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华南某医疗救护站通风与空调设计

编辑: 墨墨来源: 转载时间: 2023-09-25 08:16:15浏览次数:2428
医疗救护站通风与空调设计

1 工程概况

该工程位于地下1层,总建筑面积为37 177.77 m2,人防总面积为10 668.68 m2,其中战时医疗救护站防护面积为1 463.63 m2。战时为人防医疗救护站,掩蔽人数为150人,平时作为机动车库使用。

2 战时通风空调新风量确定

2.1 清洁通风新风量LQR

战时清洁通风时,室内人员新风量标准为15~20 m3/(人·h)。清洁通风时掩蔽人员的新风量LQR按下式计算:


式中LQR为清洁通风时按掩蔽人员数量计算所得的新风量,m3/h;n为人防工程内掩蔽总人数,人;L1为清洁通风掩蔽人员新风量设计计算取值,m3/(人·h)。

计算得LQR=2 250~3 000 m3/h。医疗救护站内功能房间较多,部分房间在清洁通风时需要负压排风,经计算总排风量Lp≈6 900 m3/h>LQR。当排风量Lp大于按人员新风量指标计算的新风量LQR时,清洁通风设计新风量应按排风量的1.05~1.1倍确定,因此,清洁通风新风量LQ按7 400 m3/h设计,人均新风量为49.3 m3/(人·h)。



2.2 滤毒通风新风量Ld


在滤毒通风时,为确保室外染毒空气不渗漏到工程内部,应采用全工程超压排风。工程内清洁区的超压值不应小于50 Pa,人员主要出入口最小防毒通道的通风换气次数不应小于50 h-1。超压排风由清洁区依次经第二防毒通道、检查穿衣室、淋浴室、超压排气阀、脱衣室、分类厅、第一防毒通道、扩散室,排至室外。滤毒通风时的新风量Ld应分别按式(2),(3)计算,并取其中的较大值。


式(2),(3)中LR为滤毒通风时按掩蔽人员计算所得的新风量,m3/h;L2为滤毒通风时掩蔽人员新风量设计计算取值,m3/(人·h);LH1为人防工程内部保持超压值所需的新风量,m3/h;LF1为人防工程主要出入口处的最小防毒通道有效容积,m3;L1为人防工程主要出入口处的最小防毒通道的设计换气次数,h-1;Lf为人防工程内保持超压值时的漏风量,m3/h,超压值大于50 Pa时按清洁区有效容积的7%计算。

计算得LR=150 m3/(人·h)×7人=1 050 m3/h,LH1=26.6 m3×50 h-1+3 474 m3/h×7%=1 573 m3/h,LH1>LR,滤毒通风新风量Ld设计值取1 573 m3/h。

滤毒通风时新风量小于清洁通风时新风量,取清洁通风时新风量7 400 m3/h用于夏季空调冷负荷计算。



3 隔绝防护时间校核

隔绝通风时,隔绝时间不应短于6 h,室内CO2体积分数不应大于2.0%。隔绝防护时间按式(4)进行校核。


   式中τ为隔绝防护时间,h;V0为人防工程清洁区内的容积,m3;C为人防工程内CO2容许体积分数,%;C0为人防工程内CO2初始体积分数,%;C1为人防工程内每人每小时呼出的CO2量,取25 L/(人•h)。

根据清洁通风人均新风量,查得C0≈0.11%。取V0=3 474 m3,计算得τ=17.5 h,满足规范要求。

4 冷、湿负荷计算及调温除湿设备的选择
4.1 冷、湿负荷计算
战时医疗救护站埋于地面下,且四周为较厚实的钢筋混凝土墙体与土壤或地下室相邻,围护结构热阻大、温差小,因此,围护结构的传热量可以忽略不计。围护结构表面的散湿量应计入湿负荷中,新建工程大多采用同类情况的经验数据。

4.2 调温除湿设备的选择
医疗救护站内空调冷热源选择风冷调温除湿机比较合适,主要是考虑到:1)防空地下室内夏季空调冷负荷较小、以除湿为主,且为了控制相对湿度需要将制冷除湿后的空气进行再热后送入室内。调温除湿机可以利用压缩机排出的高温高压气体进行空气再热。2)工程内部没有水源,宜采用风冷主机。除湿机由制冷机组和风机组成,制冷机组应与风机的风量相匹配才能使除湿量达到最大,风量过大或过小都不利。一般情况下,制冷量与风量的比值在16.7~21.0 kJ/kg之间对除湿机的除湿性能比较有利。因此,一定型号的除湿机都配有额定风量的风机。在实际使用中,应使除湿机在额定风量下运行,以充分发挥除湿机的除湿能力。由湿负荷查产品手册得,当除湿机名义除湿量为90 kg/h时,其额定风量为24 000 m3/h,额定制冷量为153.6 kW。名义工况:进风干球温度27 ℃,湿球温度21.2 ℃。
空气处理流程:由室外新风状态点W与室内回风状态点N混合至状态点C接着冷却除湿至机器露点L,再等湿加热至状态点O后送入室内。
经计算,所选调温除湿机能满足要求。



5 第一密闭区分类厅通风设计

清洁通风时,第一密闭区的空调由清洁区内送风系统直接送风,满足其空调及常规的通风换气要求。滤毒通风时,第一密闭区分类厅属于轻微染毒区,医护人员和伤员在此停留时间较长,必须通过通风换气的方式把此处的毒剂浓度控制在安全浓度下,其设计通风换气次数不应小于40 h-1。分类厅的最小使用面积为40 m2,室内顶板下净高若按3.6 m设计,则其通风换气量达到了6 480 m3/h。滤毒通风时,这么大的换气量若采用清洁区内的新风进行换气,不但新风处理能耗大,而且不利于工程第一、二防毒通道的超压排风,很难控制超压排风的超压值和换气次数。因此,分类厅设置自循环滤毒通风装置,其通风及滤毒设备设置在第一密闭区专用房间内。

滤毒通风时,为了满足防毒通道的换气次数需求,由清洁区通过防毒通道至分类厅的最小通风量为1 330 m3/h。因此,分类厅自循环滤毒通风装置的最小风量Lz=6 780 m3/h-1 330 m3/h=5 150 m3/h,需要选用额定风量为1 000 m3/h的过滤吸收器至少6台。

可见,分类厅的换气量直接影响滤毒通风装置的投资,而换气量又与分类厅的体积直接相关。因此,通风设计应与建筑专业密切配合,在满足规范及使用要求的前提下将分类厅的面积做到最小、层高做到最低,以节约投资。



6 空调室外机的防护

6.1 冷热源的防护

人防医疗工程战时使用的空调系统应设置有防护的冷热源。若工程内部没有水源,空调系统宜采用风冷系统。风冷室外机组可设置在战时柴油发电机房内,也可以设置在进、排风都有防护设施的防护室内。



6.2 进、排风机风量计算

压缩机出口气体的冷凝散热量Qr按下式计算:



式中k为制冷机制冷时耗功的热量系数,对于压缩式制冷机,取1.2~1.3。

制冷除湿机组运行时压缩机的部分热量用于再热送风,因此,室外机组冷凝器的散热量为Qr-R0。

防护室的通风量按消除余热量计算:


式中Lkj,Lkp分别为空调室外机防护室进、排风机计算风量,m3/h;ρ为空气密度,kg/m3;cp为空气的比定压热容,取1.01 kJ(kg•℃);tp为空调室外机冷凝器排风温度,取45 ℃;tw为室外通风计算干球温度,℃。

根据式(6)计算得,通风量为37 283~41 530 m3/h。



6.3 空调室外机防护室设计的注意事项

1)进、排风竖井室外通风口应保证一定的距离,室内排风机入口风管应与空调室外机组的排风机出口相连接,避免通风短路;2)进排风扩散室的悬板活门额定通风量不得小于根据式(6)计算的通风量;3)防护室应设置空调室外机安装与检修用的防护通道;4)空调室内外机之间的制冷剂管道穿过防护墙体时应采用防护密闭措施。


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