医院建筑暖通空调节能措施

医院建筑暖通空调节能措施

林 伟

福建省立医院基建办

摘要：随着现代医疗技术水平的提升，我国医疗卫生事业得到快速发展，同时医院等医疗机构的建筑规模也不断扩大，但由于医疗机构，尤其是医院医护人员对医疗环境要求不断升高，对暖通空调系统也提出了新的挑战和要求，而且暖通空调系统已经成为了医疗机构建筑的标准配置，每年医院建筑的能耗当中暖通空调系统的能耗占其中 60%~70%。因此，集中空调系统是否能够得到合理运行与医院经济效益有着直接的关系。

关键词：医院建筑；暖通空调；节能措施

引言

医院能耗是一般公共机构能耗的 1. 6 ～2倍，已成为公共服务机构中的能源消耗大户。如何做到既保障正常运行，又能合理有效的节能降耗，成为医院工作的难题之一，也是医院管理者必须面对和解决的问题。暖通空调是当今建筑的重要设施，在生活中被广泛使用，但其系统却伴有极高的能耗，违背了节能减排的要求。因此，该系统节能技术的开发和应用有利于环境友好型建筑的发展，空调节能技术的不断研发对整个行业的未来发展具有积极的现实意义。

1 暖通空调节能技术在建筑工程中的应用原则

暖通空调节能技术应用于建筑工程的过程中，为了进一步提升节能效果和效率，应注意下面几项原则：（1）回收原则。在暖通空调内部存在着大量的零部件，这些零部件发挥着十分重要的作用，对于那些具备重大作用的零部件来说，应注重回收利用，从而达到循环利用、节能节材的目的。在具体的回收过程中，还要针对不同的功能和作用进行划分，根据零件的类型开展回收利用工作。（2）循环原则。以回收原则为基础，实现暖通空调重要零部件的循环利用，进一步处理回收组件，不断提升重复利用效率。一般情况下，零部件经过处理后在建筑工程中得到重新应用，能够有效降低资源消耗，使暖通空调的经济效益和社会效益得到充分体现。（3）经济原则。暖通空调系统具有较好的节能性，因此可以帮助工程减少资源消耗，让暖通空调的生产成本和建筑工程的施工成本得到降低，在暖通空调风扇、冷却和水泵等系统中都能很好地体现出经济性原则，所以在暖通空调设计工作中应十分注重整体性。

2 重要意义

随着建筑的数量及规模与日俱增，能耗的幅度也在不断上升。发达国家中，能耗占比达 40%，其中用于空调系统的能耗占比高达 45%，该数值依然呈增长趋势。建筑面积的不断扩增，使空调的运用越发频繁。大量的能源消耗，不仅加深了供给层的矛盾，还使得环境被严重污染。高效的能源使用，如将节能技术融入到空调设备中，是对环境友好的明智选择。空调系统使用的是化石燃料，现今由于能源的缺乏以及环保政策的要求，利用不可再生能源的系统已与当前的发展要求不符。然而新系统的设计需满足 3 个条件。首先，该系统应在各个房间当中安装独立调控温度的设备，楼梯间可排除在外；其次，该系统的设计环节较为复杂，设计人员应简化设计，把管材损耗降到最低，不断使系统得到优化并升级；最后，该种设计要求对能源的损耗和围护结构的散热格外重视，设计人员应提升该系统的保温性，加强围护结构的隔热效果。

3 节能措施

3.1 科学应用自然风

在暖通空调设计工作中，需要对总体布局、平面图、立面形状和日光等进行综合考虑。比如，在夏天的时候应让光照时间尽量减少，并科学合理地应用夏季风。而到了冬天，就需要延长光照时间，并采取有效措施防止受到冬季风的影响。另外，还需要严格按照相关要求标准开展建筑围护结构热工性能的设计。一般情况下，可以把具有高耐热性和低传热系数的材料作为首选，根据实际情况尽量减少玻璃幕墙或玻璃屋顶的使用频率，还可以在建筑外部结构中种植大量的绿色植物，让建筑的被动节能功能得到最大程度的改善。

3.2 冷冻水系统的优化

由于大多数的空调采用两管或三管进行制水，这两种系统都是自动运行，不存在明显的超负荷，因而也就降低了能源的消耗。不同的是，两管制不需要系统供应冷热，仅随季节的交替就可进行自然转化来实现冷热的供应。除此特点之外，二者也有一定的不足。如两管制水系统经常被用于实验室，持续供给冷水即可实现制冷。如今绝大多数的空调系统都采用冷热交替的机制，在优化设计时，对制冷或制热系统进行切换，这样空调的系统可在任何时间对室内实现冷与热的供应，从而达到了人们对室内舒适温度的需求。四管制水的应用，可对空调的相关温度参数进行独立控制，对供热还是供冷的模式可自由选择，使用时各系统间并不会产生干扰，各自独立完成供给任务。

3.3 太阳能技术

在暖通空调系统中应用太阳能技术，主要是充分利用太阳能的特性，将其转换为可以实现供暖和制冷的技术，使暖通空调的节能效果得到提升，同时还能实现降低能耗的目的。比如，需要将气候因素考虑在内，科学应用太阳能技术让热水装置和暖通空调装置之间的能量转换目的得以实现，将太阳能技术应用到暖通空调中，能够很大程度上降低暖通空调的运行成本，促进空调销量和节能效果的进一步提高，从而让暖通空调的节能效率能够符合相关设计要求标准，还可以帮助施工企业节省施工成本，有利于绿色生态城市的建设。

3.4 应用变频技术

医院空调是公共建筑的用电大户，占医院总用电量23%~26%。如何有效管理中央空调系统，是后勤管理重中之重。通过传感器采集设备运行参数，室内外环境参数，并通过先进的通讯手段将数据传输到云平台，在保证末端舒适性的同时，优化系统控制策略，真正做到能源的按需供给，合理配置，实现建筑节能。采用 AI 算法，可根据客户实际用能行为不断修正运行策略，确保效果持续达标。变频和定频是暖通空调系统的两种主要设计方法，其中变频设计在暖通空调中应用得更加广泛，其节能效果也更好。变频节能技术指的是当建筑中的暖通空调负载出现变化时，合理利用冷却器、水泵和风扇等设备对暖通空调的能耗进行调节，使能耗进一步降低，从而达到相关要求规定的节能标准，大量实践表明，应用在暖通空调中应用变频技术能够收获很好的节能效果，节能效率可达 30% 以上。除此之外，在暖通空调中应用变频技术后，可以形成一种气流系统，这种系统能够随时进行改变，是通过变频系统和风力装置构成，其作用是提升建筑居住舒适度，同时，还能让暖通空调的能耗有效降低。

3.5 供暖系统节能改造

医院建筑的热源主要来自医院内设置的燃气锅炉。锅炉房内安装4台10t燃气热水锅炉和2台2t燃气蒸汽锅炉。热水锅炉提供加热热源，蒸汽锅炉提供医疗蒸汽和生活热水热源。冬季采暖期一般运行3～4台10t锅炉，早、晚冷期运行2～3台，严寒期运行4台。在非采暖期，锅炉房内一般只运行1～2台2t蒸汽锅炉，提供洗衣房、医院医用蒸汽、生活热水等热负荷。锅炉房内共设置12台循环水泵。每台锅炉配置2台水泵，无变频控制装置。因此，供热系统的节能改造就是增加一个气候补偿系统。考虑到采暖系统中的采暖设备是根据建筑物的最大热负荷选择的，在原有的实际条件下，建筑物在整个采暖期内的最大热压和发生时间较短，可以在最短的时间内达到最大热负荷。气候补偿器的安装和使用可随室外环境空气温度及时调节温度。主要通过调节电动调节阀的开度来实现供回水的混合比，从而达到调节换热站二次网供水温度的目的，实现换热站供热能力的动态调节。

结束语

医院建筑能耗管理是属于一项具有明显系统性的工程，需要通过长期的改进研究，并做好开源节流，进行科学合理的评价，选择符合医院自身发展的节能改造方案，同时也需要通过科学的管理和反复实践，对每一个细节都做出仔细的分析，管理和技术改造同时开展，方能够实现医院建筑的节能降耗。

参考文献

[1] 张鑫.浅析医院暖通空调系统的特点及节能改造案例[J].山西建筑，2020，46（18）：134-135.

[2] 谢建勇,何佳泽.巴楚县人民医院负压隔离病房改造项目暖通空调设计[J].中国医院建筑与装备,2020,21(11):97-98.