建筑房间

建筑房间（共7篇）

建筑房间 篇1

在建筑工程建设中,厨房、浴室、厕所等多水房间由于内墙的防水材料性能不佳、防水设防不足或基面构造复杂等原因,往往造成室内墙面洇湿,表现为成片的粉刷层脱落、起皮、酥松、甚至饰面层脱落,给使用单位和住户带来极大的忧患。新疆新建防水与防护技术研究所研究开发的固凝(GT)系列防水材料,具有无毒、无异味、无污染、防腐、耐候性强,对基层适应性强等优良性能,该产品技术先进,工艺可靠,施工简便,为彻底治理建筑物渗漏和腐蚀难题,提高工程质量,保证使用功能开辟了一条实用而有效的捷径。

1 固凝(GT)系列防水材料的特点及适用性

固凝(GT)系列防水材料是以多种高分子材料为基料,经多种助剂改性,在特定的生产工艺下加工而成的高分子化学浆材,固凝(GT)系列防水材料分为:刚性防水材料、柔性防水材料、接缝密封材料、混凝土密闭防水剂、混凝土养护剂等几种。固凝(GT)系列防水材料的特点和适用性见表1[1]、表2。

2 厨、浴、厕房间的固凝(GT)防水设计要点

由于优越的材料性能特点和良好的适应性,固凝(GT)材料可广泛应用于建筑物的厨、浴、厕等多水房间的室内防水。厨、浴、厕房间的防水设计应根据建筑类型、使用要求和墙体材料等因素,合理选用固凝(GT)系列刚性、柔性防水材料,按表3的防水层做法要求进行防水设计[1]。

除了以上防水层通用做法外,在用固凝(GT)防水材料做厨、浴、厕房间的防水时,还应注意以下几点:

(1)厨、浴、厕房间应采用迎水面防水,地面防水层应设在结构层的找平层上面,并沿墙面高出地面150 mm。

(2)厨、浴、厕房间的地面排水坡度要符合以下规定:

(1)厨、浴、厕房间的地面标高应低于门外地面标高不小于20 mm,地面向地漏处排水坡度一般为2%。

(2)地漏口标高应低于地面标高不小于20 mm,地漏处排水坡度以地漏处向外50 mm排水坡度为3%~5%。

(3)餐厅、厨房间的排水明沟坡度不得小于3%。

(3)地面及墙面找平层应采用10~20 mm厚1∶2.5水泥砂浆,水泥砂浆中宜掺外加剂,抹平压光。

(4)墙面的防水层应由顶板底做至地面,地面为刚性防水层时,应在地面与墙面交界处预留10 mm×10 mm凹槽,嵌填固凝(GT)防水接缝密封条。地面柔性防水层应覆盖墙面防水层150 mm。

(5)建筑厨、浴、厕房间在固凝(GT)防水层上施工红砖、马赛克、面砖等块状面材或防水砂浆、防水混凝土等整体面层时,必须采取有效地防护措施,确保固凝(GT)防水层不受任何损伤。

3 厨、浴、厕房间的固凝(GT)防水构造设计

厨、浴、厕房间的固凝(GT)防水设计除了以上设计要点外,还应特别注意地漏口、卫生洁具口、厨房排水明沟以及穿越楼地面管道处的防水构造设计。具体的构造做法如下[2,3,4]。

(1)地漏距墙面净距宜为50~80 mm,地漏周围、直接穿过地面或墙面防水层的管道、预埋件周围,与找平层之间应预留10 mm×7 mm凹槽,并嵌填固凝(GT)防水密封条(见图1)。

(2)洁具等卫生设备沿墙周边和门框、预埋件、穿过防水层的螺钉周边需用固凝(GT)防水密封条密封(见图2)。

(3)厨房间排水明沟的防水层与地面防水层应连续(见图3)。

(4)穿过地面防水层的预埋套管应高出防水层20 mm,管套与套管间应留5~10 mm缝隙,缝内先填聚苯乙烯泡沫条,再用固凝(GT)防水密封条封口,并在管子周围加大排水坡度(见图4)。

4 厨、浴、厕房间的固凝(GT)防水施工技术要点

根据建筑施工规范的要求,使用固凝(GT)防水材料进行建筑厨、浴、厕房间的防水施工时,要注意以下几个方面[5]。

(1)厨、浴、厕房间浇灌混凝土前,应按设计要求仔细计算地面和地漏标高。穿墙管件(包括套管)、地漏、预埋件、设备基座、室内器具和洁具必须事先安放正确、平稳、牢固。

(2)水泥砂浆找平层铺抹时,应按设计要求做好排水坡度,并抹平压实。墙面水泥砂浆找平时,墙角和地面交接处应做成半径为20 mm的小圆角,并在穿过防水层的管道(套管)四周和门框四周预留凹槽。

(3)室内器具、洁具接缝及固定的螺栓处,穿过防水层的管道(套管)四周和门框四周应清扫干净,使边缘干燥整齐,然后用固凝(GT)防水密封条密封。管根处再用固凝(GT)防水涂料向上刮涂30~50 mm。

(4)找平层经过检验符合设计要求后,方可进行固凝(GT)防水层施工。防水层的厚度、涂布遍数、特殊部位处理应符合设计和施工组织设计的规定。

(5)地沟和地坑的底部以及侧面防水层必须同时施工,不应留设施工缝。

(6)固凝(GT)防水层施工完成后,一定要做闭水试验,若发现渗漏应及时修补。防水层经过闭水试验符合要求后,再在防水层上直接铺贴面砖,面砖施工过程中,必须采取有效的措施,不得在防水层上堆放任何物品,不得用人力车直接压轧或用尖锐的工具碰撞、敲砸防水层,不得进行其它施工作业,务必对固凝(GT)防水层进行保护,切实避免任何损伤。

(7)应避免在已施工完成的防水层上打孔、凿洞。因安装洁具、五金和其它设备必须开孔时,应在安装后用固凝(GT)密封材料进行二次密封固定。

(8)在防水工程施工过程中应执行自检、互检、交接检、工序检查验收制度,工程验收时应检查材料合格证、抽样复检报告。施工记录、现场观察和闭水试验等。工程交工验收后,必须按规定要求执行工程保修及回访制度。

(9)常见的建筑厨、浴、厕房间一般面积较小,室内器具、洁具、管道又多,施工难度较大,需组织精干的施工人员,一般2~3人为宜,严格按设计要求操作,精心施工,确保工程质量和良好的使用功能。

5 结语

建筑的厨、浴、厕房间管道多,楼地面构造复杂,传统的防水卷材在施工时遇到管道口、阴阳角、明沟、泛水、地漏、拐弯等复杂部位操作难度大。而固凝(GT)防水层可采用高压无空气喷涂机进行喷涂施工,自然成形,无接缝,而且可以缩短工期,固凝(GT)系列防水材料可彻底解决厨、卫、厕房间的渗漏难题。

参考文献

[1]龚文晔,吴怀静,白飚.GT(固凝)防水材料在建筑工程中的应用[J].新型建筑材料,2007(5):34-36.

[2]龚文晔.地下建筑工程GT(固凝)材料的防水设计[J].新型建筑材料,2010(4):84-86.

[3]同济大学,西安建筑科技大学,东南大学,等.房屋建筑学[M.]3版.北京:中国建筑工业出版社,1997.

[4]建筑设计资料集编委会.建筑设计资料集[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,1997.

[5]中国建筑工业出版社.现行建筑施工规范大全[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,1995.

建筑房间 篇2

1空调设定参数对建筑能耗的影响

在夏季, 办公室都会开空调来降温, 这个时候提高空调温度可以起到建筑能耗降低的结果。但是, 仅仅从调节空调温度来节能还远远达不到效果, 让我们来假设空调室外参数为定值时, 夏季空调室内空气计算空调温度和湿度越低, 房间的计算冷负荷就越大, 系统耗能也越大。只有合理组合室内空气设计参数, 才能在不降低室内舒适度标准的前提下收到明显的节能效果。空气的湿度对创造人体热舒适环境有着重要的影响, 温度和湿度的不同组合不仅直接决定着室内人员的热舒适状况, 而且也影响着整个空调系统的节能状况。可见对空调参数的设定应该以满足达到人们舒适度的要求为前提。满足人们舒适度要求的基准下尽可能的节约能源, 达到人的需求和能源利用的合理整合。

2空调设定参数对人体舒适度的影响

温度是影响人舒适度的最重要因素。人体对温度的感知原理:气温高时人体的散热中枢发出指令, 汗腺分泌, 血管扩张使皮肤温度升高以增加散热, 从而使机体达到热平衡。当气温降低时, 皮肤也变冷, 近表皮的毛细血管收缩, 使血液流量受到限制而体内的热损耗减少。据有关医学保健方面的资料显示:当人的正常体温为37°时, 此时人体皮肤表面的温度约为33°, 当室内温度高于33°时就会有热的感觉, 反之则会有凉的感觉。

单纯追求室内的低温度, 不仅不利于人体健康, 而且是电能的巨大浪费。人在这种环境下也可能患“空调病”, 长期生活和工作在较低的温度中更会引起多种不适症, 当人们离开这个环境不适症也随之消失。由于空调机处理后的空气缺乏负氧离子二负氧离子是人体必不可少的, 科学研究表明:负氧离子可以增强人体免疫力, 促进新陈代谢, 被可以起到镇定作用, 所以医学角度来说, 夏季一般将室内温度控制在25°~27°为宜。这样的温度可以使空调不用很大的负荷就可以达到, 而且让人健康并产生舒适的感觉。

3空调房间参数的设定

合理的空调房间参数设定有其特有的标准:既要使建筑能耗尽可能的降低又要满足人们对空调使用价值的满足。这两个因素并不是鱼和熊掌的关系。只要方法得当, 他们一样可以同时达到。下面就来介绍三种空调房间参数的设定方法。

(1) 满足建筑能耗降低的参数设定。

这种方法指的是减少不合理的需求来减少能耗, 现阶段, 空调制造技术发展很快, 先进的系统智能化使空调达到了全自动控制, 这样就减少了系统运行过程中不必要的能耗。通过智能化系统的全面设计, 确保所需要的水流量的前提下又不产生超限, 从根本上杜绝了泄漏。现在的建筑行业已经逐步向智能建筑发展, 对于大多数的智能建筑只要略微增加少量的监控点和设备, 方案就可很容易实现。

依据系统参数的调节不同, 可以将智能化系统的控制模式分为三种类型:第一种是自动锁定系统。例如按照设定的温湿度值来作为调节参数, 使之保持恒定不变或者不超过制定的偏差。一般的空调都采用这种调节方式。第二种称为程序调节系统, 既以时间为调节参数, 就是定时功能, 按照事先给定的调节参数来调节系统的运行状态, 照明的定时启行就是典型的案例。第三种是随即调节系统。按照设定的室内温湿度值与室外自然气温的差值进行调节就是标准的随即调节。能耗的大小主要取决于设定值, 设定值与自然气温的差值越大, 能耗就越大。反之, 则越小。

(2) 满足人们舒适度的参数设定。

人体的自然属性决定人是一个敏感的动物, 周围环境的变化会影响到他们的心情心情以及生理上的变化。空调是人们为了营造更好的温度环境而登上家电舞台的。科技在进步, 生产技能也越来越先进。但是它的实用本质没有变那就是调节温度。人们的喜好是甜热的时候把温度调的很低, 天冷的时候也开的很高, 这个时候很容易忽略自身舒适度的要求。尤其是在办公室这样的公共建筑中更容易产生, 员工们公用一个空调, 当一个人觉的温度不适合自己时会选择沉默, 因为他觉的在这个温度中别人是舒适的。大家都是这个思想的话, 空调的作用就适得其反了。人的生理技能差别不是很大, 因此对温度的适应能力及舒适度的要求也差别不大。因此在公共建筑中温度也包括私人住所, 空调的温度应该设定在一个参数。把空调设定的温度与湿度合理参数为:夏季这个时候房间的室内温度控制在26°左右比较适中, 人们在这个环境也会比较舒适。湿度设定在55%, 这种环境人体不会因设定环境标准与室外相差过大, 出门时产生不适应感。冬季室内20°更易让人感到舒适, 湿度设定在50%, 这样的设定环境人们在里面和舒服, 并且在出门后可以很快的适应外面的环境。

(3) 去异存同的设定方法。

去异存同就是把两种方法都符合的选出来, 作为满足降低能耗和人们满意度的设定方法。综合上述的两种方法我们把空调设定的温度与湿度合理参数为:夏季室内房间温度控制在28°左右, 人体舒适的湿度范围59%。人体仍然可以很快适应室外的环境。冬季室内房间温度控制在18°左右, 人体舒适的湿度范围45%。人体外出也可以很快适应不容易被过大的室内外差异而感冒。把参数设定在这个标准下, 既可以达到减低建筑能耗的要求, 又可以保证一定的舒适度。

我国节能工作与发达国家相比起步较晚, 能源浪费又十分严重。如果听任高能耗建筑大行其道, 建筑能耗的增长速度将远远超过我国能源生产可能的增长速度, 国家能源的生产势必难以支撑起这种浪费型消耗。所以在使用空调时既满足使用要求既达到舒适度的同时仍然要考虑能源的消耗。适当的参数设定可以起到两全其美的作用, 参数的合理设定应该得到人们的重视。

参考文献

[1]彭一刚.建筑空间组合论[M].中国建筑工业出版社, 2004 (5) .

书是自己的房间 篇3

读书是一件很安静的事情。要是论教养, 你真的是读书人, 你不要讲出来。读书也好, 画画也好, 不能弄成一种身份。

这是我到国外才学会的。国外很“牛”的人都害羞得要命, 躲着不讲自己挺在行的那些事。出国之前还没有人说我是读书人, 是知识分子, 回来后听到不少人说我是做学问的, 是艺术家, 等等。我很害臊, 这怎么好意思说出来?

陈寅恪先生周游列国, 通晓20多种语言, 可是他在清华填表时只填了两种:梵语和德语。逃亡香港时, 日本人到他家里要挟他出来做事, 他不肯, 日本人就要行使暴力。当时楼里有很多人, 他突然站出来和日本人交涉, 说很流利的日语, 他的家人都不知道他的日语这么好。不到万不得已, 你都不知道他会讲日语, 这就是教养。

“一本好书会让我安静下来”

我读书实在是少, 但是我读过的书, 实在地告诉我:你知道的非常少, 你还有非常多的不知道。所有书教给我的就是一件事情———你不要自以为是。

弗吉尼亚·伍尔夫的《一个人的房间》中说:“若以书而论, 每本书都会变成你自己的房间, 给你一个庇护, 让你安静下来。”确实, 一本好书会让我安静下来, 会让我有内心生活。我每天出去都是应酬、谋生、作假, 片刻的安静都是读书带来的。法国人蒙田有句话, 大意是人类一切灾难在于人回到家还安静不下来。我很庆幸我没有变成在自己的房间里面安静不下来的人。这和我这么多年多多少少读书有很大的关系。我对阅读充满感激。

空调房间的气流分析 篇4

随着人们生活水平的提高, 无论是在工作或休息, 更多的人在寻求一种舒适的环境。近20年来, 空气调节器已经成为受欢迎的舒适供给设备。无论是在办公室或在家, 空调已经成为每个人的必需品, 尤其是对于炎热、潮湿的国家, 如:马来西亚……人们寻求更舒适的工作环境是为了更好的完成自己的工作。总体来讲, 空气调节系统主要的作用是为了给整个空调房间提供最大的舒适度。为了达到这个目的, 只分析制冷设备的性能是不够的。范围应该扩大到分析便于整个空调房间上面的气流[1]。因此, 空调系统的设计不仅仅单独集中于制冷设备的效率。许多研究已经涉猎了这个领域。应用计算流体力学 (CFD) 不能完全替代物理实验, 但可以明显的减少工作量。这种方法能够在短时间内分析空调系统的气流形式, 是不能从原来的试验和理论方法中得到的[2]。而且, CFD给出了整个领域气流、温度等的有效分布。因为要付出大量的时间和金钱, 所以很难从实验中得到这些分布。不幸的是, 不能从模型中找出普遍性去代表整个空调系统气流形式。

最近, 关于空调房间的气流研究已经开始实行。Mathews研究供热、通风、空调 (HVAC) 用于比勒陀利亚大学的人类科学建筑, 节省能耗60%。同时张和牛分析, 室内的湿气与冷却热的东西和潮湿气候有关。Cheong已经对采用经验和建模方法的办公建筑的污染物散步展开了研究。在模拟平面上, 预知供给空气的气流形式, 采用已确定的格栅点去估测热舒适参数, 就像Sekhar和Ching在办公室空间内组织热暖流成分的出现。最近报道, 已有实行采用CFD在单独一个房间内安装空气调节系统。该系统的像温度、速率等许多参数的分布已经分析确定为安装空调引风机的最好位置, 也是适合居住的地方。

术语表:

N-立方体单元格的个数;

a-栅格间距;

n-节点个数;

r-液体密度;

t-时间;

u-在x轴坐标方向的速率大小;

v-在y轴坐标方向的速率大小;

w-在z轴坐标方向的速率大小;

τ-切应力;

P-压力;

e-内能;

k-混合力动能;

§-能耗率;

mt-混乱流粘度;

Gk-平均速率梯度产生的混合流动能;

Gb-浮力产生的混合流动能;

YM-可压缩混合流的膨胀波动在总耗损率中的分配;

Prt-普朗特数;

C1e, C2e, C3e-混合流模型中的常量;

E-总能;

T-温度;

Cp-常压下的比热容;

Cij-对流雷诺方程;

Dtij-紊流扩散雷诺方程 (RSTE) ;

Dlij-分子扩散;

Pij-压力;

Gij-浮力;

m-粘性力。

2 建模

2.1 室内设计

一个包含楼层平面图资料标准办公室房间可以从标准参考书中查的。它的长宽高分别为3.7m、2.7m、3.0m, 见图1 (a) 。通常, 家具没有固定的放置位置, 依靠居住者自己的喜好与风格。随后, 家具布置包括橱柜、书架、桌子、椅子等, 可以参考室内设计的书, 见图1 (a) 。

(a) 房间坐标; (b) 送风位置; (c) 方案Ⅱ的送风位置; (d) 方案Ⅲ的送风位置。

2.2 引风机布置

通常, 一个办公室房间分开作为一个单元。房间内布置三个适当的鼓风机, 分别命名为位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ, 见图1 (b) ~ (d) 。

2.3 配平方程

现在有三组基本方程, 是由三个基本物理守恒定律导出的。质量守恒、动量守恒、能量守恒分别导出连续方程、NS方程和能量方程。将空调房间的气流认为是混合流, 因此着手于研究k系数以及雷诺兹力的粘性。

k系数模型标准采用半经验模型, 它依据混合流动能和耗损率相关的模型流动方程。对于流动方程中的k系数是从准确方程中导出的, 而流动方程中的§是从物理推论以及数学方程的相似性推出的。

混合力k、能损率§是从以下的流动方程中获得的:

在k-epsilon模型中的对流传热、传质建模方程从以下方程得出:

对于雷诺兹力, 假设不考虑同方向上的涡流粘度, 根据流动方程及耗损率方程的推导, 雷诺兹力模型 (RSM) 接近NS方程化简。由此说明, 附加四个流动方程可以解决二维流动问题, 附加七个流动方程可以解决三维流动问题。自从RSM的推导归功于流线曲率、漩涡、轮流的影响及方式比一个流动方程或两个流动方程更加严密, RSM更具有潜力去准确预测复杂的流动。

雷诺兹力的准确流动方程可以写为:

混合流力k及耗损率§包含在以下方程内:

雷诺兹力模型中的传热、传质模型方程与k-epsilon模型方程中的相似:

为了化简这些方程, 初始及边界条件必须围绕边界系统来规定。由于这些方程是非线性的, 因此不能直接的解决, 应该按封闭式方法来解决。在流体力学中, 大量数值有限性的方法被用来化简这些方程。

模型区域离散成单元格或元素, 并且定义为节点。化简方程式, 变量的值在节点上已知。微分方程中各常数的值见于表1。

2.4 边界条件

图2表示通过引风机的空气循环。热空气在ABCD面流进, 冷空气从引风机的CDEF流出。各个面上的边界条件将在下面介绍。

入口 (CDEF面)

风速v=5m/s

位置Ⅰ风速方向x=1, y=0, z=-1, 位置Ⅱ、Ⅲ冷空气流动方向和位置Ⅰ相同。

温度T=295K

出口 (ABCD面)

压力P=0Pa, 温度T=300K

其他墙 (包括引风机表面、家具表面及房间的所有墙)

温度T=300K

2.5 栅格间距

建网有很多种形式的单元格。三种尺寸可能的单元格为像金字塔一样的四面体、六面体、棱柱。选择六面体单元格是因为它和房间同为六面体。三种栅格间距为15cm (粗糙的) , 10cm (中等的) 和7.5cm (较好的) 。图2表示六面体单元格的间距遵守栅格间距或网套大小。

2.6 模拟平面

模拟模型的描述中包括了在整个空气流动区域内各个方位点上温度、风速、压力等参数。为了舒适, 在房间内粘贴一些图画。对于附加的图画, 分析变得更加复杂, 还是时间的函数。这样简单的分析可以指定八个平面, 这八个平面可以从水平及垂直方向更清楚地考察整个空间的情况。

2.7 误差

CFD模拟中的准确性从一系列的误差中获得。误差是错误的估量。误差越小, 错误就越小。图3表示往复式雷诺兹力粘度模型的误差图, 栅格间距10cm, 引风机位置在位置Ⅰ上。

误差的变化可以从实验的反复次数看出, 从开始到800次误差一直在减小。尽管反复次数一直在增加, 但误差却保持不变。直到结果没有变化误差的试验才停止。

3 结果与讨论

3.1 粘性模型的比较

现在有两种粘性模型进行比较:k-epsilon及雷诺兹力模型。确认适合的粘性模型去应用到模拟模型中是很重要的。所以, 需要观察模型中引风机的位置上的模拟表面 (z顶部) 的温度变化。可以看出, 除了图4 (e) 、 (f) 几乎相似, 其余所有的等高线都不相同。因此, 雷诺兹力模型的10cm和7.5cm的栅格间距给出了几乎完全相同的结果。基于栅格间距的独立性, 雷诺兹力模型被认为是更好的模拟模型, 而且模拟于其他位置的引风机。

对于长时间模拟, 计算时间也是考虑的一个因素。所有模型的模拟时间见表4。尽管雷诺兹力模型所用的时间几乎是k-epsilon模型的两倍, 但是考虑栅格的独立性还是采用雷诺兹力模型较好。雷诺兹力模型栅格间距7.5cm的计算时间是10cm的4.5倍。雷诺兹力模型中栅格间距为10cm和7.5cm的温度等高线没有多大差别。今后, 栅格间距为10cm的模拟将会更深层的应用。

3.2 合适的引风机位置

为了观察引风机合适的布置位置, 开始在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处进行8个虚拟平面的分析。在这些平面之中, z-中心平面是最重要的平面, 因为它代表房间的情况好坏。合适的引风机位置可以从模拟平面上的许多参数分配研究出来。Ladeinde和Nearon[11]已分析过风速及温度参数的大小。研究所有的平面, z中心平面是最好观察温度的平面, 就像观察者在水平方向上观察风速大小的分布。它也是适合在整个房间内预知温度与风速大小的平面。

在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ模拟平面上风速大小表示在图5上, 靠近人和桌子旁的风速范围为0.4~1.5m/s。这是规定人所感受最舒适的风速的弱风。整个位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上z平面风速大小分布分别表示在图5 (a) ~ (c) 。图5 (a) 看出, 人感受风速1.0m/s, 图5 (b) 中, 引风机在位置Ⅱ时, 人感受风速为1.25m/s, 图5 (c) 中, 人感受风速也是1.0m/s。位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处的风速大小都符合标准。为了使室内气流循环更好的形象化, 向量已经划分为三个重要的垂直z轴的平面。向量表示在三个位置上三个特殊平面的气流方向。图6看出, 气流方向靠着人坐的地方向下。气流垂向地面时缓慢变化, 流近人时迅速移开。顶平面上的风速最大, 向下流近人时逐渐减小, 见图6。

当气流穿过人时, 通风向量划分为最重要的中心平面, 见图7。通风向量靠近人时很小, 远离人时逐渐增大。从图上可以看出, 小的通风向量可避免气流干扰使人所坐的区域成为最舒适的地方。图7看出, 气流从人的右手侧流回引风机。温度舒适度标准为20~25℃, 引风机所在所有平面位置都满足这个标准。但为了减小压缩机的大小, 就必须找一个靠近人最凉快区域的地方。这样不仅节省小压缩机的成本, 而且减少能源消耗, 同时让人觉得很舒适。

如果引风机布在位置Ⅰ, 整体房间内温度或多或少比较一致, 见图8 (a) , 但人不是坐在整个房间最凉快区域内, 所以要找个更好的位置。图8 (b) 中, 引风机在位置Ⅱ上, 尽管整个房间内温度分度不一致, 但可以满足空调房间要求。主要的是, 房间可以分为两部分, 热区域[ (b) 图右]和冷区域[ (b) 图左]。热区域位于人很少使用的空间, 冷区域位于人经常占用的空间。而且, 人可以感受的温度是296.3K (23.3℃) 。另一方面, 人可以坐在房间内靠近最凉快的区域, 见图8 (b) 。所以这是个布置空调引风机最好的位置。再分析位置Ⅲ, 人所坐的位置是整个房间最热的区域, 见图8 (c) 。所以这个位置是最不起作用的, 也是所讨论三个可能的位置中最糟糕的。

这是一个三维空间的方案, 所以其它模拟平面的温度分布也应作相应的研究。研究发现, 将引风机布在位置Ⅱ上, 能够给人提供最大的舒适度, 换句话说, 能给人带来最凉快的感觉。

因此, 位置Ⅱ是最适合引风机的布置位置。

3.3 舒适区域

以前, 房间内家具摆放位置是固定的, 主要问题是解决引风机的布置位置。现在问题增加了。同样的模型, 早些放置的位置是在最舒服或最凉快节能的地方。图6显示, 整个房间内可能放置引风机的位置用带点的轮廓描绘 (蓝色的等高线) 。这样利于空调房间内家具的摆置。

当引风机置于位置Ⅰ时, 几乎整个房间位于蓝色等高线。这就说明, 当人位于图8 (a) 左侧中心时, 整个区域都是冷的。这将适合于需要整个房间制冷的卧室或多功能厅。对于位置Ⅱ, 冷区域比位置Ⅰ的小, 但冷空气主要集中于图8 (b) 的左侧, 房间其余地方是不制冷的。位置Ⅲ能够保持房间上面的部分制冷, 如图8 (c) 。然而, 当空调引风机位置已经固定时, 居住者应该决定自己所坐的位置。在可以提供复杂的测量仪的地方, 采用CFD方法可以简单地分析气流特性, 也可以与试验结果作对比。

4 小结

(1) 对比雷诺兹力模型与k-epsilon模型, 在三种栅格间距的研究中, 雷诺兹力模型的栅格更具有独立性。尽管雷诺兹力模型的模拟时间比k-epsilon模型的长, 但栅格网套的独立性更具意义。

(2) 已经研究发现, 位置Ⅱ是最适合空调引风机的布置位置。温度分布说明, 人坐的位置是在凉快的区域内。

(3) 将空调引风机置于位置Ⅱ比其他两个地方更能让人体会凉爽的感觉。

(4) 此项研究还可以应用到工厂、医院, 以及大型的购物商场的空气调节系统中。

摘要：较高质量的空气调节系统并不是拘泥于制冷设备效率的提高, 而是包含房间内一些有意义参数所影响的气流分配的分析。简单的数据分析表明位于闭式空调系统房间上方的混乱气流在没有安装足够多的电子设备之前应用了数十年。本文以标准的办公室房间为主。模拟平面上的空气调节器的引风机在不同方位上调节温度及风速分布用以达到居住着的最大舒适度。对于液态流体, 着重于分析湍流的k系数和雷诺数。不同位置安装引风机为了空调房间内的人更加舒适, 而且表明将制冷鼓风机置于位置Ⅱ处比其他地方更让人觉得舒适。此项研究还可以应用到工厂、医院, 以及大型的购物商场的空气调节系统中。

关键词：温度分布,风速分布,模拟平面,k系数,雷诺数,最大舒适度

参考文献

[1]Haines RW.Control system for heating, ventilating and airconditioning.2nd ed.New York:Van Nostrand Reinhold, 1977.

房间压力控制解决方案讨论 篇5

随着中国新GMP标准的公布实施，愈来愈多的依赖于在净化区域内生产和装配自己的产品的企业，对生产工艺洁净的生产环境提出了更高的要求，以确保关乎产品成品率和产品质量可靠性的必备条件。在制药厂、医院乃至实验室等对于环境要求较为严格的场所，更是对洁净的室内环境提出了极高的要求。故而如何通过自动控制更好地实现这些生产工艺要求，成为现今智能建筑与楼宇自动化领域的重点研究方向之一。

众所周知，良好的室内压力梯度———保证不同区域间合理的气流流向和压力分布，是保证洁净的室内环境的必备条件。例如洁净厂房必须依靠保持一定的正压使外界未经净化的空气不会进人净化区域，以保证洁净级别，并明确规定：不同等级的洁净室以及洁净区域与非洁净区域之间的压差应5Pa，洁净区与室外的压差应不小于10Pa。又如，对于生物安全洁净室，压差控制是保证安全防护屏障的关键指标，必须使实验室的负压梯度得到稳定可靠的控制。同样，手术室与相邻房间的压差通常也不应小于5 Pa。因此，对于各个类型的净化区域，房间压差控制都是非常重要的。

此外，对于包含通风柜的洁净区域，需要对通风柜实现精确的控制。通风柜的面风速应保持在0.4m/s～0.6m/s之间，其测量误差不得大于20%。故而通常使其面风速保持在0.5m/s左右，才能避免有害气体、病菌等外泄，以免危及人员健康或造成污染。

笔者将就房间压力控制及通风柜控制中的一些常见问题做出探讨，并提出一些切实可行的解决方案。

2 房间压力控制

2.1 压力控制概念

当理想房间不存在任何泄漏时，若送入房间的风量与排出房间的风量间保持额定的风量差，房间压差的增加与时间应成正比关系，具体如图1所示。而实际的房间有固定的泄露面积，这时可应用伯努利方程（公式1）得出如图2的曲线，它表示了房间压差、泄露面积及进出风量差之间的复杂关系。

式中，ΔP为压降，Pa；ρ为空气密度，1.2kg/m3;A为泄露面积，m2；μ为常数，0.72;V为流量，m3/h。

由图2可知，对于具有一定泄露面积的房间，让室内送风量与排风量之间保持一定的风量差(ΔV)，可以产生并维持固定的房间室内体积200m3压差。

由此可知，调节并稳定房间压力，需要依靠调节房间的进/排风量实现，也就是需要准确的调节送风及排风风阀。但在实际工程设计中，存在很多设计误区，以致对风阀开度的调节不够精确，不能满足稳定房间压力的需要。

2.2 房间压力控制方案讨论

2.2.1 电动蝶阀+气密阀控制方案

此种方法是通过实测房间压力，与设定值计算出的差值，调节送风/排风风道的电动蝶阀开度，以期调节送/排风风量，保证房间压差。例如，假设在500Pa的风道压力下，30%的风阀开度可以保证300m3/h的送风量，那么就认为，当房间的送风需要300m3/h时，将电动风阀调节至30%即可。这是一种压力有关控制法，如图3所示。

压力有关控制法最大的缺陷，在于忽略了风道压力对风道风量的影响。根据上文的假设，当风道压力发生变化（这种情况在实际中几乎随时发生）不再是500Pa时，30%的风阀开度就不再对应300m3/h的风量。

风道压力对风量的影响，会导致控制精度难以保证，并且极易引起系统震荡，使房间压力频繁上下摆动，很难稳定至设定值,如图4所示。

这样的后果有时非常严重，尤其当洁净区域对各个房间的压力梯度有明确要求的时候。例如设计要求房间压力控制在-40Pa，而走廊要求房间压力控制在-30Pa，当房间压力波动至-30Pa时甚至更大时，就会出现房间压力向走廊方向的泄漏。

2.2.2 定风量阀固定送/排风量控制方案

这是最常见的设计方案之一。该方法通常会在各个房间风道末端设置定风量阀，在对系统风道平衡进行调节时，手动调整各分管道上的定风量阀，使各末端的出风量达到其设计值，避免由于风道风量不平衡而产生的部分出口出风量过大，而其它的出风口出风量不足的情况发生。以期保证送入及排出各个房间的风量恒定不变，使房间拥有额定的风量差，从而实现房间压力的恒定。

但选用这种方法存在若干局限性：

1）首先，此种定风量系统要求在所有的时间内，设备必须保证恒定的送风量和排风量。而该恒定量必须按全负荷设计，需要留有较大的余量来弥补由于过滤器等造成的送风和排风系统性能的下降。可以想象，始终全负荷的连续运行会造成极大的能耗，因此运行成本非常高，且始终大风量运行会在实际运行过程中造成很大噪音。

2）其次，定风量系统的灵活性很差。未来的扩展会由于系统容量限制而受限，通常不允许有任何排风设备（如生物安全柜等）的增加或减少。而在风机系统、过滤器系统等性能下降或风阀位置改变等情况下，系统经常要重新进行风平衡调试，需要大量的维护人员和费用。

3）最后，当一台空调机组同时为多个房间服务时，应用定风量系统的房间压力稳定性很难保证。当任何一个房间的压力存在扰动（例如泄露量加大或房压升高时），会影响到整个风道系统的风平衡，使其他房间的压力也偏离设定值。

2.2.3 文丘里阀变风量控制方案

文丘里阀门是一种压力无关型的机械风量调节装置，当两端压差在150Pa～750Pa之间可以保证固定的出风量。如果能保证其正常工作范围，文丘里阀确实是一个较为理想的压力无关型定风量装置。但若将其应用于变风量系统，则有诸多不适宜之处：

1）首先，将文丘里阀用作变风量装置，需要通过快速风阀执行器调节阀杆，改变它的风量设定值。但它是一个机械装置，其压力无关的功能主要是通过经过标定的弹簧装置实现的。但随着时间推移弹簧会逐渐老化，变得不再精确。又由于没有相应的风量测量装置，故一段时间之后无法确定：最初的执行行程是否依旧对应所需的出风量。

2）其次，当系统送排风系统出现不平衡时，文丘里阀门易出现喘振现象，喘振引起共振，同时会影响到总风道，导致所有的文丘里阀都需要调整，噪音甚至可达100dB。

3）最后，由于工作范围的限制，文丘里阀通常需要较大的装机容量才能正常运行。这不仅造成了初始造价的上升，也会导致建筑运营成本的增加，同时不宜于节能。

2.3 小结及解决方案

综上所述，现今常见的房间压力控制解决方案都有着各自的局限性：

1）电动蝶阀+气密阀的控制方法是压力相关型控制，无法屏蔽压力变化对风量的影响，极易引起房间压力震荡，无法稳定在固定数值。

2）以定风量阀固定送/排风量的控制方法，无法及时应对房间压力受到的扰动（如开关门造成的泄漏），也限制了房间增减排风设备的可能性。

3）文丘里阀变风量的控制方法准确性会随着使用时间而降低，并且容易出现喘振现象引起共振，产生极大噪声。另外，对造价和装机容量的较高要求也限制了它的使用。

因此，我们推荐使用余风量加压力再设定的串级控制方法，调节送/排风口的VAVBOX调节室内压力。该方法能够通过快速阀门执行器对风量进行快速调整，使得送/排风量始终保持设定差值。而当室内泄漏发生时，比如开门、关门，房间压力值发生变化时又能快速响应并稳定室内压差。同时，VAVBOX的工作范围在30Pa～200Pa之间，其管道设计压力较采用文丘里阀门的设计压力小，故可选用装机容量较小的空调机组，相对会更节能，同时可避免喘振现象。

3 通风柜控制

3.1 通风柜介绍

通风柜（见图5）是实验室内的一种重要设备，主要的功能是室内排风和换气，由于它相对较大的排风量，其启停与运行状态往往对洁净区域的压力有着至关重要的影响。

风柜的结构是上下式，其顶部有排气孔。通风柜上柜中有导流板、电路控制触摸开关、电源插座等，透视窗采用钢化玻璃，可上下或左右移动，供人操作。下柜采用实验边台样式，上面有台面，下面是柜体。台面可安装龙头。使用的时候人站或坐于柜前，将玻璃门尽量放低，手通过门下伸进柜内进行实验。

通风柜的功能中最主要的是排气。在实验操作时会产生各种有害气体、臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性物质，为了保护使用者的安全，防止实验中的污染物质向实验室扩散，必须使用通风柜。并且只有使通风柜面风速保持在(0.4～0.6)m/s左右，才可以保证安全运行。故现有的控制方法均以快速的使面风速处于标准范围内作为控制目标。

3.2 通风柜控制方案讨论

3.2.1 面风速控制方案

该方法是将面风速传感器安装于通风柜内壁，实际测量该风速，VAVBOX的DDC控制器根据该实测面风速计算排风量设定值，并与检测到的当前排风量值进行比较，对排风VAV BOX的风阀进行PI控制，使风速达到设定值(0.5m/s)。控制方案示意图参见图6。

此种方法的优点是非常直接，通过实际的面风速测量值，计算与设定值的偏差，调节相应排风量。理论上说这种调节应该是很精确的。但事实上面风速的数值会因为实验人员的身型、通风柜附近的运动等多种因素而快速改变，极易受到扰动。故而以面风速作为控制量进行调节，系统很难达到稳定。

3.2.2 门高开度控制方案

将门高传感器安装于通风柜侧壁，测量通风柜门高开度，根据公式总排风量值=开度×宽度×面风速(0.5m/s)，得出排风量设定值，VAVBOX的DDC控制器通过测量真实排风量，并与计算所得的排风量设定值比较，对排风VAV BOX风阀进行PI控制，使风速快速达到设定值(0.5m/s)。示意图参见图7。

应用此种方案的好处是门高开度的测量值相对稳定，门开度固定后该数值就不再改变，这使系统较易到达稳定的状态。但由于通风柜本身存在泄漏、通风柜柜门附近气流组织变化等实际原因，理论计算出的排风量值往往很难确保实际面风速保持为0.5m/s。

3.3 小结及解决方案

综上所述，以上两种通风柜的控制方案都有各自的缺陷：依靠直接测量的面风速作为判断标准会使通风柜的控制难以达到稳定，而根据门高作为控制依据则无法真实反映当前面风速的实际值，造成运行偏差。

故而我们认为最好的解决的方法是门高+面风速双调节法，这样既保证了整体控制方案的稳定，又能够根据实际面风速的变化作出实时的调节。

摘要：随着中国GMP新标准的公布实施,制药厂、医院乃至各行各业的实验室,都对洁净的室内环境提出了更高的要求。而对室内压力的良好控制是达到洁净的室内环境,即净化区域要求的必备条件。此外,洁净区域中与房间压力相关的设备,例如通风柜的控制,对整个房间的压力控制也至关重要。论文讨论了若干常见的房间压力及通风柜控制方案和误区,并提出了可行的解决方案。

关键词：房间压差,净化区域,通风柜,控制

参考文献

[1]GB50073-2001洁净厂房设计规范[S].

房间温度模糊PID控制研究 篇6

空调房间温度控制是一大滞后、慢时变、非线性的复杂系统,常规的PID控制器难以收到良好的控制效果。而模糊控制不依赖于控制对象精确的数学模型,动态性能好、受系统参数变化影响小,但稳态精度不高。为了解决上述这些问题,本文采用模糊、PID相结合的方法,构成模糊PID复合控制,既具有模糊控制灵活、适应性强的优点,又具有PID控制精度高的特点。

2 控制系统模型建立

控制对象的模型由两部分构成:空调机和房间环境。如图1所示。

控制器给定温度值Tr与实测温度值Ty的差值e=Tr-Ty,送控制器计算控制量,控制器输出u送空调以改变房间温度。

控制器采用模糊和PID控制并联型的控制器,其结构如图2所示。

控制策略选择的基本原则是:以误差的大小作为选择的条件。在大误差范围,采用模糊控制,以提高动态响应速度,增强自适应能力;在小误差范围内,采用P I D控制,以消除静态误差,提高控制精度。同时,为了防止控制策略的切换过于频繁,在误差的切换点,系统规定控制策略不作切换,维持上一次的动作。

3 模糊控制器设计

3.1 确定模糊控制器的结构

通过对被控对象的分析,采用目前最为常用的“双入单出”的单变量二维模糊控制器,输入为温度偏差e及偏差的变化率ec,输出为频率控制信号u。如图3所示。

E、E C、U分别为偏差e、偏差变化率ec和输出控制量u经模糊化的语言变量。对误差变量E,误差变化量EC和控制量U的模糊集及其论域定义如下:

E、EC和U的模糊集均为:{NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB},分别为{“负大”,“负中”,“负小”,“零”,“正小”,“正中”,“正大”};E、EC和U的论域均为:{-3,-2,-1,0,1,2,3}。

3.2 确定模糊变量的隶属度函数

根据房间温度控制的特点,经反复实验确定:三个变量的N M、N S、Z E、PS、PM的隶属函数都选择三角形隶属函数,而NB和PB选择降半梯形和升半梯形隶属函数。

3.3 建立模糊控制规则

模糊控制器控制规则设计原则是:误差较大时,控制量变化应尽力使误差迅速减小;误差较小时,以系统的稳定性为主要出发点,防止系统产生不必要的超调,甚至振荡。据此,依靠实际运行经验进行分析、归纳,可确定变频空调的模糊控制规则如表l所示。

3.4 模糊推理及解模糊

模糊决策采用Mamdani的(min-max)决策法,解模糊采用重心法(centroid)。

4 仿真研究

为了说明模糊控制、PID控制、模糊PID复合控制各自控制效果,分别对三种控制方式进行了仿真试验。

1)设置房间温度R(t)=25℃、干扰信号的幅值为0、限幅器参数值为3℃,延迟20s,仿真时间5000s时的仿真波形如图4所示。

由图4可见,利用文中所提出的温度控制算法,系统的输出在经过短时振荡后稳定在25℃,达到了温度调节的目标。模糊控制下降速度比PID控制快,动态性能优于PID控制,但仍有小辐振荡,稳态误差较大;由于控制系统具有较大的时间延迟,传统PID控制波动较大,响应速度缓慢而且超调量较大,易导致系统的不稳定;模糊和PID结合控制系统的超调小,调节速度快,稳态误差小,控制效果优于PID和模糊控制。

2)将延迟时间改为30s,PID和模糊PID控制效果比较见图5所示。

由图5可以看出,当系统的延迟时间改变时,PID控制具有较大的超调,过渡时间过长。延迟时间进一步增大,系统将变得不稳定,甚至出现发散振荡。PID控制对系统模型具有较强的依赖性,而模糊PID组成的复合控制受参数变化的影响很小,不依赖于系统的数学模型,超调小,系统很快稳定在设定值附近。

5 结束语

由上面仿真结果可知,传统的模糊或PID控制很难得到较好的控制效果。而将两者合理结合,既具有传统PID控制精度高的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强的特点,并可以迅速消除系统误差,保证了系统具有良好的动、静态特性,能达到较理想的控制效果。

摘要：房间温度控制是一复杂的控制过程,传统的模糊或PID控制很难得到较好的控制效果。本文采用模糊PID控制,设计出空调房间温度控制器。利用MATLAB建立了空调房间温度控制仿真模型。仿真结果表明,模糊PID相结合可使控制效果大大提高。

关键词：模糊控制,模糊PID控制,房间温度

参考文献

[1]易继锴,侯嫒彬.智能控制技术[M].北京:北京工业出版社.l999

[2]诸静.模糊控制原理与应用[M].北京:机械工业出版社.1999

门诊大楼房间压差控制的要求研究 篇7

医院是病人就诊、治疗和康复的场所。门诊部作为医疗部门的三个重要组成部分之一[1],是医院对外联系最频繁的部门,而绝大多数病人都是在门诊部中得到诊断和治疗,住院病人也多是通过门诊或急诊而入院。由于门诊部就诊的病种复杂,人流量大,在医疗流程、功能配合、防止交叉感染、卫生条件等方面均具有较严格的要求。目前,净化室内空气以及维持各个不同房间的合理压差以控制空气的流向,是降低医院交叉感染的重要手段。但由于门诊部建筑结构的特殊性及功能组成的要求,维持门诊建筑的压力设定值成为目前设计施工的难题。

2 房间压差的产生

当相邻的空间之间有门窗或任何形式的孔口存在时,在这些孔口处于关闭的情况下,压差即是空气通过关闭的门窗的缝隙从高压的一侧流向低压的一侧的阻力[2]。理想状态下,将缝隙两边压力值分别表示为P1、P2,则满足下列关系式:

式中hw是指通过缝隙的沿程阻力,一般可以忽略;ξ1是指突然收缩局部阻力系数,ξ1≈0.5;ξ2是指突然放大局部阻力系数,ξ2≈1。由上式得

其中φ成为流速系数,0.82是缝隙理想状态下的取值。则缝隙漏风量的计算公式为:

式中μ是流量系数,一般取0.3~0.5;F是缝隙面积,单位为m2。

理论上压差应保证两个作用,一是在门窗关闭的情况下,防止相邻空间的空气相互渗透;二是在门窗开启时,保证足够的气流削减临室空气的侵入或室内气体外流。但经过学者们的研究发现第二点作用实现起来非常困难,因为压差产生的门洞风速非常小,气流量很小,不足以抵挡污染的外泄或者入侵,所以此时压差防止污染传播的作用非常有限。在我国只有比100级洁净度更高的洁净室才必须执行第二点的作用[3]。

3 压差及压差风量的确定

人在室内以1m/s的速度走动时引起的最大风速为0.34m/s,空调送风在室内引起的空气流动速度一般不大于0.3m/s,正常的室内气流自然流动速度一般不大于0.2m/s,也就是说在缝隙处引起的气流速度不会超过0.5m/s,所以压差控制设计就是要保证有足够的空气经门缝进入或渗出,以阻挡室内或者室外的污染气体通过门缝外泄或入侵。

气密性越高的门窗,缝隙阻力ξ越大,流速系数φ则越小,从公式计算可以看出,为了能得到不小于0.5m/s缝隙风速往往需要更大的△P值。以往学者经过研究发现,门窗的流速系数的实际取值范围在0.2~0.5,取0.5计算得到的理论最小房间压差不小于3Pa。5Pa即可满足大于最小压差要求且是可测量到的最小的单位,而超过30Pa或50Pa,人和动物会有不舒服的感觉,我国《医院洁净手术部建筑技术规范》规定30Pa是不宜超越的界限,所以一般房间常规采用绝对值在5Pa~30Pa之间的设计。

当压差不便于计算或尚未计算时,工程上多采用换气次数来作为压差风量。一般设计中当采用换气次数法时,保持室内正压所需的换气次数见表1[4]。对于气密性差的房间可取上限,气密性好的房间可取下限。

房间压差风量值还可以采用缝隙法来计算,可按Lw=α∑(q·l)进行,其中,Lw是维持压差所需风量,m3/h;α是安全系数,由围护结构的气密性决定,一般可取1.1~1.2;q是当洁净室为某一压差值时,维护结构单位长度缝隙渗透风量,m3/(h·m),参见表2;l是洁净室围护结构的缝隙长度,m。

表2给出了国内洁净室内多种常用门窗在5Pa~50Pa压力范围下的单位长度小时漏风量的试验数据[4,5]。

4 影响压差的主要因素

维持空气压差的稳定都是靠送风、回风、排风以及渗漏风等所维持某种状态的动态平衡。但维持压差稳定要对设计、施工、调试、运维和监测多个环节认真处理才有可能达到目的。分析对压差产生直接影响的因素主要有以下几个:(1)建筑构造形式的设计与建造工作;(2)门窗开启及围护结构气密性;(3)空调方式及调节与控制方法;(4)电梯、提升机、楼梯间等竖向建筑交通的设计;(5)人员进出房间对气流的影响;(6)温度对压力的影响;(7)风量调节装置和自动控制系统的可靠性、灵活性等。

以上因素中,应首先关注维护结构的渗透情况,一旦漏风量达到一定程度或渗透面积过大,实现相邻区域压差控制便是空谈。我国医院门诊建筑的特点是多连通区域、多缝隙、多开门窗情况、多人员流动,这四多是门诊气流压差控制的最大难题,也是门诊建造中确保气密性不易保证的主要原因。目前房间压差的控制措施多是围绕解决好上述影响因素与压力控制的矛盾而设计的。

5 国内外规范标准中对门诊的压差要求

5.1 日本标准中门急诊的压差要求

医院空调设计中比较著名的国外医疗建筑标准有澳大利亚标准、英国标准、美国CDC标准、ASHRAR标准和日本标准,其中以日本标准对我国医院的标准和设计影响程度最大,影响时间最长,表3给出了日本《医院空调设备的设计与管理指南》中门急诊部压力值。

该指南中对于散发有害气体、有菌的房间、粉尘烟尘等产生的房间均采用负压控制;急诊房间多为正压,确保无外部细菌污染;而大厅、门厅部分采用正压,这样做主要是为了起到隔离作用,一方面隔离外部不洁空气,另一方面是防止厅内未经处理的气体扩散到外界感染健康人群。

5.2 美国标准中门急诊的压差要求

各国标准中美国标准对世界医疗建筑通风设计影响最大。不同于我国[6],它的门诊由小型(街道)初级门诊部、(各社区)初级门诊中心和急症医院的门诊服务部组成。初级门诊满足了那些尚未诊断病痛的病人的需要,每位病人都有特约医生,且绝大多数的需要和问题可以在这里解决。急症医院相当于我国医院的急诊,其中主门厅、接待部、候诊室和门诊服务的部分被划分在行政管理区域。《ASHRAE的医院空调设计手册》中对大型医院门急诊给出了设计方法和参数要求,较好的是它对一些房间的正负压值也给出了确定参考值。

从规范中可以看出美国门急诊的要求要比日本的严格的多,分析原因主要是初级门诊承担了大部分的非紧急患者,来到大型医院中的病人大都是急症或需住院治疗的病人,所以压力控制标准高。虽然美国各个州政府的医疗卫生组织都有自己的规范与指南,但其中两部较为权威,即《ASHRAE Handbook—HVAC Applications,Health Care Facilities》和美国建筑师学会医疗建筑标准《Guidelines for design and consturction hospital and health care facilities》,各州都作为参照的标准。表4的数据和注释均摘自这两本规范。

5.3 我国标准中门急诊的压差要求

我国医院房间压力设定中给出了必须遵守的原则[1]:凡是洁净的、无菌的、无臭味、无粉尘、无湿热产生的房间,室内应该为正压;凡是污秽的或者散发有害气体、有菌的房间,室内必须保持负压,以避免有害的空气散发到其他房间;室内卫生条件要求不高,并且不产生有害气体、细菌的房间,室内可保持等压,即这类房间由其他房间进来一些空气或由本室排除一些空气,都不会造成影响。目前国内医院暖通空调设计常参照《综合医院建筑设计规范》与《传染病医院建筑设计规范(讨论稿)》。表5给出了目前国内医院门诊室内通风设计的常用标准数据。

《医院建筑与设备设计》也对急诊室、观察病房、处置室、放射科、理疗室、污染操作室、解剖室等含有细菌、病毒、余热、余湿、臭气有害气体或粉尘的房间有控制带菌或带有有害气体的污染空气流到洁净的房间的要求。表6给出了该手册对门诊部建筑压力要求。

国内标准中对急诊室的要求较明确,主要由于手术室等洁净等级要求高的部分已有大量研究实验和著作等结论支持,对于门诊部分,除对医技部分有放射性物质产生的房间有要求外,一般没有压力要求。

6 小结

除美国标准给出部分推荐值外,门急诊部通风标准中对压力的要求情况,均未给出明确的压力设定值或设定范围。美国标准之所以要求严格,是因为街区门诊的分流作用减轻了门诊压力,大医院主要接受急、重症患者,这点不同于我国情况。无论国内还是国外,对门诊部非急诊部分的要求都不十分明确,只给出了气流流向建议和正负压设计原则。如何解决好门诊“四多”情况与压力控制的矛盾,还需要进一步研究。

参考文献

[1]涂光备.医院建筑空调净化与设备[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]许钟麟.空气洁净技术原理[M].上海:同济大学出版社,1998.

[3]中国建筑工业出版社.洁净室施工及验收规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4]中华人民共和国信息产业部.中华人民共和国标准洁净厂房设计规范[S].2002-01-01.

[5]符济湘,余渭雄.洁净技术与建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1985.