竞赛题目：江西九江某综合医院建筑暖通空调工程方案设计

1、引言

暖通空调方案设计对医院建筑室内环境有着极为重要的作用。用医院建筑暖通空调方案设计作为高校建筑环境与设备工程等专业学生的设计竞赛题目，既具备暖通空调设计的普适性，又具备医院建筑的特殊性，给学生提供了很好的机会，展示自己运用所掌握的专业知识解决工程实际问题的能力，同时也是学生进入行业领域的能力训练和素养。这对于教学改革，提高学生的综合设计水平，具有现实意义。

题目要求按照全年候气象条件做出该医院建筑常规的暖通空调设计方案，方案应按照设计规范以及技术措施的要求（含专业设计规范、防火设计规范、节能设计规范以及技术措施）进行设计。设计方案应结合工程所在地的自然地理环境、功能及使用特点，满足节能环保要求，改善综合医院建筑室内空气品质，为患者和医务人员等提供健康、适用、安全和高效的使用空间。设计方案要求体现出地域特点、专业特点以及主题特色，知识点应具有先进性。

题目特别要求学生首先对自己学校所在地的某三甲医院进行调研，了解医院门诊部和住院部的诊疗过程、对建筑环境的要求、人员流动特点等，写出调研报告。然后才进行江西九江某综合医院建筑暖通空调工程方案设计。

2、建筑概况

本建筑系医院建筑，位于江西九江地区，地上15层，地下2层，其中地上层裙房部分（共四层）高为4.5米，地上层标准层部分高为3.9米，地下层高4.8米。建筑主体结构为框架结构。

医院建筑地上一层进门处为内封闭式门诊大厅（两层空高）以及住院大厅，由药房、观察室、发热门诊、急症门厅及诊室等区域组成，各功能区相互独立，并通过建筑手法进行衔接，设计有4层通高的中庭空间花园，以引入自然柔和的天光。

二层主要包括内科、妇产科、功能科、儿科、手术室、诊室等附属功能；

三层主要包括预防保健科、皮肤科、五官科、口腔科等附属功能，住院部分；

四层主要包括行政办公、社区医院等附属功能；

塔楼三层至十三层为住院病房；

十四层位ICU中心；

十五层为手术中心；

地下一层包括停车库、体检中心、放射科等附属功能；

地下二层包括停车库、设备用房、配电房、冷热源机房等附属功能；

具体参考各层建筑平面、总图以及效果图附件。

空调热媒：

本建筑可接入小区热力管道，供水温度为85/60℃,并可通过自设换热站（总平面图锅炉房位置）转换为各种温度的热水。采用其他热源方式的可合理自定。

空调冷媒参数：

空调冷水供回水温度参考值为7/12℃、集中热水供回水温度值为60/50℃,也可根据选择不同的空调方式（例如空调干、湿工况、独立除湿系统等）及冷热源形式（压缩制冷、各种热泵系统等），自行确定。

3、建筑材料及构造做法

   屋面传热系数 K=1/Ro= 1.14 W/(m2.K), 太阳辐射吸收系数ρ=0.70

全楼外墙加权平均传热系数: Km=1.05

底面接触室外空气的架空或外挑楼板传热系数 Kp=1/Ro= 1.80 W/(m2.K)

地面传热系数 Kp=1/Ro= 3.13 W/(m2.K)

采暖地下室外墙1: Kp=1/Ro= 0.60 W/(m2.K)

外窗（含凸窗）热工性能

外窗气密性全为6级

玻璃透明幕墙气密性均为4级

天窗热工性能

4、设计规范

工程设计应依据符合现行有关国政策的设计规范、标准、技术规程以及技术措施，且必须是现行有效版本，结合现行地方标准、国家标准和有关国际标准，选择其中标准高的执行，使建筑体现出技术的先进性。

(1)中国现行设计规范、技术措施

A.《暖通空调制图标准》GB/T 50114-2010；

B.《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50736-2012)；

C.《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）；

D.《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）；

E.绿色医院建筑评价标准(CSCU/GBC 2-2011)；

F.《建筑设计防火规范》 （GB50016—2006）或《高层民用建筑设计防火规范》 (GB 50045-2005)（2009版），地下车库遵守《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-97)；

G.《锅炉房设计规范》（GB50041-2008）；

H.《城镇燃气设计规范》 (GB 50028-2006)；

I.全国民用建筑工程设计技术措施  暖通空调·动力（2009）；

J.方案中涉及的其他规范、技术规程及技术措施的有效版本。

(2) 国际设计标准

英国楼宇设备工程师协会设计手册 (CIBSE Guides)； 

美国采暖、制冷与空调工程师协会设计手册 (ASHRAE Guides)。

（3）参考

《综合医院建筑设计规范》（2008年修订版报批稿）

5、设计要求

按照全年候气象条件提出建筑的暖通空调设计方案，并重点考虑节能与环保。方案应考虑建筑的功能性、系统性、先进性、文化性、经济性及“四节一保”（节材、节水、节能、节地以及环境保护），设计应体现出地域特色、专业特色和技术先进性。

所提供的工程设计方案宜尽可能的减少能源损耗、利用可再生能源，并尽量运用绿色建筑节能技术、本次暖通空调设计方案要满足相关专业设计标准要求，设计方案可以不包括建筑给水排水、生活热水等系统设计，也不包括单独的消防防烟排烟系统设计。但包括通风空调系统与消防防排烟共用系统的设计。

在本次设计中，学生应充分考虑医院建筑的特殊性进行暖通空调设计。在建筑设计中所缺少的各功能井道、空调机房等，竞赛设计团队可以进行合理的补充，以适应医院建筑的暖通空调设计，并应在相应文件中进行说明。对于医院暖通空调设计中涉及到的特殊性要求，如分析及化验中心室不能采用水系统等，学生应查阅相关文献、规范等进行设计，并应在设计中突出相应的处理细节。对于采用冷却塔系统的方案，屋面已通过结构计算，可以承受冷却塔运行荷载。

根据现有学生水平，本次设计不进行暖通空调设计的范围有：

1） 负一层的放射科部分；

2） 十五层的手术中心；

3） 中心供氧系统；

4） 洁净空调设计；

空调设计方案应完成的基本内容如下：

（1）空调冷热源设计

如采用水冷式机组，应包括冷冻水及冷却水系统设计；如采用直燃机系统，应包括空调冷水及热水设计；如采用地源热泵或水源热泵应包括空调用水及热交换侧水系统；如冬季采用锅炉或集中热源，则不包括锅炉房的设计及换热站详细设计，但在空调冷热源系统图中应表示清楚设备及流程。

（2）空气处理装置

设计应包括各种空气处理装置及末端装置选择及计算和气流组织形式；

（3）输配系统

设计应根据不同空调冷热源方式，设计冷冻水系统、冷却水系统以及载冷剂系统和风系统，包括空调分区方案；

（4）自控系统

设计应包括控制系统的设计原理及运行模式、运行策略；

（5）节能、绿色环保

节能、绿色环保应融汇在设计的全过程中，突出暖通空调系统的节能性，尤其是运行的节能。

6、作品提交要求

（1）设计说明书30000-40000字左右。

说明书应以设计内容的说明为主，计算过程用典型实例举例计算过程即可，具体的计算内容可以用表格的形式表示，并可单独列章。（关于计算部分的规定请参见竞赛制度文件3.2 作品提交要求为准）。

说明书基本内容应包括：

项目简介：建筑物的介绍、建筑能源资源情况介绍； 

主要工作内容介绍：项目设计的主要工作内容、设计的基本思路等；设计依据以及参考资料的收集、学校所在地某三甲医院门诊和住院诊疗过程调研报告（包括：室内人员数量变化特点、室内环境控制要求以及冷热需求等）。

空调负荷计算：空调负荷计算原理、计算过程，主要区域应进行负荷特征分析；计算结果可单独列表描述；

方案介绍：设计的空调系统形式、系统设计特色、室内外设计参数的确定、典型房间空气处理过程的分析或气流组织分析、冷热源选择及机房布置方案等； 其中还应详细表述通风设计，并应根据医院的实际运行管理模式、使用要求、医院建筑内人员数量的变化规律来确定各空间各时段室内人员数量（应以上述调研报告作为参考），在此基础上如何确定新风量及新风系统形式。

管网水力计算及设备选型：管网系统的设计、管径确定、泵与风机的选配以及管网的水力工况分析、动态工作工况分析等；计算结果可单独列表描述；

暖通空调系统的运行分析：空调系统的季节性变化运行工况、负荷变化的运行工况分析，以及节能设备的应用。

设计的能源以及节能分析和经济技术与环境分析比较，可以独立章节单独进行描述，分析工作包含了对中国和美国ASHRAE设计规范的理解和应用，各参赛队伍可在上述内容的基础上，发挥自身的特色进行发挥。

（2）图纸要求

以表述清楚设计思想为准。数量一般不少于8张1#标准图纸，不多于10张。

设计图纸CAD版本应保存为2004以下格式、天正暖通7.6以下或使用图形导出存为旧版_t3格式。

主要图纸的内容必须包含以下内容：

1） 设计说明：

内容包括设计说明和施工说明。应将设计概况及设计者的设计思想表述清楚。一般作为图纸的首页。设计说明包括建筑概况、设计依据、设计内容、主要设计参数、系统介绍、主要设备材料选用要求、施工及验收说明等；还应包括图纸目录、图例及主要设备材料列表；

2）设计图纸

A.典型房间或区域的空调风系统、空调水系统的平面图、剖面图以及轴测图；

B.典型空调机房的风系统、水系统平面图、剖面图； 

C. 空调冷热源系统原理图；

D. 空调冷热源机房主要的平面图、剖面图；

E. 空调系统自控原理图；