一、前言
醫(yī)院建筑眾多，暖通空調(diào)的使用比較普遍，因此，暖通空調(diào)使用過程中的節(jié)能問題非常關(guān)鍵，所以，分析醫(yī)院建筑暖通空調(diào)節(jié)能方法和途徑非常有必要，是提高醫(yī)院建筑暖通空調(diào)節(jié)能的必要工作。
二、醫(yī)院建筑的能耗特點
對于醫(yī)院建筑的能耗來講，主要包含了以及設(shè)施的能耗、照明的能耗、供暖的能耗、空調(diào)的能耗以及插座的能耗等等。我們知道，醫(yī)院建筑的形式是多種多樣的，結(jié)合醫(yī)院的不同管理要求，我們可以把建筑形式分成兩種，第一種是獨立的?？漆t(yī)療大樓，第二種是復(fù)合型的綜合醫(yī)療大樓。前者主要是根據(jù)醫(yī)療的功能而實行獨立設(shè)置；后者除了傳染科之外，其他的可是基本上所有的功能都是集中設(shè)置的。但是，在具體的實際中，復(fù)合型綜合醫(yī)療大樓的能耗要比獨立的?？漆t(yī)療大樓來的高，其根本原因就是：在復(fù)合型綜合醫(yī)院當(dāng)中，醫(yī)療設(shè)備數(shù)量繁多，很多設(shè)備的功率都很大，雖然這些設(shè)備自身用電的時間比較短，但是，其保障系統(tǒng)的能耗卻比較高，通常設(shè)備雖然只運行短短數(shù)秒鐘，但是，其保障系統(tǒng)卻是要長時間都處在待電的狀態(tài)下，從而，保障系統(tǒng)的能耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)本身的能耗。
三、醫(yī)院建筑空調(diào)設(shè)計需要注意的問題
1、要注意如何進(jìn)行交叉感染的防止?？諝庾鰹橐环N主要的疾病傳播媒介，占傳染性疾病中各種傳播媒介的首位，因此在設(shè)計過程中要明確空調(diào)系統(tǒng)中各功能房間的正負(fù)壓情況，避免氣流的交叉污染，成為細(xì)菌的主要傳播途徑。例如，為避免臟空氣的流入，通常手術(shù)室設(shè)計為正壓，而放射治療室以及麻醉室要為負(fù)壓，以便于麻醉氣體的排除，此外，在手術(shù)室患者頭側(cè)頂部合理位置設(shè)置相應(yīng)的排風(fēng)口。
2、要注意如何進(jìn)行塵埃問題的防止。空調(diào)系統(tǒng)因負(fù)有重要的過濾作用，設(shè)計時要盡量減少醫(yī)院內(nèi)污染與細(xì)菌傳播，根據(jù)不同功能房間的要求，通風(fēng)系統(tǒng)按需設(shè)置初、中、高效三級過濾；裝修選用不產(chǎn)塵的材料。
3、對于只供暖、不設(shè)空調(diào)的醫(yī)院，一定需要有完善的通風(fēng)系統(tǒng)。
四、醫(yī)院建筑暖通空調(diào)節(jié)能的途徑與方法
1、 改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失
對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占很大比例，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，首先要求的就是提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。適當(dāng)增加墻體、屋頂?shù)谋匦阅?，可以減少通過這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的冷熱負(fù)荷。例如：采用新型節(jié)能墻體――小型混凝土空心砌塊做墻體可有效減輕建筑物的負(fù)荷，其墻體傳熱系數(shù)K：0.54W/㎡，比傳統(tǒng)黏土實心磚墻節(jié)能一倍以上。根據(jù)權(quán)威部門對住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工測試結(jié)果證明，住宅內(nèi)熱量有40%～50%是通過門窗損失，所以應(yīng)盡量采用密封性好、保溫節(jié)能的新型塑鋼門窗 。
2、空調(diào)新風(fēng)量影響空調(diào)系統(tǒng)能耗
空調(diào)新風(fēng)問題是影響空調(diào)是否節(jié)能的一個方面，新風(fēng)量過多會增加其負(fù)荷，進(jìn)而增加電耗，處理的新風(fēng)量過少則會影響空調(diào)環(huán)境的質(zhì)量，因此針對具體的空調(diào)環(huán)境做好送風(fēng)溫度和新風(fēng)比例的調(diào)整非常有利于節(jié)能。比如，對于夏季需供冷、冬季需供熱的空調(diào)房間，室外新風(fēng)量愈大，系統(tǒng)能耗愈大，在這種情況下，室外新風(fēng)應(yīng)控制到衛(wèi)生要求的最小值。而在過渡季節(jié)，空調(diào)室內(nèi)一般不需供冷或供熱，可全部采用新風(fēng)，這種方法是空調(diào)系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。
3、空調(diào)方式影響空調(diào)系統(tǒng)能耗
選擇合適的空調(diào)方式是空調(diào)節(jié)能的一個重要方面。近幾年來，變頻空調(diào)因其具有節(jié)能和提供舒適內(nèi)環(huán)境的顯著特點而得到飛速發(fā)展，到目前為止，變頻空調(diào)器占日本房間空調(diào)器市場銷售份額的80％以上。根據(jù)日本JRA404標(biāo)準(zhǔn)，變頻空調(diào)器季節(jié)能效比遠(yuǎn)高于定頻空調(diào)器，在冷負(fù)荷相當(dāng)?shù)那闆r下使用變頻空調(diào)器消耗的功率僅為定頻空調(diào)器的66％，即省電34％。因此，變頻空調(diào)應(yīng)是空調(diào)發(fā)展的一個趨勢，使空調(diào)盡可能達(dá)到節(jié)能要求。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，我們應(yīng)采用變頻技術(shù)，其主要有兩種形式：用變速泵和變速風(fēng)機替代調(diào)節(jié)閥，減少系統(tǒng)內(nèi)部消耗，提高整機效率，或者采用變流量技術(shù)，根據(jù)空調(diào)負(fù)荷改變水流量或風(fēng)流量，從而達(dá)到節(jié)能效果。
4、推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)
隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，空調(diào)對不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時對生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領(lǐng)域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢下發(fā)展起來的，它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱(或制冷)量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外，利用太陽能供熱或制冷技術(shù)也在開發(fā)研究著。
5、 冷熱回收利用的研究運用，實現(xiàn)能源最大限度的利用
目前許多空調(diào)系統(tǒng)冷熱回收利用研究也在蓬勃開展，如空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)的全熱交換器，夏季利用冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應(yīng)等，都是對系統(tǒng)冷熱的回收利用，顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。從節(jié)能考慮，將系統(tǒng)中需排掉的余熱移向需要熱的地方去是節(jié)能的一種趨勢。全熱交換器的熱傳遞效率現(xiàn)可達(dá)到75％～80％。還有一些常用熱回收裝置，如熱管換熱器、板式換熱器、熱回收環(huán)路等。相對來說，熱泵系統(tǒng)回收方式更普遍，熱泵可以回收100℃ ～120℃以下的廢熱，可利用自然環(huán)境(如空氣和水)和低溫?zé)嵩?如地下熱水、低溫太陽熱和余熱)來節(jié)約大量采暖、供熱燃料，是一種新型的高效利用低溫能源的節(jié)能技術(shù)。如果熱泵與直接接觸式熱回收設(shè)備聯(lián)合使用，其熱回收效率比單一設(shè)備要高得多。
綜上所述的各種暖通空調(diào)節(jié)能途徑與方法在各大醫(yī)院的建筑暖通空調(diào)均得到很好的應(yīng)用，并取得很好的節(jié)能效果。
五、醫(yī)院建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造
1、輸配系統(tǒng)節(jié)能改造建議
輸配系統(tǒng)的主要設(shè)備為水泵，水泵的能耗約占冷站全年能耗的 25%，所以其節(jié)能也應(yīng)予以重視。從水泵的節(jié)能運行研究中可以看出，冷凍水泵與冷卻水泵運行均處于“大流量、小溫差”的運行狀態(tài)，其中冷卻水泵的情況更要嚴(yán)重些。要實現(xiàn)輸配系統(tǒng)的節(jié)能，可以從三個方向著手改進(jìn)：
第一是與制冷機組的人工調(diào)節(jié)手段類似，根據(jù)醫(yī)院建筑的負(fù)荷使用人工調(diào)節(jié)手段實時調(diào)節(jié)水泵的啟停臺數(shù)，在低負(fù)荷時適當(dāng)減少水泵的開啟臺數(shù)，保證水泵在空調(diào)系統(tǒng)運行時段內(nèi)均在高效段運行，實現(xiàn)節(jié)能。
第二是在管道和設(shè)備都不改變的前提下增加水泵的變頻設(shè)備，對水泵進(jìn)行變頻改造，選取變頻設(shè)備時以原水泵選取設(shè)計為依據(jù)，先根據(jù)制冷機組的額定制冷量（或散熱量）算出流量，再使用循環(huán)管道各部分的阻力系數(shù)算出不同臺數(shù)制冷機組運行時相應(yīng)水泵的頻率，最后選擇適合的變頻器，實現(xiàn)節(jié)能運行。
第三是重新為系統(tǒng)選擇更為匹配水泵，實現(xiàn)節(jié)能運行，具體是根據(jù)制冷機組額定工況下的制冷量與溫差，計算出所需水泵的流量，然后根據(jù)計算出的管路阻力系數(shù)，計算出所需要水泵的揚程，根據(jù)計算出的水泵流量與揚程，完成選取。
2、冷卻塔節(jié)能改造建議
很多醫(yī)院建筑冷卻塔主要為兩臺離心式制冷機組和兩臺螺桿式制冷機組服務(wù)，全年能耗占冷站的 1.8%。在醫(yī)院建筑群樓頂現(xiàn)場調(diào)查后給出關(guān)于冷卻塔的節(jié)能建議。
第一，在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)有冷卻塔處于故障狀態(tài)，需要維修，建議盡快完成故障冷卻塔的維修，使冷卻塔可以最大限度使用并聯(lián)后的換熱面積，提高換熱效果。
第二，部分冷卻塔的淋水填料存在缺失的現(xiàn)象，詢問得知是淋水填料是在冷卻塔維修時損壞丟棄，故建議補充新的淋水填料，以保證換熱效果。
第三，部分冷卻塔存在布水不均的問題，導(dǎo)致無水區(qū)或少水區(qū)風(fēng)水比過大，多水區(qū)風(fēng)水比過小，在此運行狀態(tài)下冷卻塔的熱力特性會惡化，而且冷卻能力不能充分發(fā)揮。由現(xiàn)場的檢查可知，造成布水不均的主要原因是布水器存在間歇性轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，故建議給布水器的軸承添加潤滑油或更換皮帶，保證其轉(zhuǎn)動的靈活性。
最后，可以考慮為冷卻塔的風(fēng)機進(jìn)行變頻改造，加裝變頻器。加裝變頻器后風(fēng)機可以根據(jù)冷卻塔的進(jìn)水量的變化來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而把進(jìn)入冷卻塔的風(fēng)量調(diào)節(jié)至合適的數(shù)值，從而減少冷卻塔的電耗。
六、結(jié)束語
總而言之，醫(yī)院建筑暖通空調(diào)節(jié)能很有必要，一定要分析醫(yī)院建筑暖通空調(diào)節(jié)能的途徑和方法，采取更加有效的節(jié)能措施，提高醫(yī)院建筑暖通空調(diào)節(jié)能節(jié)能的效果。
參考文獻(xiàn)
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