引言

隨著新的醫(yī)療技術(shù)對醫(yī)院建設(shè)標準要求的提高，同時為了更好的滿足病人對于就醫(yī)環(huán)境需求，全國各地都在對一些老舊醫(yī)院進行系統(tǒng)改造，改善醫(yī)療服務(wù)設(shè)施，提高醫(yī)技水平，從而更好地滿足社會需求。醫(yī)院屬于全年24小時運行空調(diào)的公共建筑，其空調(diào)耗電量往往會占總用電量的60%以上]，已經(jīng)成為單位面積能耗最大的公共建筑之一，因此在進行醫(yī)院改造過程中，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計既要滿足醫(yī)院環(huán)境舒適性的提升需求，同時也要考慮如何實現(xiàn)節(jié)能運行。與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)形式相比，溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)通過對溫度和濕度分別調(diào)節(jié)，較大程度地降空調(diào)系統(tǒng)運行能耗，同時提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，因此被越來越多地應(yīng)用到醫(yī)院項目空調(diào)系統(tǒng)中。本文介紹了溶液除濕新風機組+干工況運行風機盤管系統(tǒng)在上海市某康復(fù)醫(yī)院改造項目中的應(yīng)用重點分析了冷熱源的選擇，新風量取值計算，溶液調(diào)濕新風機組的設(shè)計選型要點，室內(nèi)末端式

風機盤管供回水溫度確定等問題。

1?溶液除濕溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的介紹

空調(diào)系統(tǒng)的濕負荷是冷負荷的重要組成部分，在夏熱冬冷地區(qū)的許多城市夏季平均相對濕度較高，傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)一般采用通過7℃低溫水的冷凝除濕方法除去室內(nèi)潛熱和顯熱負荷，采用這種方式除濕要求冷源溫度低于空氣的露點溫度，使得本可以采用高溫冷源排走的顯熱負荷，卻與除濕一起共用7℃的低溫冷源進行處理，造成了能量利用品位上的浪費。與此同時，冷凝除濕方式產(chǎn)生的潮濕表面成為霉菌等生物污染物繁殖的良好場所，使得醫(yī)院這類對于細菌病毒控制本來就有較高要求的場所嚴重影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)能夠較好的解決上述問題，其系統(tǒng)運行的基本原理是：采用溶液除濕型新風處理機組獨立承擔室內(nèi)所有的濕負荷，室內(nèi)末端的風機盤管為干工況運行,?實現(xiàn)溫度、濕度的獨立控制。空氣處理過程見圖1。

2?工程概況

本工程位于上海市，原設(shè)計使用功能為辦公樓，改造后成為一所集康復(fù)，理療，教學，培訓等功能于一體二級康復(fù)醫(yī)院。總建筑面積19273.75m2，建筑高度為22.4m，其中地下一層為

機動車停車庫，一層為住院大廳及康復(fù)理療區(qū)，二層為辦公區(qū)以及醫(yī)技區(qū)，三層至六層為病房區(qū)。

3?空調(diào)系統(tǒng)形式的確定

該項目規(guī)模屬于中小型建筑，同時又是改造項目，不具備增設(shè)大型機房的條件，為了簡化系統(tǒng)形式，因地制宜采用空氣源熱泵機組作為空調(diào)系統(tǒng)冷熱源。主機位于六層樓屋面?？照{(diào)末端采用預(yù)冷型溶液除濕新風處理機組+干式風機盤管的系統(tǒng)形式，夏季工況下室外新風由空氣源熱泵機組提供高溫冷水（14℃/19℃）降溫除濕后，再進入溶液調(diào)濕單元進一步除濕，達到送風狀態(tài)點。冬季工況下，室外新風由空氣源熱泵機組提供的熱水（40℃/45℃）加熱后，再進入溶液調(diào)試單元，通過溶液與熱空氣接觸，溶液吸收空氣熱量而釋放水分，從而實現(xiàn)對新風的加熱加濕。空調(diào)水系統(tǒng)原理見圖3。

4?溶液調(diào)濕新風機組的設(shè)計選型要點

4.1?空調(diào)系統(tǒng)新風量的確定

由于現(xiàn)行國家規(guī)范沒有很細地規(guī)定醫(yī)院的新風量，大多數(shù)設(shè)計師都是參照賓館每人30m3/h的量計算，而實際上由于醫(yī)院的特殊使用性質(zhì)，與其他類型的建筑相比，室內(nèi)人員密集、異味較重，由于衛(wèi)生清潔消毒所導致的室內(nèi)產(chǎn)濕量較大，因此醫(yī)院建筑對新風的實際需求遠遠大于該數(shù)值。對于病房等人員相對穩(wěn)定的房間新風量的確定可按照人員新風量計算，同時需要考慮人員數(shù)量的適當增加，對于大空間和診室等人員不確定的場所，新風量的確定可參考《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》（送審稿）相關(guān)規(guī)定按照換氣次數(shù)計算。

4.2?溶液調(diào)濕新風機組的設(shè)計選型

在溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)中，新風量取值應(yīng)該滿足以下兩者的較大值：

（1）滿足人員衛(wèi)生要求的最低新風量。

（2）滿足除濕要求的新風量。

溶液除濕新風機組的送風濕度與室內(nèi)濕負荷之間的關(guān)系為：

ωs=ωr-WtGρ（1）

式中，ωs?為新風送風含濕量，g/kg?干空氣；ωr?為室內(nèi)設(shè)計含濕量，g/kg?干空氣；Wt?為室內(nèi)總的濕負荷，g/h；G?為滿足人體衛(wèi)生要求的最小新風量，m3/h；ρ?為空氣密度，kg/m3。

由式（1）先計算得到新風送風含濕量，若送風含濕量在溶液調(diào)濕新風機組的處理能力范圍之內(nèi)，則直接選擇該風量的新風機組即可；若送風含濕量低于機組所能處理的參數(shù)范圍，（m.gxshunjiang.com）則說明新風量無法滿足除濕要求，須適當增大新風量，再按式（1）重新計算送風含濕量直至達到機組送風參數(shù)范圍之內(nèi)。

以三層標準病房層為例，室內(nèi)設(shè)計參數(shù)為干球溫度25℃，相對濕度55%，室內(nèi)空氣含濕量

10.9g/kg干空氣。該層室內(nèi)計算濕負荷為16.8kg/h，滿足人員衛(wèi)生要求的總新風量為8630m3/h，試選2臺額定風量為4500m3/h?的預(yù)冷型溶液調(diào)濕新風機組。根據(jù)式（1）校核滿足室內(nèi)除濕要求的送風含濕量為9.44g/kg?干空氣。根據(jù)相關(guān)設(shè)備廠家的技術(shù)資料，溶液調(diào)濕新風機組的送風參數(shù)范圍為：冷卻除濕工況7.0～12g/kg?干空氣，除濕需求的送風含濕量在機組的處理范圍內(nèi)，該新風量可滿足除濕要求，最后確定該病房層選擇2?臺額定風量為4500m3/h?的預(yù)冷型溶液調(diào)濕新風機組。醫(yī)院其他樓層區(qū)域空調(diào)新風系統(tǒng)計算方式與此類似。

5?末端干盤管供回水溫度的確定

采用溶液調(diào)濕新風系統(tǒng)，房間的濕負荷全部由新風機組承擔，室內(nèi)末端風機盤管僅須處理室內(nèi)顯熱負荷，因此可以實現(xiàn)盤管的干工況運行。干盤管供回水溫度的確定需要考慮多種因素，文獻[6]通過理論計算得出干盤管進水溫度可以低于風機盤管進風露點溫度2.5～3.5℃。文獻[7]通過理論計算及試驗研究認為干式風機盤管的冷水溫度可以比室內(nèi)空氣露點溫度低2.5～6.5℃。而文獻[8，9]作者認為在盤管的表面溫度高于處理空氣的露點溫度的條件下，盤管無冷凝水出現(xiàn)，可實現(xiàn)干工況運行因此，冷凍水進水溫度的確定一方面需要考慮滿足風機盤管干工況運行，防止出現(xiàn)冷凝水的要求，另一方面也要考慮充分利用風機盤管的冷卻能力，盡量減少干盤管的尺寸和造價。本工程空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)為25℃，相對濕度55%，對應(yīng)的空氣露點溫度為15.3℃，綜合兩方面因素，同時借鑒參考文獻研究的結(jié)論以及相關(guān)工程經(jīng)驗，干盤管的供回水溫度取14/19℃，進水溫度低于室內(nèi)空氣露點溫度1.3℃，基本可保證室內(nèi)風機盤管干工況運行，同時又兼顧干盤管選型的經(jīng)濟性。

6?設(shè)計注意事項

（1）空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中計算負荷時需要分別計算室內(nèi)的顯熱負荷和濕負荷，以便于準確選用新風機組和末端盤管型號；冷熱源容量應(yīng)按照室內(nèi)總顯熱負荷為依據(jù)來進行選型。

（2）干式風盤的運行可提高送風溫度，使室內(nèi)人員不易有吹冷風感，同時避免出現(xiàn)冷凝水，最大程度減少霉菌的滋生，改善室內(nèi)空氣的品質(zhì)，但選擇風盤時不能套用常規(guī)設(shè)備樣本提供的冷量計算盤管面積，需根據(jù)實際情況進行校核計算。還需要指出的是，雖然理論上干盤管運行時無冷凝水產(chǎn)生。但是，考慮空調(diào)系統(tǒng)啟動過程中室內(nèi)濕度較大，新風機組可能存在的故障和檢修，以及部件接頭可能漏水等因素，干盤管機組仍應(yīng)保留凝水盤以及冷凝水管的設(shè)置，從而最大程度保證系統(tǒng)運行的可靠性。

（3）有條件的情況下，新風機組應(yīng)盡可能采用排風熱回收技術(shù)，利用鹽溶液（如LiBr或者LiCl)）在排風與新風之間傳遞能量，這樣既回收了排風的能量，又避免了新排風之間交叉感染的問題。

（4）溶液調(diào)濕新風機組由于設(shè)置有溶液調(diào)試段和再生段，機組體積較普通空調(diào)新風機組大，且必須落地安裝，因此在設(shè)計前期階段就應(yīng)該充分考慮空調(diào)機房的面積，層高，荷載等需求。

7?結(jié)論

基于溶液除濕技術(shù)的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)在系統(tǒng)運行節(jié)能性方面具有很大的優(yōu)勢，同時室內(nèi)干盤管的設(shè)置對于抑制細菌等微生物滋生，提高室內(nèi)空氣品質(zhì)提供了有利條件，因此在醫(yī)院改造工程項目中具有廣泛的應(yīng)用前景