醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)周建昌隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)步，人們的健康意識(shí)越來越強(qiáng)，各地的醫(yī)療機(jī)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(hù)的基本設(shè)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(diǎn)：醫(yī)技建筑醫(yī)療設(shè)備集中，防護(hù)要求嚴(yán)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(jìn)行醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮到各種醫(yī)院建筑的特點(diǎn)，結(jié)合業(yè)主的具體要求，合理選擇系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要、典型問題進(jìn)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(gè)生活熱水用水點(diǎn)或幾個(gè)生活熱水用水點(diǎn)單獨(dú)由一個(gè)熱水供水設(shè)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(diǎn)或大部分生活熱水用水點(diǎn)均由一套或幾套熱水供水設(shè)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(jiǎn)單、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，也有耗電量高等缺點(diǎn)。二、生活熱水系統(tǒng)熱水計(jì)量問題通常醫(yī)院建筑生活熱水系統(tǒng)不存在熱水計(jì)量的問題，一般醫(yī)院只要求對(duì)各科室生活給水進(jìn)行計(jì)量，以作為各科室成本核算的依據(jù)。但我們?cè)卺t(yī)院建筑工程設(shè)計(jì)過程中，也遇到了業(yè)主要求對(duì)生活熱水系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量的案例，如江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院外科大樓工程，業(yè)主就提出了這種設(shè)計(jì)要求。生活熱水系統(tǒng)熱計(jì)量目前采取在每個(gè)計(jì)量區(qū)域的生活熱水供水管、循環(huán)管的起端側(cè)各設(shè)置一個(gè)熱水表，通過測(cè)定兩個(gè)熱水表之間的熱水流量差值作為本計(jì)量區(qū)域熱水用水量的依據(jù)。事實(shí)上，也可以通過熱計(jì)量表測(cè)定本計(jì)量區(qū)域的生活熱水熱負(fù)荷來作為計(jì)量依據(jù)，但是這種計(jì)量方式具體操作起來難度較大。為了實(shí)現(xiàn)各計(jì)量區(qū)域的生活熱水系統(tǒng)計(jì)量，整個(gè)生活熱水系統(tǒng)型式必須作出相應(yīng)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(shí)際要求了。通常，建筑物每層設(shè)置一個(gè)或多個(gè)計(jì)量區(qū)域，這就要求每個(gè)計(jì)量區(qū)域均形成一個(gè)熱水循環(huán)回路。需要強(qiáng)調(diào)的是，在整個(gè)熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，必須盡可能地保證每個(gè)熱水循環(huán)回路為系統(tǒng)同程，以達(dá)到各熱水用水點(diǎn)的正常使用。以江蘇大學(xué)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)護(hù)理單元。在設(shè)計(jì)中除將生活熱水系統(tǒng)分為高、低區(qū)二個(gè)區(qū)之外，考慮到每層病房層面積不是太大，每個(gè)區(qū)設(shè)備管井內(nèi)各設(shè)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(gè)護(hù)理單元生活熱水系統(tǒng)為一個(gè)獨(dú)立熱水回路，在管路上也設(shè)計(jì)成同程。這樣整個(gè)熱水系統(tǒng)管路均可達(dá)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(shè)有統(tǒng)一的鍋爐房制備蒸汽來滿足整個(gè)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(gè)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(duì)生活熱水的要求不同，在設(shè)計(jì)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(shù)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(shí)供水，在設(shè)計(jì)中a、b和c二種場(chǎng)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(shè)計(jì)規(guī)范（GB50015-2003）5.4.3規(guī)定：醫(yī)院熱水供應(yīng)系統(tǒng)的鍋爐或水加熱器不得少于2臺(tái)，一臺(tái)檢修時(shí)，其余各臺(tái)的總供熱能力不得小于設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的50%。熱水換熱器也屬于水加熱器的一種，當(dāng)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(shí)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(shí)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(yíng)和經(jīng)濟(jì)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(shù)室、洗嬰室等的需要條件成立，就應(yīng)采用全日供水。否則從經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能要求出發(fā)可以考慮定時(shí)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(diǎn)為普通病房洗浴用，小部分生活熱水用水點(diǎn)為手術(shù)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(diǎn)由電熱水器供給，可以全日供水；普通病房用水點(diǎn)采用集中生活熱水系統(tǒng)，定時(shí)供水。定時(shí)供水時(shí)間Td的確定。生活熱水系統(tǒng)定時(shí)供水時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響整個(gè)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(shè)備的初投資和運(yùn)行成本；Td取小值，降低了系統(tǒng)設(shè)備的初投資和運(yùn)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(yīng)統(tǒng)籌考慮成本和舒適的關(guān)系。根據(jù)對(duì)多家醫(yī)院綜合病房樓生活熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析論證，絕大多數(shù)均采用定時(shí)供水，Td取2到3個(gè)小時(shí)。目前，綜合病房樓內(nèi)病房?jī)?nèi)均設(shè)獨(dú)立衛(wèi)生間，衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)有洗臉盆、淋浴器等洗浴設(shè)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(shí)間為0.5到1個(gè)小時(shí)，晚上洗浴時(shí)間為1.5到2個(gè)小時(shí)，對(duì)于一個(gè)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(gè)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(diǎn)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(dá)到降低水壓的目的。對(duì)此，建筑給水排水設(shè)計(jì)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(yīng)一致，各區(qū)水加熱器、貯水罐的進(jìn)水均應(yīng)由同區(qū)的給水系統(tǒng)專管供給；當(dāng)不能滿足時(shí)，應(yīng)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(gè)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(gè)區(qū)域熱水系統(tǒng)在使用性質(zhì)、用水時(shí)間上存在較大差異或明顯不同，均應(yīng)根據(jù)布局做相應(yīng)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(shí)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(shè)計(jì)中所必須重點(diǎn)考慮的。在設(shè)計(jì)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(diǎn)使用過程中的連續(xù)性是設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。如何保證供水的連續(xù)性，首先應(yīng)保證加熱設(shè)備、熱交換器、熱水循環(huán)泵組等的正常運(yùn)行，在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)規(guī)范考慮以上設(shè)備的備用，使其在設(shè)備檢修時(shí)不影響到系統(tǒng)運(yùn)行。其次，應(yīng)當(dāng)保證生活熱水的儲(chǔ)存?zhèn)溆昧浚靡詽M足一定時(shí)間段的生活熱水用水。通?？梢栽谠O(shè)計(jì)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(shí)還能儲(chǔ)存一定體積的熱水，故可以保證一定的儲(chǔ)水量，但這部分儲(chǔ)水量不大，對(duì)于熱水需求量不大的工程可以滿足，對(duì)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(jì)算確定，熱水儲(chǔ)水容積較大時(shí)，熱水箱可設(shè)置二個(gè)或二個(gè)以上。熱水箱的設(shè)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(jì)算與供熱設(shè)備的選擇生活熱水系統(tǒng)熱水耗熱量的計(jì)算相當(dāng)重要，直接影響到了加熱設(shè)備的選取。在計(jì)算時(shí)，第一，應(yīng)劃分熱水系統(tǒng)區(qū)域、統(tǒng)計(jì)用水點(diǎn)的數(shù)量和要求：熱水系統(tǒng)區(qū)域應(yīng)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(jì)用水點(diǎn)時(shí)，應(yīng)統(tǒng)計(jì)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(hù)人員人數(shù)等數(shù)據(jù)；第二，應(yīng)正確選擇對(duì)應(yīng)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(shí)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(yīng)選擇合適的計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的計(jì)算，要注意全日供水和定時(shí)供水所對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式不同。對(duì)于供熱設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)規(guī)范上有明確的規(guī)定，采用何種供熱設(shè)備，應(yīng)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(jìn)行保溫，這既保障了系統(tǒng)的正常運(yùn)行、長(zhǎng)期運(yùn)行、穩(wěn)定運(yùn)行，又有利于建筑節(jié)能。建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50015-2003）5.6.14規(guī)定：熱水鍋爐、熱水機(jī)組、水加熱設(shè)備、貯水器、分（集）水器、熱水輸（配）水、循環(huán)回水干（立）管應(yīng)做保溫，保溫層的厚度經(jīng)計(jì)算確定。保溫絕熱材料應(yīng)符合以下要求：導(dǎo)熱系數(shù)低；容重小、機(jī)械強(qiáng)度大；不燃或難燃，防火性能好；不會(huì)對(duì)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(dāng)前在我國(guó)的節(jié)能國(guó)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(gè)組成部分也應(yīng)