質子重離子治療設備( 以下簡稱 PT 設備 )是質子重離子醫(yī)院的核心治療區(qū)域，包括了直線加速器、運輸線、同步加速器、質子治療室以及電源廳等部分。PT 裝置能量非常大，總的用電功率達到了 5 兆瓦，且需要全年日均 24 小時不斷電的要求。而 PT 裝置大部分的電能都會轉化為熱能散發(fā)，這就對系統(tǒng)的散熱提出了很高的要求。對于散熱系統(tǒng)來說，專門配置的工業(yè)冷卻水系統(tǒng)是主要的熱能散發(fā)設備，而空調(diào)系統(tǒng)承擔了少部分的散熱任務。
一、工業(yè)冷卻水系統(tǒng)安全
工業(yè)冷卻水系統(tǒng)是兩級循環(huán)冷卻。一次閉式循環(huán)水直接接觸冷卻對象，帶走用水設備的熱量，而后經(jīng)由板式換熱器傳遞熱量到二次閉式循環(huán)水。二次閉式循環(huán)水流經(jīng)閉式冷卻塔將熱量通過冷水板式換熱器，經(jīng)由涼水機組帶走熱量。直接冷卻末端工藝設備的閉式冷卻水循環(huán)系統(tǒng)稱為一次冷卻水系統(tǒng)。
通過板式換熱器帶走一次冷卻水熱量的閉式冷卻水循環(huán)系統(tǒng)稱為二次冷卻水系統(tǒng)。
一次冷卻水系統(tǒng)主要由水泵、電加熱器、板式交換器以及離子交換柱等部分組成，采用一級泵定流量運轉。根據(jù)工藝要求，共有30個一次閉式水系統(tǒng)，系統(tǒng)有各自不同的水溫、控制精度、流量、材質等要求。在滿足使用要求的前提下，將基準溫度及控制精度相同、水路材質相同的系統(tǒng)盡量合并，并結合用戶服務對象與空間位置，將30個系統(tǒng)合并為 5個水子系統(tǒng)在系統(tǒng)中設置了電加熱器作為一次冷卻水溫的調(diào)節(jié)手段。PT 裝置運行時的能量發(fā)生從低到高、再從高到低的周期性變化，為減小周期變化對水溫控制的影響，設置了閉式儲水箱。一次冷卻水系統(tǒng)水質要求為純水，由于運行時的純水電阻率逐漸降低，故設置旁流離子交換柱以維持水質要求，滿足由氣絕緣要求，也防止腐蝕結垢。
二次冷卻水系統(tǒng)主要由水泵、板式換熱器、閉式冷卻塔、閉式儲水箱等組成。系統(tǒng)采用一級泵定流量運轉。為增加系統(tǒng)水容量、避免水溫波動對一次冷卻水的影響，在二次冷卻水系統(tǒng)中也設置了閉式儲水箱。
二、空調(diào)通風系統(tǒng)安全
空調(diào)通風系統(tǒng)承擔了少部分的PT設備散熱需求。質子重離子醫(yī)院絕大部分建筑采用了集中冷熱源系統(tǒng)，制冷機房位于東側地下 1 層，工業(yè)冷卻水和空調(diào)的冷源進行分開設置，鍋爐房位于西側地上一層。PT 區(qū)的質子治療室采用全新風直流系統(tǒng)，換氣次數(shù)為7次 /小時。每個房間設置1臺新排風空調(diào)箱，由人行迷官集中送風，頂部均勻排風。為回收排風能量，同時避免排風中的活化粒子進人新風，新排風空調(diào)箱設置顯熱回收裝置，并使送風側處于正壓段、排風側處于負壓段。醫(yī)院物理環(huán)境安全規(guī)劃、建設與運行管理段，保證排風不會污染新風。送排風機設置手動變頻調(diào)速功能，實際運行時，排風量大于送量以維持室內(nèi)微負壓。直線隧道、離子源及射頻房、同步加速隧道以及電源廳采用立柜式明裝空調(diào)箱加新排的形式。輸運線隧道采用風機盤管加新排風的形式，新排風換氣次數(shù)為 0.5 次/小時。除電廳外，新風均配置帶顯熱回收裝置的空調(diào)箱。回旋加速器和直線加速器治療室采用帶循環(huán)風的全空氣系統(tǒng)。為滿足獨立使用要求，回旋加速器另配置變制冷劑流量多聯(lián)式分體空調(diào)系統(tǒng)。
為避免輻射泄漏，進出輻射區(qū)域的空調(diào)通風風管均設置防輻射迷宮。同步加速和輸運線隧道內(nèi)(輻射能量較高區(qū)域)的空調(diào)冷凝水統(tǒng)一排放至衰減池中，避免輻射粒子隨冷凝水直排至室外。
根據(jù)防輻射要求，同步加速和輸運線隧道設有裝置停運后的排風系統(tǒng)，換氣次數(shù)12 次/小時，保證人員進人檢修前的室內(nèi)空氣達到衛(wèi)生標準。排風口高于主體建筑檐口。
1、回旋加速器和直線加速器治療室設有獨立排風系統(tǒng)，其排風口位于病房樓屋頂(最高處 )。
2、門診大廳、餐廳、會議廳及中庭等大空間區(qū)域采用全空氣系統(tǒng)。
3、中庭采用分層空調(diào)形式，過渡季節(jié)采用全新風的空調(diào)形式(50% 的送風量)，頂部設置平時排風和與全新風配套的排風風機。全新風配套的排風機同時兼作為中庭的排煙風機。
4、病房、診室、辦公等小房間采用風機盤管加新風系統(tǒng)。
5、考慮到個別區(qū)域的獨立使用要求DR，CT 等常年發(fā)熱的房間采用獨立設置的變制冷劑流量多聯(lián)式分體空調(diào)系統(tǒng)。