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華南某醫療救護站通風(fēng)與空調設計

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醫療救護站通風(fēng)與空調設計

1 工程概況

該工程位于地下1層,總建筑面積為37 177.77 m2,人防總面積為10 668.68 m2,其中戰時(shí)醫療救護站防護面積為1 463.63 m2。戰時(shí)為人防醫療救護站,掩蔽人數為150人,平時(shí)作為機動(dòng)車(chē)庫使用。

2 戰時(shí)通風(fēng)空調新風(fēng)量確定

2.1 清潔通風(fēng)新風(fēng)量LQR

戰時(shí)清潔通風(fēng)時(shí),室內人員新風(fēng)量標準為15~20 m3/(人·h)。清潔通風(fēng)時(shí)掩蔽人員的新風(fēng)量LQR按下式計算:


式中LQR為清潔通風(fēng)時(shí)按掩蔽人員數量計算所得的新風(fēng)量,m3/h;n為人防工程內掩蔽總人數,人;L1為清潔通風(fēng)掩蔽人員新風(fēng)量設計計算取值,m3/(人·h)。

計算得LQR=2 250~3 000 m3/h。醫療救護站內功能房間較多,部分房間在清潔通風(fēng)時(shí)需要負壓排風(fēng),經(jīng)計算總排風(fēng)量Lp≈6 900 m3/h>LQR。當排風(fēng)量Lp大于按人員新風(fēng)量指標計算的新風(fēng)量LQR時(shí),清潔通風(fēng)設計新風(fēng)量應按排風(fēng)量的1.05~1.1倍確定,因此,清潔通風(fēng)新風(fēng)量LQ按7 400 m3/h設計,人均新風(fēng)量為49.3 m3/(人·h)。



2.2 濾毒通風(fēng)新風(fēng)量Ld


在濾毒通風(fēng)時(shí),為確保室外染毒空氣不滲漏到工程內部,應采用全工程超壓排風(fēng)。工程內清潔區的超壓值不應小于50 Pa,人員主要出入口最小防毒通道的通風(fēng)換氣次數不應小于50 h-1。超壓排風(fēng)由清潔區依次經(jīng)第二防毒通道、檢查穿衣室、淋浴室、超壓排氣閥、脫衣室、分類(lèi)廳、第一防毒通道、擴散室,排至室外。濾毒通風(fēng)時(shí)的新風(fēng)量Ld應分別按式(2),(3)計算,并取其中的較大值。


式(2),(3)中LR為濾毒通風(fēng)時(shí)按掩蔽人員計算所得的新風(fēng)量,m3/h;L2為濾毒通風(fēng)時(shí)掩蔽人員新風(fēng)量設計計算取值,m3/(人·h);LH1為人防工程內部保持超壓值所需的新風(fēng)量,m3/h;LF1為人防工程主要出入口處的最小防毒通道有效容積,m3;L1為人防工程主要出入口處的最小防毒通道的設計換氣次數,h-1;Lf為人防工程內保持超壓值時(shí)的漏風(fēng)量,m3/h,超壓值大于50 Pa時(shí)按清潔區有效容積的7%計算。

計算得LR=150 m3/(人·h)×7人=1 050 m3/h,LH1=26.6 m3×50 h-1+3 474 m3/h×7%=1 573 m3/h,LH1>LR,濾毒通風(fēng)新風(fēng)量Ld設計值取1 573 m3/h。

濾毒通風(fēng)時(shí)新風(fēng)量小于清潔通風(fēng)時(shí)新風(fēng)量,取清潔通風(fēng)時(shí)新風(fēng)量7 400 m3/h用于夏季空調冷負荷計算。



3 隔絕防護時(shí)間校核

隔絕通風(fēng)時(shí),隔絕時(shí)間不應短于6 h,室內CO2體積分數不應大于2.0%。隔絕防護時(shí)間按式(4)進(jìn)行校核。


   式中τ為隔絕防護時(shí)間,h;V0為人防工程清潔區內的容積,m3;C為人防工程內CO2容許體積分數,%;C0為人防工程內CO2初始體積分數,%;C1為人防工程內每人每小時(shí)呼出的CO2量,取25 L/(人?h)。

根據清潔通風(fēng)人均新風(fēng)量,查得C0≈0.11%。取V0=3 474 m3,計算得τ=17.5 h,滿(mǎn)足規范要求。

4 冷、濕負荷計算及調溫除濕設備的選擇
4.1 冷、濕負荷計算
戰時(shí)醫療救護站埋于地面下,且四周為較厚實(shí)的鋼筋混凝土墻體與土壤或地下室相鄰,圍護結構熱阻大、溫差小,因此,圍護結構的傳熱量可以忽略不計。圍護結構表面的散濕量應計入濕負荷中,新建工程大多采用同類(lèi)情況的經(jīng)驗數據。

4.2 調溫除濕設備的選擇
醫療救護站內空調冷熱源選擇風(fēng)冷調溫除濕機比較合適,主要是考慮到:1)防空地下室內夏季空調冷負荷較小、以除濕為主,且為了控制相對濕度需要將制冷除濕后的空氣進(jìn)行再熱后送入室內。調溫除濕機可以利用壓縮機排出的高溫高壓氣體進(jìn)行空氣再熱。2)工程內部沒(méi)有水源,宜采用風(fēng)冷主機。除濕機由制冷機組和風(fēng)機組成,制冷機組應與風(fēng)機的風(fēng)量相匹配才能使除濕量達到最大,風(fēng)量過(guò)大或過(guò)小都不利。一般情況下,制冷量與風(fēng)量的比值在16.7~21.0 kJ/kg之間對除濕機的除濕性能比較有利。因此,一定型號的除濕機都配有額定風(fēng)量的風(fēng)機。在實(shí)際使用中,應使除濕機在額定風(fēng)量下運行,以充分發(fā)揮除濕機的除濕能力。由濕負荷查產(chǎn)品手冊得,當除濕機名義除濕量為90 kg/h時(shí),其額定風(fēng)量為24 000 m3/h,額定制冷量為153.6 kW。名義工況:進(jìn)風(fēng)干球溫度27 ℃,濕球溫度21.2 ℃。
空氣處理流程:由室外新風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)W與室內回風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)N混合至狀態(tài)點(diǎn)C接著(zhù)冷卻除濕至機器露點(diǎn)L,再等濕加熱至狀態(tài)點(diǎn)O后送入室內。
經(jīng)計算,所選調溫除濕機能滿(mǎn)足要求。



5 第一密閉區分類(lèi)廳通風(fēng)設計

清潔通風(fēng)時(shí),第一密閉區的空調由清潔區內送風(fēng)系統直接送風(fēng),滿(mǎn)足其空調及常規的通風(fēng)換氣要求。濾毒通風(fēng)時(shí),第一密閉區分類(lèi)廳屬于輕微染毒區,醫護人員和傷員在此停留時(shí)間較長(cháng),必須通過(guò)通風(fēng)換氣的方式把此處的毒劑濃度控制在安全濃度下,其設計通風(fēng)換氣次數不應小于40 h-1。分類(lèi)廳的最小使用面積為40 m2,室內頂板下凈高若按3.6 m設計,則其通風(fēng)換氣量達到了6 480 m3/h。濾毒通風(fēng)時(shí),這么大的換氣量若采用清潔區內的新風(fēng)進(jìn)行換氣,不但新風(fēng)處理能耗大,而且不利于工程第一、二防毒通道的超壓排風(fēng),很難控制超壓排風(fēng)的超壓值和換氣次數。因此,分類(lèi)廳設置自循環(huán)濾毒通風(fēng)裝置,其通風(fēng)及濾毒設備設置在第一密閉區專(zhuān)用房間內。

濾毒通風(fēng)時(shí),為了滿(mǎn)足防毒通道的換氣次數需求,由清潔區通過(guò)防毒通道至分類(lèi)廳的最小通風(fēng)量為1 330 m3/h。因此,分類(lèi)廳自循環(huán)濾毒通風(fēng)裝置的最小風(fēng)量Lz=6 780 m3/h-1 330 m3/h=5 150 m3/h,需要選用額定風(fēng)量為1 000 m3/h的過(guò)濾吸收器至少6臺。

可見(jiàn),分類(lèi)廳的換氣量直接影響濾毒通風(fēng)裝置的投資,而換氣量又與分類(lèi)廳的體積直接相關(guān)。因此,通風(fēng)設計應與建筑專(zhuān)業(yè)密切配合,在滿(mǎn)足規范及使用要求的前提下將分類(lèi)廳的面積做到最小、層高做到最低,以節約投資。



6 空調室外機的防護

6.1 冷熱源的防護

人防醫療工程戰時(shí)使用的空調系統應設置有防護的冷熱源。若工程內部沒(méi)有水源,空調系統宜采用風(fēng)冷系統。風(fēng)冷室外機組可設置在戰時(shí)柴油發(fā)電機房?jì)?,也可以設置在進(jìn)、排風(fēng)都有防護設施的防護室內。



6.2 進(jìn)、排風(fēng)機風(fēng)量計算

壓縮機出口氣體的冷凝散熱量Qr按下式計算:



式中k為制冷機制冷時(shí)耗功的熱量系數,對于壓縮式制冷機,取1.2~1.3。

制冷除濕機組運行時(shí)壓縮機的部分熱量用于再熱送風(fēng),因此,室外機組冷凝器的散熱量為Qr-R0。

防護室的通風(fēng)量按消除余熱量計算:


式中Lkj,Lkp分別為空調室外機防護室進(jìn)、排風(fēng)機計算風(fēng)量,m3/h;ρ為空氣密度,kg/m3;cp為空氣的比定壓熱容,取1.01 kJ(kg?℃);tp為空調室外機冷凝器排風(fēng)溫度,取45 ℃;tw為室外通風(fēng)計算干球溫度,℃。

根據式(6)計算得,通風(fēng)量為37 283~41 530 m3/h。



6.3 空調室外機防護室設計的注意事項

1)進(jìn)、排風(fēng)豎井室外通風(fēng)口應保證一定的距離,室內排風(fēng)機入口風(fēng)管應與空調室外機組的排風(fēng)機出口相連接,避免通風(fēng)短路;2)進(jìn)排風(fēng)擴散室的懸板活門(mén)額定通風(fēng)量不得小于根據式(6)計算的通風(fēng)量;3)防護室應設置空調室外機安裝與檢修用的防護通道;4)空調室內外機之間的制冷劑管道穿過(guò)防護墻體時(shí)應采用防護密閉措施。


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