醫院暖通空調系統的節能分析

王錚

摘?要：隨著社會經濟的不斷發展，人們越來越關注節能減排，醫院的建筑用能比較密集，其中，空調暖通系統的耗能最高，為此，醫院暖通空調系統的節能改造尤為重要?；诖耍疚臏\要分析了醫院暖通空調系統的能耗特點，并在此基礎上提出了醫院暖通空調系統的節能改造措施。

關鍵詞：醫院;暖通空調系統;能耗;節能

近年來，隨著社會的不斷發展，人們的生活質量和水平不斷提升，到醫院就診的患者人數越來越多，醫院為患者提供了舒適的醫療環境，但與此同時醫院面臨著高能耗的問題。我國現代社會經濟的快速發展，也造了能源消耗加劇。目前，能源緊缺問題，已成為困擾全球經濟發展建設的重要問題。隨著綠色環保以及可持續發展理念的廣泛普及，有各個領域應用節能措施，加強節能建設，已成為當前我國社會經濟發展必然趨勢。在這種情況下，針對醫院建筑暖通空調系統進行節能優化改造，提高醫院暖通空調系統的節能作用，不僅對我國建設可持續發展型社會經濟，能夠起到積極推動作用，更對醫院的發展建設，具有至關重要的影響。因此，如何在保證基礎功能不受影響的情況下降低能耗，已是當前醫院發展建設過程中普遍關心的重要問題。

一、醫院暖通空調系統的能耗特點

醫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，醫院的能耗更高。

站在節能改造的視角來看，首先需要分析醫院能耗的分類情況，分析哪部分耗能是最高的，到底是暖通空調系統還是醫療設備，然后針對具體的情況展開深入分析，進而提出節能改造策略。據調查結果顯示，醫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系統、電梯、辦公照明和熱水等等。不難發現，在醫院建筑當中，暖通空調系統的能耗最大。

通常來說，暖通空調系統主要是由三部分構成，第一部分是冷熱源，第二部分是輸送系統，第三部分是空調末端。各個醫院建筑由于建造的時間不同，因而他們的暖通系統也存在著一定的差異，在一些新建的醫院建筑中，主要是使用中央空調系統或者是多聯機系統，空調系統的末端主要是風機盤管和新風機組[1]。

據調查結果顯示，在醫院建筑當中，暖通空調系統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，此系統在醫院建筑中耗能最大。而且，醫院的規模越大，暖通空調系統的能耗就越高，當冷熱源的形式越豐富時，耗能會越少。要想對醫院的暖通空調系統進行節能整改，需要綜合考慮三個層面，分別是經濟、工藝和效益，然后按照具體的情況落實各項節能整改方案。

二、醫院建筑物本身節能措施

針對醫院暖通空調系統的節能建設，需要站在整體角度進行分析。從整體來看，要有效實現暖通空調系統的節能作用，提高節能效果，不僅需要對暖通空調系統進行技術改革，以達到良好的節能目的，還需要對醫院建筑物本身進行改造建設，這也是促進醫院暖通空調系統充分實現節能目的重要措施。針對醫院建筑本身的節能措施，可以從以下2個方面著手：

（一）提高醫院建筑物朝向及外形的合理性

建筑物的朝向及外形是否合理，會對建筑物室內的溫度情況產生極為重要的影響。通過對建筑物朝向及外形進行科學合理的設計，能夠有效調節室內溫度，從而減輕醫院空調暖通系統的運行負擔，降低能耗，達到良好的節能效果。一般情況下，在醫院建設過程中，對其地理位置進行選擇時，應充分考慮環境因素，盡量選擇具有良好的綠化條件，空氣質量高、噪音小的位置，這不僅有利于病人修養，盡快恢復健康，同時也有利于對醫院建筑物朝向及外形進行科學合理的設計。在設計醫院建筑物朝向和外形時，盡量選擇南北為主立面，這種朝向和外形設計，能夠使建筑物的負荷有效降低。除此之外，對于建筑物的墻壁、頂棚等方面，采用新型材料及科學設計，有效提高其隔溫效果，這也是優化室內溫度環境，促使暖通空調有效達到節能效果的重要措施。除此之外，通過良好的朝向及外形設計，還能夠使室內光照度得到有效的增加，減少照明系統負擔。在建設內的墻壁面、頂棚以及家具等方面，盡可能選擇具有較大反射率的材料，從而有效增強室內的天然采光效果，使照明系統達到有效的節能作用。

（二）強化建筑圍護結構的保溫性能

在醫院建筑物設計以及施工建設過程中，其圍護結構對其室內溫度效果具有至關重要的影響，也是優化暖通空調系統，提高其節能作用的重要措施。針對醫院建筑的圍護結構進行改建的過程中，必須要充分考慮建筑節能因素，在《采暖通風與空調工程設計規范》中，針對建筑物圍護結構各個部分的傳熱系數值，給出了明確的數值。因此，在對建筑物進行改建過程中，對圍護結構進行設計時必須要充分參考《采暖通風與空調工程設計規范》中的傳熱系數值，通過科學設計，有效防止外墻內部結露現象的產生，同時還要針對內表面，使溫度波動有效減小，降低建筑物的蓄熱負荷，使圍護結構能夠有效隔絕建筑物內部的熱量傳遞，這對提高暖通空調系統的節能效果，能夠起到重要的促進作用。

三、醫院暖通空調系統的節能改造

本篇文章以西南某市公共衛生醫院為例，分析該院的暖通空調節能改造思路，該醫院在進行暖通空調系統的節能改造時，主要針對病房的舒適性空調、手術室的空調通風、辦公室的舒適性空調以及防排煙進行節能改造。

暖通空調系統主要分為制冷的通風系統以及供暖系統兩部，根據案例醫院所在地區的氣候環境，在5月到9月期間屬于制冷季，在此期間運行的是通風系統，在11月到第二年的2月，運行的是供暖系統。根據實際情況，該院的暖通空調系統冷源和熱源的具體情況如下：首先是空調系統的集中冷源，主要的設備是離心式的冷水機組，由常用機組和備用機組構成，制冷的機房在地下一層，循環使用冷卻水，冷凍水的供回水溫度控制在7攝氏度到12攝氏度之間，冷卻水的溫度在32攝氏度到37攝氏度之間。其次，空調的熱源，供熱的方式主要是燃氣熱水鍋爐，利用板式的換熱器實現水加熱，在醫院建筑中，檢驗科和手術時使用的是獨立空調，綜合樓、門診和病房采取集中供暖的方法，生活水的換熱面積為2.8平方米每臺，空調水的換熱面積為8.5平方米每臺。按照空調冷熱源的環節來看，受到客觀條件的影響，存在較大的改造難度，為此可以從輸送系統與空調末端著手展開節能改造[2]。

（一）提高能源的輸送效率

簡單地說就是提高水泵軸以及風機的功率，為了達到這一目的，可以采取減小流量、控制流速、使用更高比熱容的介質等方法。第一，減小流量，整改的思路主要是提升溫度差，控制水流量和送風量，對于醫院的暖通空調系統來說，冷卻水和冷凍水之間的溫差是5攝氏度，需要調整為8攝氏度，送風的溫差需要調整到10攝氏度。不僅如此，設計醫院的暖通空調系統時，還應當按照醫院的具體需要，適宜地使用管徑比較小的水管和風管。第二，控制流速。需要在滿足醫院室內空氣質量的基礎上適宜地調整介質流速，在保證參數安全的情況下適度減小流速，確保空調系統的平穩運行。第三，根據集中冷熱源的理念，需盡量把機房的冷凍水送達不同的空調分區，借助風機盤等一系列末端設備處理空氣，降低建筑的能耗。

（二）變流量空調水系統

醫院的檢驗科和手術室屬于封閉的科室，對舒適度和溫度要求較為特殊，因而可能會出現暖通空調系統沒有辦法滿足除濕和冷降溫時間比較早的目標，這就意味著需要提前運行制冷機組，進而增大耗能。

對于醫院的檢驗科和放射科等科室來說，由于醫療設備獨特的屬性，因而存在較大的制冷和降溫需求，需要全年運行制冷降溫系統。因而空調暖通系統的水系統在實際的運行期間，實際負荷要遠遠小于設計值，輸送系統存在著比較高的能耗問題。針對這個問題，可以從兩個方面對水系統進行改造，將其分為冷熱源側和負荷側，前者采取普通的定流量泵，在負荷側，可以按照實際的需求，比方說檢驗科和放射科，可以使用多臺普通的水泵，也可以使用變頻水泵，打造變流量空調水系統。在選擇設備期間，需選用那些自動化程度比較高的設備，可以按照實際的需求合理調整運行的時間，在醫院的ICU設備機房或者是信息設備機房可以多添置一些多聯機組，提供制冷功能和制熱功能。

（三）空調末端的節能控制措施

首先，需要擴大單臺冷機的制冷范圍。在7月和8月，室外的溫度比較高，考慮到醫院的特殊功能需求，在5月到9月期間需運行暖通空調系統的制冷機組。可以使用DN250的管道井將暖通空調系統的分水器和集水器連接在一起，在夏季最炎熱的時候，病房的3到5層和6到7層采取獨自供冷的措施，在5月、6月和9月，病房需共用系統的制冷機組。在節能改造后可明顯改善單臺制冷機的制冷效果[4]。

其次，清洗制冷主機。分析醫院暖通系統中冷凝器和蒸發器的運行情況可以發現，由于冷凝器的換熱效果不理想，因而影響到了冷水機組的運行效率。為此，可以每年清洗一次制冷主機與冷卻塔，及時檢修和更換填料片，當冷凝器的溫度趨近為1.4到1.7攝氏度時，會大幅提升換熱器的換熱效率，可以實現節能改造的目標。

最后，可以在暖通空調系統中引入氣候補償器，通過感應外界的溫度智能調節供回水的流速以及混合比例，動態控制換熱站的供熱量，根據氣候季節以及溫度變化情況，適當進行氣候補償，即滿足了人們的制冷和供暖需求，同時也能夠有效達到節能作用，滿足節能的目標。

四、結語

在醫院建筑當中，暖通空調系統的耗能在整體耗能中占比最大，對該系統進行節能改造刻不容緩。為此，可以充分參考上述節能措施，實現醫院的綠色可持續發展。

參考文獻：

[1]羅漢權.大型醫院暖通空調系統改造剖析——重慶武警醫院中央空調冷熱源站節能改造設計要點[J].地產，2019（17）：48-49.

[2]孔佳樹.基于綠色理念的建筑暖通空調系統節能設計研究[J].中國建設信息化，2019（16）：54-55.

[3]田家樂，解衛東，楊薇，李思遠.探究節能環保技術在暖通空調系統中的應用[J].科技風，2019（18）：135.

[4]陳國平.醫院建筑暖通空調節能思路及措施研究[J].通訊世界，2018（06）：264-265.