醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究

醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究摘要:隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們越來越關(guān)注節(jié)能減排，醫(yī)院的建筑用能比較密集，其中，空調(diào)暖通系統(tǒng)的耗能最高，為此，醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造尤為重要?；诖?，本文淺要分析了醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗特點，并在此基礎上提出了醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造措施。關(guān)鍵詞:醫(yī)院;暖通空調(diào)系統(tǒng);能耗;節(jié)能近年來，隨著社會的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量和水平不斷提升，到醫(yī)院就診的患者人數(shù)越來越多，醫(yī)院為患者提供了舒適的醫(yī)療環(huán)境，但與此同時醫(yī)院面臨著高能耗的問題。我國現(xiàn)代社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，也造了能源消耗加劇。目前，能源緊缺問題，已成為困擾全球經(jīng)濟發(fā)展建設的重要問題。隨著綠色環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展理念的廣泛普及，有各個領(lǐng)域應用節(jié)能措施，加強節(jié)能建設，已成為當前我國社會經(jīng)濟發(fā)展必然趨勢。在這種情況下，針對醫(yī)院建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化改造，提高醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能作用，不僅對我國建設可持續(xù)發(fā)展型社會經(jīng)濟，能夠起到積極推動作用，更對醫(yī)院的發(fā)展建設，具有至關(guān)重要的影響。因此，如何在保證基礎功能不受影響的情況下降低能耗，已是當前醫(yī)院發(fā)展建設過程中普遍關(guān)心的重要問題。一、醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗特點醫(yī)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(yī)院的能耗更高。站在節(jié)能改造的視角來看，首先需要分析醫(yī)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(diào)系統(tǒng)還是醫(yī)療設備，然后針對具體的情況展開深入分析，進而提出節(jié)能改造策略。據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，醫(yī)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(yī)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(diào)系統(tǒng)、電梯、辦公照明和熱水等等。不難發(fā)現(xiàn)，在醫(yī)院建筑當中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗最大。通常來說，暖通空調(diào)系統(tǒng)主要是由三部分構(gòu)成，第一部分是冷熱源，第二部分是輸送系統(tǒng)，第三部分是空調(diào)末端。各個醫(yī)院建筑由于建造的時間不同，因而他們的暖通系統(tǒng)也存在著一定的差異，在一些新建的醫(yī)院建筑中，主要是使用中央空調(diào)系統(tǒng)或者是多聯(lián)機系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)的末端主要是風機盤管和新風機組［1］。據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，在醫(yī)院建筑當中，暖通空調(diào)系統(tǒng)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(tǒng)在醫(yī)院建筑中耗能最大。而且，醫(yī)院的規(guī)模越大，暖通空調(diào)系統(tǒng)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(yī)院的暖通空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能整改，需要綜合考慮三個層面，分別是經(jīng)濟、工藝和效益，然后按照具體的情況落實各項節(jié)能整改方案。二、醫(yī)院建筑物本身節(jié)能措施針對醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能建設，需要站在整體角度進行分析。從整體來看，要有效實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能作用，提高節(jié)能效果，不僅需要對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行技術(shù)改革，以達到良好的節(jié)能目的，還需要對醫(yī)院建筑物本身進行改造建設，這也是促進醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)充分實現(xiàn)節(jié)能目的重要措施。針對醫(yī)院建筑本身的節(jié)能措施，可以從以下2個方面著手:(一)提高醫(yī)院建筑物朝向及外形的合理性建筑物的朝向及外形是否合理，會對建筑物室內(nèi)的溫度情況產(chǎn)生極為重要的影響。通過對建筑物朝向及外形進行科學合理的設計，能夠有效調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，從而減輕醫(yī)院空調(diào)暖通系統(tǒng)的運行負擔，降低能耗，達到良好的節(jié)能效果。一般情況下，在醫(yī)院建設過程中，對其地理位置進行選擇時，應充分考慮環(huán)境因素，盡量選擇具有良好的綠化條件，空氣質(zhì)量高、噪音小的位置，這不僅有利于病人修養(yǎng)，盡快恢復健康，同時也有利于對醫(yī)院建筑物朝向及外形進行科學合理的設計。在設計醫(yī)院建筑物朝向和外形時，盡量選擇南北為主立面，這種朝向和外形設計，能夠使建筑物的負荷有效降低。除此之外，對于建筑物的墻壁、頂棚等方面，采用新型材料及科學設計，有效提高其隔溫效果，這也是優(yōu)化室內(nèi)溫度環(huán)境，促使暖通空調(diào)有效達到節(jié)能效果的重要措施。除此之外，通過良好的朝向及外形設計，還能夠使室內(nèi)光照度得到有效的增加，減少照明系統(tǒng)負擔。在建設內(nèi)的墻壁面、頂棚以及家具等方面，盡可能選擇具有較大反射率的材料，從而有效增強室內(nèi)的天然采光效果，使照明系統(tǒng)達到有效的節(jié)能作用。(二)強化建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能在醫(yī)院建筑物設計以及施工建設過程中，其圍護結(jié)構(gòu)對其室內(nèi)溫度效果具有至關(guān)重要的影響，也是優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)，提高其節(jié)能作用的重要措施。針對醫(yī)院建筑的圍護結(jié)構(gòu)進行改建的過程中，必須要充分考慮建筑節(jié)能因素，在《采暖通風與空調(diào)工程設計規(guī)范》中，針對建筑物圍護結(jié)構(gòu)各個部分的傳熱系數(shù)值，給出了明確的數(shù)值。因此，在對建筑物進行改建過程中，對圍護結(jié)構(gòu)進行設計時必須要充分參考《采暖通風與空調(diào)工程設計規(guī)范》中的傳熱系數(shù)值，通過科學設計，有效防止外墻內(nèi)部結(jié)露現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時還要針對內(nèi)表面，使溫度波動有效減小，降低建筑物的蓄熱負荷，使圍護結(jié)構(gòu)能夠有效隔絕建筑物內(nèi)部的熱量傳遞，這對提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果，能夠起到重要的促進作用。三、醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造本篇文章以西南某市公共衛(wèi)生醫(yī)院為例，分析該院的暖通空調(diào)節(jié)能改造思路，該醫(yī)院在進行暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造時，主要針對病房的舒適性空調(diào)、手術(shù)室的空調(diào)通風、辦公室的舒適性空調(diào)以及防排煙進行節(jié)能改造。暖通空調(diào)系統(tǒng)主要分為制冷的通風系統(tǒng)以及供暖系統(tǒng)兩部，根據(jù)案例醫(yī)院所在地區(qū)的氣候環(huán)境，在5月到9月期間屬于制冷季，在此期間運行的是通風系統(tǒng)，在11月到第二年的2月，運行的是供暖系統(tǒng)。根據(jù)實際情況，該院的暖通空調(diào)系統(tǒng)冷源和熱源的具體情況如下:首先是空調(diào)系統(tǒng)的集中冷源，主要的設備是離心式的冷水機組，由常用機組和備用機組構(gòu)成，制冷的機房在地下一層，循環(huán)使用冷卻水，冷凍水的供回水溫度控制在7攝氏度到12攝氏度之間，冷卻水的溫度在32攝氏度到37攝氏度之間。其次，空調(diào)的熱源，供熱的方式主要是燃氣熱水鍋爐，利用板式的換熱器實現(xiàn)水加熱，在醫(yī)院建筑中，檢驗科和手術(shù)時使用的是獨立空調(diào)，綜合樓、門診和病房采取集中供暖的方法，生活水的換熱面積為2．8平方米每臺，空調(diào)水的換熱面積為8．5平方米每臺。按照空調(diào)冷熱源的環(huán)節(jié)來看，受到客觀條件的影響，存在較大的改造難度，為此可以從輸送系統(tǒng)與空調(diào)末端著手展開節(jié)能改造［2］。(一)提高能源的輸送效率簡單地說就是提高水泵軸以及風機的功率，為了達到這一目的，可以采取減小流量、控制流速、使用更高比熱容的介質(zhì)等方法。第一，減小流量，整改的思路主要是提升溫度差，控制水流量和送風量，對于醫(yī)院的暖通空調(diào)系統(tǒng)來說，冷卻水和冷凍水之間的溫差是5攝氏度，需要調(diào)整為8攝氏度，送風的溫差需要調(diào)整到10攝氏度。不僅如此，設計醫(yī)院的暖通空調(diào)系統(tǒng)時，還應當按照醫(yī)院的具體需要，適宜地使用管徑比較小的水管和風管。第二，控制流速。需要在滿足醫(yī)院室內(nèi)空氣質(zhì)量的基礎上適宜地調(diào)整介質(zhì)流速，在保證參數(shù)安全的情況下適度減小流速，確保空調(diào)系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。第三，根據(jù)集中冷熱源的理念，需盡量把機房的冷凍水送達不同的空調(diào)分區(qū)，借助風機盤等一系列末端設備處理空氣，降低建筑的能耗。(二)變流量空調(diào)水系統(tǒng)醫(yī)院的檢驗科和手術(shù)室屬于封閉的科室，對舒適度和溫度要求較為特殊，因而可能會出現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)沒有辦法滿足除濕和冷降溫時間比較早的目標，這就意味著需要提前運行制冷機組，進而增大耗能。對于醫(yī)院的檢驗科和放射科等科室來說，由于醫(yī)療設備獨特的屬性，因而存在較大的制冷和降溫需求，需要全年運行制冷降溫系統(tǒng)。因而空調(diào)暖通系統(tǒng)的水系統(tǒng)在實際的運行期間，實際負荷要遠遠小于設計值，輸送系統(tǒng)存在著比較高的能耗問題。針對這個問題，可以從兩個方面對水系統(tǒng)進行改造，將其分為冷熱源側(cè)和負荷側(cè)，前者采取普通的定流量泵，在負荷側(cè)，可以按照實際的需求，比方說檢驗科和放射科，可以使用多臺普通的水泵，也可以使用變頻水泵，打造變流量空調(diào)水系統(tǒng)。在選擇設備期間，需選用那些自動化程度比較高的設備，可以按照實際的需求合理調(diào)整運行的時間，在醫(yī)院的ICU設備機房或者是信息設備機房可以多添置一些多聯(lián)機組，提供制冷功能和制熱功能。(三)空調(diào)末端的節(jié)能控制措施首先，需要擴大單臺冷機的制冷范圍。在7月和8月，室外的溫度比較高，考慮到醫(yī)院的特殊功能需求，在5月到9月期間需運行暖通空調(diào)系統(tǒng)的制冷機組。可以使用DN250的管道井將暖通空調(diào)系統(tǒng)的分水器和集水器連接在一起，在夏季最炎熱的時候，病房的3到5層和6到7層采取獨自供冷的措施，在5月、6月和9月，病房需共用系統(tǒng)的制冷機組。在節(jié)能改造后可明顯改善單臺制冷機的制冷效果［4］。其次，清洗制冷主機。分析醫(yī)院暖通系統(tǒng)中冷凝器和蒸發(fā)器的運行情況可以發(fā)現(xiàn)，由于冷凝器的換熱效果不理想，因而影響到了冷水機組的運行效率。為此，可以每年清洗一次制冷主機與冷卻塔，及時檢修和更換填料片，當冷凝器的溫度趨近為1．4到1．7攝氏度時，會大幅提升換熱器的換熱效率，可以實現(xiàn)節(jié)能改造的目標。最后，可以在