醫院暖通空調系統及節能改造措施

胡曉宇

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。基于此，本文淺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

引言：隨著現代醫療技術水平的提升，我國醫療衛生事業得到快速發展，同時醫院等醫療機構的建筑規模也不斷擴大，但由于醫療機構，尤其是醫院醫護人員對醫療環境要求不斷升高，對暖通空調系統也提出了新的挑戰和要求，而且暖通空調系統已經成為了醫療機構建筑的標準配置，每年醫院建筑的能耗當中暖通空調系統的能耗占其中60%～70%。因此，集中空調系統是否能夠得到合理運行與醫院經濟效益有著直接的關系。另外，醫院綠化灌溉和照明用電等也屬于能耗較高的部分，而醫院當中對于照明系統和綠化也有著較高的要求，其直接關系到病患能夠在良好的環境中快速恢復健康，以及醫療人員是否能獲得更好的工作體驗。所以，在現代低碳環保、生態文明建設的理念下，開展醫院節能工作有著重要的意義。

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。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、醫院暖通空調系統節能改造案例分析

以某醫院為例，主要建筑概況：該醫院建筑面積30余萬m2，建筑按照功能和劃分為門急診、科研、教學、病房、綜合辦公及大型醫技、保障用房，還包括其他院內生活用房。外墻主要使用預制混凝土和空心磚2種材料，外窗則設計為雙層玻璃內遮陽，所消耗的主要能源包括電力能源和天然氣。其中電力能源主要為暖通空調系統、通風系統、照明系統、特殊設備用電用能系統、綜合服務系統等覆蓋的所有建筑區域。天然氣主要應用在供暖系統、餐飲服務系統和特殊用能系統，主要涉及建筑區域為燃氣鍋爐和餐廳。醫院建筑暖通空調系統當中，供暖系統主要運行時間為11月—次年4月，而制冷季節則主要為5月—9月。照明系統、特殊用能系統、綜合服務系統運行時間則全年運行[3]。本案例中，北京某醫院建筑暖通空調系統節能改造方案主要包括供暖系統的節能改造和空調系統的節能改造。

1）供暖系統節能改造

該醫院建筑供暖熱源主要是來自于醫院內部設置的燃氣鍋爐，鍋爐房內共安裝有4臺10t燃氣熱水鍋爐和2臺2t的燃氣蒸汽鍋爐。熱水鍋爐提供供暖熱源，蒸汽鍋爐提供醫用蒸汽和生活熱水熱源。冬季取暖期通常運行3臺～4臺10t鍋爐，初寒和末寒時期，則通常運行2臺～3臺，嚴寒時期運行4臺。非供暖期鍋爐房通常只運行1臺～2臺2t蒸汽鍋爐，以提供洗衣房、全院醫用蒸汽和生活熱水等熱負荷。鍋爐房共設置循環水泵12臺，采用每臺鍋爐配2臺水泵方式予以配置，均未安裝變頻控制裝置。因此，對于供暖系統的節能改造即進行氣候補償器系統增設。出于供暖系統中供熱設備依據建筑最大熱負荷進行選型考慮，原有現實條件下，整個供暖期間建筑最大熱敷和出現時間較短，能夠實現最短時間內達到最大熱負荷。氣候補償器的安裝使用能夠隨著室外環境空氣溫度大小及時進行溫度調節，主要是運用電動調節閥開度的調整來實現供回水混合比例，以達到換熱站二次網供水溫度調整的目的，實現換熱站供熱量動態調節。

2）空調系統節能改造

本案例當中，醫院門診樓與診斷樓空調系統主要包括2套，1套為舒適性空調系統，主要承擔樓內公共區域和各非手術房間空氣調節。而另外1套則為手術室潔凈空調系統，主要承擔所有手術室空氣調節。舒適性空調系統主要運用風機盤管加新風送風方式，新風機組分布于各樓層新風機房，新風經過溫濕度處理及過濾后，送入各個房間。風機盤管布置則較為靈活，安裝于各房間內，可實現每個房間的單獨控制。潔凈空調則為定風量全空氣系統，能夠確保室內正壓與潔凈度，主要由分布在樓內設備夾層的潔凈空調機組負責。空調水系統則主要包括兩管制與四管制，樓內舒適性空調區域采用兩管制，配備2臺離心式冷水機組，夏季冷凍水與冬季二次熱水均連接至空調水系統分水器，空調系統供冷工況的冷凍水和供熱工況的二次熱水，分別通過閥門切換予以實現。潔凈空調水系統形式為四管制，配備2臺螺桿式冷水機組，專門為手術室提供冷源。冷水機組冷凍水與板式換熱器二次熱水分別連接至空調機組冷熱水供回水管道，以達到供冷工況與供暖工況獨立運行的效果。本項目空調系統節能改造首先針對水泵變頻控制改造。一般來講，中央空調系統在設計時需要依據最大負荷來進行設備選取，而全年實際運行過程當中，年平均負荷往往遠小于系統設計負荷，當最大負荷出現時，其時間通常不會超過總運行時間的10%，一般的做法是依靠調節閥門開度來增大管網阻力，從而達到流量控制的目的，但此做法會加大能量的消耗，需依據建筑實際運行負荷對空調系統作出調節。其次，水泵變頻控制方式改造。這一部分改造主要考慮的是溫差和壓差等兩種常見水泵變頻方式，溫差控制方式主要是運用供回水鋼管溫差作為控制參數，以此來進行設計供回水溫差的控制，通常為5℃。供回水管均安裝溫度傳感器系統，運行時對溫差進行檢測，將計算的兩個管路溫差數據回傳至控制裝置，并與設定值進行對比，以負荷為依據，通過改變水泵流量來降低能耗。壓差控制方式則主要是設計為水氣筒中壓差值作為控制器輸入信號，將壓差控制器控制在10cm以上，并采用自拌熱，盡最大程度降低熱量損失，并采用綁扎法來予以處理，使用厚度為20mm的石棉繩來進行訪問層處理，運用玻璃纖維布來作為保護層，同時進行防腐漆隔潮涂刷，確保能夠實現熱量損耗的控制。

總結

醫院建筑能耗管理是屬于一項具有明顯系統性的工程，需要通過長期的改進研究，并做好開源節流，進行科學合理的評價，選擇符合醫院自身發展的節能改造方案，同時也需要通過科學的管理和反復實踐，對每一個細節都做出仔細的分析，管理和技術改造同時開展，方能夠實現醫院建筑的節能降耗。

參考文獻

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