醫院暖通空調系統的節能概述

曾超

摘 要：醫院建筑中供熱、供冷系統已成為不可或缺的組成部分，但是醫院建筑空調系統由于運行時間長、負荷大，能量消耗大。通過采取合理的措施，能有效的減少醫院空調系統的能耗。

關鍵詞：醫院暖通空調系統；空調系統的節能；節能措施

在現代化醫院建筑中供熱、供冷系統已成為不可或缺的組成部分。醫院空調系統不同于賓館、辦公樓等一般的公共場所空調系統，除了保證患者、醫護人員的熱舒適和必要的室內空氣品質外，醫院的空調系統還有許多特殊要求：

1、首要考慮因素是防止通過空調系統引發交叉感染。

2、需要考慮各類病人生理及心理上對室內空氣品質的要求。

3、必須要防止醫院產生的細菌、病毒等有害物對醫院周圍環境造成影響等。

根據經驗醫院的年能耗量，一般是辦公建筑的1.6～2.0倍。由于醫院建筑的能耗普遍較大，因此醫院空調設計中應充分重視空調系統的節能性。下面從幾個方面概述醫院空調系統的節能措施：

1 醫院建筑物本身的節能措施

1.1 合理的建筑朝向和外形

合理的建筑朝向和外形能很有效地減少醫院空調建筑的能耗。一般來說，醫院的位置應選擇在綠化條件好，噪聲小，空氣品質好的地方；采用南北為主立面的建筑能很好的降低建筑的負荷；從增加室內照度和減少照明負荷的角度考慮，建筑內壁面、頂棚和家具宜選用表面反射率大的材料。

1.2 建筑圍護結構的保溫性能

改善建筑的保溫性能是建筑節能的首要任務。國內圍護結構各部分的傳熱系數值在《采暖通風與空調工程設計規范》中已給出。在進行醫院建筑外圍護結構設計時，應防止外墻內部結露、減小內表面溫度波動、降低蓄熱負荷。

1.3 窗戶隔熱和節能

玻璃的日射和傳熱形成的負荷一般占了空調外區負荷的很大部。因此，窗的構造形式和窗墻比應得到足夠的重視。

2 冷熱源系統的節能

冷熱源系統中消耗的能量占空調系統或者采暖系統能量消耗的大部分。所以，合理的選擇冷熱源系統對整個系統的能耗至關重要。冷熱源形式的選擇，不僅僅需要考慮它的能耗指標，還需要考慮初投資和運轉費，使用壽命、維護管理難易度、安全性和可靠性等因素。

1.熱源的種類主要有熱電站、熱泵、直燃式溴化鋰吸收式冷熱水機組、區域鍋爐房、小型燃煤燃油鍋爐等。其中熱電站的能量利用率最高，熱泵由于低位熱源的種類不同，它的制熱性能系數COP相差很大，它是否節能還要視具體情況而定。直燃式溴化鋰機組供熱時的效率與燃油、燃煤鍋爐效率相差不大。

2.國內常用的空調冷熱源有兩大類：以電能作為動力的蒸汽壓縮式制冷機和以熱能為動力的吸收式制冷機。冷源的能耗指標相差甚大，能量相近的同類型制冷機，其性能也相差很大。在選用時應對各種機組進行具體分析對比。考慮醫院必須有蒸汽和熱水的供應，有時選用溴化鋰吸收式制冷機組來充分利用廢熱是一個很好的節能方式。

3 合理選用采暖通風空調系統

變風量（VAV）系統、變露點送風系統、輻射板供冷與供熱系統、變水量（VWV）系統、變制冷劑流量（VRV）系統等各種空調系統都具有節能優點。在系統形式選擇時，應當充分分析環境控制場合的特點和各種系統具有的特點，使系統與被控制的環境有最佳的配合。系統選擇與劃分應充分考慮運行調節和控制管理的要求，這樣可以避免某些區域出現過冷、過熱的情況，而過冷和過熱都造成了能量的浪費。通風空調系統的氣流分布也是影響空調系統能耗的重要因素。下送風、置換通風、工作點送風和背景空調相結合等氣流組織形式都具有節能的特點。

4 空調系統的運行節能

4.1 新風量的調節

在滿足室內衛生標準要求的前提下，減少新風量，能夠顯著的減少系統的能耗。新風系統上的過濾凈化裝置應經常清潔，讓其維持一定的通過率和正常的流通能力，使過濾裝置流通阻力較小，節約能耗。

4.2 防止過冷和過熱

夏季室溫過低或冬季室溫過高，不但浪費能量，而且人體的舒適度也會下降。室內溫度的過冷或過熱往往是由于自控設備不完善，設備選用不當或空調的分區不合理造成的。對于風機盤管系統，設置可調溫控器是很重要的。對于單風道系統，要防止因風量分配不當和恒溫器設置不當而引起房間的過冷和過熱。

4.3 過渡季節采取室外空氣作為自然冷源

當供冷期間室外空氣比焓值小于室內比焓值時，采用全新風運行，不僅可以縮短制冷機的運行時間，減小新風能耗，還可以改善室內空氣質量。

4.4 建筑設備自動化系統

建筑設備自動化系統可以將建筑的空調、電氣、防火等進行集中管理最佳控制。包括冷熱源的能量控制、新風量的控制、設備的啟、停時間和溫濕度設定控制、送風溫度控制等。通過自動化系統對室內、外空氣狀態參數的預測，來確定所需供冷熱量、冷熱源機組和其他輔助設備的運行臺數，運行時間及空調方式，來使整個空調系統處于最佳節能狀態下運行。

5 建筑中的熱回收

5.1 排風熱回收

醫院中某些特殊區域的空調系統是靠全新風機組經冷熱處理后來提供的，無回風，室內處于相對負壓，大量的能源隨著排風浪費掉，能量消耗大。這時采用熱交換器回收排風中的能量來對新風進行預冷或預熱，能很大程度上節約空調系統中新風負荷的能量消耗。

5.2 內區熱量回收

在有些大型醫院中，單層建筑面積大，形成了內外區。內區無外墻和外窗，四季無外圍護結構冷熱負荷。但是內區中有人員、燈光、發熱設備等，全年有余熱。采用水環熱泵系統能夠將內區的熱量轉移到周邊區中去，用于其他區域供熱，這樣可以減少系統冬季制熱工況下的能量消耗。

5.3 其他熱回收

現代醫院建筑中都設有空調系統，一般都會有大量的冷凝熱量排到環境中去。同時，醫院建筑的排水系統中也有很多熱量被浪費，可以利用熱泵將這些熱量提取出來作為生活熱水供熱或采暖供熱。其他一些國家已經將城市排水作為低位熱源用于供熱。

6 其他節能技術

在空調系統中還有很多節能的措施，例如除濕與蒸發冷卻聯合系統、冷卻塔供冷、蓄冷等技術等。建筑冷熱負荷是隨著季節、時刻、室內條件和使用要求變化而變化的。一般情況下，高低峰負荷差異較大，間歇運行的空調系統尤為明顯。若按峰值負荷選擇設備，將造成初投資大，設備里利用率低的情況，且運行期間峰谷用電不平衡，而蓄冷技術的應用能很好解決上述問題。根據我國國情蓄冷技術也是很有應用前景和值得推廣和開發的。冰蓄冷系統是目前較為常見的形式。其主要利用水的相變放熱來儲存冷量。大量的實踐證明單純的冰蓄冷系統的確可以有效地轉移部分用電高峰期的中央空調負荷，但是冷源建設初投資費比常規冷源高1.6～2.0倍，空調實際用電量比常規空調系統高1.2倍，目前解決這個問題的辦法是將冰蓄冷系統與大溫差低溫送風系統相結合和區域冰蓄冷站。

綜上所述，醫院暖通空調系統的節能方式要根據醫院建筑具體地理位置，周圍環境條件，負荷情況，合理的選用設備，制定合理的空調方案，采取相應的節能措施，各個部分相互協調找到一套最佳的控制與管理方案，才能在保證良好的室內環境品質的情況下，很好的節能。

參考文獻

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