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ICU平面與凈化空調系統(tǒng)設計實例

2025China.cn   2008年12月09日
武漢某醫(yī)院新建的重癥監(jiān)護病房(ICU),整個面積約920m2,其中大廳約740 m2,設計床位30張。該ICU位于新建的外科大樓7層4A~9A軸和A1~D1軸之間,為外科大樓裙樓的頂層。該外科大樓共32層,凈化設備層位于主樓的8層。醫(yī)院外科大樓4、5層,在建的手術室有42間。
  作為湖北省極具影響力的大型綜合醫(yī)院,該院日均手術量較大,外科大樓原設置的重監(jiān)護病房床位,已無法滿足日常需要。院方從實際情況考慮,將原設計為大型學術報告廳的裙樓7層的大廳,改建為重癥監(jiān)護病房。
  平面設計
  由于該ICU,原設計為一個大型的學術報告廳,因此原建筑結構不可能按ICU的要求設計,,其具體結構情況為:大廳建筑面積約740m2,頂部為圓弧型結構,東西兩側最低處梁下約3.2m,中間最高處梁下約6.7m。
  為此,根據(jù)建筑結構的特點,將其平面布局,設計為病床位于四周,東西兩側的床位,采用可調百葉玻璃隔斷分隔;南北兩側的床位,采用拉簾分隔;中間部位,設置護士站、治療處置室。因大廳面積較大,為護士站的位置,便于直視觀察病人,兩邊各對稱設置了一個護士站。護士站、治療處置室與床位之間,留有一定的空間,以便推車。
  一個功能合理的ICU,一般必須配置的用房有監(jiān)護病房、治療室、處置室、污洗室、儀器室及護士站。考慮該ICU的建筑結構特點——圓弧型的頂部結構,中間部位吊頂高度必然較高,設置成多個封閉的單間不美觀,因此在大廳中間部位,設置了兩個治療處置室,里面設有污洗池,集治療、處置、污洗功能于一室,其圍護結構,采用可調百葉玻璃隔斷,高度為2.8m,頂部開放。
  ICU大廳,是圓弧型的頂部結構,從美觀方面考慮,其吊頂也需設計成圓弧型,但圓弧型的吊頂結構,會對高效送風口、氣密燈帶等需要安裝在吊頂?shù)牟考?,帶來一定的施工難度。根據(jù)病床位于四周這一情況,在床位上方,設計成平頂,整個平頂長度3.6m,然后在中間部位,設計成圓弧吊頂,圓弧最低點吊頂高度3.5m,最高點5m,在42m左右的跨度內,這樣圓弧吊頂相對比較平滑,使高效送風口、氣密燈帶等部件的安裝,與安裝在平頂上一樣容易。
空調設計參數(shù)確定
  本工程采用的室內設計參數(shù),主要是根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》(GB50333—2002)和《軍隊醫(yī)院潔凈護理單元建筑技術標準》(丫FB004—1997)確定。室外設計參數(shù)為:夏季室外計算干球溫度35.2℃,濕球溫度28.2℃;冬季室外計算干球溫度—5℃,相對濕度76%;室內設計參數(shù)詳見“ICU各用房的室內設計參數(shù)表”,空調設計方案及特點。
  先進節(jié)能的空氣處理方式及系統(tǒng)節(jié)能設計
  采用二次回風系統(tǒng),恒定二次回風風量。在系統(tǒng)運行初期,通過手動調節(jié)閥,平衡一次回風、二次回風的風量比例,通過風機變頻器,保持送風風量不變,從而保持一、二次回風風量不變。
  其夏季空氣處理過程為:新風直接與室內空氣一次混合后,再處理到露點,與室內空氣二次混合,最后通過輔助電加熱微調,達到送風狀態(tài)點。此控制通過設在回風管處的溫度探頭,由DDC控制器及二通調節(jié)閥,精確控制表冷器水量來實現(xiàn)。
  冬季空氣處理過程為:將室外空氣與室內空氣混合后加熱,再二次混合加濕至送風點。
  上述二次回風系統(tǒng), 同傳統(tǒng)的一次回風系統(tǒng)比較,其主要區(qū)別為:一次回風系統(tǒng),需要有一個再熱過程,空氣處理過程中存在著冷、熱抵消引起的能源浪費;而二次回風系統(tǒng),采用二次回風代替再熱,設置的電加熱器僅是對溫度進行微調,在保證潔凈度的同時,節(jié)約了較多能量,使耗能為最小。
  采用兩臺醫(yī)用凈化空調機組并聯(lián)送風
  該工程采用了兩臺醫(yī)用凈化空調機組,凈化機組段位順序合理布置,依次為:新回風混合段、表冷段、二次回風混合段、加濕段、風機段、均流段和中效過濾段。
  兩臺機組并聯(lián)送風,這樣可以使兩臺機組形成互為備用的關系,當其中一臺機組出現(xiàn)問題,另一臺可短時內應急。
  合理先進的氣流組織方式
  在氣流組織方面,ICU大廳采用上頂送、下側回;潔凈走廊采用上頂送、上頂回;兩側護士值班空間,采取門下開回風口,回至潔凈走廊的方式。
  作為一個大面積的大廳,受到建筑結構及平面布局的限制,ICU大廳的氣流組織尤其需要合理考慮。
  結合本工程實際情況,在ICU大廳的每個床位的吊頂上,各設置一只額定風量1500m3/h的高效送風口。其安裝位置,位于床位隔斷的中心線上,并充分考慮與氣密燈帶、吊塔及吊頂?shù)呐浜?,使高效送風口的安裝位置合理美觀。另外,在護士站及治療處置室上方,也布置了6只高效送風口。
  回風在最初設計時,考慮采取進門口集中設置回風墻的方式,但因ICU大廳的面積較大,其回風量也較大,考慮到美觀及人流、物流方便的需要,會使回風墻體積受到限制,設置回風墻無法滿足實際需要,故進行了重新設計和布局。
  為有效解決因回風口截面積小,導致回風速度過大,產生噪聲的問題,在回風口設計時,將大廳南側原設計的多個儲物柜進行了縮減,并在柱子兩側分別布置了一個600mmX 400mm的回風口。同時,利用配電間的位置設置了回風。這樣就使得回風口的風速降到了2m/s以下,既避免了氣流死角,又防止了噪聲的產生。
  正壓保證房間
正壓值的保證,是通過新風機組和排風機組對房間新排風量之差來實現(xiàn)的。新風機組與排風機組,均設置定風量閥,保持固定的新風量和排風量,因此可保證房間的正壓值,始終維持在一個固定值上。
  房間溫、濕度保證溫、濕度指標,是凈化手術部、潔凈護理單元指標中,比較重要的控制指標。溫度直接影響病人及醫(yī)護人員的舒適程度,而當房間濕度大于60%時候,細菌繁殖的速度就會大大加快,從控制細菌滋生的角度出發(fā),濕度控制也極為重要。溫、濕度控制分為兩種工況:
  冬季工況,室外新風經過三級過濾后,直接和室內一次回風混合,經過加熱盤管加熱、再與二次回風混合,最后由DDC控制器控制干蒸汽加濕器,精確加濕達到送風狀態(tài)點。
  夏季工況,主空氣處理機組的DDC控制器,實行濕度優(yōu)先的控制。新風經過三級過濾后,和一次回風直接混合,主空氣處理機組進行去濕處理,到室內送風狀態(tài)點的露點溫度,然后再與二次回風混合,并通過電加熱器微調至送風狀態(tài)點送入室內。這樣,室內的濕度就能有效控制在40%~60%之間。
  房間噪聲指標保證
  在空調處理機組送回風管上,都各設置兩臺消聲器、兩臺消聲彎頭,以保證房間噪聲指標,最終可使噪聲指標低于標準3—5dB。
控制說明
  本系統(tǒng)采用DDC控制器,每一臺主空氣處理機組均設一套二通調節(jié)閥,一套溫、濕度探頭。二通調節(jié)閥,設置于機組回水管上;溫、濕度探頭,設置于回風總管上。
  溫、濕度探頭采集到信號后,傳遞給DDC控制器,DDC控制器再通過所設定的溫度,來控制二通調節(jié)閥的開啟度。電加熱器的開關程序,通過DDC來控制。當送風管的溫度,小于所設定的送風溫度時,電加熱自動打開;大于設定溫度時,電加熱逐檔關閉(三檔控制)。電加熱器本身還帶有過熱保護裝置,當其溫度超過90℃時,電加熱器自動關閉。主機組風機關閉時,電加熱也關閉。
  工程調試
  本工程于2006年10月進行調試。首先,空調機組開機后連續(xù)運行24h,開始安裝高效過濾器;高效過濾器安裝完畢后,再運行24h,系統(tǒng)進入可測試階段。主要進行了總風的測定量、新風量的測定,溫濕度的測定,噪聲的測定,靜壓差的測定,潔凈度的測定,以及細菌濃度的測定。各項指標均達到國家規(guī)范要求。
  綜上所述,本工程在設計過程中,受到建筑結構制約的地方較多。工程設計人員有效地結合工程的實際情況,調整了設計思路,提出了一個較為合理的設計方案,同時,也為其他醫(yī)院ICU的設計和建設,提供了有益的借鑒和參考。

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