摘要：本文作者根据多年来的工作经验，结合实例，详细探讨了某医院外科大楼的中央空调设计方法，供参考。
关键词；设计参数；设计方案；中央空调；运行
1设计参数
1.1室外计算温湿度
夏季：干球温度34.2℃，相对湿度79%；
冬季：干球温度7℃，相对湿度80%。
1.2室内计算温湿度
表1
2设计方案
2.1空调系统的确定
该建筑是集各诊室、抢救室、手术室、病房、办公室、等各种功能房于一体的综合性建筑，要求从经济维护、管理角度兼及其它考虑空调方式。第七层手术室选用集中式送风，其余各层选用半集中式风机盘管+独立新风空调系统。这是一种将集中处理的室外空气通过风管送到每个房间，与房间里的空调器（风机盘管）同时对房间里的空气进行调节的空气调节系统。
半集中式风机盘管+独立新风空调系统：
优点：
⑴层高为3.9m，空间较高可安装风管。
⑵当和新风系统联合使用时，新风管较小。
⑶灵活性大，节能效果好，可根据各室内负荷情况自行调节。
⑷使用寿命较长。
⑸安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间。
⑹减少各空调房间互相污染。
2.2设备配置
2.2.1冷负荷的概算
1-14层除7层外设计冷负荷为173.5万大卡，其中7层手术室冷负荷为34.13万大卡。
该建筑总冷负荷为Q=207.63万大卡，选用同时使用系数0.85，冷损系数1.1，则系统冷负荷为194.2万大卡。
2.2.2空调机组的配置
根据各房间的使用要求、使用时间及经济运行集中管理原则，1-14层除7层外选用两台燃气型溴化锂制冷机组，可夏季制冷和冬季供暖。每层在走廊安装一台吊顶式新风机组，用风管送风到走廊和房间，按建筑朝向每层分为东西、南北两个区。第7层手术室采用设置独立冷（热）源，洁净手术部的机组设置独立于整个大楼的冷（热）源，可以使洁净手术部的工作运行更加灵活可靠，此外，需为第7层手术室的空调通风系统配置独立的供电系统，以保证手术室的正常运行。
2.3气流组织
拟选用散流器平送。由于散流器平送方式，一般适用于室温允许波动范围有要求，层高有限制的空调空间，送风射流沿着顶棚径向流动形成贴附射流，保证工作区稳定而均匀的温度和风速，故采用之。气流组织采用上送上回的方式。第7层手术室采用大风量层流式空气净化方式，在送风口处设置静压箱，通过正对手术台的吊顶送风口对手术区域实行单向层流送风，达到稀释和排除操作范围内的灰尘细菌，再经回风口排出室外。
2.4空气处理方式
除7层外的各层采用风机盘管机组加独立新风系统方式。这种系统与病房要求的隔离性、灵活性、可调性和安全性相适应，另外室内噪声水平较为可取，但缺点是长期运行会容易滋生细菌产生二次污染。集中处理新风到室内状态，分配到各个房间，新风不承担室内负荷。手术室应根据不同的手术要求，按洁净度等级进行划分，专门设计净化空调通风系统。对于第7层手术室可采用用专门的空气处理机组将室外的新风进行过滤、冷却、加热、加湿、过滤杀菌处理再送入室内，在新风口、回风口及送风口分别安装粗效、中效、高效过滤器，在风管上应设置消声器。从节能及室内温湿度控制考虑，可采用一次回风与新风混合处理的方式。
2.5水系统形式
⑴冷媒水或热水在系统中循环，不与大气接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，这种管路系统不易产生污垢，管道与设备不易腐蚀，系统简单；不需要为提升高度的静水压力，循环水泵压力低，从而水泵功率小。所以一般来说，高层建筑高层区的水系统采用闭式循环。
⑵管制的确定。本系统仅要求冬季加热和夏季降温的系统、以及全年运行的空调系统，整个水系统内不要求有的房间加热、有的房间冷却，可以按季节进行冷却和加热的转换时，应采用两管制闭式系统。
⑶水量系统的确定。本工程是大面积空调且全年运行，在部分负荷时为节约水系统的输送能量，可在用户盘管处使用二通阀，在供回水管之间增加压差旁通阀，旁通水量影响回水温度的高低，从而调节主机的制冷量，以保持蒸发器供水温度。故选用变水量系统。
⑷同程式、异程式的确定。对于室内管网，尤其是带有吊顶的高层室内管网，用水点很多，利用调节管径的大小进行平衡，往往是不可能的。采用平衡阀或普通阀门进行水量调节，则工作量很大。因此水管路宜采用同程式。
2.6水系统分区
按建筑朝向，负荷分布，每层可分为东西、南北两个区。
3房间的空气处理过程计算
以普通病房夏季供冷为例，其余房间空气处理过程相同。普通病房的室内参数为：干球温度26℃相对湿度50%。根据室外计算值和室内要求参数计算围护结构逐时冷负荷取最大值1700，再根据设计资料计算人体设备照明负荷，按通常室内3人计算：
病房：人体显热63W/人，潜热45W/人，散湿量
W=68g/h.人，设备照明取45W/m2；
设备负荷：Q=45×21.6=972W
人体冷负荷：
Q=nφqx+nφqq=3×0.96×63+3×0.96×45=311W；
人体湿负荷：
Wr=1/1000×3×0.96×68=0.196Kg/h；
病房Qmax=1517+972+311=2800W。
根据医院设计要求，该房间的新风量取30m3/（hm2）。
本系统采用新风加风机盘管系统，将新风直接处理到室内焓值，不承担室内负荷，新风管将新风送入风机盘管回风箱，和室内回风混合后经过风机盘管处理再送入室内，处理过程考虑送风温差为△t=8℃。
病房：tn=26℃，ф=50%，总余热量ΣQ=2800W，总余湿量ΣW=0.196Kg/h。
⑴热湿比ε=Q/W=2800/196×3600=51428；
⑵io=36KJ/Kg，in=im=iL=53KJ/Kg；
⑶G=Q/(in-io)
=2800/(53-36)
=0.165Kg/s=495m3/h；
⑷确定新风量：
Gw=30×3=90m3/h=0.03Kg/s，
新风比：0.03/0.165=0.18，
回风量：
GF=G-Gw=0.165-0.03=0.135Kg/s=405m3/h；
⑸风机盘管冷量：
Q=G(im-io)=0.165×(53-36)=2800W；
⑹由G=396m3/h、Qo=2800W选择风机盘管新风冷负荷：
tw=34.2℃，фw=79%，in=99KJ/Kg，
Qw=Gw(iw-in)=0.03×(99-53)=1380w。
其他房间计算方法同上。
4气流组织及设备配置设计
病房的空调系统，由于风机盘管机组常处于湿工况（产生冷凝水），在病房中的盘管的湿表面很容易滋生细菌，常常成为室内的细菌源、尘埃源和气味源（细菌的代谢物）。因此，常因风机盘管湿工况诱发二次污染。一般在机组进出口配置高中效或亚高效空气过滤器，但并没有消除产生污染的源，只是将已发生的细菌除掉。由于加了高中效的过滤器，往往会引起风机盘管机组的风阻增大风量减小或者噪声过大。因此，本设计可建议采用目前较为先进的低阻抗菌过滤器，阻止细菌进入盘管，能够较好地解决问题。为了有效的提高房间的洁净度，可采用目前先进的臭氧杀菌技术，在新风机组送风管上安装特制的臭氧发生器，产生大量的臭氧，在风管里与空气混合，送入室内杀灭房间里的细菌；同时，可在房间里或室内送风管内安装紫外线灯，可定时开灯杀菌。以次可大大提高室内的洁净程度，净化空气。
5空调系统的运行调节
风机盘管机组加新风系统的运行调节可以分为日常风机盘管机组的局部调节方法和风机盘管空调系统的全年运行调节。
5.1风机盘管机组的局部调节方法
为了适应空调房间瞬变负荷的变化，针对本系统通常通过调节风机盘管的局部调节（手动或自动）方法，即调节风量、调节水量。
5.1.1风量调节
这种方式的应用较为方便。风机盘管的三速开关内有感温元件，可以设定室内空调温度，同时，通过高、中、低三档调节风机转速以改变通过盘管的风量。这时，随着风速的降低，盘管内冷水平均温度下降，供冷量减少，送风含湿量减少，室内相对湿度不易偏高，但要防止水温过低时风管表面结露。此外，随风量的减小，室内气流分布不太理想，必须要满足房间的换气次数。
5.1.2水量调节
当室内冷负荷减少时，可以通过直通或三通调节阀减少进入盘管的水量，盘管中的冷水平均温度上升，送风含湿量增大，房间相对湿度将增加。
5.2风机盘管空调系统的全年运行调节
对于新风不承担室内负荷的系统，可在夏、冬季节减少新风量，保证房间要求新风量，可降低新风处理负荷。在过度季节，可增大或全部使用新风直接提供室内风量，可停止主机的运行，节约能耗。
6结语
以上是对某医院外科大楼中央空调设计的分析，经过一段时间的跟踪测试，各项数据都达到了预期的效果，并且表现良好。但是，“SARS”疫情的出现给我们医院的中央空调设计提出了更高的要求，更新的课题，今后的医院的中央空调设计更应注重空气品质、流向、压力等要求，有待于我们进一步研究、探讨。
【参考文献】
[1]《空气调节设计手册》（第二版）,中国建筑工业出版社,1995年
[2]《暖通空调规范实施手册》,中国建筑工业出版社,2000年[5]郭庆堂主编《实用制冷工程设计手册》（底二版）,中国建筑工业出版社,1994年
