隔离病毒医院自控设计.doc

北京海奇尔自设备有限公司目 录一、 前言二、 负压隔离病房的意义三、 手术室和负压隔离病房自控系统设计目标四、 手术室和隔离病房的负压控制五、 北京海奇尔自控设备有限公司简介六、 本项目暖通自控设备七、 报价八、 结束语一前言首先，感谢XX市第四人民医院甲方对我公司的信任与支持，使我司有机会参与XX市第四人民医院项目的投标。 我司根据甲方提供的资料和甲方要求，对XX市第四人民医院的自控系统进行了细化设计。我们希望通过这次设计不但能完全满足甲方的要求，并且也能充分展示我们作为智能化楼宇系统公司在楼控系统设计和节能等高科技方面的能力。按照工程的要求，我们对XX市第四人民医院的冷水机组、空调系统、新风系统、并在个系统独立运行的基础上，为实现节能优化与科学管理而集成为一个具有开放性与可扩展性的楼宇集成管理系统。在中央控制室，可以对所用设备进行集中监测、控制和自动化管理，最终提供一个完全满足传染病医院有关舒适、节能、方便、管理高效要求的理想环境。再次感谢贵方给予我公司为您提供洁净空调自控系统设计及服务的机会。真切希望合作成功!二. 负压隔离病房（传染病病房）的意义现代化医院的建设中越来越重视对手术部和隔离病房洁净度的要求，也越来越重视智能化系统在医院中的应用。医院的手术部和隔离病房包括多间和辅助用房，分不同的洁净级别，是医院中最重要也比较特殊的区域，由于其建筑功能和机电设备的特殊性，其智能化系统的应用也有别于通常的智能化系统。 在洁净手术部和隔离病房智能化系统中一般包括净化空调自控系统、手术部和隔离病房电视监控系统、闭路示教系统、医护对讲系统、背景音乐系统和综合布线系统。该系统设计除了遵守通常的各种民用建筑标准规范外，还需遵守综合医院建筑设计规范和医院洁净手术部和隔离病房建设技术规范等行业规范，此外还需综合考虑到系统的先进性、经济性、可扩展性，并注重对手术部和隔离病房的洁净度的保证，对机电设备的综合管理维护和医务人员工作的方便高效。为了适应传染病防治工作和突发疫情的需求，给社会提供不污染周围环境的传染病医院，同时也给一线医护人员提供安全的工作环境，XX市传染病院新建了一栋六层负压隔离病房楼。特别是在2003年冬春交接之际，我国及世界其它部分国家爆发了人类史上首次有记载的传染性非典型肺炎和现在流行的甲型猪流感传染病的爆发。三、手术室和负压隔离病房自控系统设计目标 1、手术部和隔离病房洁净度目标 洁净手术部和隔离病房的各类用房按细菌浓度划分为百级、千级、万级、十万级四个级别，并以空气洁净度级别作为必要的保障条件。手术部和隔离病房的洁净度是一个综合指标，需要在手术部和隔离病房的装饰、选材、施工和净化空调机组的选型上进行综合精心的考虑。对于智能化系统，需要通过合理的设置监控点，及时反应手术部和隔离病房的内部环境和工艺设备参数状况。 2、手术部和隔离病房温湿度目标 规范中对手术部和隔离病房温度要求在2225，但实践发现该范围太窄，经常设定温度需低于22，所以一般控制在1825之间（美国的ASHRAE手册的应用篇要求净化空调系统能够保证手术室的温度在1724范围），为了增加灵活性，设定温度在手术部和隔离病房内可调。 在洁净手术部和隔离病房温湿度控制中强调了对湿度的优先控制，这是区别于一般的空调自控系统的重要一点。这是因为，据研究，相对湿度50%时，细菌浮游10分钟后即死灭，相对湿度更高或更低时，即使经过2小时，大部分的细菌还活着。 3、手术部和隔离病房负压及负压梯度目标 负压值是指污染区域空气压力与相对非污染区域空气压力的差值，一定的负压值用来控制污染区域空气向外扩散。负压梯度是指隔离病房的病室、卫生间、更衣间等负压控制区域有序的压力梯度差值，负压梯度用来保证空气从低污染区向高污染区流动。一般来讲，不同等级的负压控制区域之间的静压差应不小于5Pa负压控制区域与室外的静压差，应不小于l0Pa20Pa，以15Pa为宜，但是各类负压房间的具体负压值应根据负压梯度加以确定。依照医院洁净手术部建筑技术规范、传染病医院建筑设计规范(讨论稿)、生物安全实验室建筑技术规范，参考国内有关工程情况，结合当地情况，将更衣间的负压值设为一15Pa，将病室的负压值设为一30Pa，将卫生间的负压值设为一35Pa。本工程总体的压力梯度排列：医务人员用房)医务人员走廊)更衣间)病房)病房内卫生间，使病房内受污染的空气不能泄漏到其他区域。4、手术部和隔离病房风量目标 手术部和隔离病房的新风量需要满足60m3/h.人、46次换气/h，同时补偿室内的排风并能保持室内的正压，一般对百级手术室每间不小于1000m3/h，对千级、万级手术室每间不小于800m3/h，对十万级手术室不小于600m3/h。 为实现该目标，楼宇自控系统相应必须设计如下功能及设备配置： 对手术室内温度、湿度、微压差的监测。相应配置室内温度传感器、室内湿度传感器和室内微压差传感器等设备。 对手术室内的温度、湿度进行自动调节。相应配置冷水电动调节阀、热水电动调节阀及其执行机构和用于控制加湿量的加湿电磁阀（加湿器一般由暖通工艺系统提供）。在夏季，空气一般高温高湿，则在新、回风混合后，先在表冷段进行冷却除湿，以达到要求的湿度，这是一般温度会低于设定温度，然后在加热处理，以上升到要求的温度。在冬季，空气一般低温干燥，则在新、回风混合后，先进行加热处理，然后进行加湿，以达到要求的温湿度。在过渡季节，监测室外的温湿度，以尽量利用室外的凉爽空气。 对手术室内的微正压的自动调节，由控制变频风机和排风机的风速而改变风量来实现，相应需控制和监测送风机和排风机的运行频率，监测送风出口和排风出口的风压，相应设置风道压力传感器（风机的变频装置包括在净化空调机组工艺设备中）。 由于手术部和隔离病房的洁净度为整个手术室的综合指标，涉及到自控系统，需要保证对三级过滤器两端压差的监视，当超出设定范围时报警更换。 第一级空气过滤器设置在新风口或紧靠新风口处，第二级应设置在系统的正压段，第三级应设置在系统的末端或紧靠末端的静压箱附近。对这三级空气过滤器的两端压差进行监视，相应的设置空气压差开关传感器。 过滤器为一次抛弃型，所以过滤器的堵塞报警限的设置需要根据现场进行整定。 在风机停止运行时，关闭新风阀，阻止室外脏空气的进入。手术部和隔离病房必须保证最小新风量的要求，百级手术室要求换气46次/小时，该目标主要由暖通工艺设备在选型时保证，对于自控系统，需要保证风机启动与风阀的联动，保证最小的送风机运行频率。 对新风阀、回风阀进行控制和开度监测，相应配置新风阀执行机构、回风阀执行机构。 对室内CO2的浓度进行监测，当浓度超限时，提高风机的频率，加大送风量。 自控系统的设计必须保证手术室内的医务人员对环境控制的简便快捷。 在手术部和隔离病房设置分监控室，设置监示器，便于医务人员对手术部和隔离病房的净化空调自控系统进行全面的监控和管理，监视及记录手术部和隔离病房的环境参数及工艺设备的工作、故障状态，远程对环境参数的设定进行修正，远程对控制参数进行调整，异常时对设备进行远程控制。相应设置计算机一套（主机、显示器、打印机和不间断电源）及软件系统。 在手术室和隔离病房内设置智能综合监控面板。便于医务人员在手术过程中就地读取手术室内的温度、湿度、微压、风机状态，显示机组的运行状态和故障报警，就地改变温度的设定值，就地改变机组的工作模式（开机、待机和关机）等。为了手术室和隔离病房的美观和操作方便。 自控系统的设计考虑到节能目标。节能的措施完全由软件编程实现。 对室外温度、湿度的监测，为节能和温度控制提供参考数据，相应设置室外温度传感器、室外湿度传感器。 设置机组的开机、待机、关机三种工作模式。不同模式下，风机运行、水阀调节、控制精度不同，以在保证使用的要求前提下，节省能量消耗。在手术室内的综合智能面板上配置三种工作模式的切换开关。关机模式时（如夜间），不对温湿度进行控制，仅保证手术室和隔离病房内微正或负压，此时一般可以间歇停风机或低速运转风机，关风阀及水阀；当手术室和隔离病房处于待机模式时（如白天暂时不用或没有病人），送风机可在低频率下运行，减小新风量，降低能耗，适当放宽温湿度范围（如温度扩大到2 ，湿度扩大到 20%，粗调）；当需要使用时，再设置为开机模式，风机高速运行，并缩小温湿度范围（如温度保证1，湿度保证在 10%内，细调），并在短时间内保证足够新风量。 通过对手术部和隔离病房的电视监控管理，及时掌握手术室的使用状况，为设备的节能使用创造条件。 在湿度保证的前提下，禁止冷、热水阀的同时打开，杜绝能量的抵损。 在过渡季节，参考室外温度和湿度，尽量利用室外的凉爽空气进行吹扫；在夏季，利用夜间的凉爽空气对手术室进行吹扫； 自控系统的设计保证工艺设备的连锁联动、安全保护。 对送风机和排风机的工作状态、手自动状态、故障状态进行监测，对送风机和排风机进行开关控制，保证送风机和排风机的联动。该部分需要与风机的强电控制箱进行电气接口，要求相应电气回路应留有弱电接口。 风机运行与风阀开关连锁，在风机运行前，打开风阀，保证风量要求；风机停止，关闭风阀，阻止外部脏空气的进入，延长过滤器的使用寿命。 风机运行与冷热水阀开关连锁，当风机停止时，在非冬季，关闭冷水阀和热水阀，即机组停止工作；在冬季，关闭冷水阀，但热水阀保持一最小开度，防止盘管冻裂。 如果在北方地区，设置防冻开关，在冬季，如果温度过低时，将热水阀开到最大并关闭新风阀，以保护冷、热盘管。需要相应配置防冻开关。 为防止对室外空气的污染，需要对排风过滤器进行监测。相应设置排风过滤器压差开关传感器，当排风过滤器堵塞时进行及时的报警更换。四、手术室和隔离病房的负压控制1）缓冲间、房病、卫生间均设计紫外灭菌灯装置，控制按钮置于清洁走廊，便于控制。2）风机控制： 排风机组和净化送风机组的设计联动互锁装置，实现病房使用时先开排风机后开送风机、关闭时先关送风机后关排风机的顺序起停，从系统设置上确保病房保持负压。3）压力控制系统：病室、缓冲间、卫生间均设置微压差传感器，时刻跟踪室内的压力变化；且将压差信号反馈到智能控制仪表，仪表通过内部的PID控制模块控制、调节电动调节阀，以确保房间内压力指标。4）监视系统：监视系统选用楼宇控制专用硬盘录像机系统,设置全方位彩色摄像头对病室进行全方位监控。 5）报警系统负压病室设置压力报警，当室内压力高于警戒值，自动启动声光报警。负压隔离病房楼空调通风系统自动控制的具体实现1、 压差控制在洁净室设计中洁净区与非洁净区之间的静压差应不小于50Pa。洁净室内的正压值是由送入新风量的大小来保持的。即送风量大于回风量、排风量、漏风量之和。一旦洁净室的结构等基本确定，在运行过程中，保持正压可以通过控制新风量或回风量来实现，即通过控制新风门或回风门的开度来实现。送、回、排风系统的启闭应联锁，正压洁净室联锁开启程序是先送风，再回风、排风；关闭时联锁程序相反。负压隔离病房联锁程序与正压洁净室相反病房内排风量大于病房的送风量，保持病房内为负压，系统的开机顺序为先排风，再送风，然后送风加热或空调器。在实际运行中负压的实际值还与房间的构造、渗透缝隙和人员活动等因素有关。因此设置压差传感器检测房间的负压也是十分重要的。用压差传感器检测房间负压可以是间歇式的测量或是连续式的压力监测。连续性的检测的优点在于当室内压力值偏低时可以即时提供声光报警信号，并调整通风的控制系统。2、 空气净化一般的净化空调系统中，空气净化处理采用空气过滤器。通常情况下安装初效过滤器和中效过滤器后空气洁净度可以达到10000级采用亚高效空气过滤器空气洁净度可以达到1000级。而对于有超净要求的洁净间还应安装高效过滤器空气洁净度可以达到更高，如100级甚至更高。工程新风送风空调净化机组设初效过滤段、中效过滤段、风机段、表冷(加热)段，由送风管道送入各房间。空调器回风口设除菌过滤器(便于更换)，过滤自循环风中的空气粒子。排风机组设中效过滤段、亚高效过滤段、风机段、紫外线灯灭菌段，带调节阀。排风亚高效过滤器处安装自控仪表对过滤器的气流阻力变化进行自动检测和报警。通常采用差压法测量过滤器前后的压差并将此差压信号进行显示和根据设定的差压限值报警以便及时清洗或更换。排风亚高效过滤器在阻力达到初阻力一倍时，更换过滤器。排风系统过滤器作为医疗用品在使用后统一消毒焚烧处理。3、 温度控制A、冷却的控制预冷却是用于对室外新风的冷却其实现的方法一般是通过粗调式的双位控制或精确性的比例积分控制。二次冷却是对预冷却后的空气进一步作较精确制冷处理以达到室内所需的温度。其控制原理与一次冷却相同但一般采用精确的比例积分控制，即通过调节表冷器冷冻水调节阀开度，实现其流量控制，达到精确的温度调节目的。B、加热的控制空气一次加热又称预加热，一般采用控制热水的调节阀开度实现温度控制；当采用电加热时通过晶闸管电力控制器，控制其加热电功率实现温度控制。空气二次加热，其控制方式与一次加热的情况基本相同。C、湿度控制） 加湿处理及控制加湿操作一般是在冬季或过渡季节当空气干燥时进行。空气加湿的方法比较多，通常采用蒸汽加湿器和电加湿器的开关控制或功率调节。本工程采用蒸汽加湿根据湿度控制要求，可通过对电磁阀进行位式控制或采用二通调节阀进行连续调节来实现。2） 除湿处理及控制空气冷却干燥处理常用表冷器来完成，进行湿度控制时是通过调节表冷器的冷媒(如冷冻水)流量来实现。当湿度高于要求的值时，可通过加大冷水阀的开度来加大其流量，实现除湿(即干燥)处理。应该说明的是由于空气的物理特性，其湿度的控制相对比较复杂某一参数进行调节时，也会引起另一参数的变化，在工艺设计和自控方案设计时都应充分考虑到这一特点。D、其它控制与空调节能对负压隔离病房而言，除上述必需保证的技术指标外，还有安全、节能等要求，主要有以下几方面：1） 风机故障报警通过检测风机的风流状态判断风机是否正常工作。若因电机烧毁或皮带松动等原因导致风机停转，应立即报警。2 ）风机变频控制为保持洁净间内稳定的压差或一定的新风排风比，可以对风机(电机)转数实施变频控制。实践证明，变频控制比单纯的风门开度调节控制效果更佳，而且可大幅度节约电力消耗，因为在空调系统中，风的输送占电能消耗的最大比例。而风门控制实际上是通过节流装置来实现气流的改变。3 ）水泵变频控制在一泵对一调节系统时，采用变频调速(水泵转数)实现流量控制比采用节流装置(即调节阀)为佳。这种方式不仅体现在控制效果更好，同时体现在大幅度节约电力消耗上。4） 节能程序由于计算机控制系统的应用使节能控制成为现实。除了上述针对空调系统工艺特点实施的节能控制手段外，计算机控制还可实现如焓差控制、夜晚循环、最佳启停等。当然，对于其他某个特定功能的建筑其节能程序应根据其具体情况进行编制，以达到最佳的节能效果。五北京海奇尔自控设备有限公司简介北京海奇尔自控设备有限公司是专业从事设计、生产、销售、暖通（空调、采暖、通风）自控控制设备和楼宇控制设备的高新技术企业。 海奇尔公司主要产品有：中央空调末端温度控制器、电动阀、电动调节阀、电动风口、联动控制器、神奇电话远程控制器、网络集中管理控制器、中央空调计算机集中监控（DDC）控制系统等产品。 海奇尔公司作为从事楼宇自控的专业公司，拥有众多产品供您选择。多种完善产品和系统集成方式的多样化能满足您在楼宇自控行业不同的应用要求，能为您提供更完善的自控系统解决方案。同时公司与一些国外知名企业也建立长期的合作关系，将联手为您提供最完善的自控产品及自控系统解决方案。 海奇尔公司以人为本，技术创新求“变”，质量稳定求“品”，客户至上求“实”的经营理念，愿与各界人士共同协作，促进民族工业和楼宇信息技术的发展，立足在行业前列。部分项目工程名录北京市凤山旅游度假村 中国兵器办公楼 北京园山大酒店北京劳动大厦（亚奥国际宾馆） 北京百富国际商城 石家庄市世纪时代 陕西省神木荣民大酒店 西安市海景国际大酒店武汉市地区中心医院 北京无双别墅 石家庄植物园 安徽黄山胶囊厂洁净车间天津鑫高宠物用品厂房综合楼 天津市顶正包装公司办公楼天津金耀制药附属楼 武汉大唐盛世娱乐城湖北石首凯越大酒店 北京市昌平区工商局北京市昌平区技术监督局 北京市昌平区税务局北京市昌平区地税局 北京京开科技圆北京清河高尔夫球服务楼 北京昌平华彬大厦北京昌平华彬庄园小区 合肥广电中心大厦 呼和浩特市广电中心大厦 山西运城工商局 北京回龙观时代广场 北京回龙观苏宁电器城 北京良庄美廉美超市 北京房山干部管理学院（党校） 陕西汉中市公安局办公楼 北京温哥华别墅（改造）本公司可以提供从系统方案设计、施工图设计、系统的成套安装和调试以及用户境外培训等全系列的服务。所提供的各种现场传感器、不同尺寸的阀门到多种控制器等全系列控制设备都由自己制造。另外，美国江森自控有限公司的各种产品还被许多著名公司配套使用，其可靠性让用户非常放心。六本项目暖通工程自控设备XX市人民医院建于2009年七月，总建筑面积 7732 平方米。共有空调机组十六台。冷水机组一台。 空调系统的主要作用是维持室内的恒温、恒湿。对于洁净空调还要担负起区域内空气净化的重任。空调系统主要是控制对制冷、预热、加热、加湿阀门的开度来调节温度和湿度。因为空气的升温和降温过程缓慢，要注意不能出现超调。另外对温度、湿度、压力等数值要进行监视和记录，便于通过对长期曲线的分析，找到最佳运行方式。另外，本系统服务于医院，具有工作性质上的特殊性。对空调机组的控制，主要实现如下的功能。控制送风机的启停；通过常开无源触点监测送风机电气部分运行状态及故障报警；监测初效及中效过滤器淤塞报警状态，确保机组正常运行，节省日常巡检人力；监测送风机压差，确定送风机机械部分运行状态；监测换热器表面温度，过低温度报警并联动相关设备，确保换热器使用安全；监测送/回风温/湿度；根据回风温度控制预热盘管水阀的开度，将新回风混合后温度维持为一定值；通过对加热盘管及表冷盘管二通电动调节阀的自动调整，实现对送风温度（设定点可调整）的控制 通过控制加湿蒸汽阀的开度，实现对送风湿度（设定点可调整）的控制；监测手术室和隔离病房中的环境压力，当偏离所要求压值时向工作人员发出报警；控制预处理新风风阀及回风风阀的开度；冷水机组冷水机组在夏季为空调系统提供冷水，在空调系统所消耗的冷量中，冷水机组所消耗的能量占有很大比重，因此，冷水机组是空调系统的耗能大户，控制系统设计的优劣将直接影响节能效果。冷水机组共有1台冷冻机组，1台冷却风塔，2台换热器，3台冷却泵，3台冷冻泵。冷水机组常规监控功能有：控制冷冻机启停，监测运行状态及故障报警；控制冷冻水泵启停，监测水泵的运行状态及故障报警；控制冷却水泵启停，监测水泵运行状态及故障报警； 测量冷冻水管的总供/回水压力； 控制冷却塔风机启停，监测运行状态及故障报警； 控制补水泵启停，监测运行状态及故障报警； 监测膨胀水箱高/低液位； 监测冷冻/冷却水水流状态； 监测冷冻水、冷却水供/回水温度； 监测冷冻水回水流量； 冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵、补水泵、冷却塔运行时间累积； 通过计算冷冻水的总供回水温度和回水流量，计算出空调系统的冷负荷；根据实际冷负荷来决定冷冻机的启停组合及台数，以便达到最佳的节能效果； 根据冷却水供回水温度，控制冷却塔风机的启停及运行数量； 控制冷冻水旁通阀的开度，以维持要求的供回水压差。二、控制方案及实现方法1.控制方案目前空调控制系统主要有直接数字控制器（DDC）和现场总线两种控制方式。基于DDC控制的简便、灵活，结合本系统控制点数较少，而各空调系统及冷冻机组距中央控制室较远（最远为1100米）的实际情况，我们采用了DDC控制方式。虽然1个DDC的输入输出点数不能满足每个系统的要求，但是因为DDC具有较强的扩展能力，能够挂接不同类型的扩展模块，I/O点数量也能满足要求，完全可以满足DDC联网的要求。DDC分配方案：每个空调机组使用一台DDC来控制本机组的运行；冷水机组和照明系统各使用一台DDC进行控制。除照明系统外，在各机房内都安装了DDC控制柜。特殊要求：方案设计时要考虑到医院工作的一些特殊性。在不得已出现手动控制的情况下，应及时屏蔽掉时间表控制方式，防止手术和隔离病房工作期间出现净化空调停运的情况。在冬季运行时，可能会因发生防冻报警而停机，而在进行手术时和隔离病房又不能停止净化。所以采取了在新风入口处增加一个混合箱，将回风引入混合箱的措施，这样使新风和回风得到充分混合，再进入机组时，就不会因新风温度过低而引起报警。 另外，为保证手术室和隔离病房的正常工作，不会发生某设备的故障停机，设计设备和控制要求一备一用（互为备用方式）。2.空调机组以往的楼宇自控系统中，要使用通信控制器（NCU或NCM）来完成操作站与直接数字控制器（DDC）间的通讯，再由NCU接入计算机，NCU中储存有历史数据和部分程序。因为DDC的存储器容量较小，不能储存大量的数据和复杂的程序，因此用脚本程序替代NCU中的程序，利用江森软件的人机界面和实时数据库保存数据，把DDC直接与计算机相连，直接将数据送入计算机操作站，取代通信控制器NCU。DDC内要存储冬季和夏季两套程序，再相应季节进行手动转换。空调系统控制还要对一些机组的故障进行报警提示，对于某些特殊的报警还要自动进行紧急处理。例如，冬季发生低温断路报警时要紧急停机，并将预热、加热阀门打开。并且报警不能自动复位，必须在现场进行复位。复位后风机恢复原运行状态。这主要针对北方冬季天气较冷，新风进入风机时并不是和回风均匀地混合，会发生换热器表面