節(jié)能降耗，后勤先行！醫(yī)院暖通空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能及控制

在當(dāng)今社會(huì)，節(jié)能降耗已成為各行業(yè)發(fā)展的重要課題，醫(yī)院作為能源消耗的大戶，其節(jié)能工作更是意義重大。其中，醫(yī)院暖通空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能與控制，不僅是醫(yī)院后勤管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是實(shí)現(xiàn)醫(yī)院節(jié)能降耗目標(biāo)的重要突破口。

一、醫(yī)院暖通空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能

（一）醫(yī)院節(jié)能要求：綠色與運(yùn)營(yíng)的雙重考量

建設(shè)“以人為本”的綠色醫(yī)院，創(chuàng)造良好的室內(nèi)環(huán)境是基本要求。而醫(yī)院節(jié)能作為綠色醫(yī)院建筑的重要考核指標(biāo)，具有不可忽視的地位。從醫(yī)院自身運(yùn)營(yíng)角度來(lái)看，節(jié)能帶來(lái)的直接效益就是節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。在當(dāng)前醫(yī)療市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈、運(yùn)營(yíng)成本不斷攀升的背景下，節(jié)能對(duì)于醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

就全國(guó)醫(yī)院的能耗分布而言，通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)用能、照明用能、生活熱水用能、醫(yī)療設(shè)備用能、辦公設(shè)備用能及其他方面構(gòu)成了主要能耗來(lái)源。其中，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗尤為突出，占醫(yī)院用能總能耗的比例高達(dá)30%以上。在北方地區(qū)，醫(yī)院節(jié)約供暖能耗更是節(jié)能工作的重中之重。《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》為建筑節(jié)能提供了明確的規(guī)范，醫(yī)院建筑的建設(shè)必須嚴(yán)格遵循國(guó)家和地方現(xiàn)行的該標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，以確保最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)行節(jié)能的效果。這不僅是對(duì)醫(yī)院建設(shè)的基本要求，也是推動(dòng)醫(yī)院節(jié)能工作的重要保障。

（二）建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對(duì)能耗的影響：守護(hù)室內(nèi)環(huán)境的屏障

圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為建筑物的主體構(gòu)成部分，分為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外墻、外門窗、屋面和地面，其作用是為室內(nèi)提供遮護(hù)，使其免受室外氣候變化的直接影響。內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)則由內(nèi)墻、內(nèi)門窗、樓板組成，主要用于構(gòu)建和分配室內(nèi)空間，以滿足不同的功能需求。

從建筑節(jié)能的角度來(lái)看，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能與能耗緊密相連。在暖通能耗中，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱所導(dǎo)致的能耗占比在20% - 50%之間。這意味著，合理的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能設(shè)計(jì)，能夠有效減少暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。例如，采用高效的保溫材料、優(yōu)化門窗的密封性能等措施，都可以降低室內(nèi)外熱量交換，從而減少空調(diào)和供暖系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間和能耗。

（三）暖通空調(diào)系統(tǒng)性能對(duì)能耗的影響：提升能效的關(guān)鍵

醫(yī)院建筑節(jié)能的途徑主要有兩種：一是減少建筑用能需求，二是提高能源利用效率，即提高用能系統(tǒng)的能效。對(duì)于醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，保證設(shè)備以及系統(tǒng)性能滿足國(guó)家和地區(qū)現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，是降低能耗的關(guān)鍵。

先進(jìn)的暖通空調(diào)設(shè)備具有更高的能效比，能夠在相同的制冷或制熱需求下，消耗更少的能源。同時(shí)，合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化運(yùn)行管理，也可以提高系統(tǒng)的整體能效。例如，采用變頻技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際負(fù)荷需求自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行頻率，避免能源的浪費(fèi)；定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，也能提高能源利用效率。

（四）冷熱源系統(tǒng)性能對(duì)能耗的影響：核心能耗的把控

在醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗中，冷熱源主機(jī)能耗占比巨大，約占暖通空調(diào)總能耗的50%左右。醫(yī)院功能的復(fù)雜性決定了門診、急診、手術(shù)、醫(yī)技、病房、后勤等各部門的使用時(shí)間和空調(diào)負(fù)荷特性各不相同。因此，在配置冷熱源時(shí)，不僅要滿足最大負(fù)荷的需求，還要注意在部分負(fù)荷時(shí)冷熱源機(jī)組能夠正常運(yùn)行并保持較高的效率。

目前，不少冷熱源設(shè)備機(jī)組在75%和50%負(fù)荷率下的性能系數(shù)有了大幅提高。這為醫(yī)院根據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況靈活調(diào)整冷熱源運(yùn)行提供了有利條件。通過合理選擇冷熱源設(shè)備和優(yōu)化運(yùn)行策略，可以有效降低冷熱源系統(tǒng)的能耗，從而減少整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。

（五）人流量對(duì)能耗的影響：動(dòng)態(tài)變化的考量

在供暖、空調(diào)季節(jié)，向室內(nèi)引入人員呼吸所必需的新鮮空氣是必不可少的。新風(fēng)從室外狀態(tài)點(diǎn)處理至室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生新風(fēng)負(fù)荷，該負(fù)荷與新風(fēng)量有關(guān)，而新風(fēng)量又取決于人流量。此外，在空調(diào)工況下，室內(nèi)人員散熱形成人員負(fù)荷。新風(fēng)負(fù)荷和人員負(fù)荷都是建筑冷熱負(fù)荷的重要組成部分。

人流量變化會(huì)引起建筑冷熱負(fù)荷的變化，進(jìn)而影響建筑能耗。有研究對(duì)夏熱冬冷地區(qū)現(xiàn)場(chǎng)掛號(hào)即時(shí)就診模式的醫(yī)院和預(yù)約就診模式的醫(yī)院進(jìn)行了負(fù)荷特點(diǎn)分析。結(jié)果表明，雖然兩家醫(yī)院門診量相同，但由于就診模式不同導(dǎo)致人流量分布不同，預(yù)約就診模式醫(yī)院的全年能耗僅為現(xiàn)場(chǎng)掛號(hào)即時(shí)就診模式醫(yī)院的37.1%。這一數(shù)據(jù)充分說(shuō)明了人流量管理對(duì)醫(yī)院能耗的重要影響。醫(yī)院可以通過優(yōu)化就診流程、合理安排科室布局等方式，引導(dǎo)患者有序就診，減少人員聚集和不必要的流動(dòng)，從而降低能耗。

（六）暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行：智能調(diào)控的實(shí)踐

暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷會(huì)隨著室外氣候條件、室內(nèi)人員等因素的變化而變化。在運(yùn)行過程中，根據(jù)智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)監(jiān)測(cè)到的參數(shù)（如室內(nèi)CO?濃度、空調(diào)系統(tǒng)回水溫度等）的變化，制定科學(xué)合理的調(diào)節(jié)控制策略，按需調(diào)節(jié)冷熱源主機(jī)和末端采暖空調(diào)設(shè)備的臺(tái)數(shù)、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等，可以實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。

例如，當(dāng)室內(nèi)CO?濃度升高時(shí)，說(shuō)明室內(nèi)人員增多，新風(fēng)需求增大，此時(shí)可以自動(dòng)增加新風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率或開啟更多的新風(fēng)機(jī)組；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)回水溫度降低時(shí)，說(shuō)明室內(nèi)負(fù)荷減小，可以適當(dāng)減少冷熱源主機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)或降低其運(yùn)行功率。通過智能調(diào)控，使暖通空調(diào)系統(tǒng)始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，既能滿足室內(nèi)環(huán)境需求，又能最大限度地降低能源消耗。

二、醫(yī)院暖通空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)的檢測(cè)與控制

（一）醫(yī)院暖通空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)的檢測(cè)要求：精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)的基石

暖通空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)的參數(shù)檢測(cè)對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行至關(guān)重要。通過參數(shù)檢測(cè)，可以反映設(shè)備和管道系統(tǒng)的啟停、運(yùn)行及事故處理過程中的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，為設(shè)備和系統(tǒng)主要性能的計(jì)算和經(jīng)濟(jì)分析提供依據(jù)。醫(yī)院暖通空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)需要檢測(cè)眾多參數(shù)，具體如下：

通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)檢測(cè)的參數(shù)

通風(fēng)機(jī)的啟停狀態(tài)：實(shí)時(shí)掌握通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況，確保通風(fēng)系統(tǒng)正常工作。

可燃或危險(xiǎn)物泄漏等事故狀態(tài)：及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取相應(yīng)措施保障人員和設(shè)備安全。

空氣過濾器進(jìn)出口靜壓差的越線報(bào)警：當(dāng)靜壓差超過設(shè)定值時(shí)，提示及時(shí)更換或清洗空氣過濾器，保證通風(fēng)效果。

供暖系統(tǒng)應(yīng)檢測(cè)的參數(shù)

供暖系統(tǒng)的供水、供汽和回水干管中的熱媒溫度和壓力：監(jiān)測(cè)熱媒參數(shù)，確保供暖系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，滿足室內(nèi)供暖需求。

過濾器的進(jìn)出口靜壓差：反映過濾器的工作狀態(tài)，及時(shí)清理或更換過濾器，保證供暖水質(zhì)。

水泵等設(shè)備的啟停狀態(tài)：掌握水泵運(yùn)行情況，便于故障排查和維修。

熱空氣幕的啟停狀態(tài)：控制熱空氣幕的運(yùn)行，減少室內(nèi)熱量散失。

空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)檢測(cè)的參數(shù)

室內(nèi)、外空氣的溫度：為空調(diào)系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)提供依據(jù)，確保室內(nèi)溫度舒適。

空氣冷卻器出口的冷水溫度：監(jiān)測(cè)冷水溫度，保證空調(diào)制冷效果。

空氣加熱器出口的熱水溫度：控制熱水溫度，滿足空調(diào)制熱需求。

空氣過濾器進(jìn)出口靜壓差的越線報(bào)警：及時(shí)清理或更換空氣過濾器，保證空調(diào)送風(fēng)質(zhì)量。

風(fēng)機(jī)、水泵、轉(zhuǎn)輪熱交換、加濕器等設(shè)備啟停狀態(tài)：掌握設(shè)備運(yùn)行情況，便于管理和維護(hù)。

空調(diào)冷熱源及其水系統(tǒng)檢測(cè)的參數(shù)

冷水機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)、出口水溫、壓力：監(jiān)測(cè)蒸發(fā)器工作狀態(tài)，確保冷水機(jī)組正常運(yùn)行。

冷水機(jī)組冷凝器進(jìn)、出口水溫、壓力：反映冷凝器散熱效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行處理。

熱交換器一二次側(cè)進(jìn)、出口溫度、壓力：掌握熱交換器熱交換情況，保證冷熱源供應(yīng)穩(wěn)定。

分、集水器溫度、壓力（或壓差）：監(jiān)測(cè)分、集水器運(yùn)行狀態(tài)，確保水系統(tǒng)平衡。

水泵進(jìn)出口壓力：反映水泵工作性能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水泵故障。

水過濾器前后壓差：提示及時(shí)清理水過濾器，保證水系統(tǒng)暢通。

冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)等設(shè)備的啟停狀態(tài)：掌握設(shè)備運(yùn)行情況，便于集中管理和控制。

（二）醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制方式：分層管理的智慧

醫(yī)院的暖通空調(diào)系統(tǒng)控制可分為三個(gè)層級(jí)，每個(gè)層級(jí)都有其獨(dú)特的功能和作用。

機(jī)房集中控制
冷熱源機(jī)房群控系統(tǒng)可以對(duì)主機(jī)、水泵等進(jìn)行集中控制，同時(shí)末端風(fēng)機(jī)也可通過監(jiān)控平臺(tái)集中在機(jī)房控制。這種控制方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)的集中管理和調(diào)度，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。通過機(jī)房集中控制，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行處理，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，降低維護(hù)成本。

樓層集中控制
在每一樓層集中設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，控制新風(fēng)量及新風(fēng)送風(fēng)溫度。樓層集中控制可以根據(jù)不同樓層的使用需求和人員分布情況，靈活調(diào)整新風(fēng)量和送風(fēng)溫度，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量和舒適度。同時(shí)，樓層集中控制也便于樓層管理人員對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。

末端分室控制
由房間內(nèi)設(shè)置的智能風(fēng)量模塊控制器控制室內(nèi)風(fēng)量/相對(duì)濕度；溫控器控制室內(nèi)溫度。末端分室控制給予了用戶更大的自主權(quán)，用戶可以根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，提高使用的舒適度。醫(yī)院可以根據(jù)自身需求和定位，決定是否設(shè)置集中機(jī)房，通過智能化管理平臺(tái)進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的集中監(jiān)控。同時(shí)，也可在每層的護(hù)士站設(shè)置樓層集中監(jiān)控，由每層的醫(yī)護(hù)人員集中監(jiān)管。是否在末端設(shè)置分室控制面板，給末端調(diào)節(jié)控制權(quán)限，醫(yī)院可根據(jù)實(shí)際情況靈活決定。

醫(yī)院暖通空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能與控制是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要從多個(gè)方面入手，綜合考慮各種因素的影響。通過加強(qiáng)節(jié)能管理、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采用先進(jìn)的檢測(cè)與控制技術(shù)等措施，可以有效降低醫(yī)院暖通空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)的能耗，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院的節(jié)能降耗目標(biāo)，為醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展和綠色醫(yī)院建設(shè)做出貢獻(xiàn)。