苏州某养老社区空调系统设计

苏州某养老社区空调系统设计

葛舒怀

苏州华造建筑设计有限公司  江苏苏州  215000

摘要   以苏州某养老社区为案例，介绍了养老社区空调系统的设计要点，重点论述了养老社区中各类型房间的温湿度和昼夜差异化设计，以及空气品质、噪音控制等方面的设计。

关键字  养老社区  温湿度  昼夜差异化  温度过渡区  空气品质  噪音控制

0  引言

随着我国从轻度老龄化进入中度老龄化，国家卫健委提出了“9037”养老模式[1]，养老社区模式成为居家养老的重要补充，养老设施配套建设日益增加，但目前国内相关规范标准相对比较“老旧、粗糙”，对高标准养老社区的空调系统设计指导性不强。下面以国家规范和标准为基础，以苏州某养老社区的空调系统设计为例，通过对案例的梳理总结，为类似项目提供一个设计参考。

1  工程实例

1.1  工程概况

该项目位于苏州市国家级旅游度假区内，是某保险集团在江苏省投入运营的首家旗舰养老社区，建筑方案由享誉世界的华裔建筑大师贝律铭弟子莫平设计。项目包括养老养生楼（专业护理、独立生活、记忆障碍）、健康管理中心、活动中心、会所，均为层数1-4层不等的多层建筑，总建筑面积约19万平方米。

1.2室内温湿度

适宜的室内温湿度需根据老年人身体特点和健康需求制定,不宜直接采用传统热舒适PMV预测模型进行评价[2]，并且应根据实际情况进行有针对性的调节。需要注意的是，当室内温度过低时，老年人身体容易感到寒冷抵抗力下降，从而影响身体健康；当室内温度过高时，会对老年人的心血管和呼吸系统健康产生不利影响。同样，如果相对湿度过低，室内空气会变得干燥，引发老年人皮肤干燥、粘膜不适、抵抗力降低，容易患感冒等疾病；如果相对湿度过高，室内空气会变得闷热潮湿，容易滋生细菌，引发疾病传染或加重[3]。因此，不同于一般民用建筑，本项目主要房间的适宜室温范围为夏季24℃-26℃，冬季20℃-24℃[4]，相对湿度应该控制在40%-60%之间。本项目主要房间的室内设计参数及室内新风量要求如表1所示。

表1 养老建筑主要房间的室内设计参数

1.3空调冷热源

空调形式需根据养老社区的区域气候、建筑特点以及能耗等因素进行合理规划和选择，以确保空调冷热源的稳定性、高效性、经济实用性、舒适性和环保性，从而为老年人提供更加舒适、健康、文化、人性化的居住环境和服务。

作为高端健康养老社区，需要具备较高的舒适性和较低的空调能耗要求。因此，采用具备集中控制系统的中央供暖/供冷系统是最合适的[5]。

1.31空调冷源

本项目空调冷源采用了靠近负荷中心的地下室冷冻站，机房内设置2台高效离心式冷水机组，2台螺杆式冷水机组，大小搭配，满足各个负荷情况下（10%-100%）的冷机配置原则。水系统采用变流量一级泵系统，冷冻水供回水温度宜为6~12℃，冷却水供回水温度 32~37℃。

1.32空调热源

考虑到本项目无市政热源，因此空调供暖热源、生活热水热源采用4台燃气卧式真空热水锅炉，锅炉供/回水温度为80℃/60℃。分别在锅炉房和冷冻机房内设置地板辐射供暖用板式换热器和空调用板式换热器，地暖用板式换热器的一次侧由锅炉提供热水，二次侧接至各楼栋地暖系统，二次侧供/回水温度为50℃/40℃。空调用板式换热器一次侧由锅炉提供热水，二次侧接至各楼栋空调末端系统，二次侧供/回水温度为60℃/50℃。二次侧热水系统采用变流量一级泵系统。

1.4空调水输配系统

1）由于项目面积大，楼栋多而分散，因此整个地块设置一套供冷供热管网，室外供冷供热管网采用地下通行管沟敷设方式。为了使各楼栋之间水力平衡，供冷供热管网的比摩阻按不大于80Pa/m控制，并在每栋建筑物入口处分系统设置调节控制装置及水力平衡装置。

2）养老养生楼内供冷供暖水系统采用下供下回的垂直双管系统，并在每组立管上设置静态平衡阀。

3）其余楼栋水系统采用立管异程、水平同程方式连接。

4）通过冷热源机房内集水器上设置的第一道静态平衡阀、各楼栋热力入口处的第二道静态平衡阀、楼栋内水平或立管上的第三道静态平衡阀，另外再加上低摩阻管网，使得整个空调水系统达到了良好的水力平衡。

1.5空调末端

1）养老养生楼中独立生活楼的居室内采用两管制风机盘管+双风机新排风处理机组（热管热回收式）+低温热水地板辐射供暖的形式供冷供热；户内卫生间除设置了低温热水地板辐射供暖，还配置浴霸辅助供暖，满足浴室冬季温度25℃的要求。

2）专业护理、记忆障碍等是为生活不能完全自理的老人服务，老年人以卧床居多，对地面温度无要求；另外还考虑到该类型居室的老年人有跌倒风险，故其地面铺设地胶，若设置地暖，会释放有害物；因此，专业护理、记忆障碍居室采用两管制风机盘管+双风机新排风处理机组（热管热回收式）的形式供冷供热，户内卫生间配置浴霸供暖。

3）其余楼栋中，高大空间采用全空气系统，小空间采用风机盘管加新风系统。

4）在设计空调末端时应设置温度过渡区。特别高端健康养老社区，存在一个误区，把例如走道、电梯厅等空间的温度设计和居室一样的“高标准”，从而导致缺乏一个逐步适应房内外的温度过渡区，使老年人身体产生不适[6]。另外，室内外的温度差异会导致墙面和窗户玻璃表面出现冷凝结露，通过设置过渡区可以减少这种现象的发生，还有提高或降低这些区域的温度，也减少了空调能耗。

1.6空气品质

1）老年人容易患有呼吸系统疾病，因此养老建筑的暖通设计需要保证室内空气质量的良好，包括新风系统的设计和空气净化设备的配置等。因此本项目采用的双风机新排风处理机组（热管热回收式）、组合式空气处理机组、新风处理机组均配有初效（G4）过滤器、静电式杀菌除尘净化器、中效袋式过滤器（F7，护理楼中效袋式过滤器等级为F8）。室内设置空气质量监测装置，室内PM2.5年均浓度不高于25μg/m3,且室内PM10年均浓度不高于50μg/m3，并具有存储监测数据和实时显示功能。

2）垃圾房、中药熬煎室、污水泵房、厨房、隔油池等房间排风机设置在系统末端，保证室内风管处于负压状态，且在出口设置除味装置，经过滤后再高空排放。

1.7空调加湿

为满足室内的湿度要求，供暖季空调系统应设置加湿。常用的加湿方式有蒸汽加湿、高压喷雾加湿、高压微雾加湿、湿膜加湿、超声波加湿等。本项目无蒸汽源，再结合加湿效率、经济性、卫生条件等，空调系统采用了高压微雾加湿系统。

1.8空调通风系统的噪音控制

在养老社区的暖通系统设计中，噪音是一个非常重要的因素，因为老年人对噪音的敏感性高，而过度的噪音会对他们的身体健康产生不利影响，如造成睡眠障碍、增加心脏负担等。因此，在设计暖通系统时，应该遵循以下几个原则来控制噪音，并应设置噪音监测系统[7]：

1）冷冻机房、锅炉房、风机房、空调机房等各类设备机房以及冷却塔的位置、室外进排风口，设计方案阶段就考虑其对周边房间的噪音影响，不靠近贴临养老养生楼等对噪音要求较高的房间。暴露在室外的设备，采取隔声罩等降噪措施（图1）。机房墙壁、天花由土建专业作吸声处理，同时机房采用隔声防火门或防火门做隔声处理，机房门隔声量不小于35dB(A)。

2）所有风机、空调设备、水泵等均采用高效低噪声设备，设计图纸上应明确标注出设备噪音限值，便于建设方或总包单位采购设备时对设备本体噪音有明确要求。

3）冷水机组及水泵基础采用钢筋混凝土结构基座，同时再设置减震台座。冷水机组、水泵等出口设可曲挠橡胶避震软接头，风机盘管、空调机组等于水管连接处设隔震用不锈钢软管。

4）除消防专用风机外，吊装风机设置减震吊架，落地安装风机采用混凝土基座，下设橡胶减振垫或弹簧减震器， 同时进、出口设柔性软接头。空调送回风管、送排风管设消声装置，消声装置数量规格应根据设备商提供的噪声声功率级曲线、风管安装情况及室内噪声要求等相关条件计算确定。

5）受设备振动影响的管道采用弹性支吊架，管道穿过机房围护结构处其与孔洞之间的缝隙，采用具有隔声能力的弹性材料填充密实，防止漏声。

6）在布局管道时，应该避免管道弯曲和过长，同时控制空调通风管道的风速，避免产生二次噪声。

图1 风机减震降噪措施示意图

图2 管道穿墙及楼板降噪措施

1.9空调系统控制

1）在设计养老社区的空调系统中，昼夜温度差异化设计也非常重要，但这往往容易被忽视。供冷季白天温度设定为26℃，比较适合老年人进行活动，有助于老年人保持精神状态和体力，较高的温度还可以缓解关节疼痛等老年人健康方面的问题。而晚上，温度设定为24℃，略微降低室内温度有利于老年人更容易入睡。室内温度的下降可以促进身体内部温度的降低，有助于产生睡眠情绪，此外，降低室内温度还可以减少睡眠时出汗，从而降低感冒及呼吸道疾病的发生率。同样的，供暖季晚上的温度设定为比白天稍低的20℃，有助于养老人的身体更健康及减少能耗。

2）空调、通风等采用直接数字控制（DDC）系统进行自控，在中控室 BA 系统显示并自动记录、 打印出各系统的运行状态及主要参数，并进行集中控制。纳入 BA 或自成系统的设备有：空气处理机组、新风机组、主要通风系统、公共区域风盘、公共卫生间风盘、风幕、公共区域地暖温控器、加湿主机等。

3）公共区域风机盘管、公共区域地暖温控器采用联网型温控器。

2  运营后回访意见

1）活动中心、会所的空调热风供暖方式舒适性一般，而地板辐射供暖系统提高了室内平均辐射温度，自下而上的温度梯度，舒适度很高，很适合老年人。所以在条件许可下，应加大在养老建筑中的使用范围。

2）空气处理措施均结合空调风系统设置，一旦空调系统停运，非空调季的空气品质无保障措施。因此，除了做好清洁卫生及开窗通风等外，建议增加中央除尘系统、空气净化器。

3  结论

1）养老社区的空调系统各个环节一定要基于对老年人身体状况和需求的充分了解进行设计，以最终提供安全、健康、舒适和节能的养老服务。

2）除了满足各类型房间的温湿度要求外，养老社区还需要注意设置温度过渡区，以提高老年人的居住体验和健康管理。

3）通过空调控制系统，科学地对居室进行昼夜温度差异化控制，不仅满足老年人的生理需求，提高了老年人的生活质量，也达到节能的目的。

4）室内温湿度监测、空气质量监测、噪音监测、设备监控等信息化技术的应用对提高养老服务至关重要。

5）空气品质和噪音控制是养老社区体现舒适度的两个非常重要的指标，在设计过程中必须予以重视。尤其是噪音控制，要从源头上把控，避免硬伤，然后再通过隔声、吸声、隔振、减振等措施，达到噪音标准要求。

参考文献

[1] 国家卫生计生委办公厅. (2017). 关于加强社区养老服务工作的通知. 国卫办发〔2017〕30 号.

[2] 杨玉兰,李洋, 邰惠鑫, 刘抚英, 倪彤元.一种老年人热舒适仿真模型[J]. 浙江工业大学学报, 2021 (1):47-52.

[3] 姚新玲.上海养老结构老年人居室热环境及分析[J]. 暖通空调, 2011 (12):66-70.

[4] 王梅, 张晓静,等. 供暖期住宅室内热环境与老年人心血管疾病关联性分析[J].暖通空调, 2023(1):48-55.

[5] 高磊. 办公楼中央空调系统的节能分析[J]. 建筑节能, 2012(8):14-16.

[6] 李畅,于航, 焦瑜, 石翔宇, 易志明. 温度突变环境下老年人热反应的实验研究[J].建筑热能通风空调, 2016(2):1-4,52.

[7] 杨明祎, 张清扬, 高辰洋. 基于STM32的图书馆人为噪音监测及告知系统[J]. 电子测试, 2020(10):5-8.