北京市宾馆类建筑测试与分析.doc

北京市宾馆类建筑测试与分析(二)水系统现状及分析摘要： 本文介绍了北京宾馆类建筑实际运转情况，并结合实测数据，分析了宾馆类建筑空调水系统中出现的一些问题，提出了改进的方法以及以后应注意的一些问题。 关键词： 宾馆 冷站 水系统前言随着我国经济的飞速发展，大型中央空调得到大量使用，冷站和水系统的规模和污染程度相应增大。从我国现有空调状况而言，一方面，空调水系统及冷站的设计、运行管理水平，很大程度上影响了整个空调系统的运行质量；另一方面，水系统和冷站的能耗占空调全部耗能的70%左右，因此，空调水系统准确合理的设计与运行管理，对空调的节能降耗起着极为重要的作用。通过对北京市7座宾馆类建筑的空调系统进行调查和测试，初步掌握了一些宾馆类建筑的基本情况，现就空调水系统的一些现状进行总结和分析，以期对今后的设计和运行有所帮助。表1 各宾馆水系统概况 宾馆建筑面积每平方米冷机种类总冷量(rt)水系统形式冷冻泵备注a13.5吸收式3600四管制一次泵b3.3离心式1200两管制一次泵 c6离心式2320两管制一次泵 d8.8离心式2405两管制二次泵 e3.3离心式1200四管制二次泵水泵变频f2.7离心式900两管制一次泵 g8吸收式2200四管制二次泵水泵变频宾馆类建筑水系统一般采用两管制( 如宾馆 b、c、d、f )，也有一些选用了四管制( 如宾馆e、g )，a宾馆则是两管制与四管制并用。空调水系统及冷热源的耗电量，一般在冬季供暖期间占整个建筑用电量的20% 40%；夏季供冷期间约占60% 80%，因此水系统及冷站的节能对于建筑的节能降耗具有重要的现实意义。经过实际调查和测试，以下就发现的一些问题进一步进行研究和探讨。测试结果及分析1. 四管制系统按两管制系统运行根据调查发现绝大部份原来按四管制设计的宾馆都没有按四管制运行，实际只起到了两管制的作用，冬季供热夏季供冷，并没有真正实现冷热同供，有的宾馆还正在逐步将四管制系统改为两管制系统，浪费了大量的初设投资。四管制没有得到真正利用的原因主要有以下两点：(1) 有些比较多的四管制系统冷热水系统并不是完全独立的，冷热水是通过一些阀门分隔为两个系统，但是由于一些阀门年久失修或质量不佳，造成冷热水在管道里混合，浪费了大量能源；此外如果热水串入冷机，将会对冷机产生极大的破坏，例如有的宾馆在过度季冷热同供时，阀门切换操作失误，致使大量热水串入冷机，冷机蒸发压力急剧上升，导致冷机泄爆膜破裂，冷机工质全部泄排到空气中，对冷机造成严重破坏。(2) 一般宾馆基本按照冬季供暖、夏季供冷、过渡季送新风，不用冷热源的方式运行，也可以基本满足用户的需要。正是由于以上原因造成了大量宾馆四管制系统按照两管制系统运行，因此在进行系统设计时，选用四管制一定要谨慎，应对照建筑负荷的分布和大小，合理确定使用两管制还是四管制，如果实际需要四管制系统，则应优先选用冷热水系统完全独立的系统，减小切换操作的复杂程度。2. 制冷机配置容量过大通过对北京市八家宾馆类建筑实际冷机运行状况的调查统计，为d宾馆1999年4月至7月底的冷机运行状况，为各宾馆建筑的冷机设备容量和单位面积冷负荷指针。图1 d宾馆1999年冷机运行负荷以d宾馆为例，d宾馆设计冷源为三大一小，总容量为8458.3kw的4台离心式冷水机组。实际运行中夏季最热时只需用2台大冷机，总容量为 4504.7kw。由可以看出，d宾馆的负荷还低于4000kw的设计容量。表2 北京市宾馆类建筑冷机设备容量和单位面积冷负荷指针 宾馆类型冷机容量(rt)台数总容量(rt)空调面积 ()单位面积冷负荷指标(w/)a蒸汽型溴化锂吸收式8003360013500093.3蒸汽型溴化锂吸收式4003b离心式冷水机组4003120033000127.3c离心式冷水机组5804232060000135.3d离心式冷水机组635324058700096.7离心式冷水机组5001e离心式冷水机组6002120035000120.0f离心式冷水机组450290030000105.0g蒸汽型溴化锂吸收式11002220070000110.0如 ，以上宾馆类建筑设计单位面积冷负荷指针为 90 130 w/，而实际运行中最大使用冷机设备容量见，实际运行中单位面积冷负荷指针为50 80 w/，由以上数据可见，实际工程中冷机装机容量过大的现象是有一定普遍性的。表3 北京是宾馆类建筑冷机实际使用容量和单位面积冷负荷指针 宾馆总容量(rt)最大使用容量(rt)单位面积冷负荷指针( w/ )单位面积最大使用冷负荷指数( w/ )a3600200093.351.8b1200800127.384.8c23201160135.367.7d2405127096.751.1e1200600120.060.0冷机的初设投资占空调系统初投资重要的部份，制冷机的装机容量应当充分考虑当地的气象条件和建筑不同区域的功能等因素。如果制冷机配置容量过大，一方面会使空调系统、电气设备安装总造价的增加，土建结构以及建筑等方面的造价也会随之增加，另一方面也会造成设备的大量闲置浪费和系统的低效运行。造成制冷设备配置容量过大的原因主要是：1. 一些空调设计标准中设定的供冷和供热的负荷设计指针偏大。2. 可能是在负荷计算上一些安全余量取值偏大，从而最终导致选取的制冷设备容量过大。3. 由于现行体制的缺陷，造成了设计人员自身利益与设备容量偏大的问题不直接挂勾。因此，为了从根本上解决选取冷机容量偏大的问题，应该在对实际空调系统进行大量测试后，对现行空调负荷设计标准重新进行修订，以作为工程人员在今后设计时的依据；此外，设计人员也应对全年建筑负荷进行认真的计算，合理确定安全余量，并且在空调行业中逐步将设备容量偏大的问题与设计者的利益直接挂勾，进而从根本上消除这个问题。3. 冷冻水泵流量的选择“ 一机对一泵 ”的运行模式是宾馆类建筑冷冻水系统中一次泵普遍选用的运行模式，如果冷冻水维持正常5的供回水温差，则由 l = q / (ct)，可以计算出冷机对应一次泵的流量。b、c、d、e宾馆中d、e为二次泵系统，b、c为一次泵系统。为各宾馆泵的额定流量，与中冷机的额定冷量计算出的流量相比，b宾馆部份负荷下的泵流量大了一倍，由于泵的耗电量与泵的流量成三次方的关系，如果选用流量合适的泵，泵的用电量能够大大降低。表4 各宾馆水泵情况一览表 宾馆 流量( t / h )数台(台)总流量( t / h )b一次泵40041600c一次泵40141604d一次泵396314943061二次泵105.531470.96203.8382.8398.283e一次泵327.63982.8二次泵327.63982.8表5 水泵设计流量与实际需要流量对比表 宾馆冷机总容量(rt)对应流量( t / h )冷机最大运行容量(rt)对应流量( t / h )b1200725.2800483.5c23201402.11160701.0d24051453.51270767.5e1200725.2600362.6对于一次泵系统，设计水流量一般是根据设计的最大冷负荷按温差确定的，而实际上在绝大部分时间内冷机是处于部份负载状态下运行。对于二次泵系统，由于选择的冷机容量偏大，而二次泵也按冷机容量选择，在大部分时间中冷机处于低负荷运行，因而水系统全年大部分时间运行在”大流量小温差”的状况，增大了水泵的耗电量。对于二次泵系统，由于二次泵的流量是由冷机的容量计算得出，以d宾馆为例：二次泵每三台为一组共四组，实际运行中四台冷机最热时用两台，大部分时间用一台，因此造成二次泵每组3台泵用1台就绰绰有余。减小系统的循环水量，可以降低水系统的运输动力消耗，并且可以减小管道截面尺寸，降低管道造价，同时可以减小敷设管道所需空间。因此水系统应减少不必要的运行在”大流量小温差”的状况，以减少初投资和运行费用。综合所述，为了降低水系统的能耗，应重视使空调水系统水泵在大部分时间里都运行在高效工作点，如果一次泵由于容量过大造成泵运行在低效点的话，应更换流量与扬程都合适的水泵，而不应调节泵前后的阀来降低流量；对于二次泵系统，应考虑对二次泵加变频器。结论 实际运行中所有四管制水系统都是按两管制运行，造成了资金的大量浪费，因此今后设计人员在设计四管制水系统时务必要谨慎。 大部份宾馆的冷机设计容量大大超出实际需要，造成了设备的闲置和初投资的浪费。 冷冻水系统水泵的容量应按照实际需要合理配备，防止冷冻泵在部份负荷时工作在低效率工作点。 一般综合性医院的空调设计标准摘要： 一直以来人们都比较关注手术室和隔离病房的空调设计，当然这也是十分必要的，但如果门诊没有做好防止交叉感染的预防措施，仍然没有从根本上预防院内感染。本文介绍了一般综合性医院的空气品质、通风与压力关系，针对一般综合性医院各功能区介绍ashrae空调设计标准，并着重讨论了门诊的感染控制措施。 关键词： 空气品质 压力关系 医院 sars0 前言严重急性呼吸综合征（sars）疫情突如其来，为防止通过空调系统的传播，作为临时的紧急措施，卫生部曾一度要求严禁使用中央空调，而采用自然通风。当时处于春夏过渡的季节医护人员身穿隔离服、防护服，头戴口罩与眼镜，稍一动作就汗流浃背，甚至出现热病。世界卫生组织医院sars感染控制导则中则并没有规定不能开空调，只是建议在空调系统没有独立送排风时，关掉空调开窗通风。但开窗不能通向公共场所。由于当前一些综合性医院的空调设计存在一些问题，对传染病的控制没有足够的考虑，甚至不仅不能控制疾病传染，还为病毒的传播提供了途径。为此研讨一般综合性医院的空调方案是摆在我们面前的紧迫任务。sars是一种传染性强、愈后不良的严重呼吸道传染病，其治疗和管理必须由sars防治专门机构统一管理。然而大量事实表明目前在我国大部分病人总是先到各级综合医院就诊，由综合医院确诊后再转给防治专业机构，所以各级综合医院处于sars防治工作的第一线。这就要求各级综合医院的门诊充分考虑各种情况，尽可能控制交叉感染的可能。因此除了应当建造隔离医院外，对一般综合性医院的空调设计，也应当有一个更严格的标准，这样才能在将来更好的应对突发疫情。一所综合性医院主要分急诊、门诊、病房等几部分。综合医院的中心部分是特护区，包括手术室、操作间、产房和保育室，通常放射科、化验科、消毒室和药房分布于靠近特护区的地方，此外还有急诊室、厨房、餐饮服务处、设备保管中心即中心消毒器材供应室及太平间等。1通常误以为只有特护区和病房的空调需要特别的设计，认为这里的患者抵抗力差，需要特别注意防止交叉感染。但实际上，由于来到医院就诊的众多病人情况复杂，如果不注意防护，在特护区和病房以外的环节交叉感染的可能更大。而且特护区周围的放射科、消毒室等区域以及厨房等服务区也都应当考虑进来，也就是说，一个医院应当作为一个整体考虑其室内气流组织，压力分布和各室空气流向，每一个环节都不能忽视。本文依据ashrae手册中综合性医院各个功能区的标准结合我国医院的科室设置介绍综合性医院空调设计中对于院内交叉感染特别是sars一类病毒感染控制应注意的问题。1 综合性医院的空气品质及通风存在的问题 疫情过后，综合性医院存在的问题引发了一系列的思考，尤其是北京大学人民医院的感染情况引起了人们的重视。北大人民医院院长吕厚山在接受中央电视台面对面栏目的采访时，分析认为北京大学人民医院感染严重的原因是：首先，作为一家大型综合医院的人民医院一直没有传染科，也没有防治传染病的专业人才，接诊第一批非典病人时整个医院既没有隔离病房也没有隔离区；其次，医院的就诊流程不合适；另外，医院的通风条件差也是非典在人民医院迅速传播的原因之一。2中国工程院院士、清华大学教授江亿等专家为此所作的一系列实例测试、研究。发现sars病毒只能在几种生物细胞中繁殖，不可能在空气中繁殖。病毒要附着在室内悬浮颗粒上，才能在空气中传播。5微米以上的小颗粒在1.5米以内会沉降、蒸干。所以，可以在空气中、进入空调系统内传播的病毒，主要是附着在0.08至0.12微米的颗粒上。4月17日至23日北京人民医院躺着十几名sars病人的一楼一条走廊两侧，一边是骨科门诊室，当时在室中的4名骨科医生全部感染，另一边是外科门诊室，当时出门诊的4名外科医生无一感染。进一步研究发现，外科门诊室另一侧临街，空气流通很好；而骨科门诊室另一侧是一个封闭的天井，空气流通不好。这一研究结果表明，空气流通与否对是否感染起到决定性的作用。对来自北京人民医院的第二个实例的研究表明，病人呼出病毒浓度稀释1000到2000分之一还会使人感染，而安全浓度是稀释2万分之一。同时发现，风速越大，病毒浓度越小。 第三个实例来自广州第一人民医院，研究表明，空气安全范围为人体排出病毒浓度的万分之0.5至0.8，危险范围为浓度的万分之8至10。3这些实例表明，病毒在空气中要达到一定浓度才致病，只要通风稀释病毒，就可以避免传染。这表明疫情袭击的医院存在的主要问题还是通风问题。 存在问题的医院并非只此一家，前不久有关部门对12所驻京医疗单位的空气质量作了的监测，医院重点科室空气微生物的采样检测结果：门诊大厅空气合格率92；妇产科空气合格率25；医院手术室空气合格率75；所有4个医院血液科、烧伤科、移植科、重症监护室等空气中菌数均超标。见表l。4表1 医疗单位空气微生物合格率4 检测地点采样单位（个）合格率（）挂号大厅1292妇产科1225医院手术室475门诊部手术室333治疗室120血液科20烧伤科20移植科20重症监护室10医院各类环境空气质量的监测结果 12个受检单位中，co合格率50，co2合格率75，温度合格率917，相对湿度均不合格，噪声合格率83，可吸人颗粒物合格率50，见表2。表2 医疗单位空气质量监测合格率（）4 单位coco2温度相对湿度噪声可吸人颗粒物1406010004010027575100075100380100100080404751001002575505100100100033100610010010033336773310010033100338100100100075759100100100050751075755005010011100100100001001210010010000100严峻的现状提醒我们，必须重视起来，采取适当的空调措施，做好现有空调的运行与维护，做好消毒及管理，才能更好的防止医院感染，应对疫情。2 综合性医院空调设计医院空调不仅用于提高舒适度，在其他方面有更重要的作用。多数情况下，合适的空调是治疗中的一个因素；某些情况下，是主要的治疗方法。研究表明，病人在控制的环境中一般比在非控制环境中体质恢复更快。如甲状腺功能亢进患者不能忍受热、湿和热浪。凉、干的环境促使皮肤辐射散热和蒸发散热，可能会挽救患者的生命。同时，合理的空调设计也是预防交叉感染的措施之一。一定的温湿度条件可以抑制或促进细菌的生长、激活或杀死病毒。一般来说较干燥的空气环境不利于疾病的发展，可减弱二次污染或与临床条件无关的传染从而减少住院治疗。规范和手册规定了某些医院的温度和湿度范围作为一种控制传染的措施，当然也考虑了舒适性。尽管合适的空调对疾病的防治有帮助，医院中空调的应用，存在许多一般舒适性空调系统所不曾遇到的问题。医院及其相关医疗机构的空调与用于其它类型建筑的空调基本不同点有如下几点：1（1） 从表1可以看出污染扩散的情况，因此说明了气流组织在防止交叉感染中起到的重要作用。所以医院对不同部门之间的空气流向有严格的要求，表3给出了各部门之间的压力通风关系；（2） 通风和过滤的特定要求是稀释和去除气味、空气中的微生物和病菌以及危害性的化学、放射性物质等污染。新风口和排风口应合理布置，以保证新风清新，排风不污染环境也不造成二次污染。所有集中通风或中央空调系统应当安装过滤器，其效率不应低于表2中所示值。（3） 不同区域有不同的温度、湿度要求。（4） 要求能够精确控制环境条件。表1 整理床铺对医院浮游菌数的影响1 项目每m3的细菌数病房内病房附近走廊初始状态12001060整理床铺中4940226010分钟后2120147030分钟后1270950初始状态560 常规整理3520用力整理6070表2 综合医院中中央通风和空调系统的过滤效率1 过滤器的最少个数区域设计过滤器效率%no.1ano.2ano.3b3整形外科手术室骨髓移植手术室器官移植手术室259099.972一般手术室产房保育室特护室病房治疗室诊断室和相关区25901化验室消毒室801食品准备区洗衣房行政管理区贮存室污染物存放区25a 根据ashrae标准52.1-1992b 根据dop测试c 出风口有高效过滤器3 详细设计标准3.1 门诊门诊是病人最常去的地方。但目前门诊的防护措施普遍并不够，sars的突袭暴露的这一弱点。我们发现医院的候诊大厅里总是人潮拥挤，尤其冬季流感发生的时候，儿童门诊有限的空间往往要容纳几百个小患者，很多人可能略有不适或者只是小病到医院走了一趟反而添了病。据广州日报一份调查报道显示，医院的大厅与候诊区，空气中的细菌都超过标准值，导致院内感染的机会大增。病房可能因通风较好，出入人员较少，空气品质还算好。最常见的感染部位依序是泌尿道，血流，外科伤口还有呼吸道，从病房来看，加护病房比一般病房几率低得多，平均发生率也有.。5不同的医院由于规模不同，在门诊分科上并不完全一致。其门诊常分为：内科、外科、儿科、妇产科、五官科、中医科、肠道门诊、保健科、急诊室以及其他专门科室等。还有医技科室：药房、检验科、放射科、理疗科、功能检查科等，这些科室一般情况下根据医院的规模大小，可供门诊、病房共用，也可在门诊部增设一般常规化验室及放射科的透视室。一般情况下病人总是首先到各级综合医院就诊，由综合医院确诊后如有必要再转给防治专业机构，这样，到综合性医院就诊的病人就很复杂，传染病患者到各个科室的可能性都有，各个科室都存在传染隐患。但我们无法做到也不需要做到每个科室都严阵以待，都达到隔离室的标准。我们所能做的就是采取一定的预防措施，把交叉感染的可能降到最低。内科诊室在门诊病人中所占比重最大，同时内科病人病种复杂，往往还有一部分传染病病人在内。一般内科放在底层尽端靠近出入口的地方，诊室需保持相对负压同时要加强通风，以防交叉感染。外科除专用诊室外还会有换药室及门诊手术室。大型医院除普通外科外，还设有各种专业，如胸外科、泌尿外科、骨科、烧伤外科等。除一般共用的换药室、治疗室、消毒室外还会有敷料准备室、石膏室、泌尿科检查室或膀胱镜室等。外科病人多有外伤，有的还要进行换药及小手术，故需保持正压，洁净度要求要高一些，以防止伤口感染。6产科门诊主要是对产妇进行产前产后检查，计划生育手术、小手术等就诊者，她们多数并非病人。妇科病人诊察后还需治疗，因而妇、产以分室设置为宜。产科应采取相对正压，防止她们受到感染。大型医院可将妇产分科设置，产科另设出入口，尽量减少与病人接触的机会。为防止小儿与成年患者相互感染的机会，儿科也应有单独出入口。儿科诊室必须设置儿科初检和隔离室。儿科病人必须有单独取药窗口和专用化验室。若这些用房均单独设立，又会浪费大量人力和设备，只有大型医院才有条件考虑。有的医院只设内儿科，门诊内、儿两科合并设置，在检查过程中，如发现有传染病患者应立即采取消毒隔离措施，避免传染病扩散。设置预检室（鉴别诊断室），分别组织传染与非传染的隔离就诊路线是完全必要的。儿科预检室可分设几个隔离室，如发现传染病即在此室诊察处理。患者离开后，立即封闭消毒，另开放第二室作为预检室。此法不需另设隔离室。大型医院儿科患者入口即进行预检，发现可疑传染病即分别进入呼吸或消化系统传染病的隔离室。这些隔离室另有出口，不与一般病儿相遇。6此外，为了方便门诊病人的治疗，各医院在门诊还设有一些治疗科室，让病人在不住院的情况下，能够得到治疗。当然，这一般都是风险性较小的治疗。1、门诊治疗室 是专为方便病人在门诊进行一般治疗而设，如打针、换药、腰椎穿刺、骨髓穿刺、十二指肠引流、导尿等检查、治疗，都可以在门诊治疗室进行。许多测试表明，门诊的感染传播又以空气传播及接触传播为主。特别是治疗室空间小，人员流动量大时为减少交叉感染的发生，空气消毒、过滤及加强通风对净化空气起到非常重要的作用。2、门诊观察室 主要收留急诊已明确诊断，只需短期治疗、观察或暂时住院困难的病人，以及门诊手术或特殊治疗后需要观察的病人。留观时间一般在37天，最多不超过2周。可以参考病房的空调设计要求。13.2 其他部门1ashrea标准中对医院主要部门的温湿度和通风情况做了详细的规定和解释。对温度的要求比较特别的是手术室、分娩室和急救手术室，要求在2024，而其湿度也要求比较高，在5060%，从而既起到了抑菌的效果，又使医务人员和患者处在一个比较舒适的环境之中，与我国的2225和5060%略有不同。易感染病人使用的隔离病房应采用全空气系统，排风直接排至室外。每间病房设有单独的温控器，气压与周围区域相同。特护病房保持正压。保护隔离