醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)及節(jié)能改造措施

胡曉宇

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們越來越關(guān)注節(jié)能減排，醫(yī)院的建筑用能比較密集，其中，空調(diào)暖通系統(tǒng)的耗能最高，為此，醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造尤為重要?；诖耍疚臏\要分析了醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗特點，并在此基礎(chǔ)上提出了醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造措施。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院;暖通空調(diào)系統(tǒng);能耗;節(jié)能

引言：隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)水平的提升，我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)得到快速發(fā)展，同時醫(yī)院等醫(yī)療機構(gòu)的建筑規(guī)模也不斷擴大，但由于醫(yī)療機構(gòu)，尤其是醫(yī)院醫(yī)護人員對醫(yī)療環(huán)境要求不斷升高，對暖通空調(diào)系統(tǒng)也提出了新的挑戰(zhàn)和要求，而且暖通空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為了醫(yī)療機構(gòu)建筑的標準配置，每年醫(yī)院建筑的能耗當中暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗占其中60%～70%。因此，集中空調(diào)系統(tǒng)是否能夠得到合理運行與醫(yī)院經(jīng)濟效益有著直接的關(guān)系。另外，醫(yī)院綠化灌溉和照明用電等也屬于能耗較高的部分，而醫(yī)院當中對于照明系統(tǒng)和綠化也有著較高的要求，其直接關(guān)系到病患能夠在良好的環(huán)境中快速恢復健康，以及醫(yī)療人員是否能獲得更好的工作體驗。所以，在現(xiàn)代低碳環(huán)保、生態(tài)文明建設(shè)的理念下，開展醫(yī)院節(jié)能工作有著重要的意義。

一、醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗特點

醫(yī)院建筑由于自身功能的獨特性，在能耗方面存在著較高的要求，與普通的建筑相比，醫(yī)院的能耗更高。站在節(jié)能改造的視角來看，首先需要分析醫(yī)院能耗的分類情況，分析哪部分耗能是最高的，到底是暖通空調(diào)系統(tǒng)還是醫(yī)療設(shè)備，然后針對具體的情況展開深入分析，進而提出節(jié)能改造策略。據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，醫(yī)院的能耗主要可以分為四種，分別是電能消耗、水資源消耗、熱能消耗和其他能源的消耗。按照醫(yī)院建筑耗能的占比分析可知，排在前幾位的耗能種類主要包括暖通空調(diào)系統(tǒng)、電梯、辦公照明和熱水等等。不難發(fā)現(xiàn)，在醫(yī)院建筑當中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗最大。通常來說，暖通空調(diào)系統(tǒng)主要是由三部分構(gòu)成，第一部分是冷熱源，第二部分是輸送系統(tǒng)，第三部分是空調(diào)末端。各個醫(yī)院建筑由于建造的時間不同，因而他們的暖通系統(tǒng)也存在著一定的差異，在一些新建的醫(yī)院建筑中，主要是使用中央空調(diào)系統(tǒng)或者是多聯(lián)機系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)的末端主要是風機盤管和新風機組。據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，在醫(yī)院建筑當中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗能在整體耗能中的占比遠遠大于30%，大約占總能耗的40%到50%左右，此系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中耗能最大。而且，醫(yī)院的規(guī)模越大，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗就越高，當冷熱源的形式越豐富時，耗能會越少。要想對醫(yī)院的暖通空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能整改，需要綜合考慮三個層面，分別是經(jīng)濟、工藝和效益，然后按照具體的情況落實各項節(jié)能整改方案。

二、醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造案例分析

以某醫(yī)院為例，主要建筑概況：該醫(yī)院建筑面積30余萬m2，建筑按照功能和劃分為門急診、科研、教學、病房、綜合辦公及大型醫(yī)技、保障用房，還包括其他院內(nèi)生活用房。外墻主要使用預(yù)制混凝土和空心磚2種材料，外窗則設(shè)計為雙層玻璃內(nèi)遮陽，所消耗的主要能源包括電力能源和天然氣。其中電力能源主要為暖通空調(diào)系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、特殊設(shè)備用電用能系統(tǒng)、綜合服務(wù)系統(tǒng)等覆蓋的所有建筑區(qū)域。天然氣主要應(yīng)用在供暖系統(tǒng)、餐飲服務(wù)系統(tǒng)和特殊用能系統(tǒng)，主要涉及建筑區(qū)域為燃氣鍋爐和餐廳。醫(yī)院建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)當中，供暖系統(tǒng)主要運行時間為11月—次年4月，而制冷季節(jié)則主要為5月—9月。照明系統(tǒng)、特殊用能系統(tǒng)、綜合服務(wù)系統(tǒng)運行時間則全年運行[3]。本案例中，北京某醫(yī)院建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造方案主要包括供暖系統(tǒng)的節(jié)能改造和空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造。

1）供暖系統(tǒng)節(jié)能改造

該醫(yī)院建筑供暖熱源主要是來自于醫(yī)院內(nèi)部設(shè)置的燃氣鍋爐，鍋爐房內(nèi)共安裝有4臺10t燃氣熱水鍋爐和2臺2t的燃氣蒸汽鍋爐。熱水鍋爐提供供暖熱源，蒸汽鍋爐提供醫(yī)用蒸汽和生活熱水熱源。冬季取暖期通常運行3臺～4臺10t鍋爐，初寒和末寒時期，則通常運行2臺～3臺，嚴寒時期運行4臺。非供暖期鍋爐房通常只運行1臺～2臺2t蒸汽鍋爐，以提供洗衣房、全院醫(yī)用蒸汽和生活熱水等熱負荷。鍋爐房共設(shè)置循環(huán)水泵12臺，采用每臺鍋爐配2臺水泵方式予以配置，均未安裝變頻控制裝置。因此，對于供暖系統(tǒng)的節(jié)能改造即進行氣候補償器系統(tǒng)增設(shè)。出于供暖系統(tǒng)中供熱設(shè)備依據(jù)建筑最大熱負荷進行選型考慮，原有現(xiàn)實條件下，整個供暖期間建筑最大熱敷和出現(xiàn)時間較短，能夠?qū)崿F(xiàn)最短時間內(nèi)達到最大熱負荷。氣候補償器的安裝使用能夠隨著室外環(huán)境空氣溫度大小及時進行溫度調(diào)節(jié)，主要是運用電動調(diào)節(jié)閥開度的調(diào)整來實現(xiàn)供回水混合比例，以達到換熱站二次網(wǎng)供水溫度調(diào)整的目的，實現(xiàn)換熱站供熱量動態(tài)調(diào)節(jié)。

2）空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造

本案例當中，醫(yī)院門診樓與診斷樓空調(diào)系統(tǒng)主要包括2套，1套為舒適性空調(diào)系統(tǒng)，主要承擔樓內(nèi)公共區(qū)域和各非手術(shù)房間空氣調(diào)節(jié)。而另外1套則為手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)，主要承擔所有手術(shù)室空氣調(diào)節(jié)。舒適性空調(diào)系統(tǒng)主要運用風機盤管加新風送風方式，新風機組分布于各樓層新風機房，新風經(jīng)過溫濕度處理及過濾后，送入各個房間。風機盤管布置則較為靈活，安裝于各房間內(nèi)，可實現(xiàn)每個房間的單獨控制。潔凈空調(diào)則為定風量全空氣系統(tǒng)，能夠確保室內(nèi)正壓與潔凈度，主要由分布在樓內(nèi)設(shè)備夾層的潔凈空調(diào)機組負責。空調(diào)水系統(tǒng)則主要包括兩管制與四管制，樓內(nèi)舒適性空調(diào)區(qū)域采用兩管制，配備2臺離心式冷水機組，夏季冷凍水與冬季二次熱水均連接至空調(diào)水系統(tǒng)分水器，空調(diào)系統(tǒng)供冷工況的冷凍水和供熱工況的二次熱水，分別通過閥門切換予以實現(xiàn)。潔凈空調(diào)水系統(tǒng)形式為四管制，配備2臺螺桿式冷水機組，專門為手術(shù)室提供冷源。冷水機組冷凍水與板式換熱器二次熱水分別連接至空調(diào)機組冷熱水供回水管道，以達到供冷工況與供暖工況獨立運行的效果。本項目空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造首先針對水泵變頻控制改造。一般來講，中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計時需要依據(jù)最大負荷來進行設(shè)備選取，而全年實際運行過程當中，年平均負荷往往遠小于系統(tǒng)設(shè)計負荷，當最大負荷出現(xiàn)時，其時間通常不會超過總運行時間的10%，一般的做法是依靠調(diào)節(jié)閥門開度來增大管網(wǎng)阻力，從而達到流量控制的目的，但此做法會加大能量的消耗，需依據(jù)建筑實際運行負荷對空調(diào)系統(tǒng)作出調(diào)節(jié)。其次，水泵變頻控制方式改造。這一部分改造主要考慮的是溫差和壓差等兩種常見水泵變頻方式，溫差控制方式主要是運用供回水鋼管溫差作為控制參數(shù)，以此來進行設(shè)計供回水溫差的控制，通常為5℃。供回水管均安裝溫度傳感器系統(tǒng)，運行時對溫差進行檢測，將計算的兩個管路溫差數(shù)據(jù)回傳至控制裝置，并與設(shè)定值進行對比，以負荷為依據(jù)，通過改變水泵流量來降低能耗。壓差控制方式則主要是設(shè)計為水氣筒中壓差值作為控制器輸入信號，將壓差控制器控制在10cm以上，并采用自拌熱，盡最大程度降低熱量損失，并采用綁扎法來予以處理，使用厚度為20mm的石棉繩來進行訪問層處理，運用玻璃纖維布來作為保護層，同時進行防腐漆隔潮涂刷，確保能夠?qū)崿F(xiàn)熱量損耗的控制。

總結(jié)

醫(yī)院建筑能耗管理是屬于一項具有明顯系統(tǒng)性的工程，需要通過長期的改進研究，并做好開源節(jié)流，進行科學合理的評價，選擇符合醫(yī)院自身發(fā)展的節(jié)能改造方案，同時也需要通過科學的管理和反復實踐，對每一個細節(jié)都做出仔細的分析，管理和技術(shù)改造同時開展，方能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)院建筑的節(jié)能降耗。

參考文獻

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