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医院建筑太阳能热水供应系统设计要点分析

发表时间：2021/6/11 来源：《基层建设》2021年第6期作者：雷文臣

[导读] 摘要：随着信息技术的快速发展，我国当前新的医疗技术与医疗设备层出不穷，医疗建筑服务功能愈发完善，医疗建筑由单一功能建筑向多功能综合性建筑发展，对医院建筑热水供应系统的安全、卫生、经济适用及环保等提出更高的要求。

        云南省设计院集团有限公司云南省昆明市 650031
        摘要：随着信息技术的快速发展，我国当前新的医疗技术与医疗设备层出不穷，医疗建筑服务功能愈发完善，医疗建筑由单一功能建筑向多功能综合性建筑发展，对医院建筑热水供应系统的安全、卫生、经济适用及环保等提出更高的要求。本文将对医院建筑太阳能热水供应系统设计要点进行分析，提供更为安全可靠的节能设计方案，为医院合理供热水提供参考。
        关键词：医院建筑；太阳能热水供应系统；设计要点
        针对当下社会经济的快速发展及能源短缺问题，医院建筑热水供应系统设计中需要进一步考虑能源节约及经济效益问题，通过对传统医疗建筑与现代多功能综合性医疗建筑太阳能的集中热水供应系统的设计分析，在满足医院医患对热水供应不同使用需求的同时，采用更为灵活的热水供应方案，为现代多功能综合医疗建筑太阳能热水供应系统的提供有效的参考。
        一、医院建筑太阳能热水供应系统工程的设计原则
        针对医院建筑太阳能供应热水供应系统工程设计，要充分考虑工程的安全性，根据医患要求给予医院门诊供应热水，而传统的门诊热水供应多是集中供应的方式，甚至一些热水供应时间段多为上班时间段进行，夜间是无法提供热水的。基于医院建筑需水量多，可采用门诊医技住院多功综合楼的太阳能热水供应系统，满足医患庞大的用水需求。除此外，这样太阳能热水供应系统具备较高的节能性，让更多人在节约资源的前提下实现不同的用水的需求[1]。
        二、医院建筑太阳能热水工程设计需注意的问题
        在医院建筑中，常规医院热水供应出于经济节能的考虑，采用集中太阳能辅助空气源热泵的热水供应系统，集中热水供应系统供水范围为整栋医疗建筑。它的热水供应方式是通过太阳能辅助空气源热泵，以机械强制加压方式对不同的楼层进行供水服务，为医患人员使用热水带来不便[2]。
        针对该问题，若采用全日制供热则夜间热水管网需强制循环，无端增加循环电耗；如采用定时热水供应仅上班时段热水管网强制机械循环，夜间不做热水管网循环，会导致夜间热水管路内形成滞水区且滞水区水温一般为30℃，导致管网内病菌滋生（如军团菌）；由于定时供热，热水系统温度变化过大会造成热水管网系统老化速度增快，增加系统维护费用。同时集中热水供应仅为楼层供水干管循环，造成诊室内热水供水支管水温过低，难以满足10S出热水的要求，门诊热水使用时放水时间过长，造成水资源浪费。如需缩短门诊热水供应支管长度，门诊热水需从门诊下方楼层供水横干管上引入，造成热水支管穿楼板点位过多，不利于施工及后期诊室改造调整[3]。
        三、医院建筑太阳能热水供应工程的设计要点
        （一）太阳能热水工程设计理念
        基于医院医患人员对热水需求量大，所以，根据医院建筑的整体设置，均采用直接供水的方式为其进行热水供应。特别要注意的是，整个医院建筑中，病房、门诊、手术室各自为划分成为一个整体，在整体区域内进行集中热水供应的方式提供热水服务，有关太阳能热水供应系统应为24小时恒温的状态。首先，可以采用自动控制装置，补充太阳能资源，满足小面积大规模的热水输出装置。甚至可以通过二次换热的方式满足用水需求，最大限度的降低常规能源消耗。其次，面对医院建筑庞大用水需求，有关太阳能热水供应系统的设置，应是一款极为优化且系统保持稳定结构状态，这样才能有效减少系统热耗，从而提升对热水的使用效率，确保更多医患用水的安全；再次，太阳能热水系统的储热量宜是系统最大日用水量的70％至90％。整体系统设计中，应购置两台以上的太阳能热水制备设备，这样一台设备处于检修状态时，另一台设备可以满足医院60%的供水量，极大程度满足医患的需水数量。最后，面对不同的医院热水供应需求，应对热水的温度进行设置，温度不能高于60℃，防止出现烫伤的问题。

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        （二）系统工程安全设计
        基于医疗建筑多为门诊医技住院多功综合楼，太阳能辅助空气源热泵的热水供应系统虽然节能，但考虑到门诊医技住院多功综合楼，门诊、医技、住院区域热水用水时间段不同，统一采用24小时全日制集中热水供应系统，增加了热水系统的无效耗能及对热水供应水质安全存在隐患[4]。
        考虑到热水用水水段不同，为了更高效的利用太阳能，减少无效能耗及保证热水供应水质安全。在门诊医技住院多功综合楼热水供应上，采取住院区域热水采用集中太阳能辅助空气源热泵全日制集中热水供应系统，门诊、医技区域热水共用采用局部热水供应系统。
        四、医院建筑太阳能热水供应系统设计注意事项
        在医院建筑太阳能热水供应系统设计中，考虑太阳能热水易受环境的影响，所以要对整体的系统做好防高温、防爆的安全措施。这样才能满足正常的供应需求。首先，可以利用集热方式，在系统管道上安置放气设备，如：安全阀、膨胀管等。甚至可以改进系统内部压力处置，降低集中介质的损耗。其次，针对太阳能热水器中水温过高，需要利用空气散热的方式对热水进行适当的散热，防止过热现象的生成。最后可以安置一些遮阳设备，对热水供应的阀件进行防高温的处置，不同热管连接的设备最好也采用密封材质，防高温的材质[5]。
        更要注意的是，医院的水箱应做好安全防护工作，防止相关水资源遭受到二次供水的污染。所以，在整体太阳能热水供应系统设计中，要考虑水箱装置的位置、选择适宜结构及材料等，甚至考虑水的流动应做好防渗、通气等工作，采取有效的保护措施，做好医院建筑的贮水的卫生安全工作。
        医院建筑太阳能热水供应系统应考虑出贮水箱的设置，但要注意其放置的位置要与消防用水有所区分，不得共同贮水使用。同时，有关水箱贮水在48小时内没有得到更新替换，需要对水箱内的水进行消毒处置，还要控制其他高水位的水箱溢流水倒入该水箱之中。
        医院建筑太阳能热水供应系统中生活用水的水箱应设置在专用的房间内容。同时，要确保该房间内上方没有设置厕所、盥洗室、污水处理间等。更要注重该水箱的通风换气状态，必要时可以设置紫外线等对其进行消毒。特别要注意的是在传染病房区域内，有关水箱的设置可以将其设置为高位水箱，并放在清洁区域内，对出水流进行二次消毒，才能做好热水供应工作，防止水流遭到二次污染。
        结语
        综上所述，有关医院建筑太阳能热水供应系统应具备经济、节能、长期供水的需求，继而明确系统设置中的不同特点，满足其应用范围，以工程系统的设计原则为前提，有效完成太阳能的热水供应系统的设置，确保医院建筑可以在不同时间、不同地点都能实现使用热水的需求。为医患提供安全、舒适的环境，营造和谐的用水环境。
        参考文献
        [1]赵太新,张召,李树清.医院高层建筑热水供应的节能方法[J].节能, 2020,39(07):89-91.
        [2]王士军,刘珊,刘颂.多种热水系统实例的节能对比分析[J].绿色建筑, 2020,12(04):48-50.
        [3]魏毅立,郭静轩.新型铝排管太阳能热水系统设计与仿真[J].实验室研究与探索,2020,39(05):111-115+192.
        [4]雍小龙.太阳能热水系统在建筑给排水设计中的应用[J].工程建设与设计,2020(09):66-67.
        [5]徐维兴.医院建筑太阳能热水供应系统设计要点[J].中国建设信息化,2019(23):74-75.