關(guān)于醫(yī)療建筑中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的探討

余謙 四川大學(xué)華西第二醫(yī)院 （四川 成都 610041）

隨著我國(guó)人民健康意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們對(duì)醫(yī)療方面的服務(wù)需求更高，促使醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)規(guī)模不斷擴(kuò)大，而醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施的增加也需要更多的能源消耗，其中，醫(yī)療建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)能源消耗占50%以上，居于能源消耗的首位。而今能源形勢(shì)和環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，醫(yī)療建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)對(duì)醫(yī)院運(yùn)營(yíng)管理及能耗控制而言的重要性不言而喻。節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運(yùn)用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)，本文主要分析關(guān)于醫(yī)療建筑中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的探討。

1.醫(yī)療建筑能耗系統(tǒng)概況

一般綜合性醫(yī)院建筑包括門診部、醫(yī)技部和住院部。門診部一般由公用部分、診斷治療部分和各科診室組成，醫(yī)技部是全院診斷治療中心，也是器械醫(yī)藥供應(yīng)中心；住院部是辦理患者入院業(yè)務(wù)的場(chǎng)所，是患者治療與康復(fù)的場(chǎng)所，又是患者生活起居的地方，住院部功能上主要由出入院管理部和病房?jī)刹糠纸M成。隨著我國(guó)衛(wèi)生行業(yè)的不斷發(fā)展，醫(yī)療技術(shù)不斷提升，醫(yī)院的發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，醫(yī)療系統(tǒng)巨大的能耗也日益不可忽視。醫(yī)院建筑因?yàn)槠涫褂霉δ艿奶厥庑裕枰獮榛颊咛峁┦孢m的就醫(yī)環(huán)境，也需要為醫(yī)務(wù)工作者提供良好的工作環(huán)境。其主要能耗的包括：供暖通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)、蒸汽鍋爐、設(shè)備用電，其中供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)占總能耗比例50%以上，因此研究醫(yī)療建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)具有重要意義。

2.醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計(jì)

2.1 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

從醫(yī)院建筑結(jié)構(gòu)及其相關(guān)要求制定空調(diào)方案，要求能夠滿足使用的要求，即能夠滿足空氣品質(zhì)與舒適性。此外還要從空調(diào)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性和經(jīng)濟(jì)性，以及建筑整體的美觀度考慮。設(shè)計(jì)者對(duì)醫(yī)院建筑的朝向和外形、各區(qū)域功能劃分、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)的通風(fēng)量、外墻隔熱密封、遮陽技術(shù)的選擇。建筑在設(shè)計(jì)之初若充分考慮各個(gè)方面具體情況，不但可以大幅度削減空調(diào)負(fù)荷，減少醫(yī)院在暖通空調(diào)系統(tǒng)上的投資，同時(shí)還可以節(jié)省大量的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)的選擇與布局

從醫(yī)院各區(qū)域相關(guān)功能分布來看，門診、急診大廳、多媒體示教室、大型會(huì)議室及餐廳均采用全空氣系統(tǒng)，選用水冷機(jī)組制冷凍水供冷。冬季和夏季采用一次回風(fēng)系統(tǒng)的回風(fēng)工況，同時(shí)要達(dá)到室內(nèi)最小新風(fēng)量的要求，而過渡季采用再循環(huán)空氣的系統(tǒng)，即室內(nèi)空氣經(jīng)處理后，再送回室內(nèi)消除室內(nèi)的冷、熱負(fù)荷。

其他面積較小的診室、手術(shù)室、設(shè)備用房以及辦公用房，設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)宜采用風(fēng)機(jī)盤管—新風(fēng)系統(tǒng)，并與全空氣系統(tǒng)共用水冷機(jī)組即可。與全空氣系統(tǒng)比較，可節(jié)省空間，布置靈活，具有個(gè)別控制的優(yōu)越性，各房間單獨(dú)調(diào)節(jié)溫度，房間無人時(shí)，可關(guān)調(diào)機(jī)組，不影響其他房間的使用。節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)行費(fèi)用與單風(fēng)道系統(tǒng)相比約低20%～30%，比誘導(dǎo)器系統(tǒng)低20%～30%，而綜合投資費(fèi)用大體相同，甚至略低。機(jī)組定型化，規(guī)格化，易于選擇安裝，有較好的供冷能力。風(fēng)機(jī)盤管的控制方式采用電動(dòng)二通閥和實(shí)時(shí)監(jiān)控風(fēng)速相結(jié)合，實(shí)時(shí)測(cè)量各區(qū)域的溫度，與室內(nèi)溫度設(shè)定值范圍進(jìn)行比較，控制表冷器或盤管的電動(dòng)二通閥的狀態(tài)，以及風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和停止，使室內(nèi)溫度滿足要求。

3.空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的選型

機(jī)盤管—新風(fēng)系統(tǒng)采用新風(fēng)直入式空氣處理方式，新風(fēng)機(jī)組不承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷。以某綜合醫(yī)院一層辦公用房1006為例，空氣處理方案過程線如圖1。

由tN=25?C，Φ=55%得hN=60kJ/kg；

由tW=33?C，Φ=78%，得hW=90.8kJ/kg；

設(shè)送風(fēng)溫度差為Δt=9?C ； 則 tO?=25–9=16?C， 由tO?=16?C，εN=27692，房間內(nèi)熱濕比值）；在h-d圖上確定出送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O；新風(fēng)量為160m3/h

送風(fēng)量G=Q÷(hn-ho)=0.196kg/s=588m3/h

圖1.某綜合醫(yī)院一層辦公用房空氣處理方案過程線

表1.房間負(fù)荷及制冷量參數(shù)

表2.末端處理設(shè)備型號(hào)選擇

回風(fēng)量為G–Gw=Go=588–160=428m3/h=0.14kg/s

LO連線的交點(diǎn)M即為所求的風(fēng)機(jī)盤管出風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)；風(fēng)機(jī)盤管冷量應(yīng)滿足：Q=Go×(hn–ho)=0.14×(60–45.14)=2.08（kW），如此可求出各房間負(fù)荷及制冷量參數(shù)見表1。

選擇末端處理設(shè)備時(shí)應(yīng)盡量高檔風(fēng)量略高于送風(fēng)量，制冷量略高于在保險(xiǎn)系數(shù)下的房間冷負(fù)荷，能耗利用率可最大化，選擇型號(hào)見表2。

4.設(shè)備安裝維護(hù)與節(jié)能技術(shù)

4.1 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組在安裝和使用注意

①冷凝水管與機(jī)組之間應(yīng)用軟管連接可避免機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)將導(dǎo)致水管脫落漏水，管路振裂及噪音等故障。②當(dāng)房間高度超過3m時(shí)，冬季暖風(fēng)吹不下來，影響制熱效果，應(yīng)采用雙層百葉風(fēng)口下吹風(fēng)口。③室內(nèi)氣流組織要合理，避免出風(fēng)口和回風(fēng)口布置不合理，送風(fēng)未到達(dá)人活動(dòng)的范圍就通過回風(fēng)口回到了機(jī)組或回風(fēng)不在同一空調(diào)區(qū)域或出風(fēng)達(dá)不到空調(diào)區(qū)域，都將嚴(yán)重影響制冷、制熱效果。

4.2 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組在維護(hù)和節(jié)能注意

①每年至少兩次更換或清洗過濾網(wǎng)，在系統(tǒng)高負(fù)載和空氣較臟時(shí)需進(jìn)行更加頻繁的維護(hù)，臟的過濾網(wǎng)會(huì)減少風(fēng)量、冷量和增加能耗。②保溫材料的熱工性能主要取決于其導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)越大，說明性能越差，保溫效果也越差，因此選擇導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料是首要原則。同時(shí)綜合考慮保溫材料的吸水率、使用壽命、抗老化性、防火性能、造價(jià)及經(jīng)濟(jì)性，供回水管及風(fēng)管的保溫材料均可采用帶有網(wǎng)格線鋁箔帖面的防潮離心玻璃棉。③采用熱回收技術(shù)，是將空調(diào)機(jī)組排放出的熱量進(jìn)行回收，避免排風(fēng)系統(tǒng)直接將空調(diào)房?jī)?nèi)的空氣排出室外，造成能量的浪費(fèi)。

5.小結(jié)

提高節(jié)能效果和使用舒適性已經(jīng)成為空調(diào)領(lǐng)域獲得持久發(fā)展能力的必然選擇，節(jié)能環(huán)保減排必然成為醫(yī)院后勤保障系統(tǒng)的主題，暖通空調(diào)作為醫(yī)療系統(tǒng)的能源消耗大戶，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，既要了解其原理、影響因素，還要堅(jiān)持節(jié)能理念和使用原則，才能真正做到的節(jié)能減排。

[1]李強(qiáng).醫(yī)院用能特點(diǎn)與暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能[J].建設(shè)科技,2013,13(7):64-65.

[2]李娜,張偉.某醫(yī)院暖通空調(diào)節(jié)能和綠建技術(shù)的應(yīng)用[J].山西建筑,2017,43(22):189-189.

[3]鄒中強(qiáng).淺析暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)及其運(yùn)用[J].科技風(fēng),2011,24(24):166-166.

[4]陸亞俊,馬最良,鄒平華,編.暖通空調(diào)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.