一、 建筑概况
上海市复旦大学附属中山医院是卫生部部属综合性教学医院，为综合性三级甲等医院。心脏、肝癌、肾脏和肺部疾病诊治是医院的重点和特色，处于国内领先地位。其中肝肿瘤、心血管病两学科为上海市临床医学中心。
本工程共包括地下层、肝肿瘤和心血管病临床医学楼(以下简称两中心)、科技楼、儿科门急诊部4部分，建筑总面积约为17.8万平方米。地下层共3层，使用功能区为体检中心、患者用品服务部、医疗书库、车库、动力站等，战时为急救医院和人员掩蔽所。两中心共15层，是集病房、门诊室、急诊室、手术室、医技区、办公区为一体的医疗综合楼。科技楼共15层，由科教楼和实验研究楼两部分组成。儿科门急诊部共5层，使用功能为儿科门急诊、各科检查等。
二、设计参数
(一)室内空气计算参数
各主要功能房间的室内设计参数按照《采暖通风与空气调节设计规范》[1]和《医院洁净手术部建筑技术规范》[2]来选取，此处不再赘述。
(二)空调总负荷
空调系统夏、冬季负荷采用空调负荷计算及分析软件进行计算，按各项逐时负荷的综合最大值确定。
空调系统的夏季冷负荷为19.0MW，冬季热负荷为12.7MW。
(三)蒸汽用汽量
本工程用汽单位为洗衣房、3个厨房、3个热交换机房、中心供应室、净化空调加湿及除氧器加热用汽共10个。经过计算并参照中山医院已建院区的用汽量数值，确定本工程蒸汽总用汽量为17t/h，供汽压力为0.8MPa，在各用汽点减至工作压力后供用汽单位使用。
三、动力站设计
本工程设置集中供冷、供热。锅炉房位于院内绿地下的地下二层(地下一、二层上下连通)，其四周上下均远离人员密集场所及主要疏散口。制冷机房位于院内绿地下的地下三层(在锅炉房下面)。
(一)锅炉房设计
1.根据蒸汽用汽总量，采用3台单台产汽量为6T/h，饱和蒸汽压力为1.0MPa的燃气锅炉，互为备用，常年运行。锅炉年检期间2台锅炉负荷满足最大蒸汽负荷的70%。设1台换热能力为2×0.24MW的汽-水智能换热机组制备60℃～50℃热水，用作夏季净化空调的常热水热媒，内配常热循环水泵。除中心供应室和用于除氧器加热用的蒸汽凝结水不回收外，其余的蒸汽凝结水若没被污染均回收利用。
2.本工程的大型集中空调热源采用燃气热水锅炉。根据冬季空调热负荷，采用2台产热量为5.6MW(8t/h)的燃气锅炉为集中空调换热机组提供95℃～70℃的一次热水。动力站内设2台单台换热能力为2×2.8MW的智能换热机组用于生产60℃～50℃热水供冬季使用，内配空调热水循环一次泵。动力站热源系统原理图见图2。
(二)制冷机房设计
本工程的大型集中空调冷源由电制冷冷水主机负责。根据夏季空调冷负荷，采用3台制冷量为4.2MW(1200RT，10kV供电)的离心式冷水主机和2台制冷量为1.05MW(300RT)的螺杆式冷水主机，为集中空调提供6℃～13℃的大温差空调冷冻水。过渡季节及冬季仅开启螺杆式冷水主机供冷(离心机与螺杆机的制冷量配比约为6：1)。机房内空调水管系统均采用母管制以节省机房面积。动力站冷源系统原理图见图1 2。
图1 动力站热源系统原理图
图2 动力站冷源系统原理图
四、空调系统设计
根据医院各科室房间的不同温、湿度要求，不同的使用时间等因素，将本工程的空调系统在形式上分为：分体空调、小型集中空调、专用设备空调、大型集中空调四种形式。其中大型集中空调又分为舒适性空调和净化空调两种类型。
(一)分体空调设计
一些需要全年空调的值班控制用房(如消防控制室、电话机房、弱电机房、电梯机房及各类常年值班室等)均采用此系统，设计采用分体柜式空调器或一拖多分体空调器。
(二)小型集中空调设计
院方认为，需单独控制空调时间和计量的房间(如物业管理、物流、急诊抢救室、检验科等)，其空调系统根据各自具体使用条件和负荷大小，确定其空调方式采用变制冷剂流量多联分体式空调系统(即多联机空调系统)。
(三)专用设备空调设计
各种大型医疗设备用房(如CT、PET-CT、DSA、核磁共振、回旋加速器、药品荫凉库等)均采用带独立冷、热源的恒温恒湿柜式机房专用空调，其专用冷却系统均为设备厂家自配。药品冷藏库、厨房冷库等专用低温制冷设备由专业厂家设计及施工。
(四)大型集中空调设计
1.除上述空调系统之外的空调区域均采用大型集中空调系统。由位于动力站中制冷机房内的空调水冷主机提供供、回水温度为6℃～13℃的空调冷水，作为大型集中空调系统的冷媒。锅炉房内的燃气热水锅炉提供供、回水温度为95℃～70℃的空调一次热水，经板式换热机组换热后提供供、回水温度为60℃～50℃的二次热水，作为大型集中空调系统的热媒。
2.空调冷、热水系统采用二次泵变流量系统，一次泵为冷、热源侧循环泵，为定频泵定流量水系统。二次泵为空调末端负荷侧循环泵，为变频泵变流量水系统。根据空调总负荷变化确定空调主机及一次泵的开启台数，并根据空调末端负荷变化所引起的支路压差变化分别确定二次泵流量及扬程[3]。建筑最高点设开式膨胀水箱作为空调水系统的定压装置。空调水系统共分3个独立系统：冷(热)水系统、常冷水系统和常热水系统。分设3个屋顶高位膨胀水箱，空调补水经处理后直接补到膨胀水箱，并设置快速事故补水措施。膨胀水箱设电液位显示装置，接至动力站控制室。
3.空调末端水系统根据建筑区域及功能分区，共分为12个水系统，分别为：两中心病房周转部、两中心西侧(即心血管病中心)、两中心东侧(即肝肿瘤中心)、两中心内区(常冷、常热)、两中心净化空调(常冷、常热)、科技楼、儿科门急诊部、地下层体检中心(常冷、常热)、地下设备间(常冷)等。除两中心净化空调系统的恒温恒湿机组、两中心内区及地下层体检中心空调的水系统为四管制外，其余均为两管制。外区空调末端设备夏季送冷水，冬季送热水。净化空调、内区、体检中心的空调常年供冷、热水。常年发热的机电设备用房的空调末端设备常年送冷水。动力站分别设冷、热水分、集水器，常冷水分、集水器和常热水分、集水器。水系统的冷、热切换在动力站内实现。
(五)集中空调末端设计
1.普通空调末端风系统按科室功能分区。门诊大厅、患者需用品服务部、大会议厅、图书馆、书库等大空间房间均采用低风速单风道全空气系统，其余房间均采用风机盘管+新风系统。
2.每层每个科室分区均设新风机房。冬、夏季空调新风采用新风机组将经过处理的过滤新风直接送入空调房间，过渡季节新风不做处理，仅过滤后直接送入室内，另外冬季内区空调新风仅做防冻加热后直接送入空调房间。同时组织机械排风以保证室内新风的摄取。
3.新风进风口及空调回风口均设低阻的粗效和中效过滤器。新风机组和全空气空调机组的新风进风口设与机组联动的电动风阀，当新风机组和空调机组停止运行时则联动关闭新风电动风阀，防止冬季冻裂机组的热水盘管。同时在新风机组进风口和空调机组出风口处设置空气电子净化装置。
(六)净化空调系统设计
两中心设有各种净化级别的手术室。每间手术室、百级层流病房、洁净走廊、CC U、ICU均为独立的净化空调系统，其余的十万级净化辅房按科室各自合用一套净化空调系统[2][4]。清洁走廊采用净化风机盘管+净化新风系统。
1.各净化空调气流组织
(1)手术室、层流病房均采用以手术台、病床为中心的一定范围内顶送风，两下侧回风。采用手术室专用天花板送风装置以保证手术、病床区域的洁净度。
(2)洁净走廊、护士站、洁净辅房及清洁走廊均采用高效过滤保温的专用净化风口送风。送、回风方式为：走廊和护士站顶送、顶回，辅房顶送、下侧回。缓冲室采用顶送、顶回或不设回风。
(3)ICU、CCU的大厅、单间病房、治疗室均采用顶送、下侧回。缓冲室采用顶送、顶回或不设回风。
2.净化空调的新风系统
(1)净化新风标准采用每间百级手术室的新风量为1200m³/h。每间千(万)级手术室的新风量为800m³/h。每间百级层流病房的新风量为1000m³/h。
(2)室外新风经新风口处的粗效过滤器过滤后进入净化新风机组，新风机组内设粗效、中效和亚高效三级过滤，最后送入净化空调机组。净化空调机组内设中效过滤器，室内送风末端设高效过滤器，室内回风口设阻尼过滤器。送至室内的空气经过整个过滤过程处理后充分保证了室内空气的洁净度。
(3)净化空调的温、湿度控制采取湿度优先的原则，通过冷水盘管除湿及干蒸汽加湿的方式对湿度进行有效控制。通过冷水盘管制冷及热水盘管制热的方式对温度进行有效控制。
(4)每个净化系统均单独设置排风系统，排风经低阻高中效过滤器处理后排出室外。新、排风风管上均设置定风量阀来精确控制风量。新风机组和排风机联动，通过精确控制房间新风量和排风量，使净化级别高的房间保持相对正压，以控制由内向外的气流方向，保证洁净区对与之相通的非洁净区均保持不小于10Pa的正压。同时新风风管与净化机组送风管有旁通支路，当净化机组停机或处于值班状态时开启旁通支路上的密闭电动风阀以维持房间正压[3]。
(5)通过对各房间气流组织、新风量、洁净度、房间温湿度及房间压差的控制，使手术室各房间满足医院使用要求。
五、采暖设计
考虑到上海冬季天气湿冷，患者体质较弱，因此在病房和宿舍的带洗浴功能的卫生间内附设散热器辅助采暖，以满足患者的热舒适要求。采暖热水供回水由各房间的风机盘管支管处并联接出，供、回水温度为60℃～50℃，散热器采用壁挂式不绣钢制耐腐蚀散热器。每组散热器供、回水管均设夏季关断阀门。
六、通风及消防系统设计
地下汽车库、设备用房、动力站、柴油发电机房、厨房、洗衣房、卫生间等处均设机械排风或事故通风，自然补风或机械补风。
太平间、污物间及其它有普通异味的医技房间设机械排风，自然补风。排风系统设过滤除味装置并设有独立的排风竖井，竖井出屋面处设屋顶风机与房间内的排风扇联动。
核医学科、化验室、石膏间等特殊用房的通风柜单设通风系统，通风柜断面风速为1m/s，排风经亚高效过滤器处理后高空排放。对含有放射性粉尘的废气经活性碳吸附及亚高效过滤器处理后排至屋顶高空排放[4]。
消防系统的防、排烟设计均按照国家及上海的规范和标准严格执行。
七、节能设计
由于本工程建筑规模较大，与普通的民用建筑相比，空调通风系统的能耗在整个医院的能耗中占有最大的份额，因此，暖通方面的节能具有重要意义。因此本工程采取了多项节能措施。
大型集中空调水系统采用7℃温差的冷水，与5℃温差的冷水相比，循环水泵的流量减少28%，空调水系统配套水泵和管路均可相应的减小，节约了初投资和设备空间。另外采用了二次泵系统、变频泵及空调主机群控系统等节能措施，大幅度减少了空调系统的日常运行费用[3]。
1200RT的空调电制冷离心主机采用10kV的中压电机供电。采用中压供电，少经过一级变电，电损少，同时在电缆、变压器的初投资方面也相对降低。
地下车库的主排风机由诱导通风系统自带的废气浓度探测装置自动控制启闭，即可保证符合车库的卫生环境要求，又可以降低运行成本。
过渡季节及冬季时内区空调的新风不经新风机组处理(仅开机组风机)或仅防冻加热后直接送入室内，以抵消部分空调热负荷，减少空调新风系统的运行费用。
动力站的锅炉烟囱均设烟气余热回收装置，回收的烟气余热用来加热热水，供洗衣房、厨房、除氧器等使用。
采取多种能量计量措施。在动力站内，分水器、分汽缸的各个支路上均设有计量水表(或热量表)、蒸汽计量表等，同时在病房、宿舍均设专用空调计量装置。
八、结束语
大型的综合性医院由于建筑布局复杂，特殊功能科室较多，并具有一定的医疗工艺要求，所以医院建筑空调要首先满足医疗工艺对温、湿度、空气洁净度等方面的要求，其次满足舒适性的要求。设计人员要根据各科室的功能、建筑的布局来合理分区、分系统，充分考虑安全、适用、舒适、节能等因素，设计出让医患双方都满意的人工空气环境，从而为医护人员技术水平的发挥和患者的身心康复提供有力的保障。
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