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北京XX医院空调系统优化探讨 - 工程硕士论文 项目硕士论文空调新风量运行管理 本文是一篇项目硕士论文，本文通过对北京 XX 医院空调系统实际运行中存在的问题进行总结分析，针对存在的问题提出技术层面和管理层面的优化计划，并将优化计划付诸实践，通过理论数据分析及问卷调研等办法评估实施效果，为同侪医院解决类似问题提供珍贵经验第 1 章 绪论1.1 研究背景及意义1.1.1 研究背景医院是集医护人员、行政人员、患者、易感人群、陪护家属于一体的特殊场所，依据法律标准对病患发展检查、治疗、护理、康复等效劳效劳对象按健康状况可分为三类，第一类是有症状的病患伤员、活动受限的特殊人员，需要得到医院的医疗和护理第二类是特定情况的健康人，示例孕产妇、新生儿等第三类是完全健康人，包括到医院进行健康管理、口腔护理、美容护理的人员因此医院具有门诊量大、人员流动性强、功能分区多、管理复杂的鲜明特征[1]2022 年暴发的 SARS 病毒和 2022 年暴发的新型冠状病毒均对医院的感控带来了严峻的考验，医院作为救治场所，感染人员和各种病原汇集于此[2]医院空调的送排风系统在稀释病原的同时也存在被感染风险，近几年有关学者发现，空调系统造成的交叉感染事件呈回升趋势[3]，因此医院需要做好感控方面的管理。

医院建筑与写字楼、酒店和一般民用建筑不同，建筑内存在大量病菌及细菌源，因此需要较高的洁净度和舒适度要求，如果室内空气存在交叉感染，将对医护人员和就医人员构成极大威胁由于医院的特殊环境要求，室内空气质量容易达不到规范，并且长时间充斥各种异味，室内环境质量已经成为患者选择医院的重要规范之一根据2022中国建筑能耗研究报告，2022年中国建筑总能耗占全国总能耗的20.62％，其能耗到达 8.99 亿吨规范煤其中公共建筑能耗占建筑能耗总量的 38.53%，其能耗到达 3.46 亿吨规范煤[4]而医院建筑是公共建筑里功能最复杂，用能种类最全面的建筑之一，其建筑能耗是其他公共建筑能耗的两倍左右，能耗支出占医院总运行费用的 10%以上[5]空调系统是医院重要系统之一，其在提供医院建筑内部新风的同时增加了室内冷热负荷研究报告说明，山东省某大型综合医院医疗建筑能耗总指标为 162.7kWh/(㎡·a),其中空调系统能耗所占比例最大，到达总能耗的 42.3%[6]1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状根据美国和其他兴旺国家的统计[14]，室内空气质量低劣不仅会给经济带来严重的损失，也会引发一些症状，示例“病态建筑综合症〞〔SickBuildingSyndrome，SBS〕、“化学物质过敏症〞〔Multiple Chemical Sensitivity，MCS〕、“建筑相关疾病〞〔BuildingRelated Illness，BRI〕。

在经济损失方面，美国环境爱护署〔U.SEnvironmentalProtectionAgency〕分析总结出国内每年损失达 400 亿美金[15]在引发症状方面，会引发皮疹、头痛、哮喘、呼吸道感染等疾病为了解决这个全球范围内的问题，国际上进行了建筑环境科学领域的多项研究其中主要包括国际会议和国际学术期刊，国际会议有 HealthyBuilding、Indoor Air 等等，国际学术期刊有?Atmospheric Envimnmmt》、?ASHRAETransactions》、?Indoor Air》、?Building and Envimment》、?Environment Science mdTechnology》等[16]美国还专门设立了一些室内环境质量委员会，示例 1992 年成立的美国绿色建筑委员会，1995 年成立的室内空气质量协会法国自 2022 年开始每年选择监测点，对室内有害物质进行检测，并公示检测结果随着“能源危机〞的出现，增加围护结构的密闭性和保温性等节能措施被建设单位所采用为降低产生病态建筑综合症〔SBS〕的概率，提高建筑舒适度，欧美兴旺国家高度重视，很早就采取了相应的措施，从建筑设计、标准修订、施工管理、新材料研发等方面做了大量的工作。

不仅改善了建筑内部环境，还降低了运行能耗，取得了可观的成果在医院空调设计方面，也研究实施了相应的措施，并取得了很好地效果国际能源署〔InternationalEnergyAgency，IEA〕发展了一些关于建筑环境的联合研究工程，目标是对建筑的低能耗和低碳运行进行研发，取得了相应的成果示例Annex25[17]完成了对建筑内空调系统常见异常及相应诊断办法的研究，Annex34[18]发布了经过实践的 26 个异常检测和诊断的工具Annex40[19]在空调系统适用性方面研究并验证了相应的验证工具Annex47[20]在空调系统的运行特性方面取得了一些研究成果第 2 章 空调系统及室内空气质量相关理论2.1 医院空调系统概述2.1.1 空调系统类型空调系统按照负担室内负荷所用的介质种类可分为四类，分别是：1.全空气系统，2.全水系统，3.空气-水系统，4.冷剂系统〔1〕全空气系统全空气系统是由空气负担全部负荷其优点是，送风量大，换气充足；空调机组设置在机房内，运行维护方便，噪音传播问题较少缺点是，空气量需求大，风管道断面大，占用空间大按照使用来源全空气系统可分为三类，分别是：1. 全新风系统，2. 再循环式系统，3. 回风式系统。

按照安装方式全空气系统可分为两类，中央新风系统和单体新风系统，两者主要区别是前者需要安装管道，后者不需要安装管道〔2〕全水系统全水系统是由水负担全部负荷与空气相比，水的比热大，因此该系统在相同条件下具有管道所占空间小的优点缺点是不能满足新风要求〔3〕空气-水系统空气-水系统使用较为广泛，两种介质共同承当空调房间负荷，既满足了室内新鲜空气的需求，又能对房间内温度进行调节本文北京 XX 医院空调系统主要为空气-水系统中的空气-水风机盘管系统空气-风机盘管系统也被称为风机盘管＋独立新风系统，这种系统在房间内设置风机盘管，目前应用较为广泛[34]，风机盘管和新风系统共同承当着室内的冷、热负荷和新风的冷、热负，新风系统同城承当着室内换气次数的需求2.2 空气质量评价规范国外学者研究显示，每人每天约有 21.6h 在室内，占全天的 90%，室内空气质量与工作效率和身体健康有直接关系在室内空气质量规范方面，国外已经制定了比拟完善的规范[39-44]，我国也制定了一些相关的标准示例?公共建筑室内空气质量控制设计规范》〔JGJ/T461-2022〕、?环境空气质量规范》〔GB3095〕、?民用建筑项目室内环境污染控制标准》〔GB50325-2022〕、?室内空气质量规范》〔GB/T18883〕等。

下文通过人体热平衡和舒适感、新风量、CO2浓度三个方面进行阐述室内空气质量的评价规范2.2.1 人体热平衡和舒适感1984年国际规范化组织根据P.O.Fanger教授的研究成果，提出了ISO7730规范，采用预期平均投票PMV〔PredictedMeanVote〕和预期不称心百分率PPD〔PredictedPercentageof Dissatisfied〕指标来描述和评价热环境热舒适指数PMV表示同一环境中大多数人的冷热感觉，因此PMV可用于预测人体在热环境中的热反馈由于存在生理上的差异，故采用PPD指标来表示对热环境不称心的百分数PMV指标热感觉标尺如表2-1，PMV和PPD的关系如图2-1，由于人们的生理差异，在PMV=0的室内环境最正确舒适度状态下，仍有5%的人感到不称心表2-1 PMV与热感觉的关系..............................第 3 章 北京 XX 医院空调系统运行存在的问题及原因分析........................153.1 北京 XX 医院及其空调系统概况 .........................153.1.1 医院概况.................................153.1.2 北京 XX 医院空调系统介绍..............................15第 4 章 北京 XX 医院空调系统优化总体计划...............................274.1 空调系统方面优化计划................................274.1.1 管道及配件优化 ....................274.1.2 新风设备优化.......................28第 5 章 优化效果评价................................325.1 优化后效果量化比拟分析...............................325.1.1 门诊区效果分析 .....................325.1.2 病房区效果分析 ...........................36第 6 章 北京 XX 医院空调系统优化计划的推广倡议6.1 规划阶段全方位统筹〔1〕注入中庭设计元素，减少“黑房间〞数量在医院场地、建设投资等背景条件允许情况下，注入中庭设计元素，减少“黑房间〞数量是提高室内空气品质的有效办法。

医院空调系统的设置与医院建筑特点密切相关，建筑特点决定了空调系统的难易程度，在新建医院规划设计时，注入中庭设计元素，让更多的房间有对外的窗户，能够为医患提供更加温馨舒适的就医环境在 12 项目硕士论文空调新风量运行管理 空调方面，增加了自然通风房间的数量，降低了运行本钱，同时更容易合乎舒适度和感控方面的要求经调研深圳大学总医院、南京鼓楼医院，两家医院建筑均注入了中庭元素，阳光能够进入房间，医患可以看到室外风景、呼吸室外自然空气，与“黑房间〞较多的医院比拟，体验感差距非常明显注入中庭的设计元素，能够在源头削减空气质量不佳的问题，能够有效提高医护工作环境、患者就与体验，能够将人文关心理念落到实处，条件允许应优先选用〔2〕明确房间功能定位明确房间功能后进行空调设计是根本的设计思路，房间功能定位不明确也是造成空气质量不佳的原因之一，虽然大多数房间定位明确，但是定位不明确的房间恰恰最容易发生问题，给后期运行带来很大困扰。

经过对北京 XX 医院的调查发现，空气质量存在严重异常的区域，其设计值小于实际需求值，而测量值有小于设计值，必然会出现空气质量异常问题，测量值与实际需求值偏差较大，加大了改善的难度如：儿科输液室和超声等候区，原设计时未明确功能定位，设计新风量仅为 350 m3/h实际运行过程中，按照每人 40m3/h 新风量设计要求，需求新风量约 800m3/h，是造成空气质量不佳的主要原因表2-2 我国PMV-PPD设计规范.........................第 7 章 结论本文通过对北京 XX 医院空调系统实际运行中存在的问题进行总结分析，针对存在的问题提出技术层面和管理层面的优化计划，并将优化计划付诸实践，通过理论数据分析及问卷调。