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医院建筑暖通空调系统设计问题及应对策略研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2023-12-08 浏览次数:

1. 课题背景意义

随着医疗技术的不断进步和人们健康意识的提高,医院建筑作为提供医疗服务的重要场所,其环境质量对医患的健康与舒适度有着直接影响。暖通空调系统作为医院建筑中的关键设施,不仅负责调节室内温湿度,还承担着保障室内空气质量、预防交叉感染等重要职责。因此,深入研究医院建筑暖通空调系统设计的问题及应对策略,对于提升医院整体环境质量、保障医患健康、促进医院可持续发展具有重要意义。

当前,医院建筑暖通空调系统面临着多重挑战,如设备选型、能耗控制、空气净化等方面的问题亟待解决。本课题旨在通过全面分析医院建筑暖通空调系统设计的现状和问题,提出切实可行的应对策略和技术方案,为医院建筑的设计与改进提供科学依据,推动医院建筑暖通空调系统的优化升级,实现节能减排、提高能效的目标。

2. 医院建筑特殊需求

医院建筑作为特殊公共场所,其暖通空调系统设计需满足一系列特殊需求。这些需求主要体现在以下几个方面:

1. 空气质量保障:医院内部人员密集,且存在大量易感人群和病原微生物,因此暖通空调系统必须确保室内空气的洁净度,有效去除空气中的颗粒物、细菌和病毒等有害物质,降低交叉感染的风险。

2. 温湿度控制:医院内部不同区域对温湿度有着不同的要求。例如,手术室、ICU等区域需要保持恒定的温湿度环境,以确保医疗设备的正常运行和手术的顺利进行;而病房、门诊等区域则需要根据季节变化和人员流动情况灵活调整温湿度,提高患者的舒适度。

3. 能源效率:医院作为高能耗场所,暖通空调系统的能源消耗占比较大。因此,在系统设计时需充分考虑能源效率,采用高效节能的设备和系统,降低运行成本,实现绿色节能。

4. 特殊区域需求:医院内部存在许多特殊区域,如放射科、实验室等,这些区域对暖通空调系统有着特殊的要求。例如,放射科需要防止放射性尘埃对周围环境和人员造成影响;实验室则需要确保室内空气的洁净度和温湿度稳定性,以保障实验结果的准确性。

3. 暖通空调系统设计现状

目前,医院建筑暖通空调系统设计在技术和设备方面取得了一定的进展,但仍存在一些问题和不足。

1. 技术层面:随着科技的不断发展,暖通空调系统的智能化、自动化水平不断提高。现代医院建筑普遍采用智能控制系统,实现对空调设备和系统运行参数的实时监测和调整,提高了系统的能效和舒适度。然而,在部分医院建筑中,智能控制系统的应用仍不够普及,导致系统运行效率不高。

2. 设备层面:高效节能的空调设备和系统逐渐得到推广和应用。例如,采用变频技术的空调机组、地源热泵系统等,能够在保证舒适度的同时显著降低能源消耗。然而,由于设备选型不当、系统设计不合理等原因,部分医院建筑的暖通空调系统仍存在能耗高、运行不稳定等问题。

3. 设计层面:医院建筑暖通空调系统设计需综合考虑医院内部不同区域的功能需求和特殊要求。然而,在实际设计中,部分设计人员对医院建筑的特殊性认识不够深入,导致系统设计不够精细、不够科学。例如,在手术室、ICU等关键区域的设计中,未能充分考虑温湿度稳定性和空气净化需求,影响了医疗设备的正常运行和手术效果。

4. 主要设计问题分析

医院建筑暖通空调系统设计中存在的问题主要包括以下几个方面:

1. 空气质量问题:医院内部空气流动不畅、通风不良,容易造成空气污染和细菌滋生。部分医院建筑的暖通空调系统未能有效去除空气中的有害物质,导致室内空气质量不达标,增加了交叉感染的风险。

2. 能耗问题:医院建筑作为高能耗场所,传统的暖通空调系统存在能源消耗高、运行成本大的问题。部分医院未能采用高效节能的设备和系统,导致能源浪费严重。

3. 温湿度控制问题:医院内部不同区域对温湿度有着不同的要求。然而,部分医院建筑的暖通空调系统在设计时未能充分考虑这些特殊需求,导致系统运行时温湿度控制不稳定,影响了医疗设备的正常运行和患者的舒适度。

4. 设备选型与系统设计问题:在设备选型和系统设计时,部分医院未能充分考虑医院建筑的特殊性和实际需求,导致选用的设备性能不达标、系统设计不合理。例如,在手术室、ICU等关键区域的设计中,未能选用具有高效空气净化功能的空调机组和系统,影响了空气洁净度和温湿度稳定性。

5. 应对策略与技术

针对医院建筑暖通空调系统设计中存在的问题,本课题提出以下应对策略和技术方案:

1. 加强空气质量管理:在暖通空调系统设计中,应特别关注室内空气质量的保障。选用符合环保标准的新风系统和空气净化设备,有效去除空气中的颗粒物、细菌和病毒等有害物质。同时,通过增加新风量、优化通风系统等方式,改善室内的通风状况,减少病菌滋生和传播的风险。

2. 推广高效节能技术:在选用空调设备和系统时,应优先考虑高效节能的产品。这些产品往往采用先进的制冷技术和节能设计,能够在保证舒适度的同时显著减少能源消耗。此外,利用可再生能源如太阳能、地源热泵等也是节能减排的有效途径。通过合理的控制系统设计,可以实现对空调系统的智能调控,根据室内外环境实时调整运行参数,避免能源浪费。

3. 精细化温湿度控制:在暖通空调系统设计中,应充分考虑医院内部不同区域的功能需求和特殊要求。针对手术室、ICU等关键区域,应选用具有高效温湿度控制功能的空调机组和系统,确保这些区域的温湿度稳定性。同时,通过智能控制系统实现对不同区域的精细化调控,提高系统的能效和舒适度。

4. 优化设备选型与系统设计:在设备选型和系统设计时,应充分考虑医院建筑的特殊性和实际需求。选用性能稳定、可靠、易于维护的设备;系统设计应科学合理,确保系统的稳定性和安全性。同时,结合先进的远程诊断技术,可以实现对远程设备的故障诊断和维护,提高运维效率并降低维护成本。

6. 设计优化与实施建议

为实现医院建筑暖通空调系统设计的优化升级,本课题提出以下实施建议:

1. 强化前期调研与分析:在设计前期,应深入调研医院建筑的功能布局、人员流动情况、医疗设备散热量等因素,对医院内部不同区域的环境需求进行细致分析。同时,结合当地气候条件、能源供应情况等外部因素,综合考虑系统设计方案的可行性和经济性。

2. 加强专业协作与沟通:暖通空调系统设计涉及多个专业领域,包括建筑学、机械工程、环境工程等。因此,在设计过程中应加强各专业之间的协作与沟通,确保设计方案的科学性和合理性。同时,与设计人员、施工人员和运维人员保持密切沟通,及时解决设计、施工和运维过程中出现的问题。

3. 注重智能化与自动化技术的应用:随着信息技术的不断发展,智能化和自动化技术已成为现代医院建筑暖通空调系统不可或缺的一部分。通过智能化的监控系统实现对空调设备和系统运行参数的实时监测和调整;通过自动化的控制系统实现对不同区域的精细化调控。这不仅可以提高系统的能效和舒适度,还可以降低运维成本和提高运维效率。

4. 强化后期运维管理:建立完善的运维管理制度和维护体系,定期对空调设备进行维护和保养,确保其处于良好的运行状态。同时,结合先进的远程诊断技术实现对远程设备的故障诊断和维护;加强室内环境的监测和评估,及时发现和解决室内空气质量问题;定期对系统进行能效评估和优化调整,不断提高系统的能效和环保性能。

综上所述,医院建筑暖通空调系统设计问题及应对策略研究是一个复杂而重要的课题。通过深入分析医院建筑的特殊需求和暖通空调系统设计的现状和问题,提出切实可行的应对策略和技术方案,并注重设计优化与实施建议的落实和执行,可以推动医院建筑暖通空调系统的优化升级和可持续发展。这不仅有助于提高医院整体环境质量、保障医患健康,还有助于实现节能减排、提高能效的目标,为医院建筑的可持续发展贡献力量。