上海上净生物工程有限公司 上海 201500
摘要：本工程属于医院洁净手术部净化空调系统工程，位于上海市，医院建筑整体为8层，手术部处于第2层，层高5.2m，上一层设备夹层是办公区及空调机房。此次设计的手术室吊顶高度3m，辅房吊顶高度2.8m，净化空调系统为1971m2提供净化服务，总冷负荷为856kw。设计洁净中央空调净化系统不但可以实现手术区洁净的目的，还可以使办公区达到洁净要求。设计中先计算掌握各空间的冷、热负荷需求，然后合理规划空调运行方式与选用其他设备。根据相关规范要求，针对Ｉ～Ⅲ级洁净手术室应当采用全空气系统；对于Ⅳ级洁净手术室及Ⅲ级洁净辅助用房，选择净化风机盘管配置独立新风系统形式，同时需要具备高中效及其以上过滤效能的过滤器。本次设计区域属于洁净区，在设计中有效计算，从而科学确定风管、水管的管径、水力及水力平衡等，结合计算数据对系统设备进行合理选用，并将风管、水管的平面图、系统图绘制出来。
关键词：洁净区；空调系统；水力计算
1工程概况
本次设计的工程对象是位于上海某医院的洁净手术部净化空调系统，手术部位于2层，办公区及设备层位于上一层。手术部洁净区包含洁净手术室和洁净辅助用房两个部分，总面积为1733m2；其中有100级洁净等级的手术室100间，10000级洁净等级的手术室4间，其他为10000级、100000级、300000级洁净等级的辅助用房。上一层的办公洁净区包括会议室和办公区两个部分，设备夹层办公洁净区面积为238m2，包括了100000级洁净等级的洁净等级辅助用房和走廊。
2空调系统的确定
2.1空调系统的划分原则
空调管路系统根据不同的环路，有不同的划分原则，具体如下，见表1：
表1空调管路系统的划分原则
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2.2空调管路管材选择
表2空调管路管材选择
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3空调系统风管水力计算
基于已经确定了空调送排风风量及布置点、风管材料、系统及设备的位置后，选择假定流速法进行空调系统风管水力计算，具体如下：
①编制通风或空调系统轴测图纸，编号标识各管段，将风量及长度进行明确；
②对空气流速进行科学计算和确定；
③依据所确定的空气流速及风管风量，合理设计各管段的断面尺寸，并对相应的局部阻力与摩擦阻力进行有效计算；
④计算并联管路的阻力平衡；
⑤计算系统总阻力。
4冷热源方案选择
在空调系统构成中，冷热源是重要部分之一，冷热源为空调系统供应热媒和冷媒，空调系统能够直接或间接的借助冷媒实现室内热量排除，或者借助热媒为室内提供热量，从而达到有效保持建筑空间内热湿环境的目的。可见，在空调系统中，冷热源是核心构成，空调系统的制热及制冷都需要利用冷源和热源。
冷热源包括两种形式，一是天然冷热源，例如空气源热泵、土壤源热泵、水源热泵等；二是人工冷热源，例如锅炉提供热源、冷水机组提供资源。本次设计中的冷热源通过大楼供应，相应的方案利用四管制。
5机房布置
5.1阀门
在空调系统中，配置阀门的目的在于检修过程中可以关断管路；平衡阀能够同时用于关断与排污、流量监测、流量调整。
针对水系统阀门选用，可以选择球阀、闸阀、止回阀等；当管路的管径较大时，选用蝶阀。在具体选择过程中，还需依据系统的承压性能来确定，阀门型号需要保证相同于连接管管径。
阀门设置的部位包括如下几个：①总出口与总入口部位；分路出口与入口部位；②泵出口及进口位置；③加热器、换热器、表冷器、过滤器的进出水管部位；④水及放气管位置；⑤表的接管部位。
5.2水过滤器
对于冷水机组等设备，相应的水流截面较小，如果杂质较多会导致出现堵塞情况，进而不利于设备传热，并且容易引发水泵受损。基于此，需要在相应设备的进出水口位置配置过滤器。
5.3软接头
设备运行会产生相应的震动，这一现象是必然的，为了避免震动顺着水管影响管道系统其他部件的稳定性，要针对震动较大位置设计软接头。当前市场上的软接头材质多为橡胶。
5.4补偿器
空调水系统，尤其是双管系统的管道发生热胀冷缩现象是比较普遍的。为了降低由于管道热胀冷缩而产生的应力，需要采取补偿措施。进行补偿时尽量采用管道的转弯，无法实现时要选择套管式补偿器、波形补偿器、方形补偿器等。
5.5管道及设备的保温
当前，采用的保温材料主要有橡胶制品、玻璃棉纤维制品、膨胀珍珠岩制品、岩棉制品等。设计保温厚度时，需要遵循“经济厚度”的原则，经过精确的计算来确定，如果不进行深入分析，可以根据最大允许冷损值来设定。
6消声、减震及保温设计
6.1消声设计
配置消声器减少组合式空调机组送风管和回风管道的噪音；采取有效的消声手段降低新风机和高静压风机盘管的噪声；将送风静压箱安置在部分洁净用房吊顶上，以减少噪音污染。
6.2减震设计
（1）风机等设备的减震
制作钢筋混凝土或轻型钢的隔震基座，将风机固定在隔震基座上；对于中、低压离心通风机的减震，应当选择轻型钢结构的隔震基座。不可以多设备合用一个隔震基座，一个设备采用一个隔震基座；隔震材料可以选用海绵乳胶、防震橡胶、玻璃纤维、软木等。
（2）水管、风管的减震
设计绕性接管和悬吊或支撑的减震器，从而达到管道隔震的目的。利用双层帆布或人造革材料制成的软接，进行管道与风机进出口之间的连接，软接长度L的确定要依据风机型号，从而保证软接合理，具体为：
No2.8～6 L=200mm
No8～20 L=400mm
设计橡胶绕性接管在水泵进出水口部位；设计绕性接管或软接管、支撑悬吊支架隔震装置在管道与设备间，以减少震动。
6.3保温设计
对冷热水供回水管、冷凝水水管进行保温设计。选择防潮超细玻璃棉板用于穿越防火墙及两米内防火防爆区风管的保温设计中，设计保温层厚度为40mm；选择橡塑海绵保温板用于防火防爆区外风管的保温设计中，设计保温层厚度为20mm；选择橡塑海绵保温板用于凝水管、冷冻水管的保温设计中，设计保温层厚度为40mm；选择超细玻璃棉板用于蒸汽及凝水管管路的保温设计中，夹筋铝箔贴面，具体厚度设计为70mm。
结语
综上所述，净化空调系统设计对于手术部环境改善有着重要意义。本文通过对上海某医院洁净手术部净化空调系统设计进行分析，希望能够为相似工程提供借鉴，有助于净化空调系统工程的顺利进行。
参考文献：
[1]张吉光.净化空调[M].北京：国防工业出版社，2003.160—163.
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[3]GB50333-2013，医院洁净手术部建筑技术规范[S].
[4]GB51039-2014，综合医院建筑设计规范[S].
[5]GB50591-2010，洁净室施工及验收规范[S].