作者 周 濤

圖/第四屆海爾磁懸浮杯綠色設計與節能運營大賽綠色設計組銀獎獲得者
隨著我國城市化進程的加快,各地基礎設施建設不斷完善,進一步滿足了人們日益增長的物質文化和精神文化的需求。不論是政府公建,還是民用項目,都在升級換代中展現出我國城市建設和經濟發展的新面貌。隨著時代的發展,建筑形式和要求越來越多元化,人們對建筑的舒適度要求也越來越高,作為設計師,更需與時俱進,在學習和工作中不斷探索創新,為客戶呈現更好的設計。
近期,《機電信息·中央空調市場》采訪了國機集團機械工業第六設計研究院有限公司高級專業總設計師趙炬。作為國家注冊公用設備工程師,在其35年的設計生涯中,她參與設計的領域有工業通風除塵及粉塵收集系統、工業恒溫恒濕空調、余熱回收利用、燃氣輻射供暖、民用辦公住宅建筑暖通、會展會議等高大空間空調、綜合醫院等,涵蓋范圍十分廣泛。不僅如此,趙炬也憑借河南省鄭州市第七人民醫院濱河院區項目獲得了第四屆海爾磁懸浮杯綠色設計與節能運營大賽綠色設計組銀獎,她亦表示:“每年的海爾磁懸浮杯都給行業內專家設計師提供了很好的交流平臺,不僅使設計方案優化,更推動了我國綠色建筑建設進程。”
當下,中央空調市場成熟度越來越高,工程項目對設計師細分領域的專業化程度要求也隨之提高,趙炬所在的第六設計研究院主要負責學校、醫院等公建項目的設計,憑借多年來豐富的設計經驗,她也開始有針對性地專注于醫療領域建筑的暖通設計工作。諸如鄭州市第七人民醫院、周口市人民醫院、阜外華中心血管病醫院等都由趙炬經手,在空調系統的設計上滿足了醫院項目的特殊需求。
2020年初,新冠病毒肺炎疫情暴發后,醫療衛生系統承載了巨大的壓力。疫情緩和后,為了避免再次出現醫療衛生資源與城市體量不匹配帶來的資源短缺難題,一大批政府主導的單體超過10萬m2的綜合性公立醫院建設正在有條不紊地進行。與民營醫院不同,公立醫院是被納入到政府財政預算管理中的,在追求經濟效益的同時必須體現其公益性,因而針對運營成本的管理往往是一大難題,尤其是接待病患數量較多的大型三甲醫院更是如此。
在新建的河南省鄭州市第七人民醫院濱河院區項目上,院方亦是本著以最低的投入取得最大經營成果為目標,這也與趙炬的設計理念不謀而合:以最小的能源代價,滿足不同的工藝要求。據了解,該項目總建筑面積達144 514.73 m2,主要建筑包括門診、醫技、各類病房等,住院床位總數達到1 000床。考慮到暖通空調系統高能耗的特點,項目方要求暖通設計方案在穩定可靠的前提下,必須要以較小的能源代價打造出“健康、舒適、節能”的綠色建筑環境。
“綜合型醫院易感染人群高度集中,多種病源并存,加上無圍護結構的內部區域多,極易造成人群的交叉感染。為此,我們加大了對暖通空調系統末端部分的投入,引入新風系統設計,很好地解決了溫濕度及空氣品質問題。”趙炬表示,“但是甲方的預算有限,在主機的選擇上就變得十分困難。”
原來,門診、醫技、各類病房、封閉潔凈區人群對溫度的要求不同,各區域的相對濕度必須嚴格控制在30%~50%,甲方要求以最小的能源代價保證醫院室內環境能使人體散熱散濕達到平衡。由于醫院空調系統長時間處于部分負荷運行狀態,而海爾磁懸浮機組方案在部分負荷下能效比(IPLV)可達13.18,最大限度地節省了運營成本。與此同時,結合鄭州區域的氣候特點,在5月—6月中旬前,該項目主機采用“三大兩小”搭配的小冷量磁懸浮離心式冷水機組,充分發揮了磁懸浮在低負荷狀況下的調節能力,使制冷系統在初期保持穩定可靠和高效運行,滿足初夏節能運行的要求。而在6月中旬后的高濕季節,常規制冷系統的制冷機與輸送系統、凈化制冷系統的輸送泵及管路能夠徹底分離,同時滿足夏季普通區域高供水溫度和潔凈區域低水溫去濕的運行要求。
“磁懸浮離心式冷水機組具有無油無極調節的特點,在部分負荷工況下效率更高。”趙炬如是說,“在考察了鄭州區域類似的醫院項目后,通過對主機運行數據進行分析后得出,海爾磁懸浮中央空調的節能率名列前茅,詳實的數據得到了院方的認可,最終選擇了2臺1 231 kW海爾磁懸浮離心機。”
不僅如此,在產品的全生命周期中,海爾磁懸浮中央空調能大幅降低能耗,節省運行費用,不僅如此,院方還在凈化區配置了全工況四管制多功能風冷熱泵熱回收機組,夏季為凈化系統提供高效熱源,其他季節為特殊空調區域供冷供熱。正如趙炬所說,“長久以來,海爾在國內磁懸浮技術的研究和產品應用上,對行業起到引領作用,讓更多的設計師認識到磁懸浮機組的優勢,讓更多的大型醫院建筑變得更節能、更安全,進而推動了整個行業的發展。”海爾磁懸浮機組的高效節能極大地改善了醫療環境的整體能耗,成為眾多專家設計師在規劃醫療建筑空調系統時的首選。
如今,在國家節能減排政策的引導下,綠色建筑理念逐步普及,進一步推動了中央空調行業技術創新發展。在這個疾病頻發的時代,暖通空調行業必須緊跟醫學發展的腳步,承擔起醫療建筑物中暖通空調系統的責任,從多方面規范設計讓建筑物更加安全節能可靠。不過,趙炬亦認為,醫療領域建筑暖通設計還有很大的提升空間,除了要提高空調產品的能效之外,未來高效機房的建設和系統的引入,也能給醫療領域建筑帶來更為綠色節能的發展空間。