摘要:介紹了鄭州市兒童醫(yī)院（鄭東新區(qū)）生活給水和熱水系統(tǒng)設(shè)計。結(jié)合醫(yī)院建筑的多功能性和專業(yè)設(shè)備的特殊要求，在充分利用現(xiàn)有資源的前提下，本著合理、安全、可靠、節(jié)能、環(huán)保的設(shè)計原則，生活給水系統(tǒng)分為兩個區(qū)。低區(qū)采用市政壓力供水，高區(qū)采用箱泵一體化設(shè)備供水。熱水系統(tǒng)采用太陽能供熱，電輔助和直燃機(jī)組輔助加熱。熱水系統(tǒng)分區(qū)和給水系統(tǒng)相同。闡述了冷水、熱水流量計算和敷設(shè)要求。
　　關(guān)鍵詞：醫(yī)院，熱水，冷水，箱泵一體化，太陽能，節(jié)能
　　本項目位于鄭州市鄭東新區(qū)，北側(cè)為龍湖外環(huán)，南側(cè)為祭城路，西側(cè)為農(nóng)業(yè)東路。本項目分別從祭城路和農(nóng)業(yè)東路各引入一條DN200的供水管道，在小區(qū)內(nèi)成環(huán)狀供水。市政引入管上設(shè)低阻力倒流防止器。本項目包括一棟7層的病房樓、一棟5層的門診樓和一棟4層的醫(yī)技樓。病房樓和醫(yī)技樓主樓帶一層地下室，門診樓帶兩層地下室，負(fù)一層地下室為設(shè)備夾層區(qū)，負(fù)二層為人防區(qū)（平時為地下車庫）和設(shè)備區(qū)。消防水池、消防水泵房、熱水泵房等設(shè)在地下車庫非人防區(qū)。給水泵房設(shè)在病房樓地下室。太陽能熱水器分別設(shè)置在病房樓屋面和門診樓屋面。醫(yī)院工程的設(shè)計特點是復(fù)雜而且專業(yè)性極強(qiáng)。本項目幾乎包括了給排水專業(yè)設(shè)計的所有內(nèi)容：給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、冷卻循環(huán)系統(tǒng)、太陽能熱水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)及建筑滅火器的配備。下邊我們僅就給水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)進(jìn)行一下總結(jié)。
　　一、給水工程：本項目市政提供水壓力為0.3MPa。按一層10米，二層12米，三層以上每層加4米估算，此壓力可供至6層，即0.28MPa。根據(jù)鄭東新區(qū)歷年來新的樓盤反應(yīng)的問題，在供水高峰期，某些地方不能達(dá)到0.30MPa。為安全起見，我們把低區(qū)控制在5層及其以下樓層。病房樓考慮和熱水分區(qū)相匹配，低區(qū)控制在4層及其以下樓層。這樣，整個項目的給水分區(qū)如下：門診樓、醫(yī)技樓及病房樓四層及其以下為低區(qū)，由市政管網(wǎng)直接供水。病房樓五層及其以上由設(shè)在病房樓地下室的箱泵一體化供水設(shè)備供水。病房樓供水要求安全、可靠、穩(wěn)定。箱泵一體化供水設(shè)備有節(jié)能、環(huán)保、節(jié)省空間等特點。水泵和泵室放置在水箱中且固定在一體化泵站專用的模塊上。通常情況下只占用0.5-1.5m3的水箱容積。移動、拆裝方便、使用壽命長；由于采用裝配式不銹鋼水箱，改變了以往的焊接方法采用螺絲裝配，適用性強(qiáng)，安裝方便，無需專用設(shè)備；智能型箱泵一體化泵站利用了自來水管網(wǎng)原有壓力進(jìn)行疊加，充分做到節(jié)能；為防止生活用水在水箱中停留時間過長、變質(zhì)等，水箱泵站還可配備定時、定量、定壓補(bǔ)水功能，和定時、定量、定壓抽水功能，采用高智化的控制系統(tǒng)，不做無用功。醫(yī)院采用此類設(shè)備供水較安全可靠。本項目總冷水用水量和箱泵一體化泵站水箱容積計算如下：
　　各用水項目用水量匯總表
　　序
　　號 用水項目
　　名稱 使用人數(shù)或單位數(shù) 單位 用水量
　　標(biāo)準(zhǔn)(L) 小時變化
　　系數(shù)(K) 使用時間(h) 用水量(m³) 備注
　　       平均時(m³/h) 最大時(m³/h) 最高日(m³/d) 
　　1 門診 4000人 每人每天 15 1.50 12 5 7.5 60 
　　2 住院 1500床 每床每天 250 2.50 24 15.6 39.1 375.0 
　　3 陪護(hù) 1500人 每人每天 160 2.50 24 10.0 25.0 240.0 
　　4 醫(yī)務(wù)人員 1700人 每人每天 150 2.00 8 31.9 63.75 255 
　　5 其它人員 350人 每人每天 60 2.00 12 1.8 3.5 21.0 
　　6 食堂 5000人 每人每天 25 1.50 16 7.8 11.7 125.0 
　　7 洗衣 3750kg 每床每天 60 1.50 8 28.1 42.2 225.0 
　　8 綠化 76895m2 每m2每次 2 1.0 6 25.6 25.6 153.8 1次/日
　　9 車庫地面沖洗 10883m2 每m2每次 2 1.0 4 5.4 5.4 21.8 1次/日
　　10 空調(diào)補(bǔ)水 24 22.41 56 537.84 
　　11 小計  153.61
　　279.75
　　2014.44
　　
　　12 未預(yù)見水量 按本表1至10項之和的10%計 15.4 28 201.4 
　　 合計  169.01 307.75 2215.84 
　　病房樓高區(qū)供水的箱泵一體化水箱計算如下：
　　序
　　號 用水項目
　　名稱 使用人數(shù)或單位數(shù) 單位 用水量
　　標(biāo)準(zhǔn)(L) 小時變化
　　系數(shù)(K) 使用時間(h) 用水量(m³) 備注
　　       平均時(m³/h) 最大時(m³/h) 最高日(m³/d) 
　　1 住院 720床 每床每天 250 2.50 24  18.75 180 
　　2 陪護(hù) 720人 每人每天 160 2.50 24  12 115.2 
　　3 醫(yī)務(wù)人員 250人 每人每班 150 2.00 8  18.75 75 
　　α4 合計       49.5
　　370.2
　　
　　箱泵一體化供水設(shè)備低位生活水箱有效容積V=370.2×25%=92.55m3，去整數(shù)93T。經(jīng)計算，泵采用Q=25m3/hH=70mN=7.5kw，氣壓罐容積18L，壓力1.0MPa。
　　二、給水系統(tǒng)敷設(shè)形式：醫(yī)院建筑功能復(fù)雜，各樓層功能差別較大、建筑格局變化較大，用水點較多、分布不均勻。根據(jù)此類建筑特點，給水采用豎向和橫向管道布置相結(jié)合。由一根主立管和各樓層橫向供水主管供水，管道敷設(shè)在下層吊頂內(nèi)，從而解決不同樓層功能不同導(dǎo)致的管道轉(zhuǎn)彎太多，也方便了醫(yī)院后期的管理和維護(hù)。潔凈手術(shù)部內(nèi)的給水應(yīng)有兩路進(jìn)水，管道均應(yīng)安裝，并采取防結(jié)露措施，管道穿墻壁、樓板是要加套管。除病房內(nèi)衛(wèi)生間的洗手盆以外，其它洗手盆均采用紅外感應(yīng)龍頭。
　　三、熱水系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)：根據(jù)鄭州市建設(shè)委員會關(guān)于在全市民用建筑工程中推廣應(yīng)用太陽能的通知，“十二層（含十二層）以下住宅、賓館和酒店等建筑工程、實施集中供應(yīng)熱水的醫(yī)院、學(xué)校、游泳池、公共浴室等公共建筑，必須采用太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化，做到同步設(shè)計、同步施工，同步進(jìn)行竣工驗收。”病房樓設(shè)集中熱水系統(tǒng)，故考慮太陽能供熱。若全部采用太陽能供熱，一是太陽能集熱器需要安裝面積不能滿足，二是病房樓熱水集中且量大。故熱水系統(tǒng)以太陽能供熱為主，電輔助加熱和直然機(jī)組加熱輔助的模式。病房樓的熱水系統(tǒng)和冷水系統(tǒng)相匹配，分為兩個區(qū)，四層及其以下為低區(qū)，五層及其以上為高區(qū)。四層及其以下由由太陽能熱水系統(tǒng)直接供給，直燃機(jī)組輔助加熱，太陽能集熱板設(shè)在門診樓屋面，熱水機(jī)房設(shè)在門診樓地下室。五層及其以上由太陽能熱水系統(tǒng)直接供給，電輔助加熱,太陽能集熱板和供熱水設(shè)備設(shè)在病房樓屋面。24小時供應(yīng)熱水，熱水溫度60℃。
　　門診樓、醫(yī)技樓、病房樓的辦公部分均考慮電熱水器供水。各用水點預(yù)留電源。污洗室、手術(shù)室部位、洗嬰池采用恒溫供水方式，其它部位采用上行下給立管循環(huán)供水的方式。
　　門診樓、醫(yī)技樓、病房樓均考慮電開水器分散供應(yīng)開水。
　　四、熱水耗熱量計算設(shè)計小時耗熱量：本項目住院部按全日供應(yīng)熱水系統(tǒng)計算（本項目設(shè)計按《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》GB500-2003，未修訂版，故設(shè)計參數(shù)和單位均按原規(guī)范設(shè)計）
　　mqrC(tr-tl)ρr
　　Qh=Kh-------------，各項參數(shù)見規(guī)范。
　　T
　　序
　　號 用水項目
　　名稱 使用人數(shù)或單位數(shù)m 單位 用水量
　　標(biāo)準(zhǔn)qr(L) 小時變化系數(shù)(K) 使用時間(h) 用水量(m³) 備注
　　       設(shè)計小時耗熱量(w) 最大時(m³/h) 
　　2 住院 883床 每床每天 200 2.23 24 1049657.16 16409.9 
　　3 陪護(hù) 883人 每人每天 160 2.23 24 839725.43 13127.9 
　　5 合計      1889382.59
　　29537.8
　　
　　最大時耗熱量經(jīng)計算為1889382.59W，按照RV-03系列熱交換器計算。
　　產(chǎn)熱水量計算,被加熱水初溫5°，終溫60°。
　　Q=Qg/1.163(tz-tc)=1889.4/1.163(60-5)=29.54m³/h
　　本次設(shè)計選用兩個20m³的儲熱罐及兩個8m³的RV-03系列加熱罐。
　　五、太陽能熱水系統(tǒng)計算：
　　1計算公式
　　Ac=qrd×c×ρr×(te-tl)×f/[Jt×η×(1-ηl)×1000]各項參數(shù)見規(guī)范。
　　2病房樓四層及其以下太陽能計算:太陽能集熱器總采光面積查技術(shù)措施附錄F-2，鄭州傾斜面年平均日太陽能輻射量為14.301（kJ/m2•d）
　　Ac=qrd×c×ρr×(te-tl)×f/[Jt×η×(1-ηl)×1000]
　　=97130×4.187×（60-5）×40%/[14.301×50%×(1-0.30)×1000]
　　=97130×92.12/5005.35
　　=1787.61m2取整數(shù)1800m2
　　按照規(guī)范要求，每平方米集熱面積儲水容積40~70L,則儲水容積應(yīng)為72~126m³。根據(jù)計算結(jié)果，選用三個20m³的儲熱罐及兩個8m³的RV-03系列加熱罐。
　　太陽能系統(tǒng)循環(huán)泵計算：流量（0.015~0.02）×1800=27~36L/S,揚(yáng)程按15~20m..選用KDSB150-125-250F,34.3L/S,17m.,11KW.
　　設(shè)計小時供熱量計算：
　　Qg=Qh-1.163×0.85×76000×(60-5)/4=856349w
　　熱媒采用90°熱水，熱媒初溫按88°，熱媒終溫按62°，換熱系數(shù)K取550，經(jīng)計算熱媒與被加熱水的平均溫差為：（88+62-60-5）/2=42.5
　　傳熱面積計算：
　　F=1.15X856349/(0.8X550X42.5)=52.66㎡，兩臺RV-03系列8立方米換熱器的單臺換熱面積為27.7㎡，可以滿足要求。
　　熱媒耗量計算G=1.1X550X857/(88-62)=19942kg/h.
　　熱媒循環(huán)泵選擇按40m³/時，揚(yáng)程按15~20米。選用KDSB150-125-250F,34.3L/S,17m.,11KW.
　　熱水回水泵選用選用KDSB150-125-250FA,31.7L/S,14.5m.,7.5KW.
　　隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展，新技術(shù)、新醫(yī)療設(shè)備也層出不窮。醫(yī)院建筑也面臨著新的設(shè)理念。對醫(yī)院建筑的物的功能、環(huán)境、設(shè)備等要求越來越高。作為給排水專業(yè)的設(shè)計不僅要滿足各種使用功能和設(shè)備的要求，也必須安全可靠節(jié)能。
　　
　　參考文獻(xiàn)：《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003（舊版）
　　《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》（征求稿）
　　《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施—給水排水》（2009年版）
　　《太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設(shè)計施工技術(shù)規(guī)程》（DBJ53-18-2007）