苏州吴中人民医院数码涡旋多联机设计工程概况-艾肯家电网

苏州吴中人民医院数码涡旋多联空调设计项目简介项目名称苏州市吴中人民医院项目阶段施工建筑类别医院建筑建筑面积81，360m2总冷负荷7100kW热负荷4970kW空调品牌三星产品类型数码涡旋SamsungDVMPLUSIII本工程位于江苏省苏州市吴中区，是一所集门急诊、手术、病房、检验、医技及办公、会议等功能于一体的大型综合性医院，总建筑面积81,360平方米,建筑高度为95米，其中办公24层，病房部分19层，地下二层为设备用房。本工程由苏州市规划设计研究院有限责任公司2008年完成设计，于2008年底开工建设，将极大缓解本区域居民就医难的问题。空调系统设计通过与水系统和变频多联空调机组的分析比较，并结合医院建筑特点，确定采用SamsungDVMPLUSIII为主、水系统为辅的系统形式。说明部分着重分析了数码涡旋多联式空调在电磁干扰、系统分区、外机布置及消声散热、化霜水排水、室内气流组织、新风处理等方面的特点，并通过IPLV(C)比较分析了数码涡旋系统相对于变频系统的节能优势。同时简要介绍了过度季节加大新风运行、热回收热管、除湿热管、电子空气净化机等节能措施和产品在医院建筑中的应用。苏州吴中人民医院数码涡旋多联空调设计说明部分苏州吴中人民医院数码涡旋多联空调设计-1-苏州吴中人民医院数码涡旋多联空调设计苏州市规划设计研究院有限责任公司宫玖兵葛舒怀洪荣华姚俭【摘要】通过与水系统和变频多联空调机组的分析比较，并结合医院建筑特点，确定采用SamsungDVMPLUSIII为主水系统为辅的系统形式。着重分析了数码涡旋多联式空调在电磁干扰、系统分区、外机布置及消声散热、化霜水排水、室内气流组织、新风处理等方面的特点，并通过IPLV(C)比较分析了数码涡旋系统相对于变频系统的节能优势。同时简要介绍了过度季节加大新风运行、热回收热管、除湿热管、电子空气净化机等节能措施和产品在医院建筑中的应用。【关键词】数码涡旋热回收热管医院建筑电磁干扰制冷综合性能系数HVACdesignofdigitalscrollmulti-connectedair-conditionunitinSuzhouWu-zhongPeopleHospitalByGongJiubing，GeShuhuaiandHongRonghua，YaoJian[Abstract]Comparedwithwatersystemandvariablefrequencymulti-connectedair-conditionunit,SamsungDVMPLUSIIItogetherwithwatersystemisappliedinthehospital.ThesystemcharacteristicsarepresentedsuchasEMI,systempartition,arrangementofoutdoorunit,drainofdefrostingwater,indoorairdistributionandthefreshairsystem.TheanalysisofIPLV(C)demonstratestheDVMPLUSIIIhasanadvantageovervariablefrequencysystem.Manyenergy-savingmeasuresarealsousedinthehospitalbuilding，includingfresh-airsystem,heatrecovery-typeheatpipe,desiccant-typeofheatpipe,electricalaircleaningequipmentetc.[keywords]digitalscrollheatrecovery-typeheatpipehospitalbuildingsEMIrefrigeratingintegratedpartloadvalue[IPLV(C)]1、项目概况图1吴中医院各层功能分区示意图本工程位于江苏省苏州市吴中区，是一所集门急诊、手术、病房、检验、医技及办公、会议等功能于一体的大型综合性医院，总建筑面积81,360平方米,建筑高度为95米，其中办公24层，病房部分19层，地下二层为设备用房，各功能分区详见图1，室内各区域设计参数详见表1。本工程由苏州市规划设计研究院有限责任公司2008年完成设计，于2008年底开工建设，将极大缓解本区域居民就医难的问题。表1室内设计参数2工程特色及技术创新2.1数码涡旋多联式空调为主水系统为辅的系统组合配置由于医院建筑功能复杂，使用时间不一致，各部门对空调要求不同，因此空调系统须分别考虑，同时要求具有经济优势、无电磁污染、机房最小占地、能灵活布置和应用、运行可靠、方便管理的特点。根据这些要求，本工程采用数码涡旋多联式空调为主水系统为辅的系统形式，空调系统具体配置见表2。表2冷热源配置形式及相应管辖区域冷热源配置形式系统管辖区域三星数码涡旋多联式空调DVMPLUSIII①一层医技部分②三~五层③主楼办公区水冷冷水机组+汽水热交换机组（蒸汽由城市蒸汽管网供给）①一、二层中庭等大空间区域②病房楼③每层新风系统风冷热泵①六层手术室、ICU2.1.1医技用房部分有大型医疗设备，为避免空调水管爆裂而造成经济损失的可能性，要求医技用房内不要出现水管，同时各医疗设备发热量不同，对室内苏州吴中人民医院数码涡旋多联空调设计-2-温湿度要求不同，有可能出现同时供冷供热的情况，因此热回收型多联式空调更适用于医技部分，而目前三星热回收式数码涡旋多联式空调产品尚未国产。变频多联系统虽有热回收产品，但考虑到电磁干扰对医疗设备的严重影响，本工程采用了SamsungDVMPLUSIII，并结合医技用房同时供冷供热的可能性进行了系统分区，来满足医疗设备的温湿度要求。2.1.2一层门诊大厅中庭区域高21.8米，属高大空间，采用全空气系统能达到更好的空调效果；急诊、病房等区域，要求空调在冬夏季极端气象条件以及24小时能够稳定运行，保证温湿度要求；同时医院内病人多，对新风量需求大，新风处理能耗多。结合以上实际情况，在地下二层设备用房设置了小容量的水冷冷水机组和汽水热交换机组(蒸汽由城市蒸汽管网供给)来满足使用要求。2.1.3三~五层裙楼部分单层面积大，使用功能多而复杂，空调负荷变化大，且各科室空调使用时间不同，同时为了保证吊顶高度，尽量减少空调机房面积，结合目前国内医院的空调运行力量比较弱的实际情况，决定采用使用方便、维修量小、可靠性高的多联式中央空调，同时考虑到医院里大量的精密医疗设备、实验仪器对电磁干扰量有严格的限制，采用无电磁干扰的数码涡旋式多联机是最合适的，由此，三层~五层各科室门诊确定采用SamsungDVMPLUSIII。2.1.4为满足办公区域空调使用时间的不确定性以及吊顶高度的要求，办公区采用了控制简便、使用时间灵活的变冷媒流量多联机空调机系统。考虑到数码涡旋多联式空调的节能性、容量的无级调节以及低容量运行时回油的优势，主楼办公区采用了SamsungDVMPLUSIII。2.1.5手术室及ICU等净化空调区域采用专设的风冷热泵，地下室的水冷冷水机组和热交换器作为备用。2.2多联机设计特点2.2.1数码涡旋多联机系统的确定。相对于变频多联系统，医院项目选用SamsungDVMPLUSIII，是有诸多优势的，详见表3。表3数码涡旋多联式空调与变频多联式空调的比较参数数码涡旋多联式空调变频多联式空调容量调节10%—100%的容量范围连续的和无级的的输出特性通过改变电动机频率来改变压缩机转速，进而改变压缩机容量。其容量可以分级调节，范围为47%-130%(频率范围为30-117Hz)，系统仅仅能在一小段时间内高频运转，因为这也使得油循环率和电动机温度升高。IPLV（C）由于采用了数码喷气增焓和强过冷技术，所以系统具有同行业中较高的IPLV(C)。由于系统在25%和75%工况点运行时要进行制冷剂的热气旁通，IPLV会降低。除湿性能在每个循环过程中，压缩机会满负荷运行几秒钟，在这种状态下的高质量流量导致流体处于较低的蒸发压力，因此具有较高的除湿效率。变频压缩机的运转速度以及气体回流速度都比较漫，这就使得蒸发压力和温度升高，导致了其具有较弱的除湿能力。电磁干扰由于数码涡旋压缩机的加载和卸载是机械操作，数码涡旋系统产生的电磁干扰可忽略不计。变频控制器会产生高次谐波，造成一定问题，如变压器/电容器过热、精密仪器的精度降低以及干扰各种信号的传送等。回油性能在每个循环过程中，压缩机会满负荷运行几秒钟，这使得回气的速度成波状起伏---一个接一个的波峰（全速），因此回油较好。当冷负荷低时，变频压缩机转速很低，回油难度提高。可靠性室外机无旁通回路，PCB和管路很简单，因此增加了可靠性。室外机电路板和配管系统十分复杂，同时系统复杂的电子控制器，以及复杂的机械装置意味着较低的可靠性。舒适性为了负荷要求的变化，通过负载-卸载的时间比例来达到连续及无级的容量调节。连续运行时，房间温度可保持稳定。当室内负荷发生变化时，为了与要求变化同步而增加的级数使得在过渡期房间温度不稳定。2.2.2环保冷媒。多联机采用R410A新型环保冷媒，具有系统能量效率好，TEWI指数高，热转换系数大，除湿效果好，热泵性能好，传热性能佳，无温度滑移现象，制冷剂充灌量小等优点，更环保，更节能。2.2.3系统分区。在系统分区过程中，遵循了经济性和实用性原则。在裙房部分，把同时使用率低且不同朝向的房间划分在同一系统中，降低外机容量，减苏州吴中人民医院数码涡旋多联空调设计少业主投资；在主楼办公区，将最大负荷时刻不同的东西朝向房间划分为一个系统，减少外机容量，同时又满足加班时的小容量需求；因妇产科、儿科与其他区域使用时间和温湿度要求不一致，在过度季节需要提前供暖，将妇产科和儿科单独划分系统，系统分区详见图2。图2多联式空调系统分区及外机布置示意图2.2.4外机布置。在外机布置中，冷媒管井位置尽可能位于空调系统分区中心位置，室外机靠近管井布置，减少了室内外机连接管长，同时室外机根据不同楼层分别布置在裙房屋面和主楼屋面，降低室内外机高差，降低衰减。主楼办公区每层划分为两个空调系统，南北各布置一个冷媒管井，七~十六层室外机放置于裙房屋面，十七~二十四层室外机放置于主楼屋顶，极大地减少了因冷媒管过长而导致的衰减；裙房三~五层单层面积大、不同科室的空调使用要求不同，，每层分为六个系统，室外机就近放置于屋面，外机布置图详见图2。2.2.5外机通风散热和噪音处理。分区布置室外机的方式，可以有利于室外机之间通风散热，减少室外机之间的相互影响，还可以有效降低室外机之间噪音叠加，减少对周围环境的噪音影响。在每处放置外机的屋面位置，为防止室外机排出的热气流被自身或周边的设备吸进，保证良好的散热效果，本工程适当地提高了室外机的基础，同时室外机的基础做成镂空设计，利于通风散热，而且在室外机出风口安装了排风风帽，排风风帽内贴消声材料，不但可减少室外机之间排风散热的影响，还可以起到降噪的作用，详见图3。图3多联机外机集中摆放示意图2.2.6室外机化霜水排水考虑。在布置室外机时，与建筑专业协调，将室外机尽可能布置在屋面坡度的高点，以便排除冬季化霜水，防止结冰。2.2.7室内气流组织。在空调设计中，结合房间功能、层高、吊顶形式及装潢要求等因素，采用风管机顶送或侧送，天花板嵌入式四向出风型内机顶送，形成合理的气流组织，保证空调区域均匀而稳定的温湿度、风速、洁净度要求，满足人体舒适性要求。2.3新风解决方案结合医院建筑新风量需求大，处理能耗高的特点，本工程采用了冷水机组和汽水热交换机组做冷热源，新风空调箱做末端的新风处理方式，解决了常规的直接蒸发式全新风处理机组COP值偏低、无法保证在冬夏季极端气象条件下稳定运-3-苏州吴中人民医院数码涡旋多联空调设计-4-行、造价昂贵、室内外机配管长导致很大衰减等诸多不利因素的问题。同时，为保证中庭和病房空调效果，本工程已设置了冷热源机房，因此新风处理的冷热源无须另设机房。末端的全新风空调机组采用蒸汽加湿方式，机