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辐射空调末端+独立新风的医院空调系统

设计示例

摘要利用焓湿图绘制全年室外空气状态参数的散点分布图，分析了昌吉

地区的气候特征。根据当地气候特点，分别介绍了冬夏季两个工况空调系统的末

端形式及新风处理情况,通过计算得出：医院病房楼选择辐射空调末端+独立新风

空调系统形式，热舒适性满足要求。

关键词辐射空调新风系统气候特征焓湿图医院

0引言

我国西北地区夏季室外干球温度高，湿球温度较低，气候干燥；属于寒冷或

严寒地区，冬季需要供暖，地板辐射空调末端具有舒适、节能、无噪音、无吹风

感等优点，给人以安静舒适的室内环境，冬夏可以利用一套末端系统，减少初投

资，设计方案初期这种空调末端也是得到示例医院极力建议使用的一种空调末端。

辐射空调系统夏季可以利用高温水供给辐射末端，就能达到舒适性要求，提高冷

源设备COP，也可以利用“天然冷源”比如冷却塔供冷、深井水、蒸发冷却等作

为冷源，实现能源的合理利用，节能效果明显。

自从2019年新冠病毒的出现，大家对空调系统的质疑，辐射空调末端+独立

新风是一种完全避免了室内回风的空调系统设计，辐射空调末端经过多年的学术

研究与实践，具有良好的热舒适性已在民用建筑中获得应用，本文对昌吉州

[1-3]

人民医院利用这种空调系统设计进行了详细的阐述。

1工程概况及当地气候特征

1.1建筑工程概况

昌吉州人民医院新区医院建设项目（见图1），项目建设地点位于新疆昌吉

市，建设用地面积219830.8㎡，本项目总建筑面积340000㎡，总床位数2000

床，分为一、二期建设。其中一期建筑面积258000㎡，拟建1500床，二期建筑

面积82000㎡，拟建500床。本工程为一期工程的医疗综合楼项目，为一类建筑，

抗震设防烈度为8度，建筑面积224270㎡，地上162170㎡，地下62100㎡，地

下2层，地上13层，建筑物总高59.95m。

图1昌吉州人民医院效果图

1.2昌吉地区室外气候特征

在暖通空调设计中，室外气象参数是确定冷热源方案、空调系统形式的主要

依据，昌吉所处气候分区为严寒C区，昌吉市属中温带区，为典型的大陆性干旱

气候，具有冬季寒冷、夏季炎热、昼夜温差大、降水量较少的特点。为了研究项

目所在地气候特性，可在焓湿图上将全年室外空气状态参数划分为若干个热湿区

域，通过分析每个分区的气候特性，来确定空调冷源及空调系统形式。图2位

[4]

昌吉地区全年室外空气状态参数的散点分布，其中全年逐时气象参数来源于文献

[5]。

图2昌吉地区全年室外空气状态参数的散点分布

由图2可以看出昌吉地区夏季室外新风含湿量绝大多数都低于室内

含湿量，夏季空调室外计算湿球温度较低，可以采用室外新风除湿，新风只需要

等湿降温处理，空调系统末端采用辐射空调/干工况风机盘管+独立新风系统。冬

季室外干球温度较低且时间较长，供暖与防冻是设计过程中首要考虑的问题。

2夏季运行工况

2.1冷源形式

本工程舒适性空调冷源在裙楼屋面设置高温水风冷冷水机组，为大楼新风系

统提供空调冷源。该机组楼下为净化机房对于噪声要求不高的场所，且距离病房

楼20m以外，冷水机组均设减振基础。共设5台电制冷风冷冷水机组，制冷量为

1696kW的螺杆式风冷冷水机组，配置6台冷冻水泵，5用1备，冷冻水供回水温

度12/18℃。辐射末端与干工况风机盘管系统冷源采用间接蒸发冷却冷水机组，

提供冷冻水供回水温度16/21℃。

2.2新风处理过程

项目所在地夏季室外状态点在室内设计状态点左侧，室外空气含湿量较小，

无需进行除湿处理，新风机组由粗、中效过滤段、热回收段、加热段、表冷段、

风机段组成，根据医院特性采用液体循环式热回收，这种热回收新排风互不接触，

不会产生交叉污染，所以只能回收显热，原理图如图3，热回收效率较低，一般

为55%。根据公式。计算出新风经过热回收后温度t2=30℃，

其空气处理过程见图4。

图3液体循环式热回收原