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从平疫结合角度思考，医院暖通空调系统应如何设计（上篇）
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为有效应对突发传染病疫情，满足医院平时及疫情时的快速转换需求，各地陆续建设了较多平疫结合医院。新建医疗设施平时作为大型综合性医院使用，疫情时能够迅速开展防治救治、应急人员紧急安置等工作，可以有效提高当地重大疫情防控救治能力，加强应对公共卫生事件能力。
本文从平疫结合角度出发，围绕冷热源系统、空调水系统、空调系统、通风系统等方面，阐述医院暖通空调系统的设计要点。
壹.
建设概况
新冠肺炎疫情的爆发，暴露出了我国传染病防控体系、公卫防控救治体系短板和漏洞。为了有效提升城市应对突发公共卫生事件的能力和水平，当前我国各地都在大力推动疫后重振，补齐公共卫生体系短板。
为了满足医院平时使用及疫情的快速转换需求，平疫结合医院的建设方案被提出，以提升全社会应对突发重大公共卫生事件能力水平。
一
建设事记
1
2020年7月20日
武汉市黄陂区人民医院中心院区
武汉市江夏区云景山医院
武汉市公共卫生应急管理体系基础设施建设项目库中的重大疫情救治基地建设的4个项目集中开工，将分别在医疗资源薄弱的四个新城区各新建1家平战结合、常备床位1000张的三甲医院，补齐武汉市传染病专科医院的短板，提升重大疫情快速就近收治水平。
2
2020年11月20日
武汉市中心医院杨春湖院区
武汉市公共卫生应急管理体系基础设施建设项目库五大项目之一，也是中心城区第一家。
二
建设案例特点
1） | 上述新建医院均为功能布局合理、符合医疗流程、平疫结合的现代化三甲综合医院。 |
2） | 功能区域多。配套建设门急诊楼、医技楼、住院楼、行政后勤楼、传染楼等。 |
3） | 医疗科室多且复杂，尤其集中在门急诊、医技区。包含了众多医疗设备，DR、CT、MRI、SPET、PET/CT、直线加速器、回旋加速器等、B超、胃肠镜等。 |
4） | 医疗专项设计区域较多，例如洁净手术部、DSA、ICU/NICU/CCU、消毒供应中心、静配中心、检验科等。 |
5） | 有平疫结合的设计要求，住院病房要平时作为普通病房，疫时可以转换为收治烈性呼吸道病人的负压病房。部分医院配套建设了独立的平疫结合传染病综合楼，日常用于收治非呼吸道（肠道、肝炎）及呼吸道疾病患者，疫情时整栋楼可快速转换为收治烈性呼吸道传染病的专业救治基地。 |
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贰.
国家相关规范及导则
目前，国家层面已经制定并出台了一系列标准及导则用于指导医院的建设：
《综合医院建筑设计规范》（GB 51039-2014）
《洁净厂房设计规范》（GB 50073—2013）
《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB 50333-2013）
《医药工业洁净厂房设计规范》（GB 50457-2008）
《生物安全实验室建筑技术规范》（GB 50346-2011）
《实验室生物安全通用要求》（GB19489-2008）
《绿色医院建筑评价标准》（GB/T 51153-2015)
《急救中心建筑设计规范》（GB/T 50939-2013)
《传染病医院建筑设计规范》（GB 50849-2014）
《精神专科医院建筑设计规范》（GB 51058-2014）
《综合医院建设标准》（建标 110-2021）
《中医医院建设标准》（建标 106—2021）
《中医医院建筑设计规范》（T/ACSC 02-2022）
《肿瘤医院建筑设计规范》（T/CAME 003）
当前，已有一系列标准及导则用于指导平疫结合医院的建设，其中压力梯度、空气过滤及净化措施、通风量的选取是指导平疫结合暖通设计的重要依据。本文挑选了四部具有代表性的规范及导则，将重点关注的三项指标要求进行了对比。
总结
平疫结合医院空调通风系统主要涉及要点：
1） | 空调冷热源的高效运行（平时/疫时） |
2） | 空调水系统环路的划分（方便管理，按需切换） |
3） | 空调调节设施的选择（一次回风/全直流新风系统） |
4） | 空调末端的选型（新排风量、风机压头、冷热量、盘管排数） |
5） | 房间的气流组织、压差值、风口的布置 |
6） | 送排风系统风量控制措施及房间压差保持策略 |
7） | 各类过滤器的选用等级及阻力控制（亚高效/高效过滤器） |
8） | 系统安全、可靠、环保（新/排风口位置、冷凝水排放） |
9） | 空调通风系统的运行策略，控制上如何做到快速转换乃至一键切换 |
叁.
冷热源系统设计
1
空调冷热源选型
了解当地的能源政策、市政条件与业主需求，根据项目实际情况制定冷热源方案；
明确平疫转换区域及相应的转换标准；
进行平时及疫时的逐时空调负荷计算、全年动态负荷计算等；
合理选择冷热源机型、台数等，确定相关设计参数。
以黄陂人医院平战转换示意图为例
空调冷热负荷计算示例
医院负荷计算重要因子：室内计算参数的确定、人员负荷、 设备负荷、新风负荷
2
冷水机组加区域热源或者锅炉房
由于区域热源或者锅炉房在冬季的稳定可靠性（尤其在其他热源受限的广大北方地区），使得冷水机组加区域热源或者锅炉房这一冷热源型式在目前医疗建筑设计中占 有较大比例。
区域热源泛指市政热网、院区内的集中锅炉房等供应的集中高温热水。不宜采用高品位高温蒸汽作为一次侧热源。有蒸汽需求的供应场所供应系统应小型化、集约化。
3
冷凝热回收技术
以黄陂人民医院中心院区为例，总建筑面积240253.75平方米，DD地上建筑面积171881平方米，地下建筑面积68372平方米，设置平战结合床位数1200张（住院楼1000张、传染楼200张）。
冷水机组在制冷的时候，压缩机排出的高温、高压制冷剂气体在冷凝器中冷凝放热，在常规冷水机组中这部分冷凝热量全部需要通过冷却水系统排至大气中。而医院的生活热水用量比较大，若能采用热回收机组回收此部分热量用于生活热水的加热，既可节约生活热水的能耗，又可减少因空调而产生热排放，减少对环境造成的热污染。
冷水机组中增加一个并联的热回收冷凝器，其最大的优点是可回收的热量比例高，理论上可以回收冷凝器100％的冷凝热量。缺点是冷水机组的制冷运行效率会下降，热水的出水温度越高，冷水机组的运行COP越低。
设计热回收冷凝器侧进出水温度45/40℃，接至卫生热水蓄热水箱，作为卫生热水的预热，极大减少了夏季制冷时期锅炉的耗气量。
4
机房能效寻优控制系统
以云景山医院为例，该节能自控系统全年可为云景山医院节省空调用电量246万kWh，减少电费支出约164.8万元。整体节能率达到32.8%以上，机房系统COP可达到5.2以上，节能效果突出。为云景山建设绿色医院的低碳能源站示范目标，提供了重要的技术支撑。
智能管理：通过电脑和移动终端实现一键式远程操作，真正实现无人值守的智能化管理。大幅提升项目的智能化管理水平。
高效运维：软件可进行大数据建模、能耗分析、运维工单、生成报表等便捷化管理功能，为日常管理、设备巡检、检测维修提供一站式服务功能，极大提高工人的效率；
节能降本：能源站可根据专家管理算法实时优化调节，始终在满足冷热量需求的前提下，达到能耗最低的运行状态。节能节电率提升25%-35%。
安全保障：通过系统的预警告警库，为主机、锅炉、水泵、冷却塔等设备提供强大的安全保障，确保长期稳定运行。
5
特殊区域空调系统
加速器治疗区、影像中心、彩超、检验大厅、内镜中心、药库等区域采用变制冷剂流量多联机空调系统（VRF）。
其中有同时制冷或制热的区域建议分区设置或采用三管制多联机系统。
三管制多联机系统其外机的换热器可以同时吸热和放热，同时回收热泵多联机系统的内机侧的热量，以满足同时制冷制热的需求。
DSA扫描及设备间、MRI的磁体间和设备间对温湿度要求严格，采用独立的风冷恒温恒湿机房专用空调。
急诊急救、产科、洁净手术部、ICU、检验中心、供应中心、静配中心.、检验科、病理科等区域的空调冷热源采用独立的风冷热泵系统，夏季有再热需求的设置四管制风冷热泵机组。
本文根据中南建筑设计院股份有限公司第一机电院暖通设计室主任、教授级高级工程师曹晓庆，在第二十四届全国医院建设大会暨国际医院建设、装备及管理展览会”（简称 CHCC2023）的演讲整理而成，经过专家审核。
专家简介
About the Author
曹晓庆
中南建筑设计院股份有限公司
第一机电院暖通设计室主任、教授级高级工程师
中共党员，2008年毕业于重庆大学供热、供燃气、通风及空调工程专业，硕士研究生学历。
2008年入职中南建筑设计院工作至今，从事暖通工程设计工作，目前在第一机电院担任部门党支部书记、暖通设计室主任一职。教授级高级工程师，公司首批专业技术骨干人才。
工作至今共参与工程设计160余项，尤其在医疗建筑暖通空调设计方面积累了丰富的设计经验。
END
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