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

在當今社會，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)院后勤管理的關鍵環(huán)節(jié)，更是實現(xiàn)醫(yī)院節(jié)能降耗目標的重要突破口。

一、醫(yī)院暖通空調及冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能

（一）醫(yī)院節(jié)能要求：綠色與運營的雙重考量

建設“以人為本”的綠色醫(yī)院，創(chuàng)造良好的室內環(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，具有不可忽視的地位。從醫(yī)院自身運營角度來看，節(jié)能帶來的直接效益就是節(jié)省運營成本。在當前醫(yī)療市場競爭日益激烈、運營成本不斷攀升的背景下，節(jié)能對于醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展至關重要。

就全國醫(yī)院的能耗分布而言，通風、空調系統(tǒng)用能、照明用能、生活熱水用能、醫(yī)療設備用能、辦公設備用能及其他方面構成了主要能耗來源。其中，通風空調系統(tǒng)能耗尤為突出，占醫(yī)院用能總能耗的比例高達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?！豆步ㄖ?jié)能設計標準》為建筑節(jié)能提供了明確的規(guī)范，醫(yī)院建筑的建設必須嚴格遵循國家和地方現(xiàn)行的該標準要求進行設計和施工，以確保最終實現(xiàn)運行節(jié)能的效果。這不僅是對醫(yī)院建設的基本要求，也是推動醫(yī)院節(jié)能工作的重要保障。

（二）建筑圍護結構熱工性能對能耗的影響：守護室內環(huán)境的屏障

圍護結構作為建筑物的主體構成部分，分為外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構包括外墻、外門窗、屋面和地面，其作用是為室內提供遮護，使其免受室外氣候變化的直接影響。內圍護結構則由內墻、內門窗、樓板組成，主要用于構建和分配室內空間，以滿足不同的功能需求。

從建筑節(jié)能的角度來看，外圍護結構的熱工性能與能耗緊密相連。在暖通能耗中，建筑外圍護結構傳熱所導致的能耗占比在20% - 50%之間。這意味著，合理的建筑圍護結構熱工性能設計，能夠有效減少暖通空調系統(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，都可以降低室內外熱量交換，從而減少空調和供暖系統(tǒng)的運行時間和能耗。

（三）暖通空調系統(tǒng)性能對能耗的影響：提升能效的關鍵

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。對于醫(yī)院暖通空調系統(tǒng)而言，保證設備以及系統(tǒng)性能滿足國家和地區(qū)現(xiàn)行節(jié)能標準和規(guī)范的要求，是降低能耗的關鍵。

先進的暖通空調設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，合理的系統(tǒng)設計和優(yōu)化運行管理，也可以提高系統(tǒng)的整體能效。例如，采用變頻技術可以根據(jù)實際負荷需求自動調整設備的運行頻率，避免能源的浪費；定期對設備進行維護和保養(yǎng)，確保設備處于良好的運行狀態(tài)，也能提高能源利用效率。

（四）冷熱源系統(tǒng)性能對能耗的影響：核心能耗的把控

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

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

（五）人流量對能耗的影響：動態(tài)變化的考量

在供暖、空調季節(jié)，向室內引入人員呼吸所必需的新鮮空氣是必不可少的。新風從室外狀態(tài)點處理至室內狀態(tài)點會產(chǎn)生新風負荷，該負荷與新風量有關，而新風量又取決于人流量。此外，在空調工況下，室內人員散熱形成人員負荷。新風負荷和人員負荷都是建筑冷熱負荷的重要組成部分。

人流量變化會引起建筑冷熱負荷的變化，進而影響建筑能耗。有研究對夏熱冬冷地區(qū)現(xiàn)場掛號即時就診模式的醫(yī)院和預約就診模式的醫(yī)院進行了負荷特點分析。結果表明，雖然兩家醫(yī)院門診量相同，但由于就診模式不同導致人流量分布不同，預約就診模式醫(yī)院的全年能耗僅為現(xiàn)場掛號即時就診模式醫(yī)院的37.1%。這一數(shù)據(jù)充分說明了人流量管理對醫(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，引導患者有序就診，減少人員聚集和不必要的流動，從而降低能耗。

（六）暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能運行：智能調控的實踐

暖通空調系統(tǒng)的負荷會隨著室外氣候條件、室內人員等因素的變化而變化。在運行過程中，根據(jù)智能監(jiān)測平臺監(jiān)測到的參數(shù)（如室內CO?濃度、空調系統(tǒng)回水溫度等）的變化，制定科學合理的調節(jié)控制策略，按需調節(jié)冷熱源主機和末端采暖空調設備的臺數(shù)、風機的轉速等，可以實現(xiàn)暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能運行。

例如，當室內CO?濃度升高時，說明室內人員增多，新風需求增大，此時可以自動增加新風機的運行頻率或開啟更多的新風機組；當空調系統(tǒng)回水溫度降低時，說明室內負荷減小，可以適當減少冷熱源主機的運行臺數(shù)或降低其運行功率。通過智能調控，使暖通空調系統(tǒng)始終處于最佳運行狀態(tài)，既能滿足室內環(huán)境需求，又能最大限度地降低能源消耗。

二、醫(yī)院暖通空調及冷熱源系統(tǒng)的檢測與控制

（一）醫(yī)院暖通空調及冷熱源系統(tǒng)的檢測要求：精準監(jiān)測的基石

暖通空調及冷熱源系統(tǒng)的參數(shù)檢測對于系統(tǒng)的運行至關重要。通過參數(shù)檢測，可以反映設備和管道系統(tǒng)的啟停、運行及事故處理過程中的安全和經(jīng)濟運行狀態(tài)，為設備和系統(tǒng)主要性能的計算和經(jīng)濟分析提供依據(jù)。醫(yī)院暖通空調及冷熱源系統(tǒng)需要檢測眾多參數(shù)，具體如下：

通風系統(tǒng)應檢測的參數(shù)

通風機的啟停狀態(tài)：實時掌握通風機的運行情況，確保通風系統(tǒng)正常工作。

可燃或危險物泄漏等事故狀態(tài)：及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取相應措施保障人員和設備安全。

空氣過濾器進出口靜壓差的越線報警：當靜壓差超過設定值時，提示及時更換或清洗空氣過濾器，保證通風效果。

供暖系統(tǒng)應檢測的參數(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)測熱媒參數(shù)，確保供暖系統(tǒng)穩(wěn)定運行，滿足室內供暖需求。

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

水泵等設備的啟停狀態(tài)：掌握水泵運行情況，便于故障排查和維修。

熱空氣幕的啟停狀態(tài)：控制熱空氣幕的運行，減少室內熱量散失。

空調系統(tǒng)應檢測的參數(shù)

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

空氣冷卻器出口的冷水溫度：監(jiān)測冷水溫度，保證空調制冷效果。

空氣加熱器出口的熱水溫度：控制熱水溫度，滿足空調制熱需求。

空氣過濾器進出口靜壓差的越線報警：及時清理或更換空氣過濾器，保證空調送風質量。

風機、水泵、轉輪熱交換、加濕器等設備啟停狀態(tài)：掌握設備運行情況，便于管理和維護。

空調冷熱源及其水系統(tǒng)檢測的參數(shù)

冷水機組蒸發(fā)器進、出口水溫、壓力：監(jiān)測蒸發(fā)器工作狀態(tài)，確保冷水機組正常運行。

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

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

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

水泵進出口壓力：反映水泵工作性能，及時發(fā)現(xiàn)水泵故障。

水過濾器前后壓差：提示及時清理水過濾器，保證水系統(tǒng)暢通。

冷水機組、水泵、冷卻塔風機等設備的啟停狀態(tài)：掌握設備運行情況，便于集中管理和控制。

（二）醫(yī)院暖通空調系統(tǒng)的控制方式：分層管理的智慧

醫(yī)院的暖通空調系統(tǒng)控制可分為三個層級，每個層級都有其獨特的功能和作用。

機房集中控制
冷熱源機房群控系統(tǒng)可以對主機、水泵等進行集中控制，同時末端風機也可通過監(jiān)控平臺集中在機房控制。這種控制方式實現(xiàn)了對整個暖通空調系統(tǒng)的集中管理和調度，提高了系統(tǒng)的運行效率和可靠性。通過機房集中控制，可以實時監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障并進行處理，減少設備停機時間，降低維護成本。

樓層集中控制
在每一樓層集中設置監(jiān)控系統(tǒng)，控制新風量及新風送風溫度。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，靈活調整新風量和送風溫度，提高室內空氣質量和舒適度。同時，樓層集中控制也便于樓層管理人員對暖通空調系統(tǒng)進行監(jiān)管和維護，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。

末端分室控制
由房間內設置的智能風量模塊控制器控制室內風量/相對濕度；溫控器控制室內溫度。末端分室控制給予了用戶更大的自主權，用戶可以根據(jù)自己的需求調節(jié)室內環(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，決定是否設置集中機房，通過智能化管理平臺進行暖通空調系統(tǒng)的集中監(jiān)控。同時，也可在每層的護士站設置樓層集中監(jiān)控，由每層的醫(yī)護人員集中監(jiān)管。是否在末端設置分室控制面板，給末端調節(jié)控制權限，醫(yī)院可根據(jù)實際情況靈活決定。

醫(yī)院暖通空調及冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能與控制是一個系統(tǒng)工程，需要從多個方面入手，綜合考慮各種因素的影響。通過加強節(jié)能管理、優(yōu)化系統(tǒng)設計、采用先進的檢測與控制技術等措施，可以有效降低醫(yī)院暖通空調及冷熱源系統(tǒng)的能耗，實現(xiàn)醫(yī)院的節(jié)能降耗目標，為醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展和綠色醫(yī)院建設做出貢獻。