醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)設計周建昌隨著社會發(fā)展進步，人們的健康意識越來越強，各地的醫(yī)療機構(gòu)從硬件、軟件上都有了很大的提高。醫(yī)院建筑作為醫(yī)療救護的基本設施，顯得尤其重要。綜合醫(yī)院建筑主要分為醫(yī)技建筑、門診建筑、病房建筑等幾種型式，而每種型式均具有其自身特點：醫(yī)技建筑醫(yī)療設備集中，防護要求嚴密；門診建筑科室種類齊全，科室、人員分散；病房建筑科室、人員集中。在進行醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)設計中，應充分考慮到各種醫(yī)院建筑的特點，結(jié)合業(yè)主的具體要求，合理選擇系統(tǒng)設計方案，以更好地滿足醫(yī)院建筑的使用要求。以下就生活熱水系統(tǒng)設計中的幾個重要、典型問題進行探討。一、生活熱水系統(tǒng)系統(tǒng)形式醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)基本分為兩種系統(tǒng)型式：分散型生活熱水系統(tǒng)和集中型生活熱水系統(tǒng)。分散型生活熱水系統(tǒng)指一個生活熱水用水點或幾個生活熱水用水點單獨由一個熱水供水設備供給，如電熱水器、快速水加熱器等；集中型生活熱水系統(tǒng)指所有生活熱水用水點或大部分生活熱水用水點均由一套或幾套熱水供水設備供給，如熱水鍋爐、熱交換器等。分散型生活熱水系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、控制方便等優(yōu)點，也有耗電量高等缺點。二、生活熱水系統(tǒng)熱水計量問題通常醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)不存在熱水計量的問題，一般醫(yī)院只要求對各科室生活給水進行計量，以作為各科室成本核算的依據(jù)。但我們在醫(yī)院建筑工程設計過程中，也遇到了業(yè)主要求對生活熱水系統(tǒng)進行計量的案例，如江蘇大學附屬醫(yī)院外科大樓工程，業(yè)主就提出了這種設計要求。生活熱水系統(tǒng)熱計量目前采取在每個計量區(qū)域的生活熱水供水管、循環(huán)管的起端側(cè)各設置一個熱水表，通過測定兩個熱水表之間的熱水流量差值作為本計量區(qū)域熱水用水量的依據(jù)。事實上，也可以通過熱計量表測定本計量區(qū)域的生活熱水熱負荷來作為計量依據(jù)，但是這種計量方式具體操作起來難度較大。為了實現(xiàn)各計量區(qū)域的生活熱水系統(tǒng)計量，整個生活熱水系統(tǒng)型式必須作出相應調(diào)整，常規(guī)的上供下回立管同程循環(huán)熱水系統(tǒng)便不符合實際要求了。通常，建筑物每層設置一個或多個計量區(qū)域，這就要求每個計量區(qū)域均形成一個熱水循環(huán)回路。需要強調(diào)的是，在整個熱水系統(tǒng)設計的過程中，必須盡可能地保證每個熱水循環(huán)回路為系統(tǒng)同程，以達到各熱水用水點的正常使用。以江蘇大學附屬醫(yī)院外科大樓工程為例，該建筑為病房建筑，共十六層，每層病房分為二個標準護理單元。在設計中除將生活熱水系統(tǒng)分為高、低區(qū)二個區(qū)之外，考慮到每層病房層面積不是太大，每個區(qū)設備管井內(nèi)各設置了一根熱水供水管、二根熱水循環(huán)管，以保證立管干管循環(huán)。每層每個護理單元生活熱水系統(tǒng)為一個獨立熱水回路，在管路上也設計成同程。這樣整個熱水系統(tǒng)管路均可達到同程循環(huán)。三、換熱器的選擇及型式通常，一家綜合性的醫(yī)院設有統(tǒng)一的鍋爐房制備蒸汽來滿足整個醫(yī)院的要求。經(jīng)過統(tǒng)一整合，鍋爐房蒸汽可以作為生活熱水系統(tǒng)的熱媒。蒸汽經(jīng)過換熱器換熱產(chǎn)生60/50C熱水，供給各個生活熱水系統(tǒng)。醫(yī)院分為醫(yī)技部門、門診部門、病房部門等，這些部門對生活熱水的要求不同，在設計中生活熱水系統(tǒng)必須分開，熱水換熱器也必須分開。醫(yī)院病房部門也分為三種房間：a.手術室；b.婦產(chǎn)科病房、兒科病房中的分娩室、洗嬰室等專用功能房間；c.普通病房。其中a、b二種房間的生活熱水用水要求全日供水，c種房間生活熱水用水一般要求定時供水，在設計中a、b和c二種場所生活熱水系統(tǒng)必須分開，熱水換熱器也必須分開。建筑給水排水設計規(guī)范（GB50015-2003）5.4.3規(guī)定：醫(yī)院熱水供應系統(tǒng)的鍋爐或水加熱器不得少于2臺，一臺檢修時，其余各臺的總供熱能力不得小于設計小時耗熱量的50%。熱水換熱器也屬于水加熱器的一種，當然也要滿足規(guī)范規(guī)定。四、生活熱水系統(tǒng)供水體制（全日供水與定時供水）生活熱水系統(tǒng)供水體制一般分為二種：1.全日供水；2.定時供水。醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)究竟采用那種體制取決于以下因素：1.醫(yī)院建筑的用途和重要性；2.醫(yī)院建筑的經(jīng)營和經(jīng)濟效益；3.節(jié)能要求。如果醫(yī)院建筑的重要性或功能要求高，醫(yī)院建筑的功能用房，如手術室、洗嬰室等的需要條件成立，就應采用全日供水。否則從經(jīng)濟性和節(jié)能要求出發(fā)可以考慮定時供水。另一方面，如果醫(yī)院建筑的大多數(shù)生活熱水用水點為普通病房洗浴用，小部分生活熱水用水點為手術室等醫(yī)療功能性使用，可以采用以下方案：醫(yī)療功能性用水點由電熱水器供給，可以全日供水；普通病房用水點采用集中生活熱水系統(tǒng)，定時供水。定時供水時間Td的確定。生活熱水系統(tǒng)定時供水時間的長短直接影響整個系統(tǒng)耗熱量的大小。Td取大值，增加了醫(yī)院建筑的舒適性和功能品質(zhì)，但增大了系統(tǒng)設備的初投資和運行成本；Td取小值，降低了系統(tǒng)設備的初投資和運行成本，但醫(yī)院建筑的舒適性和功能品質(zhì)也降低了。所以合理確定Td值的大小，應統(tǒng)籌考慮成本和舒適的關系。根據(jù)對多家醫(yī)院綜合病房樓生活熱水系統(tǒng)的設計分析論證，絕大多數(shù)均采用定時供水，Td取2到3個小時。目前，綜合病房樓內(nèi)病房內(nèi)均設獨立衛(wèi)生間，衛(wèi)生間內(nèi)設有洗臉盆、淋浴器等洗浴設備。病人洗浴主要集中在早上、晚上，主要是晚上，經(jīng)分析，早上洗浴時間為0.5到1個小時，晚上洗浴時間為1.5到2個小時，對于一個二人間或三人間病房是完全可以滿足病人洗浴要求的。五、生活熱水系統(tǒng)的分區(qū)生活熱水系統(tǒng)的分區(qū)涉及到兩個方面：豎向分區(qū)和橫向分區(qū)。豎向分區(qū)指高層醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)為避免最低出用水點水壓過大而采取的措施，通過分區(qū)，控制每區(qū)的豎向高差在一定范圍，以達到降低水壓的目的。對此，建筑給水排水設計規(guī)范（GB50015-2003）5.2.13明確規(guī)定：高層建筑熱水系統(tǒng)的分區(qū)與給水系統(tǒng)的分區(qū)應一致，各區(qū)水加熱器、貯水罐的進水均應由同區(qū)的給水系統(tǒng)專管供給；當不能滿足時，應采取保證系統(tǒng)冷、熱水壓力平衡的措施。橫向分區(qū)指醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)在平面上為避免各個區(qū)域熱水系統(tǒng)使用不均衡而采取的措施。如果建筑布局上，平面上各個區(qū)域熱水系統(tǒng)在使用性質(zhì)、用水時間上存在較大差異或明顯不同，均應根據(jù)布局做相應分區(qū)。例如，醫(yī)院建筑平面上，部分功能為門診，部分功能為病房；或者部分功能要求全日供水，部分功能要求定時供水，均須橫向分區(qū)。六、生活熱水系統(tǒng)供水的可靠性與熱水箱生活熱水系統(tǒng)供水可靠性是保證醫(yī)院建筑正常使用的重要一環(huán)，也是熱水系統(tǒng)設計中所必須重點考慮的。在設計中除了選擇合理的系統(tǒng)型式、確定好系統(tǒng)分區(qū)等過程外，供水在各用水點使用過程中的連續(xù)性是設計中的重點。如何保證供水的連續(xù)性，首先應保證加熱設備、熱交換器、熱水循環(huán)泵組等的正常運行，在設計中應根據(jù)規(guī)范考慮以上設備的備用，使其在設備檢修時不影響到系統(tǒng)運行。其次，應當保證生活熱水的儲存?zhèn)溆昧?，用以滿足一定時間段的生活熱水用水。通?？梢栽谠O計中采用以下二種方法：1.采用容積式換熱器（不得存在滯水區(qū)），由于容積式換熱器在換熱的同時還能儲存一定體積的熱水，故可以保證一定的儲水量，但這部分儲水量不大，對于熱水需求量不大的工程可以滿足，對于熱水需求量大的工程則不能滿足；2.采用熱水箱，通常采用壓力熱水箱，熱水箱的容積可以通過計算確定，熱水儲水容積較大時，熱水箱可設置二個或二個以上。熱水箱的設置可以滿足熱水需求量大的工程需要。七、生活熱水系統(tǒng)熱水耗熱量的計算與供熱設備的選擇生活熱水系統(tǒng)熱水耗熱量的計算相當重要，直接影響到了加熱設備的選取。在計算時，第一，應劃分熱水系統(tǒng)區(qū)域、統(tǒng)計用水點的數(shù)量和要求：熱水系統(tǒng)區(qū)域應根據(jù)醫(yī)院建筑各功能區(qū)域，如門診、病房等不同功能區(qū)域劃分，統(tǒng)計用水點時，應統(tǒng)計清楚病房區(qū)域的病床數(shù)、門診區(qū)域的門診人數(shù)、醫(yī)護人員人數(shù)等數(shù)據(jù)；第二，應正確選擇對應各用水區(qū)域的熱水用水定額：根據(jù)醫(yī)院所在地的水資源情況和管網(wǎng)完善情況，同時考慮到節(jié)約用水的原則，不能盲目選擇熱水用水定額的最高值；第三，應選擇合適的計算公式進行設計小時耗熱量的計算，要注意全日供水和定時供水所對應的計算公式不同。對于供熱設備的選擇設計規(guī)范上有明確的規(guī)定，采用何種供熱設備，應充分考慮醫(yī)院建筑所在地的能源情況，立足于節(jié)能。八、生活熱水系統(tǒng)的保溫生活熱水系統(tǒng)必須進行保溫，這既保障了系統(tǒng)的正常運行、長期運行、穩(wěn)定運行，又有利于建筑節(jié)能。建筑給水排水設計規(guī)范（GB50015-2003）5.6.14規(guī)定：熱水鍋爐、熱水機組、水加熱設備、貯水器、分（集）水器、熱水輸（配）水、循環(huán)回水干（立）管應做保溫，保溫層的厚度經(jīng)計算確定。保溫絕熱材料應符合以下要求：導熱系數(shù)低；容重小、機械強度大；不燃或難燃，防火性能好；不會對被保溫金屬管道外表產(chǎn)生腐蝕。九、生活熱水系統(tǒng)的節(jié)能建筑節(jié)能當前在我國的節(jié)能國策中占據(jù)著很大的比重，生活熱水系統(tǒng)作為建筑的一個組成部分也應