佛山市第一人民医院前身是英国基督教医院,始建于1881年,1993年佛山市第一人民医院易地重建,新建门急诊医技病房楼总面积达14万㎡,建筑高度77.65 m;该医院建成时是当时国内最大的综合医疗单体建筑,加上2009年建设的肿瘤中心,总建筑面积达20.1万㎡。

项目概况

主要功能包括:诊室、放射科、MRI(磁共振成像仪)室、核医学科、中心制剂室、病理科、人工透析室、内窥镜室、理疗科、手术部、ICU(重症监护治疗病房)、病房等。

随着医院不断发展壮大,2009年肿瘤中心建成,肿瘤中心建筑面积为6.1万㎡,建筑高度54.75 m,由A,B,C区三栋功能相对独立叉紧密联系的建筑构成,主要功能包括:放射、放疗、透析、医学美容、牙科、病房等。工程实景见图1,右侧为1997年建成的门急诊医技病房楼,左侧为2009年建成的肿瘤中心。

佛山市第一人民医院全景

目前医院总建筑面积20.1万㎡,,临床科室58个,医技科室22个,拥有256层iCT(极速CT)、PET/CT、3.0T磁共振仪、大口径16排螺旋CT、直线加速器、单光子发射计算机断层扫描仪(SPECT)等先进医疗设备。

室内设计参数(见表1)

表1  室内设计参数

主要设计指标(见表2)

表2  主要设计指标

空调冷热源

空调冷水供回水温度为7℃/12℃,热水供回水温度60℃/50℃。

(一)空调冷源

对于大型综合医疗单体建筑,由于存在明显的夜间负荷等特殊情况,为了节约能源并延长设备使用寿命,制冷机配置必须同时满足以下运行条件:

1、建筑物的逐时冷负荷综合最大值;

2、夜间冷负荷的估算值;

3、特殊场所(如洁净手术部、医疗设备机房、内区房间等)过渡季冷负荷估算值。

根据以上制冷机配置原则及该医院负荷情况,门诊医技病房楼空调冷源设计为4台3165 kw(900 rt)离心式冷水机组和1台1055 kW(300 rt)螺杆式冷水机组,制冷剂为R22(设计时间为1993年)。肿瘤中心空调冷源设计为2台制冷量2461kW的离心式制冷机和1台制冷量921.4 kW的螺杆式制冷机,制冷剂为R134a。肿瘤中心空调冷源原理图见图2。

图2  肿瘤中心冷源原理图

(二)空调热源

空调热源由锅炉房提供,锅炉蒸汽由换热器交换出60℃/50℃的空调热水。

(三)控制

冷水系统采用一级泵系统,制冷机及冷水泵的控制采用负荷控制法。根据实测供回水温度及流量自动控制冷水机组投运台数。在分、集水器之间设置压差旁通控制装置,保持系统压差并使冷源侧流量恒定。

空调热水循环泵采用变频控制,根据系统压差变频运行,蒸汽供汽管上设置电动调节阀,根据空调回水温度自动调节。

空调通风系统

(一)空调水系统

由于佛山处于夏热冬暖地区,年空调供冷时间长达10个月以上,从简化系统、节约投资角度考虑,门诊医技病房楼空调水系统采用两管制,而手术部由于需要全年供冷且供冷要求较高,所以从制冷机房单独敷设两根冷水管供至手术部的技术夹层,通过阀门调节,可在其他区域供热或不供空调时保证手术部正常供冷。实际运行效果表明,尽管未采用分区两管制水系统,但并未出现明显的内外区冷热问题。

本工程空调水系统均采用共用立管分层水平供回水形式,立管为异程式,每楼层水平干管为同程式。水平干管回水管设置静态平衡阀。水系统均采用膨胀水箱定压,根据膨胀水箱高低液位控制补水泵启停。空调系统补水采用自来水。空调冷水采用全程水处理器处理。

(二)空调风系统

1、净化空调

门诊医技病房楼设计期间国内尚无医院洁净手术室设计的相关规范,只能依据工业行业的《洁净厂房设计规范》。手术部共有16问手术室,1~10号手术室及手术复苏、清洁走廊设计洁净度100 000级,设计换气次数为15~20 h_1;11~15号手术室设计洁净度10 000级,设计换气次数为30 h_1;16号手术室设计洁净度1 000级,设计换气次数为50 h_1;ICU、产房设计洁净度100 000级,设计换气次数为18 h_1。每间手术室均采用独立的净化空调系统,可预防交叉感染,保持无菌洁净;另外独立的系统便于调节,降低运行费用。

手术室气流组织为:以手术台为中心的一定范围内顶送风,双侧下回风。采用集中的新风处理机组对新风进行过滤、冷却、除湿后送往每台净化机组。当时在手术室净化空调系统设计中采用的对新风过滤处理、集中高效送风等措施,设计理念领先,且与《医院洁净手术部建筑技术规范》的设计理念不谋而合。

肿瘤中心设置净化空调系统的场合包括:手术室、ICU、中心供应洁净区、烧伤病房。位于C区2、3层的医学美容科共设5间Ⅲ级手术室,由于建筑空间较小,结合医院手术量大的实际情况,净化空调仅设置两套系统,分别负担2间及3间手术室,设计送风量为22 h_1,新风量为每间800 m³/h。

烧伤病房位于A区13层,包括2问Ⅲ级、3间Ⅳ级洁净等级的烧伤病房,以及Ⅱ、Ⅲ级洁净等级的烧伤手术室各l间。每间手术室分别设置净化空调系统,洁净等级为Ⅲ级、Ⅳ级的烧伤病房分别合用一个净化空调系统,洁净等级为Ⅲ级、Ⅳ级的烧伤病房送风量分别按20,13 h-1计算,新风量根据人员卫生需求与维持正压所需风量的最大值确定。烧伤病房净化空调平面图及系统原理图分别见图3、4。

图3 烧伤病房净化空调平面图

图4 烧伤病房净化空调系统原理图

位于B区5层的ICU为Ⅲ级洁净辅助用房,设两套净化空调系统,送风换气次数为13 h_1时,新风换气次数按3 h计算。

净化空调系统均为一次回风系统,气流组织为上送下回,夏季再热采用电加热,冬季加湿采用电热式于蒸汽加湿。新风由独立的净化新风机组经粗、中、亚高效三级过滤后送至净化机组与回风混合。

地下1层中心供应洁净区设净化风机盘管加新风系统,新风经过粗、中效过滤,夏季降温除湿到室内等湿线与风机盘管送风混合,经亚高效送风口送人室内。

2、工艺性空调

MRI室等房间设置恒温恒湿空调系统。

3、舒适性空调

诊室、候诊室、病房、病理检验室、内镜中心、急诊室、化验室、功能检查室等房间设置风机盘管加新风系统。新风由独立的新风门送人室内。考虑到佛山地区气候特点,要求新风机组有较大的潜热处理能力,能降温除湿到室内等湿线以下。新风系统的划分遵循节能、符合消防要求、大小适中的原则,分层分区设置。

门诊大堂、多功能厅、会议厅等人员密集的大空间场合,以及书库、病案库等尽量避免水管穿越的大面积房间,均设置低速单风道全空气系统,全空气系统的新风引入管、新风百叶均按系统总风量计算尺寸,可实现100%新风运行,并没置变频排风机与空调机组新风阀联锁调节运行。

为避免空调水系统漏水影响医疗设备,也兼顾到其常年散热问题。放射影像、放疗等机房采用变制冷剂流量多联空调加新风系统。

(三)通风系统

公共功能房间及医疗功能房间通风参数分别见表3、4。

表3  公共功能房间通风

表4  医疗功能房间排风

(四)宅调通风系统自动控制

1、室外温度低于20℃时,变配电室及换热机房送风机组电动水阀关闭。

2、风机盘管配三速开关,回水管设置电动两通阀,根据室内温度决定电动两通阀的启闭。

3、新风机组的回水管上设电动调节阀,根据送风温度调节阀门的开度。

4、净化空调机组的回水管上设电动调节阀,根据室内的湿度调节冷水阀的开度(冬季调节蒸汽加湿阀的开度);根据室内温度调节电加热供热量;并设粗效、中效、高效过滤器的阻塞报警。

5、组合式空调机组控制:回水管上设电动调节阀,根据回风温度调节阀门的开度,过渡季采用焓值控制法调节新风比,对于单独设置排风机的全空气系统,排风机根据新风阀开度同步变频调节。

6、手术室、ICU排风机与空调送风机联锁,先开送风机,后开排风机,停机顺序相反,排风出口设电动阀与排风机联锁。

7、所有空调机、通风机均有远距离启停,就地季节转换及检修开关。

8、空调/新风机组自控原理见图5。

图5 空调/新风机组自控原理