病房在例行维护过程中不能使用。机组需要定期进行维护。回风中产生微粒沉积。
风机盘管机组包括翅片管盘管、过滤器和风机段三部分。风机使空气不断从室内循环经过盘管,而盘管内既可以是热水也可以是冷水。一些机组有电加热器或蒸汽盘管。过滤器通常是可清洗或可更换的低效(<25%)过滤器,它可以保护盘管不被污垢和纤维阻塞。(虽然不赞成使用,但是这种机组可以与位于外墙的有调节风阀的开口相连,从而为通风系统提供室外新风。)风机盘管通常在地板上安装,不过也可以采用水平(吊顶)模式。风机盘管能够了通过多个出口排风,但是风机静压通常非常有限。通常将经过空调处理的室外新风用风管送至机组的回风侧或者直接送至室内,从而实现通风。
变风量末端机组调整风量,并根据房间温度状况利用热水、蒸汽或者电阻盘管来加热空气。为节约能源和控制温度,末端机组安装了风机来循环房间空气。风机箱既可以定流量排风也可以变流量排风。
手术室的特殊考虑对HVAC系统的选择提出了限制。手术室的要求包括温度及湿度的精确控制、维持空间之间的压力关系、送风的过滤、对空气再循环的限制以及气流分布的通风有效性。
一套设计合理地HVAC系统能够提供可靠的运行,如恒定的温度、湿度和新风量,以及系统设施维护的方便的性。系统合理地维护能够保证室内空气品质(IAQ)以及系统的能量效率。考虑以后的设备管理替换以及正常维护的可行性也是设计的一个重要方面。
诱导系统的送风来自集中式空气处理机组(可以是高压也可以是低压),并连接到末端机组上。这种送风称为一次风,一次风经过喷嘴诱导入末端机组。通过压力的变化将房间内的一部分空气诱导流过机组,此为“诱导”称谓的由来。房间温度通过盘管来维持,房间温度调节装置通过控制阀来控制盘管中的流量下面介绍的这种系统的类型及其优缺点。
(3)风机盘管需经常维护,定期更换过滤器以及对风机和电动机机进行定期润滑;冷凝水排水盘很容易的产生阻塞和溢流,如果是在病房或者临床区域,还可能存在传染控制问题。
集中式热风(热台)和集中式冷风(冷台)的送风由风管至末端机组(又风管),热风和冷风在末端机组进行混合,并且根据房间温度来调节出风量。末端机组根据房间温度状况来调节送风量。空气从房间回风至空气处理机组或者排出室外。
在多区域系统中,根据区域内温度调节装置的信号,通过使用集中式空气处理器的调节风阀混合冷空气和热空气,从而满足建筑面积物不同区域的需求。混合后的空气由若干服务于单区域的风管系统在建筑面积物内部进行分配。集中式冷冻站为集中式空气处理机组提供冷冻水。空气处理机组由以下几部分组成:室外新风的回风的混合室、过滤器(中效或高效)、冷却或加热盘管以及风机,所有这些部件都组装在一个绝热的金属壳体内。空气的从房间回风至空气的处理机组再循环或者排出室外。
医院HVAC系统和传统HVAC系统设计的主要不同之处在于需要考虑设施内房间或区域之间的相对压力关系。一般情况下,气流从洁净区域流向较不洁净区域。
医院医护区域的空气过滤要求比其他大多数设施要高。《医院和医疗保健设施设计施工指南》及《ASHRA手册—AVAC应用篇》为这些区域的通风和湿度提供了指导和推荐(AIA2001; ASHRAE1999a)。
医院当前最常用的是有再热装置的定风量系统。能提供稳定压力关系的带有再热装置的变风量系统目前应用也相当广泛。再热问题可能需要向地方管理当局说明。
风机盘管的水系统可以是双管系统或4管系统。在4管系统中,供热和供冷可以同时使用,然而双管系统只能根据季节的变化单独进行供热或供冷。
双风管系统通过两根平行的风管将空气的从集中式机组分配至空调房间。一根风管输送冷风,另一根风管输送热风,从而能够在任何时候同时为供冷和供热提供空气源。
双风管系统是单风管系统的一个良好的替代品。它可以对温度和湿度进行良好的控制,有能力提供多种区域负荷,并能方便的地应对新增区域的扩容。该系统既可以是定风量系统,也可以是变风量系统。
HVAC的空气系统大致可分为两类:定风量系统和变风量(VAV)系统。医院的医护区域通常可采用定风量系统,但如果变风量系统有很好的控制,同样可用于医护区域。对于需要维持房间之间相对压差关系的地方(如手术室和实验室)来说,定风量系统是最简单的设计方法;对于房间之间不需要维持压差关系的地方(如行政管理区),通常采用变风量(VAV)系统。
低压诱导机组:来自集中式空气处理系统的空调风以0.2~0.5in.w.g.(50~125Pa)的压力向房间诱导机组输送。
高压诱导机组:来自集中式空气处理系统的空调风以0.5in.w.g.(125Pa)的压力向房间诱导的机组输送。
变风量诱导机组将一次风量调整为可接受的最小值。单位体积的一次风与3倍体积的房间空气能够提供满意的房间空气流动和气流组织。必要时,可以通过调整诱导机组中的再热盘管的热水流量来维持房间的温度。
在全空气系统中,由1台制冷机为1台或多台空气处理机组提供冷冻水。空气处理机组由以下几部分组成:把室外新风和回风混合的混合室、过滤器(中效或高效)、冷却或加热盘管以及风机,所有这些部件都组装在一个绝热的金属壳体内。空气从空气处理器通过风管系统(通常是中压)输送至末端机组,然后通过低压分配系统输送至房间。这些末端机组根据房间温度状况用热水、蒸汽或者电加热盘管来调整对空气的加热。使用回风或排风机将空气的从房间送回机组以再次循环或直接排出室外。
ASHRAE第15号标准和当地法规限制在医疗保健设施中使用直接蒸发式(DX)制冷系统(ASHRAE200lb)。
ASHRAE将集中式HVAC系统大致分为三类:全空气系统、全水系统以及空气-水系统(ASHRAE2000a,1993)。
不能进行末端局部过滤器。设备厂家只提供亚麻布过滤器,某些病房需要进行局部过滤,而亚麻布过滤器不符合医院过滤器标准。
需要在室外墙上设一次风立管。需要多个竖井。在每个高度通常由1根一次风立管来供应两套机组运行,造价很高。毎个竖井都需要进行防火等级评估。穿墙的地方可能需要设防火阀。
总结了医疗设施各功能区域通常推荐使用的HVAC系统。最后系统的选择应取决于实际布置、设施的设计标准、冗余要求和全寿命周期成本。
双风机、双风管(DFDD)系统能够混合来自两台空气处理机组(AHU)的空气对房间进行空气调节。冷台空气处理机组吸入室外空气,使之回风混合,必要时可对送风进行冷却。通常对热回收装置进行控制。
中性(热台)空气处理机组对回风进行过滤和再循环。可以对这股气流进行加热。
全空气系统通过对空调房间送冷风来承担所有的显冷和潜冷负荷。在空调区域中不需要额外的除热方式,加热可以在集中式空气处理器中或者在区域内实现。
空气-水系统通过将空气和水分配给系统末端机组对房间进行空气调节,空气和水由集中机房的设备管理来实现冷却或加热,这些系统通常带有空气-水诱导机组和风机盘管机组。
全水系统对房间进行空气调节是通过集中冷冻站与换热器或末端设备之间的冷冻的水循环来完成的,而换热器或末端设备管理位于空调房间或者其相邻居的房间内,热水既可以由同一管道网络也可以由独立的管道系统来提供。典型的HVAC系统包括蓄热系统、除湿系统以及热回收系统。热回收系统通常成功地结合在暖通空调系统之中,在设计医疗保健设施中通常采用闭式循环热回收系统。
在新建或者改造工程中不推荐使用这些系统。这些系统在过去相当流行,工程师可能是在现存设施中遇到这种系统。下面的描述只是一些背景资料。