小,管路热损失大。不仅配管费用,而用效果也 不理想。可利用消毒用的高压蒸汽系统,中间采用热交换器,转换成 采暖系统后再供级这些部门,这样将使系统更为灵活、实用。当然如 果这睦部门设置热泵式空调机组,这问题将变得很简单,但耗电也较 多。 随着医院的现代化,医院中采用洁净技术的场所也越来越多。由于净 化系统的大风量、 高阻力, 系统中风机发热已经成为空调的最大负荷, 其次是新风负荷。 风机发热是稳定
33、负荷, 新风负荷是随季节而变化 (见 图 3)。减少风机实际情况计算出所需要的合理送风量,而不要根据 推荐的换气次数估算送风量。 另外设计风量是按系统过滤器的终阻力 时计算,在实际运行时由于过滤器尚未达到终阻力,而使实际风量远 远大于设计风量。 因此用风机改变转速运行来达到系统定风量运行具 有很大的节能意义。 如果在系统区分出空调风量和净化风量也是很有 意义的。其中空调风量主要是消除室内热湿负荷,必须经过空调箱; 而净化风量是为了满足洁净度要求,只需要经过再过滤。级别越高, 空调风量占净化风量的比例越小。 如使将化风量不回到机房经空调箱 处理,直接经过短循环回到洁净室,能十分有效节约输送能,尤
34、其是 百级洁净室系统更为显著。从系统中消除风机电机的发热,如将风机 电机设置在空调箱外, 在系统中不采用带风机的过滤器送风口等措施 也能有效降低风机发热。对于万级或十万级洁净室,尽量采用低阻亚 高效过滤器,可大大降低系统的阻力,从而降低风机的输出功率。系 统的新风除了上述补偿排风外,一部分新风是为了维持室内正压,作 为无组织的渗漏风排到室外。维持合适的正压是减少新风量的关键。 正压太小,不能保证洁净空间免遭室外污染空气的侵入;正压太大, 系统的新风补充量增加,新风负荷加大。由于设计规范提出的正压值 偏小,实际上并没有采用,正压被任意加大造成浪费。表 18 提供的 最小正压值是经过理论计算和大量
35、实践考核,值得在设计中推荐。 表 18 无菌室与室外的最小压差 室间 无菌室与室外大 气 无菌室与普通室 不同级别的无菌 室 压差(Pa) 15 10 7.5 以上这些都是很好的节能措施。表 19 列出国外医院一些常用的节能 方法和应用可能性,可作为借鉴。 表 19 医院节能方法及可能性 系统 节能方法 在医院中运用可能 性及效果 存在的问题 冷热 源系 统 选择适当容量,适当台 数,在各个季节中使设备 能保持高效率的运行 在部分负荷地 (0.5) , 运行 的效 率80 台数过多,增加 投资和机房面积 选择高性能系数的设备 取决价格、 维护费用 与效果之比 灵活运用自然能量(太阳 能、地下水
36、等) 取决该地区自然状 况 地面下沉、地下 污染 有效利用蓄热(冷) 取决所占面积、 电费 差价与得益 热回收型热泵(废汽、冷 凝和冷却水等) 适合有严格的排水 规划的场合 如废热源分散, 难以系统回收 采用吸收式制冷机组 夏季充分利用多余 蒸热 省电不能,注意 锅炉对环境污染 输送 系统 输送水比输送空气节能 输送冷热源尽量采 用水系统 室内风机盘管机 组对无菌状态不 利 加大输送温差 利用蓄冷降低输送 介质温度 注意末端装置的 性能 变流量输送 空调系统尽量采用 变水量调节 水泵调速装置价 格昂贵 输送管道的保温 采用最佳保温厚度 注意保温材料的 防火性能 空调 系统 最合适的系统分区 根
37、据医院特点分区 注意区域系统停 开时空气的逆流 变新风量调节 也有利于改善室内 空气品质 非集中式系统难 以运行 采用全热交换器 设计时注意新风和 排风管道的布置 全热交换器中污 染空气的渗漏 采用净化技术加大回量 减少新风负荷 有的室内污染气 体难以有效排除 减少混合损失、再热损失 合理分区 增加系统复杂性 提高新风品质,减少系统 新风量 采集高质量新风、 减 少输送污染 控制 系统 设定最佳的启动时间、运 行时间 对间断运行科室的 节能效果显著 设备最佳配比的选择(台 数、容量) 设定最佳期的送风参数 采用风量先行调节 模式 许多科室不宜变 风量运行 根据气候变化设定最佳 运行工况 节能效
38、果显著 运行模式过于复 杂,增加管理难 度 室内设置恒温器 室内人员可自行设 定温度 恒温器频繁调节 易损坏 医院室内空气品质的要求与对策 医院空调是改善医疗条件的重要内容之一, 也是提高医疗质量的主要 措施之一。医院空调要求,尽管各科室不同,防止污染及交叉感染是 共同的要求。空调系统可以成为传播细菌的媒介。若空调机组选用不 当,系统设计不当,或管理不善,维护不力,整系统完全可能成为滋 菌、传菌的场所。这已被实践多次证实,后果十分严重。究其原因不 外乎两点,积尘与高湿。其相应的对策,应该在系统设计中尽量避免 局部尘埃积累和高湿度的形式。如选用的空调机组,内衬板壁不易生 锈,易清洗。冷却盘管、排
39、水系统不滞止水。加湿器效率高,雾化吸 收好。不宜选用淋水段,以防滋菌发霉。宜选择微穿孔的消声器,其 它形式的消声器容易在器内积尘。合理设计管件和静压箱,尽量减少 涡流,避免在涡流区积尘或形成高湿度,当相对湿度超过 70时, 很容易产生真菌污染。尤其要注意排风管道,其外露部分要保温,防 止管道结露。从防止微生物污染这点出发,集中式全空气系统有其特 殊的优点。如采用半集中式系统,室内设置的风机盘管机组在室内进 行热湿处理并不好。为使室内机组处于干工况,国外有强化新风的除 湿处理的做法,这是减少室内发菌的有效措施。 医院内的室内空气品质也要引注意。医院中人流复杂,密度大。病人 的污秽物消毒药水、药剂
40、气味等原因使医院空气令人不快。医护人员 和病人经常抱怨室内新风不足,其实不是系统新风供给量不够,而是 新风被污染了。除了尘埃和细菌污染,气味控制是医院空调的一个新 课题。常规的做法是加大新风量、控制污染源。往往会忽视空调系统 有时也会成为气味源,是新风污染的主要原因。除了上述原因系统滋 菌所产生的代谢物气味外,还有如空气过滤器(过滤材料和粘结剂) 发生的气味。如加湿的蒸气直接来源于锅炉,锅炉水中的清洗剂、防 垢剂和防腐剂混杂在蒸气中加湿给送风空气造成了气味。 如医院中大 多数科室或多或少发生气味, 这些气味回风到系统混掺后再散布到各 室,难以防范。控制气味的对策很多,但有效的不多。应该推广在回
41、 风口设置碳纤维过滤器,吸附回风中的气味,这样可以有效减少稀释 的新风量。 对室内发生严重污染、 气味甚至恶臭的, 应采用直流系统, 不能回风。医院空调应尽量采用全年变新风运行,在适当的气候条件 下,加大新风量。但要注意加大的新风量对过滤的影响,不然会造成 室内含尘浓度增加。另一方面,要重视采集优质的新风,缩短新风途 径的距离。输送新风的管道要无污染、便于清洗,将高品质的新风送 入室内,相应就提高新风的稀释效应,这是最有效的提高室内空气品 质的措施之一。 医院的防火排烟 医院建筑投资高,贵重的设备多;人员密度大,其中病人的比例高, 自护能力差。一旦发生火灾,后果不堪设想。因此在设计中应严格执
42、行 GB1687建筑设计防火规范和 GBJ5004595高层民用建筑 设计防火规范。许多地方甚至有更高的要求。 现代化的医院建筑通廊很多,互相贯通。管道系统复杂,途经技术夹 层或管井,造成上下左右贯通。在客观上构成了引导烟火向各室流串 的条件, 并且室内的装修、 保温及密封材料大多采用高分了合成材料, 大多在燃料时会发生浓烟和毒气,会使人在火灾初期就窒息和中毒。 尤其是生物洁净室, 室内布置曲折, 交通路线复杂, 对外的总出口少, 内部空间封闭,围护结构气密。一旦发生火灾,外界往往难以发现, 内部由于热量无处泄漏,迅速升温;另一方面因燃烧不完全,产烟量 很大,不易扩散。这些都是不利因素,给医院
43、建筑防火排烟造成了困 难,难以扑救。这给消防提出更高的要求。 医院空调系统划分应与建筑防火区相协调。 若风管必须穿越防火分隔 物时,穿管物空洞要做严密的密封处理,防火分隔物两侧 2 米范围内 的管道及其覆盖物应为阻燃体。要求在技术夹层或夹道中,同时设置 消防措施。管道内按规定设置防火阀门,对于大体量的医院排烟也是 值得注意的问题。 对于单向流或准单向流的生物洁净室, 如过滤器送风口占所在的墙面 或顶棚的面积大于 60以上,应视作为室内空间的一个面。高效过 滤器的燃烧性能和耐火级限,直接关系到所在墙面和顶棚的耐火等 级。可采用与围护结构相应的耐火等级的高效过滤器,安装框架和静 压箱均为非燃烧体。
44、 洁净病房和洁净手术室内不宜采用喷淋消防系统。 应在室内设消防报 警及手提式 CO2灭火器,在内走廊设置消火栓。 结语 以上十分简要地介绍了医院建筑特点及其空调设计思路、 原则和具体 要求,补充了国内最新颁布的标准和国内外最新的资料,并就医院空 调节能、室内空气品质等提出了一些见解。总之,医院建筑的使用功 能十分复杂,与一般的民用建筑有很大的区别,医院建筑空调是一种 特殊形式的空调。随着医疗事业的发展和医学科学的进步,空调系统 的思路、形式和设施等都在不断变化。一个良好、舒适、清洁的环境 仅是空调的目的,也是现代医疗的一个不可缺少的部分。医院建筑的 现代化,必将使医院空调担负起更重的责任、更新的使命,空调也一 定会为医疗事业作出更大的贡献。