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篇1
1 前言
隨著醫院建筑現代化程度的提高，醫院手術室正在向潔凈手術部方向發展。由國家建設部頒發的《醫院潔凈手術部建筑技術規范》GB50333-2002明確規定了我國潔凈手術部用房的潔凈度、溫濕度、送風量和新風量等主要技術指標，這對我們進行醫院手術部凈化空調系統的設計提出了嚴格的要求。并且建設部頒發的《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005已經從2005年7月1日開始實施，對全國新建、擴建和改建的公共建筑提出了節能的要求，目的是提高暖通空調系統的能源利用效率、實現國家的可持續發展的戰略。因此，針對醫院手術部空調凈化系統能耗特別高的特點，設計既滿足醫院潔凈手術部建筑技術規范要求又節約能源的凈化空調系統具有非常重要的意義。同時隨著國內醫療制度改革不斷發展和人民生活水平的提高，醫院醫療條件不斷得到改善，各醫學科系手術技術愈加高難、復雜，對手術室潔凈條件、功能要求也越來越高，國家有關部門也相應出臺了新的醫院手術部設計標準，其目的在于以合理的布局和設施保證手術后患者的感染率，縮短患者恢復時間、降低醫療費用。手術部潔凈用房的等級在突出生物潔凈室特點的原則下，以控制有生命微粒為主要目標，故應以細菌濃度來進行分級，而空氣潔凈度只是必要保障條件，空調系統的設計也應在此原則基礎上進行，避免單純靠提高空氣潔凈度標準的方法造成不必要的額外投資和昂貴的運行費用。筆者通過八鋼醫院急救中心凈化空調的設計做出一些討論和分析。
2 工程概況
醫院病房綜合樓建筑面積8935.25 m2，建筑高度29m，地上7層，地下一層，一至四層為病房，五層為潔凈產房及其潔凈輔房，六層為醫院潔凈手術部及其輔房，七層為空調設備層及水箱間。該醫院潔凈手術部及其潔凈輔房都是在遵循新標準的基礎上設計的，空調系統的設計也是以高標準、高要求為設計原則，遵循國家現行的節能設計規范和標準，同時還要滿足醫院潔凈區各個功能的要求。
3 產房、手術室及其輔房平面布置
產房位于急救中心的五層（見圖一），主要服務于產婦生產。產房區域主要由潔凈走廊、1間Ⅳ級分娩室、1間Ⅳ級隔離產房、待產室、無菌物品室、洗嬰室、污物走廊及相關的輔助用房、醫護辦公、病房組成；為了避免病菌交叉感染，Ⅳ級隔離產房設置獨立緩沖走廊，起到與相鄰區域緩沖作用。
圖一：五層潔凈產房及其輔房平面布置圖
手術部位于急救中心的六層（見圖二），主要服務于各內、外科手術。手術部主要由1間Ⅰ級手術室、2間Ⅱ級手術室、1間Ⅲ級正負壓轉換手術室、換車間、潔凈走廊、污物走廊及相關的輔助用房組成。為了避免病菌交叉感染，其中最高級別的Ⅰ級手術室設置于手術部的最深處；Ⅲ級正負壓轉換手術室的入口設置一間緩沖室，起到與相鄰區域緩沖的作用。
通過和建筑專業、甲方的溝通和協商，優化了手術室和輔房的建筑平面布置，使手術部流程更加合理，而且便于在醫院手術部的凈化空調設計階段劃分不同功能用房的潔凈等級，并將一部分不必劃入潔凈區域的功能用房設計為舒適性空調，從而根據凈化空調和舒適性空調的設計標準的差異，通過降低這些功能用房的送風量、新風量、熱濕量等，達到減少能耗的效果。
圖二：六層潔凈手術室平面布置圖
4 凈化空調設計
4.1 設計參數：
4.1.1 室外設計參數（新疆烏魯木齊地區）：
冬季設計參數：干球溫度：-27℃，相對濕度：80%
夏季設計參數：干球溫度：34.1℃，濕球溫度：18.5℃
4.1.2 室內設計參數：
Ⅰ級手術室：22～25℃，相對濕度40～60％，手術區手術臺工作面高度截面平均風速：0.25～0.3m/s；
Ⅱ級手術室：22～25℃，相對濕度40～60％，換氣次數30～36次/h；
Ⅲ級手術室：22～25℃，相對濕度35～60％，換氣次數18～22次/h；
Ⅳ級手術室：22～25℃，相對濕度35～60％，換氣次數12～15次/h；
潔凈走廊及相應輔助用房：21～27℃，相對濕度≤65％，換氣次數10～13次/h；
4.2 空調系統劃分
在此醫院手術部及產房凈化空調系統設計方案中，結合當地全年的氣候特點，考慮到手術部及產房存在通過護結構的傳熱，夏季需要供冷、冬季需要供熱，因此根據不同功能用房的冷熱負荷的特點，需要對醫院手術部及產房的凈化空調系統進行劃分。并且，根據當地夏季平均最高相對濕度只有20.8%的特點，夏季空調系統不存在降溫除濕的可能，因此手術部及產房的凈化空調系統采用一次回風方式的空氣凈化系統即可；手術室及潔凈輔房采用一臺新風機組集中供應新風保持手術室值班狀態下的正壓；非凈化區域設計為舒適性空調系統。潔凈手術室送風采用層流高效送風天花，凈化區域內的送風采用高效送風口，非凈化區域內的送風口采用散流器。手術室及分娩室氣流組織為上送下回風，其余區域氣流組織為上送上回風。
根據《醫院潔凈手術部建筑技術規范》GB50333-2002的有關規定：1）潔凈手術室應與其輔房分開設置凈化空調系統；2）Ⅰ、Ⅱ級潔凈手術室應每間采用獨立凈化空調系統，Ⅲ、Ⅳ級潔凈手術室可2～3間合用一個系統； 3）各手術室應設置獨立排風系統。因此該醫院手術部及產房的凈化空調系統劃分情況如下：
4.2.1 Ⅰ、II級潔凈手術室采用一機對一室形式；
4.2.2 Ⅲ級正負壓轉換潔凈手術室采用一機對一室形式；
4.2.3 六層潔凈走廊、清潔走廊及相應輔房共用一個系統；
4.2.4 五層Ⅳ級無菌產房、待產室、無菌物品等共用一個系統；
4.2.5 五層Ⅳ級隔離產房、緩沖、隔離待產室等共用一個系統；
五層隔離產房、緩沖室及隔離待產根據衛生標準采用全新風系統；其余手術室、無菌產房及潔凈輔房共用一臺新風機組集中供應新風；各手術室獨立設置排風系統。
綜上所述，根據醫院手術部及產房不同區域的冷熱負荷的特點，按各區域潔凈程度分區方式劃分成多個凈化空調系統。這種分區方式不僅便于管理，而且按需所取，從而達到節能的效果。
新疆是個寒冷地區，因此確定空調冷熱源比較關鍵。由于冷卻塔比較占地方，而且受建筑面積的制約，筆者經過實際考察和認真考慮，決定夏季空調冷源及過渡季節熱源采用一臺風冷熱泵冷水機組分別供給每臺新風機組和循環凈化機組，冬季空調熱源采用當地室外熱力外網。這樣即避免了冷卻塔占地方的問題，又解決了冬季風冷熱泵機組效果差的問題。
5 空調負荷的計算
空調負荷包括5部分：①圍護結構冷熱負荷；②人員冷負荷及濕負荷；③設備和照明冷負荷；④空氣滲透冷熱負荷；⑤新風冷熱負荷。圍護結構耗熱量的計算同一般建筑物，其各個計算參數必須滿足節能標準，比如圍護結構傳熱系數、窗戶類型及大小等，這些需要同建筑專業共同協商確定。八鋼急救中心手術部的通道布置采用雙通道方式，中間通道設為潔凈走廊，外廊設為污物走廊，這種方式便于做到潔污分區、疏散方便，同時外廊可以作為手術室同室外的緩沖區，這樣手術室的維護結構耗熱量將減少40%以上，是一種比較節能的做法。Ⅰ級潔凈手術室的人員數量每間為10人，Ⅱ、Ⅲ級潔凈手術室按每間8人，Ⅳ級潔凈手術室按每間6人，計算人體散熱量和散濕量時還要注意群集系數的選取。手術室及輔房的用電設備主要有手術無影燈、電刀、麻醉機、監護儀心電圖機、腦電圖機等，這些用電設備功率可查有關醫院設備手冊。
6 氣流組織和送風溫差
良好的氣流組織也是保證手術室潔凈效果的重要措施之一，室內氣流組織的理想狀況應具備以下幾個特征：①明顯的置換流流型；②室內關鍵區域處于有效的氣流控制之中；③滿足人員的熱舒適要求；④送風量在可能的情況下盡量減小；⑤對室內設備、人員的影響小；⑥有效的排出有害氣體。在設計中I級手術室集中送風口送風速度控制在0.45-0.5m/s，保證手術工作區內風速0.25-0.3m/s，保持單向流流態；II、III級手術室集中送風口送風速度控制在0.15m/s以上；IV級手術室可采用亂流流態。手術室回風采用側墻下部回風，回風口下邊離地面0.15m，上邊離地0.45m，回風口百葉片選用豎向可調葉片。手術室排風口設置在頂板上靠近病人頭部側；⑦手術室及輔房送風量按《潔凈手術室設計規范》的潔凈手術部用房主要技術指標來確定；⑧手術室及輔房送風量按《潔凈手術室設計規范》規定的換氣次數、補償室內的排風量能保持室內正壓值的新風量、人員呼吸所需新風量三者中最大值確定。
送風溫差應結合室內空氣循環次數和熱濕負荷確定，送風溫差越大，送風射流導引周圍空氣越多，到達工作面的氣流二次污染度越大，從而影響凈化效果。本設計送風溫差控制在0.5-2℃。
7 空氣品質保障系統
空氣品質保障系統在本設計中主要體現在三個方面：一是在手術室各進出風管道上設置電動密閉閥，某個手術室空調系統停止運行時，相應的電動密閉閥也及時關閉，防止手術室受到污染；二是在每個循環凈化空調機組內部配置了紫外線殺菌燈，防止各種細菌滋生；三是設置合理的空氣過濾系統。空氣過濾是最有效、安全、經濟、和方便的除菌手段，合理的配置過濾系統，不僅可以提高綜合過濾效率，而且可以大大延長過濾器的使用壽命，從而降低運行成本。本設計對循環系統設置了四級過濾，即回風口的粗效、中效過濾，空調機組內的中效過濾以及集中送風口處的高效過濾(高效過濾器滿布率不小于0.75)；對新風機組設置了粗效、中效和亞高效三級過濾；另外值得注意的是，在排風系統也應設置過濾系統防止空氣污染。
8 系統運行和控制要點
①手術部正常工作期間空調機組和新風系統兩套系統同時運行；當手術部中只有部分手術室工作時，只需要運行部分手術室的獨立空調機組和新風系統，既保證部分手術室正常工作，又保證整個手術部正常壓力分布和定向流動。I，II級手術室與相鄰低級別潔凈室最小靜壓差控制在 8Pa，其它潔凈室與相鄰低級別潔凈室最小靜壓差控制在 5Pa，負壓潔凈室與相鄰潔凈室最小靜壓差控制在-8Pa。
②由于保證室內非工作時間正壓所需要的新風量和手術部正常工作期間所需要的新風量不相等，前者小于后者，因此采用帶獨立新風系統的潔凈手術部空調系統時，應采用雙位控制的定風量裝置。當手術室工作時，手術室內的開啟信號要求空調機組和排風機組啟動，同時又要求雙位定風量調節閥處于高檔大風量運行狀態；當某手術室不使用時，新風支管上的雙控制的定風量裝置自動調到低位檔，新風按維持正壓的風量進入，排風機組關閉，維持正壓的新風通過滲透，排到室外維持室內所需要的正壓。由于只有一個系統送入，因此可以保證潔凈手術部內有序的梯度壓力分布基本不變，有效地實施保障體系。
③各室的循環送風、回風、排風管路上都需要安裝密閉閥，在非工作期間各室內空調機組和排風機關閉時，密閉閥關閉，只有獨立新風系統送風，以防止正壓送風倒入回風或排風系統，難以保證原有的正壓梯度。
④各手術室安裝帶獨立排風管的排風機組，排風機與手術室自動門聯鎖，并設有變頻器和延時裝置。瞬間開門，排風機立即停機；關門后經過延時，建立正壓后，再開排風機，這樣既保證開門時的正壓保持，也避免了因門開、閉而使排風機頻繁啟停；正常運行時排風機的風量可由變頻器控制，維持室內壓力在正常水平。
⑤獨立新風機組的控制，采用定靜壓方式來控制風機變頻，調節風量，以達到節能的目的。新風機組與空調機組聯鎖，只有先啟動新風機組才能啟動各手術室空調機組。只要有一間手術室在工作，新風系統就繼續運行。只有在整個手術部關閉，新風機組才停機。
⑥新風機組及循環空調機組分別采用一套DDC現場控制器對溫度、濕度、一次回風量、水閥開度等進行控制，并對過濾器前后壓差等參數進行監控、報警。手術室內設總控制器，并與空調機組、排風機組新風機組等設備連鎖，可對室內空氣控制參數進行現場設定。
9 結論
在進行醫院潔凈手術部的凈化空調系統設計時，在滿足醫院潔凈手術部保障體系要求的前提下通過采取一些有效的節能方法，優化凈化空調系統，不僅可以提高醫院手術部凈化空調系統的運行管理水平，而且可以達到提高能源的綜合利用率、降低設備成本和運行費用、節約能耗的效果。
參考文獻:
篇2
潔凈空調技術除了滿足潔凈廠房的溫濕度要求外，對室內的微粒子含量、氣流、壓力等也控制在一定范圍內。該技術在我國是20世紀60年代中期開始發展的，隨著工業生產、醫療事業、高科技的發展，其應用范圍越來越廣泛，而且技術要求也更為復雜。目前它的代表性應用主要是在微電子工業、醫藥衛生及食品工業等。針對潔凈廠房的空調設計流程，筆者以文登市中心醫院潔凈廠房的空調設計為例總結了以下幾點。
1 設計概況
本工程設計范圍為文登市中心醫院潔凈廠房空調設計，項目為舊項目改造工程，由辦公室改造為潔凈廠房。潔凈度為C級，換氣次數≥30次/h。其中準備間及質控間為全送全排，培養室的生物安全柜按300m3/h排風量計算，其他房間為全送全回。
2 主要設計氣象參數
10 空調機組選型
AHU-1系統為C級生產區及其輔助區潔凈空調系統，采用直膨式空調機（熱泵型），表冷段及加熱段相同，夏季表冷段采用四通閥切換為冬季的加熱段。為了降低夏季送風的相對濕度，采用電加熱提升送風溫度。凈化空調系統的送風、回風的啟閉連鎖，連鎖順序按《潔凈廠房設計規范》GB50073-2013規定執行。
11 空調系統的噪聲控制
送風系統高效過濾送風口及控制風速進行消聲；回風系統利用消聲器進行消聲，以滿足規范要求；排風系統通過控制風速來滿足消聲要求。
12 AHU-1系統形式和氣流組織
AHU-1凈化空調系統采用全空氣、定風量、定新風集中式空調系統。潔凈區空氣經過初、中、高效過濾后送入室內，產生有害氣體的工序設排風系統。為了防止室外空氣倒灌，潔凈區的排風采用中效過濾排風機組將室內空氣排至室外，氣流組織為上送風下回風的氣流組織形式。
13 冬季加濕
冬季加濕采用電極式加濕器，加濕量：26.7kg/h，功率：22kW，設備安裝及配管由廠家負責。加濕器金屬容器，必須進行可靠的接地。供水管上的電磁閥與位式調節器控制電極的電源進行連鎖。加濕器的底部應設排污管，并安裝閥門，就近排至地漏。
14 房間壓差控制
不同等級的潔凈室以及潔凈區與非潔凈區之間的壓差，應不小于10Pa，潔凈區與室外的壓差，應不小于10Pa，潔凈區排風的房間與其周圍潔凈區房間保持相對負壓。為維護房間壓差，潔凈區內回（排）風口應裝設阻力為5Pa的空氣阻尼層。
15 潔凈區房間消毒
潔凈區消毒方式選用臭氧消毒，臭氧量：50g/h，功率：1.5kW。由臭氧發生器經送風管道輸送至空調系統或各房間，設備安裝及配管由生產廠家負責。
16 節能設計專項說明
進行了熱負荷和冷負荷計算，并以此作為選擇末端設備、確定管道直徑的基本依據。總供水管及熱媒入口處均設置冷、熱量計量裝置。
17 空調設備聯鎖關系
感煙探測器作用后，在煙感器自動報警及消防聯動控制下，防火防煙閥控制電源（DC24V）機構動作，閥門自動關閉，空調風機關閉，排風機組關閉。送風、回風和排風系統的啟閉應聯鎖，聯鎖程序為：先啟動送風機，再啟動排風機，關閉時聯鎖程序應相反。
18 結語
以上為潔凈空調設計關于冷負荷、熱負荷、加濕量的簡要計算過程。對室內微粒子數量的控制主要通過初效、中效、高效過濾器來實現，對送風量、回風量、排風量以及新風量的分配主要通過風量調節閥來控制。潔凈空調的精確控制還需要增加自控系統，根據室內反饋的溫度、濕度、風量、風壓隨時對空調設備進行調節。隨著社會生產對潔凈廠房需求的日益廣泛，潔凈廠房空調設計的發展空間會越來越廣闊。
參考文獻
[1] 中國有色工程設計研究總院.采暖通風與空氣調節設計規范（GB50019-2003）[S].北京：中國計劃出版社，2003.
篇3
Key words: HVAC; air conditioning; design; scheme
中圖分類號：TU2 文獻標識碼：文章編號
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來，隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高，暖通空調領域中新的設計方案大量涌現，針對同一個設計項目，往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇，設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作，設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多，一些因素很難定量表述，許多因素又不具可比性，每種設計方案往往都有各自的優缺點，面對眾多的設計方案，由于考慮問題的角度不同，各方的看法往往各不相同，甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選，是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。
1 .方案應吸收設備工種參加
現在有不少工程,在方案階段只有建筑師埋頭創造,不吸收設備工程師參加方案設計,結果建筑方案中選后設備空間沒有考慮,造成設備設計很大困難。機房設在某一角落,風道拉得很遠,既不經濟也影響通風效果;進風口與排風口擠在一起,不合規定;管道夾層當機房使用,噪聲、振動直接影響上、下客房,不但增加了消聲減振的費用,還難以取得滿意的效果。諸如此類舉不勝舉。要改變這一現實,要想適用、經濟、美觀地建造起現代化建筑,建筑師在方案階段就吸收設備工程師參加設計實為當務之急。
2. 設計前對建筑物要了解清楚
要想做好一個建筑物的空調設計,達到真正良好的使用效果,應當是各工種綜合的好效果。用我們的政策語言,就是適用、經濟、美觀三者俱備。為此目標在做設計的時候各工種必須配合好。一般說來以下幾個問題首先要了解清楚,才好采取對策,即選用適合的方案和系統。
2.1 弄清該建筑物在總圖中的位置,四鄰建筑物及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。這可為本建筑物設計供熱入口時的客觀條件。也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考,還可以根據主要入口的朝向,確定大門的做法。
2.2 弄清建筑物內的人員數量,使用時間,有無廢氣要排等。作為計算負荷及劃分系統的依據。
2.3 層數、層高及建筑物的總高度,看其是否屬于高層建筑。按現行的規范規定:十層及十層以上的住宅;建筑高度超過24m的其他民用建筑,應遵守高層民用建筑設計防火規范的條款。
3 .可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。
4 .經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
5. 調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
6 .安全性問題
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
7. 環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。
暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益優劣的重要問題。暖通空調設計方案的比較和優選是一個涉及面廣、影響因素多的復雜技術工作。一個優秀的暖通空調工程設計方案,應對設計方案涉及的各種因素進行全面的考慮,使其綜合效益最高。綜合考慮的因素越多,通常其方案設計的水平越高,同時其設計工作量和難度就越大。 只有這樣才能對各種設計方案進行科學的比較和優選,避免因片面性和主觀性帶來的失誤和經濟損失。
參考文獻：
[1]亓去鵬.采暖工程中的室溫調節與節能[J].黑龍江水專學報,2005,33(1):54—55.
篇4
Key words: HVAC; design; discussion
中圖分類號:TU931文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
在暖通空調的設計當中,它會直接影響到工程項目是否達到規范要求以及得到良好了經濟效益。對此,在實際的工作當中必須要認真貫徹執行對其設計的標準規范要求,同時,也應注意到在暖通空調的設計當中所存在的問題,必對及時提出相關的解決方法,從而加強提高設計的質量。
1 在暖通空調設計經濟性的問題
1.1 在暖通空調的設計方案的投資當中它一般包括對各種設備、材料以及管道的投資,同時也包括了入網費、天然氣氣源費用,安裝費、調試費,以及工程管理的費用等,但在實際的設計工作當中這些用往往是被容易遺漏的。而對于這些實際的直接費用,則會直接影響到間接的效益,所以在設計方案時應進行綜合的考慮。
1.2 在暖通空調的設計方案當中,運行費用與運行能耗則是作為在經濟性比較當中應充分掌握的重要參數。在運行能耗當中,必須要計算暖通空調的主機能耗,計算其它一些輔助設備的能耗。但是,在計算能耗時不能只根據一些設備的簡單功率以及運行時間進行計算,必須要全面的考慮按照不同季節的變化情況,以及建筑物的可以負荷的實際變化,與此同時還必須要考慮到,當設備在非標準的狀態下的效率會受到不同因素的影響,所以,怎樣可以正確的計算出暖通空調的設備能耗在全年當中的運行費用,仍是作為一個技術難題。
1.3 進行設計具體的方案時,應全面的綜合考慮其運行費用、投資以及應用設備的壽命等,根據相同的應用周期作為基準計算,同時,比較綜合經濟性的計算。對于有空調和供暖設計要求的項目時,必須要考慮到季節的設備應用問題,比較季節的綜合經濟性。
2 對于在工程設計當中的一些問題
一般在工程的設計當中,設計方案是非常關鍵的一個環節。由于一些暖通空調的設計人員通常只重視施工圖的設計,卻往往忽略了對于設計方案提前介入的必要條件。在建筑工程項目當中,尤其在工程量較大的公共建筑的方案設計中,其暖通空調的方案設計則是非常重要的一項內容。它可以決定建筑工程室內的參數是否可以達到具體的要求,以及運行維護和施工當中的難易程度,同時,也是對系統的可靠安全性以及是否可以節能等方面起到了關鍵的作用。對此,在設計當中必須要進行全面考慮,不能忽略一些小的問題。
2.1 在暖通空調的設計當中,進行供暖入口的設置時,必須要充分考慮到在室內中的供暖系統是否具有合理性,同時也應考慮到在與室外的管線銜接時是否合理,在設計時不能只考慮到室內系統的方便設計,而不管室外的管網系統。
2.2 在一些供暖系統的設計當中仍存在一些問題:
2.2.1 在一些供暖系統當中,只是通過一條主立管引進,并分為幾個環路,而且在分環上并沒有設置閥門,所以在對系統進行維修以及運行調節時是非常不便的。
2.2.2 在部分的供暖管道中沒有進行合理的布置,甚至把供暖的立管立到窗子上,所以既不雅觀,又影響了正常的使用。
2.2.3 對于一些的供、回水的干管高點沒有設置排氣裝置,因此,如果發生集氣,就很難排除,也導致了系統的正常使用。
2.2.4 在部分供暖系統當中,主要是以同程式,且環路的單程長為300m,所以會導致供、回水干管的坡度難以達到相關的要求規范。
3 通風方面的問題以及應對措施
空調的通風也會經常性地遇到類似難題，為避免這些難題我們需要采取部分的對策。經常性的難題有工作人員依據符合指標計算，加大了資金投入；再者就是因為選用了不合適的保溫材料，降低了工作效率；還有便是調整出不合適的水泵揚程，影響了水循環，降低了空調的工作效率；最后就是空調的通風防火的不正確設置，導致設備損壞甚至發生火災的難題。
3.1 設置合適的水泵
水泵需要兩臺，于夏冬季節各用一臺。因為冬夏季的具體條件不同，夏季必要的水循環量肯定比冬季必要的大很多，因此兩個季節共用一個水泵很難成為現實，應設冷凍泵和熱泵個一臺。
3.2 選擇的制冷機的容量要正確
為了防止不必要的投資，應按照相關規定確定使用的制冷機的容量，實際情況下很難達到這種效果，負荷達到峰值的時間少之又少，因此購進較高容量的制冷機會增加不少成本。
3.3 選擇符合規定的保溫材料
我們在選用保溫材料時，在眾多的品牌中，應該注重選擇的部位以及使用壽命長等因素。如今的很多工程貪圖省事選了鋁箔玻璃棉來保溫。可是此材料吸收性比較好，一般不可以用于立管與冷凍水管的保溫，這些部位需要選用適宜的保溫材料，譬如比力好的材料，比力好的閉孔保溫的材料，甚至就連普遍應用于市場的橡塑也不吝嗇，如此保證工程質量，相比鋁箔玻璃棉的應用范圍就很狹窄了，因此在應用保溫材料時應該從多方面考慮，所應用的材料要能夠耐用。
3.4 重視安全、煙閥的設置
火災是一種給人民生命財產帶來嚴重危害的災害，假如不重視空調通風系統中的防火工作，這種災害是很容易發生的。防火閥要設置在變形縫處，大概在管路的穿越防火分區，任何狀態下都應該是開啟狀態，一旦出現火災，可以避免火災。兩個閥絕不可以混為一談，需要記住的是到70℃，閥門就切斷火的蔓延方向。而防煙閥要安置在專用的排煙風道，其上裝有溫度熔斷器（熔點溫度為280℃），當排煙溫度到達超過此溫度時，閥門被迫關閉，停止排煙。重視這些設置的置放才能有效避免災害。
4 在設計圖紙當中所存在的問題
4.1 內容不夠完整。在暖通空調的設計說明當主要對其內容進行了明確的規定。一般在設計的說明當中必須要包括:室內外的設計參數;熱媒和冷媒的參數；熱源和冷源的具體情況;供散熱器的主要型號；系統的形式以及控制的方法;熱負荷與空調冷；防火、消聲、保溫、隔振、防腐、選用材料、風管以及安裝的要求等。但是在一些工程里,其設計說明的內容并沒有足夠的完整性。
4.2 缺乏深度。在對暖通空調設計圖繪制時,則有著明確的具體要求。然而在一些設計當中并沒有按照規定要求,其主要存在的問題包括:在系統圖當中有些立管并沒有編號,只是用建筑軸線號進行代替；而在有的管道轉向位置的標高沒有進行注明,甚至未沒有畫出供暖系統的立管圖。在空調的通風設計當中,部分工程沒有畫出空調的風系統圖以及冷凍水的系統圖,所以,如果對于比較復雜的一結通風空調設計,只是僅僅依靠平面圖則是很難表述清楚的。
4.3 在繪制圖中的遺漏。在很多工程設計當中并沒有按照規定進行繪制,其主要存在的問題包括在:沒有標注立管的編號:在供暖平面圖當中,沒有標注水平干管的管徑與定位的尺寸,或者是標注了立管的編號,但把立管漏畫了。另外,在通風空調的一些平面圖當中,并沒有注明其設備的編號以及定位的尺寸,也沒有注明冷凍水管的道徑與定位的尺寸等問題,對此這是不合理的。
5 對于可操作性與可行性的問題
5.1 對于設計方案在管理時的方便操作則是用戶最為關心的一個問題。只有提高空調系統的自動化水平,從而降低操作人員勞力強度以及數量,也減少了費用的支出,同時也提高了操作人員的全面素質。由于空調系統能否應用自動控制系統主要是根據具體的要求和情況確定,以及經技術的對比性進行確定。如果對于較為大型的空調系統或者是經常需要調節的控制設備工程,則可以應用自動控制,從而降低了工作量。然而對于自動控制的系統要盡可能的進行簡化,并且提高系統的可靠穩定性與經濟性。但是,在季節轉換時進行操作的閥門是不能應用自動控制的。
5.2 在可行性的問題當中,必須要滿足應用的具體要求,是作為可行性方案必須要考慮的問題。在設計方案的同時,必須要達到相關的規范標準要求,在這其中主要包括具體的環境保護方面具體要求以及供水供氣的設計方案的具體要求等,與此同時,也應特別的注意到根據這些條件的變化情況。此外,機房是否具有足夠的面積則是作為設計方案應用可行性須考慮的重要問題。在一些對于全年都要確保室內的空氣參數工程,或者當空調系統發生故障出現停機時所產生損失的一些場所,就必須要在系統的設備當中做好備份以及可靠性的問題,并對系統進行可靠性分析。
6 結束語
目前,我國的建筑業在隨著快速的不斷發展,而暖通工程項目也在日益的增加,但是,在暖通空調的設計當中會仍然會存在一定的問題,而對于問題的存在一般都是沒有根據相關的標準規范限制,同時也沒有引起足夠的重視,也就沒有得到妥善的解決。一般在暖通空調的設計當中包括了采暖、空調、通風的主要設計內容,在這其中又可以分為若干個類別,其類型和特點較多,由于根據不同的類型也會有不同的設計要求、具體規范等。所以,在暖通空調的設計發中,會存在很多的問題,然而卻沒有得到足夠的重視以及實際的解決問題,因此,通過在實際的應用當中,針對在其設計時所遇到的問題進行分析,并希望得到妥善的解決。
篇5
1方案應吸收設備工種參加
現在有不少工程,在方案階段只有建筑師埋頭創造,不吸收設備工程師參加方案設計,結果建筑方案中選后設備空間沒有考慮,造成設備設計很大困難。機房設在某一角落,風道拉得很遠,既不經濟也影響通風效果;進風口與排風口擠在一起,不合規定;管道夾層當機房使用,噪聲、振動直接影響上、下客房,不但增加了消聲減振的費用,還難以取得滿意的效果。諸如此類舉不勝舉。要改變這一現實,要想適用、經濟、美觀地建造起現代化建筑,建筑師在方案階段就吸收設備工程師參加設計實為當務之急。
2設計前對建筑物要了解清楚
要想做好一個建筑物的空調設計,達到真正良好的使用效果,應當是各工種綜合的好效果。用我們的政策語言,就是適用、經濟、美觀三者俱備。為此目標在做設計的時候各工種必須配合好。一般說來以下幾個問題首先要了解清楚,才好采取對策,即選用適合的方案和系統。
2.1弄清該建筑物在總圖中的位置,四鄰建筑物及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。這可為本建筑物設計供熱入口時的客觀條件。也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考,還可以根據主要入口的朝向,確定大門的做法。
2.2弄清建筑物內的人員數量,使用時間,有無廢氣要排等。作為計算負荷及劃分系統的依據。
2.3層數、層高及建筑物的總高度,看其是否屬于高層建筑。按現行的規范規定:十層及十層以上的住宅;建筑高度超過24m的其他民用建筑,應遵守高層民用建筑設計防火規范的條款。
3可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。
4經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
5調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
6安全性問題
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
篇6
Keywords: hospitals, air-conditioning design, operation, air-conditioning duct system.
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
1 工程概況
醫院病房樓建筑面積為87 000 m2, 地下2層, 地上15層, 建筑總高度為65. 50 m。
2 空調設計
2.1 空調冷熱源
在醫院地下層設置集中冷凍機房, 用來供給整個醫院的空調和采暖冷熱水。夏季冷源選用4臺制冷量為3516kW 和1臺制冷量1758kW 的水冷離心式冷水機組。機組設在動力中心，冷水溫度為6．5℃／l1．5℃，冷卻水溫度為32℃／37℃。另外，設置2臺風冷熱泵機組提供給手術區備用，冷卻塔放在動力中心屋面。冬季空調采暖熱源由動力中心內的蒸汽鍋爐供給0．8MPa蒸汽，經過減壓到0．4MPa后供給動力中心內的水熱交換器換熱，可提供65 ℃／55℃的空調使用熱水。
2．2 空調冷水泵系統和膨脹水箱
采用二次泵變流量系統。第一次泵設置在動力中心內，第二次變頻泵設置在各樓地下一層二次泵房內。系統除手術區、ICU等潔凈區以及醫技樓設置四管制系統常年供冷供熱，其余區域為兩管制系統，即夏季供冷，冬季供熱。系統采用閉式膨脹水箱定壓方式，定壓補水裝置設在動力中心內的制冷站。
2.3 空調水系統
地下一層的中心供應區域、十五層特需病房以及三層凈化空調系統都是四管制系統, 符合這部分區域供冷供熱時間的差異和除濕。病房樓的其他區域采用分區兩管制, 外區兩管制系統冬季供熱, 夏季供，內區兩管制系統常年供冷。 空調冷熱水應用設在冷凍機房內的定壓排氣補水裝置定壓,其定壓壓力為0. 7MPa。冬季空調采用二次蒸汽加濕的方法, 加濕水為軟化水,使得加濕水達到飲用水標準，同時也防止出現結垢的現象。加濕用軟化水由設在屋頂上設備間內的軟化水裝置制備, 經軟化水箱再供給各空調機組或新風機組。
2.4 空調系統形式
在病房和辦公室設計采用風機盤管加新風的系統, 四層至十五層均設置兩臺新風機組。首層大廳設計采用低速單風道全空氣雙風機系統, 在其回風管上或者空調箱內設置空氣凈化器，用來消除空氣中的病原體。在過渡季和疫情發生時，空調機組帶回風機可通過全新風運行,實現空調系統安全可靠的運行。其余部分采用風機盤管加新風的系統。地下一層中心供應、三層ICU、二層手術部都采用凈化空調系統，而地下二層太平間、首層的消防控制中心、IT中心及頂層的電梯機房等則都是采用分體冷暖空調。
2.5 凈化空調系統設計
2.5.1 中心供應區域
中心供應的無菌區應該為凈化等級為10萬級的凈化區, 以滿足《醫院潔凈手術部建筑技術規范》對一次性物品、無菌敷料和器械存放的凈化要求。過渡間和發放間也要達到10萬級別的凈化，無菌區對清潔區保持10 Pa的壓差, 清潔區需要30萬級別的凈化,并對與其相鄰的非凈化房間保持15 Pa的靜壓。
2.5.2 手術部區域
每間手術室都設置獨立的排風系統, 壓差可通過排風量和新風量的匹配來控制, 排風口風速不大于2 m /s,排風排走消毒氣體、麻醉氣體等不良氣味, 排風經過中高效過濾器過濾后排入大氣。另外，負壓手術室應為直流式系統, 工作時是全新風運行,送、排風量必須合理匹配, 以確保手術室維持負壓。根據不同的位置，潔凈走廊潔凈度不同，分別為千級和10萬級。器械、無菌品庫、換床等輔助用房的潔凈度等級為10 萬級, 清潔走廊的潔凈度為30 萬級。污物、污洗房間以及麻醉品庫或麻醉準備房間應設有獨立的排風系統, 排風經中高效過濾器過濾后排入大氣。手術新風量按下列各項的最大值確定: 按《醫院潔凈手術部建筑技術規范》中的新風換氣次數計算的新風量、補償室內的排風并保持室內正壓值的新風量以及人員呼吸所需新風量。當最大值低于表3要求時,應該取表3中相應數值。
表1 不同級別手術室相應的最小新風量
2.6 空調風系統
2.6.1 舒適性空調風系統
有獨立控制的房間如病房、診室等都應采用風機盤管加新風系統；對于大空間區域如大廳、藥房等，可設置一次回風全空氣定風量系統；而對于影像科MRI、CT室等設備上方是不能有水的特殊區域，則可以采用全空氣系統。門診樓設計風機盤管加新風系統，新風機組采用全熱交換新風換氣機組，新風處理機組和帶回風的空氣處理機組都是采用二級過濾。
2.6.2 常規機械通風系統
地下一層的設備用房設置機械進排風系統，發電機室設置機械送風系統，車庫設機械送排風系統；二層病理科、檢驗科設置工藝用排風柜，手術室設置超壓排風和手術后排除廢氣的機械排風系統。
2.6.3 凈化空調風系統
潔凈等級設計見下表2。
表2 醫院各區潔凈等級及風系統設計
每間百級手術室單獨設一個風系統，萬級手術室兩間設一個風系統，手術室所需要的壓力是由凈化新風處理機組來提供，新風機組內設有三級過濾。凈化空調機組全部放在凈化新風處理機組上方的設備層內。萬級手術室風系統流程如圖2所示。
圖1 萬級手術室風系統流程圖
2.7 防排煙系統
住院樓地下一層一共有16個防火分區，包括醫療用房、廚房餐廳、設備用房等。在一層至三層的中庭設排煙系統, 排煙風機箱設在四層排煙機房內。在二層手術部各個凈化走廊和大于100 m2 的凈化房間設置排煙系統, 排煙風機設在設備層, 凈化區域的排煙口采用板式排煙口。三層各凈化ICU的凈化走廊和大于100 m2 的凈化房間設置排煙系統, 與四層至十五層的內走道排煙合為一個系統, 凈化區域的排煙口采用板式排煙口。在地下面積大于50 m2 的房間和長度大于20 m 的內走道應設有機械排煙系統。排煙井道在防煙分區應豎向布置，防止排煙管道和其它管線交錯，潔凈區域設置板式排煙口為避免積灰塵。管線多而復雜，走道吊頂高度不能低于2.8m，根據盡可能減少管道設置原則，風管穿越防火分區時,可在空調機組的回風管上安裝70 e關閉防火閥，防火閥有70 e 熔斷關閉、電信號關閉及狀態返回信號。發生火災時，通過關閉此防火閥，送風管補風。
3 系統設計節能措施
空調、新風、通風系統分別按內、外區設置。內區單獨設新風機組，在冬季可利用室外新風向內區供冷，控制送風溫度高于15℃。這樣能降低內區供冷電能的消耗，以此同時也能達到改善空氣品質、滿足舒適要求的目的。空調水系統也分內外區設置。在冬季當室外溫度低于l5℃， 內區可利用冷卻塔制冷，在很大程度上降少制冷系統運行消耗的電能，同時縮短全年冷水機組的運行時間，實現節能運行。為了保證內區房間的通風換氣流暢，在內區房間設置與新風系統相匹配的排風系統。在過渡季節，設大風量的送排風機，與內區新、排風系統共用管道，切換成全新風運行，可確保內區的通風換氣和以備不時之需。
3 總結
在能源的選擇與配置中還應考慮更多一些，但由于本案中的醫院在初期門診量無法達到預期的設計值。不過，在今后的醫院建筑設計中，尤其是外資建設的醫院，應綜合考慮各方面的因素，規劃出更為合理的能源配置方案，以保證空調系統安全有效的運行，改善空氣質量。
參考文獻
[1] 姜山. 濰坊醫學院附屬醫院空調設計[J]. 山西建筑,2009, 35( 27) : 182-183.
篇7
彭年酒店建筑面積約11.4萬㎡，地下四層，地上五十七層，地面建筑高度222m（總高度為245m），地下室深13.6m。地下四層至地下二層主要為設備機房、汽車庫、洗衣房、內部管理用辦公室等，地下一層為商場，首層至二十三層為酒店部分，二十四層為設備兼避難層，二十五到四十五層為辦公層，四十六層為設備兼避難層，四十七層核心筒至四十九層為設備及輔助用房，五十至五十二層為旋轉餐廳部分，五十三層為設備及輔助用房，五十四層至五十七層為全鋼結構球形觀光塔。
篇8
（3）土壤熱交換器地源空調系統。地源熱泵是一種利用地下土壤中的地熱資源，既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。這種空調系統是把熱交換器埋于地下，通過水在由高強度塑料管組成的封閉環路中循環流動，從而實現與大地土壤進行冷熱交換的目的。夏季通過機組將房間內的熱量轉移到地下，對房間進行降溫。同時儲存熱量，以備冬用。冬季通過熱泵將土壤中的熱量轉移到房間，對房間進行供暖，同時儲存冷量，以備夏用，大地土壤提供了一個很好的免費能量存貯源泉，這樣就實現了能量的季節轉換。通常機組消耗1kW的電量，用戶可以得到4kW-5KW左右的熱量或冷量。與鍋爐供熱系統相比，地源空調系統要比電鍋爐節省三分之二以上的電能，比燃煤、燃油鍋爐節省約二分之一的能量；由于地下土壤的溫度全年較為穩定，一般為15～20℃，在夏季遠遠低于室外空氣溫度，在冬季遠遠高于室外空氣溫度，機組運行工況穩定，無論在制冷還是制熱都一直處于高效率運轉狀態，制冷、制熱的性能與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，因此其運行費用為普通中央空調的系統的40～50％。因此，近十幾年來，地源熱泵空調系統在北美北歐等國家取得了很快的發展，中國的地源熱泵市場在最近五年來也非常活躍，可以預計，該項技術將會成為21世紀最有效的高效、環保、節能的供熱和供冷空調技術。
二、地源空調發展概況
地源熱泵的概念最早出現在1912年瑞士的一份專利文現中。20世紀50年代，歐洲和美國開始了研究地源熱泵的第一次。但在當時能源價格低，這種系統并不經濟，因而未得到推廣。直到上世紀70年代，石油危機和日益惡化的環境把人們的注意力集中到節能、高效益用能和環境保護上時，使地源熱泵的研究進入了又一次，最近20年在歐美等工業發達國家取得了迅速的發展，已成為一項成熟的應用技術。在美國地源熱泵空調系統占整個空調系統的40%，是美國政府極力推廣的節能、環保技術。為了表示支持這種技術，美國總統布什在他的得克薩斯州的別墅中也安裝了這種地源熱泵空調系統（見2001年5月28日參考消息）。到目前為止美國已安裝了600，000臺，而且計劃每年安裝40萬臺的目標，能降低溫室氣體排放一百萬噸，相當于減少50萬輛汽車的污染排放或種植樹一百萬英畝，年節約能源費用4、2億美元。瑞典、瑞士、奧地利、德國等國家主要利用地源熱泵，用于供暖及提供生活熱水。據1999年的統計，為家用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例：瑞士為96%，奧地利為38%，丹麥為27%。
在我國由于能源價格的特殊性以及人們節能、環保的認識程度等原因以及其它一些因素的影響，地源熱泵空調技術應用和發展比較緩慢，人們對之尚不十分了解，推廣較困難，然而隨著人們生活水平的提高，人均能耗的增長，一次性礦物能源的日益衰竭以及環境的日趨惡化，地源熱泵技術已越來越引起人們的重視。在目前節能和環保的潮流下，該技術以其特有的節能性和穩定性受到行業的矚目，國內許多院校、科研所作了大量的應用研究。國家建設部在《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》中專門作了推薦。據統計，僅在北京2004年施工并投入運行的地源熱泵系統的空調工程占全年空調工程總量的2/3以上。可以預見，隨著經濟的發展，人們節能、環保意識的日益提高，地源熱泵作為一種節能、環保的綠色空調設備適應能源可持續發展戰略要求，在中國必將有廣闊的應用和發展前景。
三、地源空調系統的特點：
地源熱泵與常規空調技術相比有著無可比擬的優勢。
（1）利用可再生能源：屬可再生能源利用技術
地源熱泵從常溫土壤中吸熱或向其排熱，土壤中的能量它永無枯竭，是一種可再生的清潔能源，可持續使用。
（2）高效節能，運行費用低：屬經濟有效的節能技術
地下土壤溫度一年四季相對穩定，冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，是很好的空調冷熱源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40%，因此要節能和節省運行費用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可*、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。在制熱制冷時，地源熱泵可將土壤中的能量“搬運”到室內，其能量70%來自土壤，輸入1KW的電量可以得到5KW以上的制冷制熱量。運行費用每年每平方米僅為15——18元，比常規中央空調系統低40%左右。
（3）節水省地：1）以土壤為冷熱源，向其放出熱量或吸收熱量，不消耗水資源，不會對其造成污染。2）省去了鍋爐房及附屬煤場、儲油房、冷卻塔等設施，機房面積大大小于常規空調系統，節省建筑空間，也有利于建筑的美觀3）埋管可埋在車庫、停車場、花園、操場等下面，不占用使用面積
（4）環境效益顯著
該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，在供熱時，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，不會產生城市熱島效應，對環境非常友好，是理想的綠色環保產品。
（5）運行安全穩定，可*性高：地源熱泵系統在運行中無燃燒設備，因此不可能產生二氧化碳、一氧化碳之類的廢氣，也不存在丙烷氣體，因而也不會有發生爆炸的危險，使用安全。燃油、燃氣鍋爐供暖，其燃燒產物對居住環境污染極重，影響人們的生命健康。由于土壤深處溫度非常恒定，主機吸熱或放熱不受外界氣候影響，運行工況非常穩定，優于其它空調設備。不存在空氣源熱泵供熱不足，甚至不能制熱的問題。土壤源熱泵地下換熱管路采用高密度聚乙烯塑料管，使用壽命長達50年以上，可與建筑物壽命相當.空調機組結構簡單，運轉部件少，使用壽命可達到20年以上。整個系統的維護費用也較鍋爐－制冷機系統大大減少，保證了系統的高效性和經濟性。維修量極少，折舊費和維修費也都大大地低于傳統空調。
（6）舒適程度高
（7）一機兩用，應用范圍廣
地源熱泵系統可供暖、制冷，一套系統可以代替原來的鍋爐加制冷機的兩套裝置或系統。
可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合于住宅的采暖、供冷。
（8）自動運行
地源熱泵機組由于工況穩定，所以可以設計簡單系統，部件較少，機組運行簡單可*，維護費用低；自動控制程度高，可無人值守；此外，機組使用壽命長，均在20年以上。
四、地源空調系統的社會效益
在我國的一些發達城市，夏季制冷、冬季采暖與供熱所消耗的能量已占建筑物總能耗的40-50%。特別是冬季采暖用的燃煤鍋爐、燃油鍋爐的大量使用，給大氣環境造成了極大的污染，對人們的健康形成了威脅。因此，建筑物污染控制和節能已是國民經濟發展的一個重大問題。傳統的采暖空調模式因其產生的環境污染正面臨著嚴峻的挑戰。
對于夏季制冷的建筑來說，隨著空氣熱泵空調的普及，空調的實際使用效果正在逐年下降，這是因為空調裝機容量的增加，空調局部熱島效應交*干擾的結果。天氣越炎熱，室外的溫度越高，空調負荷也越大，而此時空調機向室外散熱時，傳熱溫差越小，空調機的運轉效率就越低，設備也越費電。也就是說，除了燃煤供暖給環境造成污染之外，空調機同樣會造成大氣污染。
傳統的供暖空調方式是由兩套系統分別解決冬季供暖和夏季制冷系統投資大，運行費用高，而且占地面積大。
另一方面，我國大部分地區冬冷夏熱，夏天大量地使用風冷空調，造成某些大城市供電緊張，形成電荒，為了確保不會造成斷電等問題出現，有些城市夏天限制用電量。另外，因為部分地區沒有暖氣供應，冬天使用電爐取暖，造成電力供應緊張。因此，冬天供暖價格的上調使供暖的運行費用有所提高，再加上供暖造成的污染嚴重，讓我們不得不思考采用一些節能環保的產品。
地源熱泵機組制冷、供暖所需能量3/4左右來自地下，另外1/4左右來自電力輸入，從而減少一次性的礦物能源消耗；不向室外排冷、熱風，減少城市熱島效應。對環境非常友好。
篇9
1、醫院空調凈化問題
常見的弊端是把醫院的許多醫療部門的空調當做普通舒適性空調來處理。事實上，醫院內一旦發生感染或交叉感染，則關系到更多的就診患者和醫護人員。因此對醫院內較重要的、對病人康復及治療影響較大的場所均設置潔凈空氣處理系統。潔凈空調要求的場所主要有：潔凈手術部、分娩室、ICU病房、新生兒病房、血透、血液病房、中心供應室、配置中心、生物及動物實驗室等，各場所凈化要求各不相同；主要的凈化要求有潔凈手術部按手術室不同分別設置Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級手術室及Ⅰ～Ⅳ潔凈輔助用房；ICU病房基本上參照Ⅲ級手術室輔助用房進行設計；血透室凈化級別為十萬級，供應室要求級別為三十萬級，潔凈區要求為十萬級；配置中心凈化級別要求為萬級，潔凈工作臺及生物安全柜工作區要求為百級；分娩室要求按Ⅲ級手術室設計；血液病房按百級及千級要求設計；生物及動物實驗室均有相應凈化級別的要求，使得病人在潔凈的環境下得到治療。
1.1空調方式選擇
由于醫院內有潔凈要求的房間，同時還有溫濕度及壓差要求，故在圍護結構上均要求密封性好，不產塵，故圍護結構隔熱效果好，可認為屬于空氣調節的內區，過度季節均需要供冷。空氣處理的方式基本上均采用組合式空氣處理機組，進行溫濕度及潔凈處理過程，按是否設置值班工況來區分：如不設值班工況，則經過預先處理的新風與回風混合，經過表冷/加熱、加濕（冬季）、中效過濾處理后進入高效送風口送入室內；如設置值班工況，則回風經熱濕處理及中效后再與預處理新風混合后進入高效送風口送入室內。因為醫院內環境要求高，空氣處理機組要選擇保溫效果、密封性好的產品，保證漏風率在百級、千級為1%以下，其余為2%以下；為保證空氣品質，防止二次污染，空氣處理機組在設計時應考慮在近似干工況條件下運行為佳，空氣濕度的處理由預處理新風機組來完成，在選型時要求增大新風機組的盤管排數，使新風機組機器露點降低，以達到更好的除濕效果，同時設加濕器用于冬季加濕。為了維護機組在額定風量下運行，機組應配置變頻器；機組內風機、電機、軸承、加濕器宜采用合資以上產品；為更好地進行管理，機組宜接入BA系統或設置獨立的系統進行控制。
1.2冷熱源選擇
針對采用潔凈技術的房間，因為其密閉性好，護結構對室內影響較小，加之人員、照明及設備的散熱，與其他普通空調房間的空調需求不同，過度季節均需要供冷，這就對其冷熱源的選擇提出了要求。大樓普通中央空調不能完全滿足其要求，在設計選型時，需考慮其特殊要求進行配置。現通用的主要設計方法有：（1）采用四管制空調系統，能滿足過度季節的供冷要求，空調主機及熱交換器選擇與普通病房相同；（2）夏季采用大樓冷凍機房提供7度冷水，冬季供熱站提供60度熱水達到平時空調季節要求，另配置風冷螺桿式熱泵機組或模塊式熱泵機組滿足過度季節和夜間冷凍機房不運行時空調要求，用電動閥進行切換；（3）由大樓冷凍機房和換熱站提供空調季節冷熱水供應，另要求空氣處理機組配置直膨式冷熱盤管段以作備用，也可采用“一拖一”或“一拖多”變冷媒空調來實現冷熱源供給以作備用。從實踐來看，三種方式均能滿足潔凈場所空調處理的要求，相對而言，前二者處理方法能達到的溫濕度控制精度高，但投資較大，運行不靈活，在部分房間運行時，能耗較大；第三種方法相對前二者而言，能達到的溫濕度精度較差，但運行靈活，在夜間等部分負荷時運行方便、節能，需考慮室外機放置位置。
2、特殊功能用房空調設計及選擇
醫院內除了潔凈空調用房外，部分功能用房因其功能不同所需空調方式也各不相同，普通中央空調無法完全滿足其要求。具體可概括為以下5個方面：（1）隨著院內網絡系統及信息的需要，均設置電信機房及電腦機房，因機房內設備散熱較大，人員較少，常年需要供冷，故應采用大風量，小溫差的空調通風系統，設計時單獨選用計算機房專用恒溫恒濕空調，通過下送上回的送風方式來實現空氣調節；其余醫院內檢驗科機房也可參照此設計。（2）對于MRI及ECT機房其散熱大，溫濕度要求高，且有電磁屏蔽的要求，故需在輔助房間內單獨設置普通恒溫恒濕空調機組，送風、回風管進入MRI、ECT房間應作波紋管消除電磁干擾的處理。（3） 對于檢驗科、病理科空調設計時，需充分考慮房間內排除甲醛、氨等要求，需結合等離子體空氣處理方式和加大排放量來實現其空氣質量要求，配置空調應能滿足新風量增大時的冷熱負荷要求。（4）X光、CT、B超等放射科及超聲波科室用房，因其運行時間與普通中央空調有出入，而且其設備均有對空調的要求，如無合適的空調溫度，則會影響其功能和治療的效果，故單純配置中央空調系統無法滿足其要求，一般可在采用普通中央空調以外再設置一套一拖多變冷媒空調系統來實現空氣調節，也可單獨設置一拖多變冷媒空調系統。（5）急診部因其工作時間均為晚間，且10點以后空調仍需進行運行，而冷凍機房一般在夜間停止運行，故建議對急診部單獨設置一拖多變冷媒空調系統，以滿足其獨特的時間段需求。
3、普通病房及門診辦公用房空調設計
普通病房、門診及辦公一般只需滿足病人和醫護人員的舒適度要求，可采用的空調系統型式主要有：
（1）采用普通中央空調系統，房間采用風機盤管加新風的空氣處理方式，防止病房之間及門診之間交叉感染。大廳、會議室及中心輸液室采用變風量空調機組，集中送風及回風。在冷熱源方式的選用上有以下幾種方法：a.冷水機組+汽水熱交換器/熱水鍋爐，其中冷水機組可采用螺桿式冷水機組、離心式冷水機組、溴化鋰吸收式冷水機組，此空調方式能效比高，節約能源，但冬季需要蒸汽供給，或需要相應配置熱水鍋爐或蒸汽鍋爐，占地面積較大。b.風冷螺桿熱泵機組或模塊式熱泵機組，此機組夏季供冷，冬季供熱，能效比較冷水機組低，但其可放置在屋面，無需鍋爐房，節約冷凍機房面積，熱泵機組單機容量較小，而機組數量又不宜過多，一般不宜超過6～8臺為佳，在設計選型時應充分考慮。
（2）采用一拖多變冷媒流量空調系統，此方式主要分為變頻一拖多和數碼一拖多空調系統，針對醫院而言，無論采用哪種型號，均要求電磁干擾低，不影響醫療儀器的工作。對于普通病房及辦公用房，可采用多種型式和容量的室內機來滿足空調要求，室外機可放置在屋面或每層室外。室內外機采用合適長度的銅管連接，大廳及會議室可采用“一拖一”商用空調來實現空氣調節，節約投資。一拖多變冷媒流量空調系統對部分負荷有很好的調節能力，但相對于中央空調系統其滿負荷能效比較低，故對醫院總建筑面積大于20000m2以上的大樓不建議使用此系統。
（3）采用分體空調型式。在面積不大，一般小于5000m2的普通用房或辦公用房也可采用分體空調來實現空氣調節，此方式投資最小，但室外機多，立面處理難度較大，且能效比低，無新風系統，不適合大面積使用。
此外，在中央空調選用方面，我們還應根據國家的相關標準與規范，嚴格控制中央空調的衛生條件，杜絕由中央空調末端設備引起的二次污染。
參考文獻：
[1]《醫院潔凈手術部建設標準》 （2000年10月）
[2]《采暖通風與空氣調節設計規范》 （GB50019-2003）
[3]《醫院潔凈手術部建筑技術規范》 （GB50333-2002）
篇10
Key Words: hvac, installation construction, comprehensive design
中圖分類號：TU96+2 文獻標識碼：A文章編號：
前言
隨著經濟的迅速發展，暖通專業扮演著越來越重要的角色。針對暖通空調設計中常見的缺陷，貫徹執行暖通設計規則方面存在的問題，并對暖通工程設計中存在的一些問題作了分析，并給出了相應的解決辦法，以提高暖通空調的設計質量
1 管線、設備的定位和標高交叉問題
現在暖通空調工程設計圖紙基本上采用CAD繪制，安裝專業設計雖然在繪制施工圖前就對管道和設備的標高進行了初步規劃，但在施工圖出圖前往往沒有進行詳細的校對，經常造成各專業施工圖中管線標高，定位交叉嚴重，給工程質量管理、協調造成很大困難。對于綜合性的建筑物，吊頂空間內有空調末端設備、送回風管、排風管、冷凍水管、噴淋管、消防管、電器橋架等專業管線。在圖紙標注不足的情況下按圖進行施工，往往是先安裝的管道施工很方便，后安裝的管道施工很困難，只能裝在不該安裝的位置或標高上，影響工程質量甚至不能使用，造成返工。
針對以上問題，應進行管路綜合設計。使各項管線在建筑空間上占有合理的位置，為管線工程的施工、運行使用、維修管理創造條件。
1.1管線工程綜合設計原則
管道或穿線管具有各自的工藝布置要求，當出現相互交叉、擠占同一空間時，應從整體出發，使眾多功能各異的管線布置得當。管線工程綜合設計時各專業管線互相避讓的原則如下：（1）小管道避讓大管道，因小管道造價低易安裝；（2）臨時管線避讓永久管線；（3）新建管線避讓原有管線；（4）壓力管道避讓重力自流管道，因為對重力自流管道有坡度要求，不能隨意抬高；（5）金屬管避讓非金屬管。因為金屬管較容易彎曲，切割和鏈接；（6）冷水管避讓熱水管。因為熱水管往往需要做保溫層，造價較高；（7）給水管避讓排水管。因為排水管內流體多為重力流，且對管線有坡度要求，故管線應盡量短，流體直接排至室外；（8）熱水管避讓冷凍水管。因為冷凍水管短而直且易滿足工藝要求和造價低；（9）低壓管避讓高壓管，因為高壓管造價高；（10）空氣管避讓水管。因為水管宜短而直；（11）附件少的管道避讓避讓附件多的管道，這樣有利于施工、檢修，更換管件。
各專業管線在同一處布置時，應盡可能做到呈直線、互相平行、不交錯，還要考慮下列情況并預留出空間安裝施工、維修更換管件時操作，設置支吊架以及管道熱膨脹后管道延長。
1.2應認真對待風管設計
吊頂高度很大程度上取決于風管截面高度方向的尺寸。風管走線不宜太長，否則施T難度大，其他管線也難布置。假如風管走線短，選擇風機功率就可以小些，這時可選用臥式機組掛裝，機房設置就比較靈活。
因此，合理布置各專業管線，提高建筑物有效使用空間，需要有關專業設計人員密切配合及互相協調。在建設單位統一協調下，各施工單位、裝潢單位最后統一把關，以滿足各自的工藝要求，才能使建筑物達到經濟合理、衛生舒適的要求，并在確保裝飾效果的前提下提高吊頂高度。
1.3改進普通CAD的畫圖手段，改用先進3D畫圖方法，例如已經出現的如BIM，在施工圖階段就很直觀反映各種管線交叉關系。把此種問題扼殺在施工圖階段，以后施工起來就輕松多了。
2 暖通空調系統設備噪聲超標與處理
空調末端設備運轉噪聲超標，是暖通空調工程中經常碰到的設備噪聲問題。由于風機盤管技術比較成熟，國內許多廠家的風機盤管產品噪聲指標都能達標。而大風量空調機組的晴況卻不盡如人意，往往噪聲實測值比廠家提供的產品樣本參數高 不少。
因此，設計巾要標出對設備噪聲參數的要求，對設計時采用大風量空調機組應考慮隔聲措施。當空調設備進場時應及時開箱檢查，大風量空調機組未安裝前最好進行通電試運行，發現噪聲超標應及時更換退貨或修改完善消聲措施，避免工程進入調試階段才發現空凋機組噪聲超標而造成返工情況。此外合理施工可起到明顯的降低噪聲作用。
2.1設備安裝
新風機、空調機安裝采用彈簧阻尼減振器，風機與風管連接采用軟連接，新風機組與水管采用軟接頭連接，風機盤管采用彈簧吊鉤，風機盤管與水管采用軟管連接。對空調機房進行吸音處理，比如在空調機房內采用隔聲材料做成同護結構，以防止設備噪聲外傳，或在機房內貼吸聲材料：采用凹凸型吸聲板作為機房墻面或吊頂板，以增強吸聲效果；機房應盡量減少設置門窗，且設置門窗應采用吸聲門窗或吸聲百葉窗，盡量減少設備噪聲外傳。
2.2 水管安裝
水管安裝要嚴格執行國家規范，冷凍水主十管及冷卻水管吊架要采用彈簧減振吊架，而且吊架不能固定在樓板上，應盡量固定在梁上，或在梁與梁之間架設槽鋼橫梁固定。水管穿過樓板或過墻必須采用套管，且套管與水管之間要用阻燃材料填封。
2.3風系統安裝
風管制作安裝要嚴格按照國家規范進行施工，在風機進出口安裝阻抗消聲器，新風進口處采用消聲百葉，風管適當部位設置消聲器，風管彎頭部位設置消聲彎頭，空調和新風消聲器的外部采用優質保溫材料保溫，與靜壓箱一樣其內貼優質吸音材料。由于送回風管均采用低風速、大風量以降低噪聲，風管截面積比較大，如果風管安裝強度及其整體剛度不夠，就會產生摩擦及振動噪聲。建議風管吊架盡可能采用橡膠減振墊，確保風管不產生振動噪聲。
2.4冷凍水管主管支架安裝
比如某工程水管主管管徑較大，且有輕微振動，根據多年來的工程安裝經驗發現噪音會沿冷凍主管傳遞，出口處一般可達70dB(A)～80dB(A)，距出口20m處可降至50dB(A)。而傳來的輕微振動，沿剛性導體將無限傳遞。隨著時間的推移，將會對設備運行帶來一定的損害。經過研究、試驗，對剛性支架做出改進，即在原主管剛性支架上加裝彈簧減振器，使振動及噪音被在樓板與剛性支架之間的彈簧減振器有效消除。
3 空調水系統水循環問題
水系統中央空調施工中最關鍵的環節，施工出現問題會直接影響系統正常運行。中央空調冷凍水系統最常見的問題是冷凍水系統管道循環不暢。造成管道循環不良的原因之一是管道因各專業管線交叉，施工中沒有協調處理好，造成管網出現許多氣囊，影響管網循環。二是空調水系統管道清洗不干凈，直接造成空調水系統堵塞。
4 各專業加強配合
4.1 工藝對土建的要求
(1)未將通風管道在混凝土墻、樓板等處預留的孔洞尺寸提供給土建專業，并落實到土建圖紙上，造成施工時現鑿洞，增加了不必要的開支，甚至影響了建筑結構強度，特別是大型設備的吊裝孔、人防工程的通風管、測壓管等預留孔洞預埋工作若做不好將難以處理。(2)對土建未提出風道具體施工要求。如對通風豎井砌磚時應該州水泥砂漿抹面，保證風道內壁光滑不漏風。(3)對機房排水未提出要求，結果出現機房無排水設施。冷凍機房應設排水溝和就近設置集水坑，集水坑內設置帶水位控制器的排水泵。針對這些問題，應加強各專業的協作，在設計階段和施工圖紙會審階段就要提出預防措施。
4.2 設備專業與土建專業問的協調
傳統的敷管方式是在粱下吊設，當管道多時務必使層高加高。但事實上這些管道是相對集中的，因此使整個樓層提高顯然是不經濟的。
另外，在走道、門洞上方的梁、板內適當預埋一些套管以備應急之需。對于復雜的建筑物因建設周期長，難免修改或加管，有備用預留洞就主動多了，梁內預留套管，結構可以從配筋上加強，而要在梁內鑿洞就犯土建之大忌了。再者，對大空間的結構設計應優先考慮井字梁、寬粱或T型梁沒計，避免在大空間內、在某一梁處設計高梁而形成走管的喉口。設備主管道井的設置應避免設在中心區。否則輻射狀的管子相互交叉，層高就要求高。對于高層建筑，應充分利用好技術夾層，綜合布置管線。主干線最好布置成跑道形式，干管不交叉，支管就容易處理。防火區分隔要慎重考慮。大型建筑防火區分隔足十分重要的，又多設在公共區域，最常見的是防火卷簾，使用防火卷簾，其卷筒、電機需要較大的安裝空間，凈高一般不小于500mm，卷簾還使吊頂中斷，是裝潢的一大難點。
5 結語
在暖通空調工程施工管理中，常常暴露出一些問題。這需要我們細致地作好質量控制工作，空調工程施工前要了解設計意圖，熟悉各專業施工圖，編制好施工組織圖，要抓住工程的控制要點，做好控制要點的事前、事中、事后管理。
參考文獻：
篇11
本項目為中國檢驗檢疫科學研究院的一期工程-綜合科研樓。總建筑面積46919m2,其中地上建筑面積37295m2,地下建筑面積9624m2。地下一層，地上綜合樓十一層,特殊實驗樓五層，建筑高度57.50m。本工程防火設計為一類高層建筑,節能屬于甲類公共建筑,氣候分區屬于寒冷地區。
高層主體的主要功能：普通實驗室、儀器室、潔凈實驗室、辦公室、報告廳、餐廳和廚房等。特殊實驗樓的主要功能：二惡英實驗室，毒理實驗室，SPF、普通動物房和ABSL-2實驗室，生物安全實驗室（（A）BSL-3，BSL-2），高級和中級植物隔離實驗室及溫室。
2空調設計
2.1空調系統冷、熱源及水系統
根據建筑性質和功能，本樓設集中空調系統。空調冷、熱源按綜合樓和特殊實驗樓分別設置。綜合樓冷源選擇兩臺變頻離心式冷水機組,特殊實驗樓冷源選擇兩臺螺桿式冷水機組(單臺冷量可以滿足特殊實驗樓70%的負荷需求)。其中兩臺螺桿式冷水機組全年運行,保障特殊實驗樓全年供冷需求,同時提供綜合樓少量實驗室冬季供冷的需求。冷卻水供,回水溫度為32℃/37℃,冷凍水供,回水溫度為7℃/12℃。
綜合樓新風,空調機組為兩管制,冬季供熱水,夏季供冷水，特殊實驗樓新風,空調機組為四管制。兩樓所有風機盤管為四管制。水系統設備工作壓力為1.0MPa。空調冷熱水管采用異程式。
2.2空調系統劃分
本工程空調系統分為舒適性空調系統，恒溫恒濕空調系統和潔凈空調系統。
本文主要介紹普通實驗室的空調系統和潔凈空調系統。
2.2.1普通實驗室的空調系統
實驗室采用風機盤管加新風的空調系統。對于沒有局部排風的房間新排風量按3次/h換氣，對于有局部排風量的房間，房間的新排風量按局部排風的最大排風量和房間的3次/h換氣計算。風管出機房分成兩路，一路接沒有通風柜等局部排風的實驗室，新排風總管上分別加文丘里定風量閥門，每個房間的送排風支管上加風量調節閥，一路接有通風柜等局部排風的實驗室，每間實驗室的新風管上加文丘里變風量閥門，通風柜排風管上加文丘里變風量閥門，房間及其它有固定排風的排風支管分別加文丘里定風量閥門，新風機組采用配轉輪式全熱交換器的雙風機機組，兩級過濾，粗效過濾器為板式，中效過濾器為靜電除塵器。
本工程的普通實驗室產生少量含酸和揮發性有機溶劑的廢氣，該部分廢氣排放呈間斷性，每次持續時間很短，對環境影響非常小，故采取高空直接排放。
2.2.2潔凈空調系統
綜合樓的7級和8級潔凈空調系統氣流組織為上送上回，送、回風口均安裝于吊頂上。送風采用風機過濾單元(FFU)保證其潔凈度，7級實驗室排風經過側墻上中效過濾器至排緩沖間,再由緩沖間排出，8級實驗室排風采用配中效過濾器的單層百葉風口。
特殊試驗樓潔凈區域按潔凈等級和使用功能劃分空調系統。
1）二惡英實驗室：
二惡英實驗室按照超痕量有機污染物實驗室設計，根據工藝要求實驗區達到7級潔凈度，避免粉塵等污染物影響實驗結果。實驗區設置1臺全新風直流式潔凈空調系統，氣流組織為頂部送風、頂部排風，送、排風口均安裝于吊頂上。送風口采用帶擴散孔板的高效過濾器風口，排風口采用單層百葉風口，排風管上設高效過濾箱。沒有通風柜的實驗室送排風管上分別加文丘里定風量閥門，有通風柜的實驗室分別設房間和通風柜的送排風管，房間的送排風管上分別加文丘里定風量閥門，通風柜的送排風管上分別加文丘里變風量閥門，送風管的變風量閥門根據通風柜排風管上的變風量閥門調節。所有實驗室維持正壓以及必要的壓力梯度。空調機組新、排風之間設置乙二醇溶液回收式熱交換器，排風經高效、活性碳吸附后排放。
2）動物實驗室：
SPF動物實驗室設置1臺全新風直流式潔凈空調系統。動物實驗室和解剖間的氣流組織為頂部上送風、下側四角排風，送風口采用帶擴散孔板的高效過濾器風口，排風口采用配粗效過濾器的單層百葉風口。其它輔助房間的氣流組織為上送上排，在總送風管上設置高效過濾箱，送風口采用方形散流器風口，排風口采用配粗效過濾器的單層百葉風口。實驗室的送排風管上分別加文丘里定風量閥門。SPF動物實驗室維持正壓及必要的壓力梯度。空調機組新、排風之間設置乙二醇溶液回收式熱交換器，排風經中效過濾器和活性碳吸附后排放。送、排風機各為2臺，均為1用1備。
普通動物實驗室設置1臺全新風直流式空調系統，氣流組織為頂部上送風、底部側面排風。送風口采用方形散流器風口，排風口采用配粗效過濾器的單層百葉風口。房間的送排風管上分別加電動調節閥門。普通動物實驗室維持零壓或微負壓。空調機組新、排風之間設置乙二醇溶液回收式熱交換器，排風經中效過濾器和活性碳吸附后排放。
ABSL-2動物實驗室設置1臺全新風直流式空調系統，氣流組織為頂部送風、頂部排風。總送風管上設亞高效過濾箱，送風口采用方形散流器風口，排風口采用配粗效過濾器的單層百葉風口。實驗室的送排風管上分別加文丘里定風量閥門。ABSL-2動物實驗室維持負壓。空調機組新、排風之間設置乙二醇溶液回收式熱交換器，排風經中效過濾器和活性碳吸附后排放。
3）生物安全實驗室：
生物安全三級實驗室BSL-3、ABSL-3、污染走廊等負壓生物安全區域，設置全新風直流式潔凈空調系統。BSL-3和ABSL-3及其走廊和輔助區劃分為2個獨立的空調系統。
房間氣流組織為上送上回，送、排風口分別位于房間對側，送風口盡量遠離生物安全柜，室內形成從“潔凈區”至“污染區”的定向氣流。送風口采用帶擴散孔板的高效過濾器風口，排風口采用配粗效過濾器的單層百葉風口，排風管上設袋進袋出型高效過濾器。核心實驗室內生物安全柜排風接入房間排風系統中，為了調節準確，房間送風管上安裝定風量閥，房間排風管上安裝變風量閥。房間維持工藝要求的負壓值及壓力梯度，空調機房為壓力為0Pa，生物安全三級實驗室核心區為-70 Pa負壓。空調機組新、排風之間設置乙二醇溶液回收式熱交換器，排風經活性碳吸附后排放。送、排風機各為2臺，均為1用1備。
以上潔凈空調系統的排風均為高空排放，排放口高出屋面3米以上，頂部設錐形防雨罩。新風機組均配變頻控制裝置。
4）高、中級植物隔離實驗室及其溫室
高級植物隔離實驗室及溫室進風粗、中、高效空氣過濾器送入，回風經高、中效兩級空氣過濾器后再循環和排放； 為防止病蟲害向外逃逸，室外新風進口和排風出口設最大孔徑≤0.6mm的防蟲紗網。高級植物隔離實驗室維持負壓，送風從“潔凈區”至“污染物”形成定向氣流，實驗室入口設房間壓力顯示表及聲光報警裝置。
中級隔離實驗室及溫室送、回風口均安裝中效空氣過濾器。中級植物隔離實驗室維持負壓。其排風送至普通走廊。
2.2.3空調系統內使用的過濾器要求
本工程對空氣過濾器的要求：空調、新風機組的粗效過濾器應為G3級，要求對于粒徑≥5μm效率E≥75%，初阻力≤50Pa，終阻力≤100Pa；中效過濾器應為F7級，袋式，要求對于粒徑≥1μm效率E≥80%，初阻力≤80Pa，終阻力≤160Pa；靜電除塵器要求等同中效過濾器。亞高效過濾器應為H10級，要求對于粒徑≥0.5μm效率E≥95%，初阻力≤180Pa，終阻力≤360Pa。高效過濾器應為H14級，要求對于粒徑≥0.3μm效率E≥99.99%，初阻力≤250Pa，終阻力≤500Pa。
2.3.4空調系統的控制要求
1）空調機組和新風機組的過濾器設壓差報警裝置，新風機組設有防凍開關，新風機組與新風電動風閥和排風機連鎖。
篇12
隨著化工裝置自動化水平的不斷提高，越來越多的化工控制室對空氣調節提出了更高的要求，如何選擇一個合適的空氣調節方案來滿足設備、人員的要求就成了暖通設計人員所必須面對的一個問題。
1. 恒溫恒濕空調
概述
恒溫恒濕空調是指對室內空氣溫濕度允許波動范圍均有嚴格要求的空氣調節系統。其區別于一般舒適性空調的主要不同點在于：1、對相對濕度提出了嚴格的要求；2、對空調的溫濕度允許波動范圍（空調精度）提出了嚴格的要求。
1.1.1 相對濕度的控制
相對濕度的控制有很多方法，空調系統中采用的較為普遍的是冷卻除濕法。其原理大致如下：夏季工況下，由表冷器先將空氣處理到相應的露點溫度，以減少空氣中的含濕量，然后再通過再熱來控制空氣的相對濕度；冬季工況下，則通過加熱器控制溫度，加濕器控制相對濕度。
1.1.2 空調精度的控制
空調精度是空調控制系統中的一個很重要的指標，它反映了空氣調節結果偏離設定值的程度。空調系統中，影響控制精度的因素很多，包括了從對象特性（包括傳感器、執行器和被控對象）到控制器特性的幾乎整個空調系統的各個環節。
常用的空調處理方法
1.2.1 水冷表冷器定露點溫度控制方式
下圖1為采用該種方式的空氣處理流程，圖2為其對應的夏季空氣處理過程的焓濕圖。對于冬季處理過程的焓濕圖本文不再贅述（下同）。
圖1 圖2
這種控制方式中，在室內設有溫、濕度傳感器，分別控制加熱器和加濕器閥門的開度。另外在表冷器后設有露點溫度傳感器，以控制冷水閥的開度。系統運行時，房間內的相對濕度只是在冬季才由相應的濕度傳感器進行控制。夏季運行時，則控制由控制目標參數而確定的露點溫度，進而采用再熱的方式控制送風狀態點。從圖1中可以看出，室內相對濕度傳感器的信號并沒有直接用于控制表冷器，此時露點溫度的控制采用的是開環控制方式，所以此種固定露點溫度的控制方式對相對濕度的控制能力就較為有限了。
從圖2中可以看出，室內熱濕負荷變化時（假定冷負荷不變，僅濕負荷變化），ε會如圖變為ε’，由于空氣的露點溫度恒定，當采取再熱措施時，加熱器閥門的開度又只由室內溫度傳感器控制，送風狀態點O不變，此時，室內狀態點N必然會偏移到N’。所以這種控制方式只能適用在室內濕負荷很小或很穩定的場合，一般來說，其相對濕度控制精度是可以達到±5%的。
1.2.2 水冷表冷器變露點溫度控制方式
下圖3為采用該種方式的空氣處理流程，圖4為夏季室內負荷變化時空氣處理過程的焓濕圖。
從圖3中可以看出，此種控制方式與上種方式相比，取消了露點溫度傳感器，取而代之的是由溫度傳感器和相對濕度傳感器共同控制表冷器以達到相應的露點溫度，以兼顧表冷器降溫和去濕的兩種功能。加熱器和加濕器的控制則同上種方式相同。系統運行時，室內溫濕度傳感器的信號先通過選擇器經過比較，再從兩者偏差信號中選取其中大值，作為有效信號來控制表冷器的運行，以補償室內負荷的變化，達到恒定室內相對濕度的目的。
圖3 圖4
圖4是室內熱濕負荷變化時（同樣假定僅濕負荷變化），空調系統是如何通過改變露點以滿足要求的。當濕負荷變小時，由于冷負荷不變，濕度偏差信號加強，選擇器采用濕度信號作為控制信號，此時冷水閥開度減小，空氣的露點溫度由L升至L’，然后再通過加熱器將空氣加熱到送風狀態點O’，以滿足室內熱濕負荷的需要。同樣，當室內冷負荷也變化時，選擇器亦會采用偏差信號大者來控制表冷器冷水閥開度。顯然，這種控制方式較上種方式有著更廣闊的應用范圍和更高的控制精度，一般其相對濕度的控制能力可以達到±2%。
1.2.3 中、小型恒溫恒濕機組
這種控制方式亦是采用冷卻除濕原理，也是屬于固定露點溫度的控制方式。與上兩種方式相比，對空氣的冷卻和除濕，恒溫恒濕機組用直接蒸發的蒸發器代替了水冷表冷器。而空氣的加熱和加濕則是通過電加熱器和電加濕器來完成。其在H-D圖上表現出來的空氣處理過程與上兩種方式也基本相同。
這種控制方式中，蒸發器后并沒有設置專門的露點溫度傳感器，其對蒸發壓力和溫度并不做主動控制，機組降溫和除濕通常是通過啟停壓縮機來實現的。由于蒸發器的蒸發溫度與蒸發壓力、進出口空氣參數、制冷劑流量、制冷劑含油量等諸多因素有關，存在著不確定性，其表面溫度并不像冷水盤管那樣易于控制，所以其處理的露點溫度也無法精確控制。但是，對于一定蒸發器結構和新風比的機組而言，通過蒸發器處理后的空氣露點溫度必然會落在一定的范圍內，這也是恒溫恒濕機組的控制原理。從以上敘述來看，由于機器露點不易穩定，對相對濕度的控制能力較低，所以，這種控制方式一般適用于相對濕度控制精度在±5%以上的場合。
2、化工控制室恒溫恒濕空調的設計
控制室空調系統對溫濕度的設計方案有很多種，但歸結起來，大致有如下三種：
2.1 冷風降溫機
這里所說的冷風降溫機是指沒有濕度控制措施的柜式空調、多聯機等我們常見的直接蒸發式空調機。其一般適用于對溫度要求不高，而對相對濕度不做要求的場合。
從化工控制室設計規定可以看到，對于控制室，即便是DCS控制室，其溫度基數和控制精度的要求并不高，一般的冷風降溫機就能滿足要求了。此時，由于表冷器同時具有降溫和除濕的功能，冷風降溫機也是具有一定的除濕能力的。但是有除濕能力，并不代表其對濕度有控制能力，特別是冬季工況下，由于缺少加濕器，控制室內的濕度常常會達不到要求。而且，這種空調方式對DCS控制室還有很多不能達到的功能，如通常不設專門的新風處理措施；通常不易設置空氣凈化過濾措施；通常不易設置室內壓力控制措施等。所以，這種空調方式通常可適用于常規儀表控制室。
2.2 恒溫恒濕空調機組
這種空調方式是我們在化工控制室最常見的一種空調方式，其空氣處理過程前文已經敘述過了。由前文來看，恒溫恒濕空調機組式是可以滿足DCS控制室±2℃，±10%的空調精度要求的。這種空調方式靈活方便，既可以僅用作循環處理控制室空氣，也可以集中處理新、回風混合空氣，從而滿足控制室對空氣品質、壓力控制等的要求。而且，此種空調方式并不需要冷凍水，這對常常沒有專門空調冷源的化工廠來說是尤為合適的。
恒溫恒濕空調機組也有許多缺點，如機組風機的選型通常會受到限制，其提供的風壓往往有限，不能滿足空調系統對空氣凈化過濾、較大系統空氣輸送等的要求；機組通常是整合式的，這就造成了一些功能段的設置受到限制；機組容量有限，對大型控制室，往往要使用很多機組，造成設備分散，維護管理不便。所以，其一般適用于中、小型的控制室中。
2.3 水冷表冷式集中空調
從前面的敘述來看，該種空調方式，無論是采用定露點還是變露點均能夠滿足化工控制室對溫濕度精度的要求。與恒溫恒濕機組相比，它可以解決恒溫恒濕機組余壓小、功能段設置受限制等缺點，也較為方便實現新風單獨處理、二次回風、室內壓力控制等過程，但是其初投資通常較高，需要較大的機房，還需要另設空調冷源制備裝置。所以，其通常適用于有空調冷源的要求較高的大型控制室。
3．結論
從以上的敘述來看，不同的溫、濕度控制精度要求的恒溫恒濕空調系統，其采用的空氣處理方法是不盡相同的。設計時，應做到因地制宜，根據要求合理選用，既要避免空調系統不能滿足要求，也要避免空調系統設計過于浪費。
參考文獻:
1 采暖通風與空氣調節設計規范 GB50019-2003
2 控制室設計規定 HG/T20508-2000
篇13
引言：一般大空間建筑占地面積大，像一些大型健身房，空間容量大，室內各個地區的溫度都不同，溫差比較大，因此，要想讓暖通設備能夠更好工作就要設計好暖通線路。大型建筑物大多數都是為了某種需要而被建設的，比如電影院主要是為了供人們欣賞電影，因此設計工作者在設計時都會考慮到建筑的作用，從而能夠合理的設計暖通系統。
1.暖通空調系統分類
暖通空調系統按照對于外界環境的改變情況進行劃分，可以分成以下兩種：首先是處于濕熱的狀況下，集中表現在對室內溫度濕度進行調節：再有就是針對污染氣體進行控制，可以起到一個凈化器的作用。上述兩大類的控制對象和功能又有相融之處。以設備集中程度區分為三類：集中、半集中及分散系統。如果以承擔冷、熱、濕負荷介質區分有五大類：全空氣、蒸汽、全水、冷劑和空氣-水系統。還可按用途分為舒適性、工藝性系統。
2.大空間暖通空調設計的特點
大空間暖通空調與其他類型的暖通空調相比有很多的不同，因此在設計時需要格外注意，其不同點主要體現在兩方面：
（1）通常情況下，大空間暖通空調都放置在大空間建筑中，而大空間建筑一般都是一個非常完整的建筑，因此需要設計獨立熱源，以此來保證建筑中空調以及采暖系統具有足夠的熱力，以此來建筑整個建筑的熱力需求。根據傳統的暖通設計方法，只需要將鍋爐安裝在地面即可，但是因為該建筑屬于大空間建筑，該種類型的建筑往往具有特別的功能，另外還需要考慮到建筑普遍存在的功能，所以建筑中往往沒有多余的地面空間來設計安裝鍋爐，在這種情況下，設計人員通常將鍋爐設計在屋頂或者其他位置，而這雖然不占用地面空間，但是增加了鍋爐運行的難度，為了能夠保證鍋爐正常的運行，則需要設計人員制定出合理的方案。
（2）大空間類型的建筑都有一定的高度，而暖空氣主要是在建筑上層流通，在這種情況下，設計人員需要解決采暖系統溫度平穩問題，不能使上下層溫度處于失調狀態，否則建筑室內的人員將產生不舒服的感覺。另外，因為采暖系統具有一定的水靜壓力，該壓力的存在將會影響到建筑室內的氣流組織，進而影響到建筑室內溫度，在水靜壓力的影響，室內溫度會呈現出梯度變化的規律，進而使得建筑室內溫度處于失衡狀態。為了保證建筑室內空間一直處于平衡的狀態，設計人員需要格外注意送風方式的設計選擇，根據大空間建筑的具體要求，來選擇合理的送風方式，盡可能減輕水靜壓力對溫度產生的影響。傳統的設計方法是上送下回，就是從頂棚送從下方回，當前工程通常選用能夠調節風量大小和距離的風口，用來提升寒冷季節送風速度；側方送下方回的形式送風口通常設置在三米上下，應當結合建筑設計和布局來選擇風口位置，保障室內美觀，另外還應當對氣流組織進行精準計算。但是因為大空間建設的獨特性，其內部構造以及外部環境等與普通的建筑有所不同，所以要依照具體的情況來決定是否應用這種送風方式。
3.現代大空間建筑暖通節能設計分析
3.1 設計前準備
（1）弄清該建筑物在總圖中的位置，四鄰建筑物及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。
（2）弄清建筑物鵲娜嗽筆量，使用時間，有無廢氣要排等。作為計算負荷及劃分系統的依據。
（3）清楚建筑物是低層、多層還是高層建筑，不同的建筑有不同的設計參數，在高層設計中還要考慮到防火規范的條款。
（4）現今的大空間建筑，有專門設計的單一功能的音樂廳、劇院、大會堂，但更多是為應對各種活動需要設計的多功能大廳，臨時舞臺、布景、桌椅等常會變動的臨時配置給空調系統設置帶來影響。為此，空調系統設計必須靈活，空調負荷分配、冷熱源配置都要作相應考慮，以應對頻繁的布局變化，提供穩定、全方位、高質量的空調服務。
3.2 冷熱負荷特點及冷熱源方案
（1）冷熱負荷特點。由于容納的人多，新鮮空氣量和送風量應比一般建筑大，但由于人均體積大，可采用較小的換氣次數，新風量的標準也可適當降低。
（2）冷源、熱源方案
如果在建筑工程項目周圍環境中發現存在足夠的供冷或者供熱設施，設計人員可以適當減少冷熱源的設置數量，提升暖通空調系統運行的節能性，降低系統建設成本消耗。對建筑結構特征進行分析的主要目的，是為了避免暖通空調系統建設中對建筑結構造成損害，從而強化冷熱源設計方案的安全性和適應性。如果建筑空間較小，冷源源可以應用風冷式或者是風冷熱泵式冷水機組，有效滿足建筑空間供暖制冷需求。在選擇過程中不僅要考慮到初期建設的成本投入，同時還需要考慮到后期運行中的維修維護費用投入，還應結合當地的能源結構和建筑使用功能特點對耗能指標進行分析比較。
3.3 系統設計
（1）大空間建筑通常使用率低，會長期處于閑置狀態。在需要采暖地區，出于節能和管理方便考慮，常用散熱器值班維持一定溫度，空調提供臨時熱風的組合形式。值班采暖溫度按5℃或10℃設計，舉辦活動則空調送熱風提供足夠熱量。
（2）大空間建筑多以玻璃幕做墻護結構，整體為輕型結構，要注意結構表層結露狀態。暖通工程師可以計算出可獲最佳效益的圍護結構傳熱阻。
（3）氣流組織根據建筑類型與結構形式選擇。大禮堂、體育場館的屋頂結構通常設計為網架或桁架，層高≥10m，體育館最高可達25m。
（4）空調機房整體布置要注意是否方便施工與養護管理，管道布置是否經濟。機房是空調系統核心，所處位置與面積大小對整體供熱、供冷效率與質量產生直接影響。每隔機房所供應作用面積應在空調設計參數之內，并留有余地，最大面積不超過500m2，，以避免風力過大損害系統壽命，也使管道尺寸設計在合理范圍內。應盡可量靠近外墻、拉近與空調間距離，減少傳輸長度，便于送、回風管、進、排風口的布置。此外還要遠離要求安靜環境房間。
3.4 噪聲與振動
會議廳、禮堂等常要求減少噪聲振動，因此，空調系統設計應注重消聲減噪、減振設計。通常風扇，馬達等是噪聲與震動來源，為此，機組、水泵設計應遠離環境質量要求高的房間，采用低噪音、震動的空調，使用優質消聲設備。消聲設備的風速不宜太高，消聲器應靠近出機房的位置；設減振墊、軟接頭等減振措施；風機的風壓應經過計算后確定，要控制風管、風口的風速。
結束語
大空間的環境營造比小空間建筑要花費更多精力，而只有良好的暖通空調環境營造才能符合大空間建筑自身的價值。暖通空調設計隨時展在不斷更新、變化，為此，要關注局勢變化，吸收新設計理念，與時俱進，提高設計水平。
