北京清华长庚医院是清华大学医学院附属医院，目标是建成中国顶尖的临床医院，是北京市首家实行医管分工合治的三甲公立医院。
工程概况
北京清华长庚医院位于北京市昌平区天通苑。总用地面积为101441㎡，其中总建设用地面积为82637㎡，总建筑面积225000㎡，工程分一、二期完成。
本次设计为一期工程， 包括1号楼——门诊医技住院楼（主要功能为门诊、医技＼手术部、1000床病房）94918㎡；2号楼——东配楼（动力中心、后勤办公、餐厅）7980㎡，位于１号楼东侧，层与１号楼有连廊连通；3号楼——综合楼（办公及员工宿舍）28789㎡。建筑高度58.45ｍ， 属于一类高层建筑。1号楼地下２层、地上13层。地下2层汽车库， 地下1层至3层为门诊、医技用房，４层为手术部、ICU等洁净用房，5～13 层为病房。工程效果图见图１。
图1 工程效果图
该医院医疗科室设置齐全、设备先进，配有3.0磁共振检查仪、低剂量128层宝石CT、3D彩超、遥控胶囊内镜、双平板DSA、高能直线加速器、国内首台双荧光神经外科手术显微镜、心电一体化监护仪、手术导航系统、O型臂Ｘ线机、3D腹腔镜手术系统、术中腔镜彩超等设备。
室内参数及负荷指标
1、室内设计参数（见表1）
表１ 室内主要设计参数
病房新风按人员确定，标准病房病床3个，考虑陪护及医护走动等因素，病房人数按5人考虑。
2、主要设计指标（见表2）
表２ 主要设计指标
空调冷热源系统
制冷机房及锅炉房集中设置在2号能源中心楼内，通过地下1层管廊输送至1号楼内。
1、空调冷源系统
集中空调总冷负荷7103ｋＷ，冷水供回水温度7℃／12℃，冷却水供回水温度32℃／37℃。制冷机选用3台，两大一小，容量分别为2813ｋＷ（800rt）2台、1758ｋＷ（500rt）1台，均为离心式。其中1758ｋＷ（500rt）机型变频控制，满足夜间、手术室、 医疗设备等区域小负荷需求。冷水泵、冷却水泵分别设3台，流量与制冷机对应，均变频调速。冷却塔设3台，横流式，风机变频调速。图2为制冷系统原理图。
图2 制冷系统原理图
过渡季、冬季利用冷却塔免费供冷（冷水机组作应急备用）给内区和手术室等空调使用，屋面暴露的水管和冷却塔积水盘采用电伴热防冻，实现空调系统节能、环保、可靠运行， 目前实际运行状况良好。
2、空调热源系统
集中空调、地板供暖总热负荷8357ｋＷ，热水供回水温度为60℃／50℃。选用3台4.2ＭＷ热水锅炉，两用一备，机房预留二期设备位置，热水泵选用3台，两用一备，均设变频调速控制流量。
热源采用真空热水锅炉，真空锅炉制取低温水有效防止炉内酸腐蚀且节省一套补水、定压设备，具有节能、运行简单、占地面积小的特点。供医技消毒、生活热水用2台t／h蒸汽 锅炉，一用一备。蒸汽锅炉与热水锅炉设于同一锅炉房。
空调系统
门诊、医技、病房采用风机盘管＋新风系统；手术室区域、ICU病房采用全空气系统；网络机房、电话机房、消防控制室、UPS房间、电梯机房等采用专用空调。
1、空调水系统
空调水系统采用一级泵变流量系统。
手术部
净化空调系统采用四管制。机组设置冷盘管和热盘管，冬季电热加湿。
门诊
空调采用风机盘管加新风系统。门诊外区新风机组、风机盘管均采用两管制。门诊内区新风机组两管制，风机盘管四管制，可根据用户不同冷热需要进行调节。分区图见图3。但因投资原因施工过程中修改为分区两管制， 运行效果整体可以满足要求。
图3 3层空调内外区分区
病房
新风机组、风机盘管均采用两管制。
2、空调风系统
1）普通门诊、病房
设风机盘管加新风系统，新风、排风均设风管进入房间，新风口、排风口单独设置，避免空气在不同房间、区域流动，新风机组设置热回收。
2）ICU内、外区
ICU采用全空气系统，内、外区合用组合空调机组，外区房间加设风机盘管，空调机组根据内区要求运行，外区通过风机盘管末端调节，满足冷热需求。
3、特殊房间空调系统
1）手术室空调系统
手术室包括22个洁净手术室、洁净走廊和清洁走廊等，洁净手术室设净化空调系统，3级过滤，第一级过滤器设在新风处，第二级中效过滤器设在送风机出口处，第三级高效过滤器设在手术室顶部送风口处。排风按每个手术室独立设置，新风集中设置新风机组，设置粗效过滤器、中效过滤器、亚高效过滤器。排风口处设高中效过滤器，手术室气流组织采用上部送风、双侧下部回风，回风口设中效过滤器，风口带调节阀。图4为手术室洁净空调原理图。
图４ 手术室洁净空调原理图
2）洁净辅助用房空调系统
对于一般净化要求房间，且全空气系统设置有困难的房间，如地下1层中心供应区无菌物品储存间、首层急诊清创缝合室等对噪声要求不高的场所，设置FFU自净器 （风机过滤单元机组）。
负压隔离病房空调系统
负压隔离病房用于隔离患有呼吸系统疾病的病人，防止通过呼吸、飞沫和空气等非直接接触途径传播，该医院并非专科传染病医院，负压病房仅作为转诊前短期停留设置，分别在1层急诊室、3层内科ICU、4层外科ICU，12层个别病房设置负压病房，负压病房与其他区域均由缓冲前室隔开。
每个负压病房均独立设置机械送、排风系统，负压病房排风换气次数12h-1，前室排风换 气次数6h-1，送风量为排风量的70％。初期通过阀门调整满足压力分布，气流组织为上送下排，定向气流，病床侧和床尾天花顶分设主、次送风口，使医护人员站立空间气流单向向下流动，排风口设零泄漏高效过滤器，高效过滤器积尘清换后烧掉。压力分布及风口布置见图５。
图5 负压隔离病房压力分布及风口布置
为保证前室空气净化要求，前室单独设置循环净化风机系统；负压病房和前室设置微压差计，观察压差分布条件，不满足要求时，检修维护设备、更换过滤器等，负压病房排风机设置2台，一用一备，使负压病房更加安全可靠。
通风系统
病房、门诊等无特殊要求房间，各层各个区域集中设置新风机组，进行冷热、加湿处理，送风、排风之间设显热回收。医疗功能房间通风参数见表3。
表3 医疗用房通风参数
特殊科室及医技用房空调通风系统
1、检验科、病理科
该医院3层检验科区域由以下几部分组成：检验科中心实验室（常规血、尿检验）、解剖病理科实验室、微生物室、分子生物室、血液实验室等。检验科中心实验室有大量现代化检验设备和存放试剂低温冰箱，常年放热量大，原设计四管制风机盘管＋新风系统，试剂存放区冷藏柜设专用房间并且设置独立专用空调，满足供冷要求，施工过程中改为分区两管制，并且试剂存放房间专用空调取消，低温冰箱热量均散至中心实验室，使其比原内区发热量大，出现过热现象，后增设多联机空调系统。
解剖病理科实验室有大量的生物化学实验，并设有多个通风柜，除平时使用风机盘管＋新风系统外，单独设置机械送排风系统， 换气次数12ｈ-１，高空排放。
微生物室、分子生物室、有一定危险性的实验室设有生物安全柜，设置独立送排风系统，高空排放，并且保证实验区域负压。
2、影像科
该工程影像科主要有Ｘ线机、CT（电子计算机Ｘ射线断层扫描技术）、CTA（非创伤性血管成像技术）、DSA（ 数字减影血管造影技术）、MRI（磁共振） 等设备。表4列出了以上几种影像科机房的空调通风设计。Ｘ线，CT，CTA等房间的空调需要解决发热、新风换气的问题。
表４ 影像科各种机房空调通风设计
DSA、MRI相对要求较高，DSA血管摄影类似介入性手术，对环境有净化要求，级别为10万级，采用全空气系统， 送风换气次数12ｈ-1，新风换气次数3ｈ-1，并设有缓冲室，保证DSA检查室内的空气品质要求。
MRI磁共振，不仅要满足表4的要求，磁体室、设备室设置恒温恒湿专用空调，室外机位于裙房屋面，MRI设备自带风冷式制冷机组，室外机组设于裙房屋顶，预留用电功率50ｋＷ。设备的防护罩顶部会有氦气排出，设失超管连接，管径DN250，管材采用无磁不锈钢，为防止氦气泄漏冻伤人员，失超管高空无人处排放；磁体室平时排风换气次数为5ｈ-1，应对氦气泄漏事故排风换气次数为12ｈ-1，并设独立机械排风；室内管线应作防磁处理，避免对人员健康造成影响。图6为该工程MRI空调通风系统平面图。
图６ MRI室空调通风系统平面图
3、核医学检查
该工程设置PET与CT融合成像PET-CT（正子发射电脑断层扫描）设备，PET-CT检查有核辐射的危险，所以病人、医护人员尽量避免交叉。
辐射性由高到低依次是：注射室（调剂室）→卫生间→PET-CT扫描→病人休息区，通风设计应维持各房间之间一定的压力梯度，保证空气由低辐射区流向高辐射区，图7为核医学区辐射分布图。核医学部分通风系统要独立设置，辐射强度高的调剂室（和废弃物存放热核室） 设有专用通风柜，通风柜内设活性炭吸附、高效过滤，排风管高空排放；核医学区内卫生间有带辐射排泄物，核辐射强度较大，需设置独立排风；医护人员操作办公区域通风系统独立设置，与患者区域相独立。PET-CT检查室温湿度要求及空调设置见表5，该工程核医学检查房间空调通风设计见图８。
图7 核医学辐射强度分布
表5 PET-CT检查室空调设计参数
图８ 核医学检查房间空调通风平面图
4、放射治疗区
根据直线加速器的特点，加速器室空调设计参数见表６。
表6 直线加速器室空调设计参数
加速器室空调、通风设计还需要注意以下几点：首先加速器在工作过程中会产生臭氧，其密度比空气大，气流组织形式为上送下排，加速器机房有一定的洁净度要求，送排风口设置亚高效过滤器；其次考虑到直线加速器机房有射线产生，机房通常采用铅和混凝土浇筑而成，设置迷道，管线的进入条件苛刻，图9为该工程管线过门处做法。
图9 管线过门处剖面图
加速器本身自带风冷式水冷机组，采用分体式，考虑路由及预留室外机位置、电量。图10为该工程直线加速器机房空调通风系统平面图。
图10 直线加速器机房空调通风系统平面图
5、中心供应室
医院中心供应室（CSSD）又称消毒供应中心，承担着医院消毒灭菌工作，是向医院提供各种无菌器材、 敷料和其他无菌物品的科室，其消毒灭菌质量与医院感染的发生密切相关，直接关系到医院的医疗质量和患者的安危。
CSSD分3个独立的作业区域：污染区、清洁区、无菌区。相邻两区之间设缓冲区。进出供应室的人流、空气流动、物流严格分开，物流只能由污染区到清洁区，再到无菌区。气流 由无菌区到清洁区，再流向污染区。图11为中心供应室污染程度分布图。中心供应室空调通风设计参数见表７。
图11 中心供应室污染程度分布图
表7 中心供应室空调设计参数
中心供应室污物回收区域排风独立设置，条龙洗涤线机器使用蒸汽，预留接设备D89通风管3根，风量3×400m³／ｈ，用以排放蒸汽废汽；对于高温灭菌锅，当消毒物出锅时瞬间温度高、湿度大，该区域应加大空调制冷量，设置变制冷剂流量空调，独立排风，换气次数 为10h-1；对于EO（环氧乙烷）灭菌锅，因采用毒气低温化学灭菌方式，长时间使用EO灭菌锅会有EO残留，有剧毒、易燃易爆，需要控制其空气中浓度，绝不能泄漏，EO灭菌锅房间独立排风，换气次 数为12h-1；无菌区有10万级净化要求。图12为中心供应室空调通风系统平面图。
图12 中心供应室空调通风系统平面图
写在最后
暖通空调专业在医院设计中担负着重要角色，尤其是手术室、排除有毒有害气体科室、价格昂贵的检查室和治疗室，空调、通风的设计尤为重要。暖通设计需要了解各个科室的需求、设备的要求，将暖通空调设计与工艺融为一体。
总结该医院的设计及实际使用情况，有以下几点体会：
１）医院建筑由于医疗流线特殊，门诊部分单层面积较大，形成内区，采用四管制较好，可以满足不同使用需求；也可采用分区两管制，节省费用的同时可以解决内外区问题，但是有些特殊房间如检验科等科室的常年发热房间，需要考虑单设空调措施。
２）对于大型医疗设备房间，在空调设计时要考虑余量，包括送排风路由、专用空调室外机位置、电量等条件，因为从设计到医院建成通常需要几年的时间，医疗设备更新换代较快，留有余量对医院的发展改造提供方便。
３）医院各个医技科室要求不同，应充分了解工艺需求，根据需求进行空调系统设计。
４）有洁净要求、但级别不高，设置全空气系统 有困难且噪声要求不高的房间，可以使用FFU系统，满足室内要求，节省空间及费用。
５）空调系统的运行维护同样重要，需要专业运行维护人员，并且需要得到业主的重视，有些空调系统由于运行、维护不当造成能源的浪费和室内温湿度不满足要求，例如该工程手术室空调系统新风量过大，造成空调机组冷处理能力乏力，使手术室有些房间感到湿热；空调加湿系统，软化水处理设备滤芯更换应及时，以防加湿系统不能正常使用。
综合医院的设计复杂烦琐，对暖通专业要求较高，暖通空调专业设计人员在设计的过程中，要不断学习，不断进步，更好地进行现代化医院的设计，为医生、患者提供良好的工作就医环境。
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