醫院集中空調系統節能難？3種節能措施可參考！

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我國實行醫療改革以來，醫院建設得到了前所未有的發展。在醫院建設費用提高的同時，能耗也在持續上升。如今醫院已經成為能耗最大的公共建築之一，是一般公共建築的1.6～2.0倍。美國供熱製冷空調工程師協會(ASHRAE)的調查資料表明，與醫院空調通風系統相關的能耗約佔醫院總能耗的67%。

醫院集中空調系統用能特點

醫院設備使用規律多樣，且運行時間長。有的設備每天24小時、全年365天都在運行，直接導致醫院冷負荷遠大於一般公共建築。

根據《醫院潔凈手術部建築技術規範》GB 50333-2013，醫院手術室室內溫度應維持在21℃～25℃，相對濕度應維持在30%~60%，這就需要集中空調系統消耗更多的能源以保持空氣參數符合相應的規範要求。

醫院的集中空調系統還兼有控制醫院感染的重要使命。比如：手術室、ICU等靠大量的送風維持房間內正壓並且稀釋細菌濃度；檢驗科、生物安全櫃等靠大量的排風維持負壓並且防止感染；傳染科、解剖室等則要求全新風運行。

由於醫院集中空調系統的負荷分散、管線長，輸配系統的能源消耗也十分巨大。

既有醫院建築集中空調系統節能難點

眾多文獻都表明，既有醫院建築集中空調系統具有很大的節能潛力，然而在實際操作過程中卻存在很多難點。結合相關工作實踐，總結如下：

參數和配置無法滿足實際需要

部分醫院的集中空調系統在設計之初選定的參數和配置就無法滿足醫院實際需要。例如經人調查發現，醫院某些部位的實際人員密度值遠高於設計預設值，特別是急診室、急症觀察室、候診室、門診區沒被劃定為候診區的走廊等。醫院空調系統原有末端降溫、除濕及換氣能力不足，即便滿負荷運行，空氣依然污濁，這種情況下除非進行較大規模的改造，否則難以通過運行調節的方式達到節能目的。

新型設備和門診量不斷增加

隨著醫院大量購進新型設備，以及門診量不斷增加，原有設計參數下的集中空調系統已經難以滿足當下的供冷通風需求。考慮設備的降溫和人員舒適度，醫院往往不得不在冷負荷大的區域新增VRV空調系統或者在部分房間增設分體空調，致使用電量節節攀升。

開窗通風的現象難以杜絕

由於上述兩點原因，在候診區等人員密集空間，空調末端製冷能力相對低下導致空氣悶熱，或者新風量不足導致醫生、患者感到憋悶，最終採用開窗通風以期改善室內空氣品質。但實際上這種行為讓空調系統的冷量白白浪費，室內空氣溫濕度難以控制。如果不從根本上滿足醫生工作、患者就醫對環境舒適度的需求，即便加大宣傳力度，「開窗製冷」的問題也難以解決，空調系統節能更是無從談起。

集中空調系統停機機會少

考慮到醫院的重要社會功能，患者就醫的龐大需求，醫院的眾多電氣設備不停歇運轉，門急診、病房常年人流密集，集中空調系統停機的區間相較其他公共建築明顯縮短，再加上醫院的絕大多數區域幾乎全年處在人滿為患的狀態，即便資金、方案齊備，想要大刀闊斧進行系統的節能升級改造也存在很大的客觀阻力。

綜上所述，在既有大型醫院，尤其是部分全國知名的三甲醫院中，集中空調系統實現節能並非易事。

節能措施

在保障醫院正常運行的前提下，筆者總結了3種投資較少、工期較短但效果顯著的運行節能措施。

提高輸配系統效率

大型公共建築中，風機水泵構成的輸配系統能耗佔據30%以上。對於既有醫院建築中的輸配系統，節能改造的主要方式是提高風機水泵效率和變流量運行。僅僅依靠變頻器並不能從根本上解決效率過低的問題，需要現場檢測，再根據檢測結果改造或更換風機水泵。還可以加裝入口導向葉片來改變水泵的工作點，使效率提高。要想通過增加變頻器來實現高效的變流量運行，還需要配合有效的控制調節演算法。

大溫差小流量運行

研究表明，在相同出水溫度下，增大供回水溫差可以降低輸配系統能耗，且降低幅度很大。高出水溫度、大溫差的情形總能耗最低，但在實際中，供水溫度不變（如控制在7℃），增大供回水溫差會使空調末端水溫很高，除濕能力降低，空調房間相對濕度偏高，不僅會大大降低人體舒適度，還會影響醫院專業科室的功能，因此並不可取。提高供回水溫差的同時需要適當降低冷機出水溫度，如6℃~13℃與7℃~12℃相比，雖然冷機能耗增大，但整體仍有節能空間。

清洗盤管和過濾網

盤管和過濾網的維護十分關鍵，因為它們是建築物機械系統與其所影響的環境最直接的交互點，定期清除加熱/製冷盤管和過濾網上的灰塵和污漬，對於最大程度地提高加熱/製冷效率來說至關重要。清洗盤管和過濾網，可以極大地改善室內空氣質量，減少灰塵的侵入。通過定期清洗或者更換，空氣過濾網的流通阻力降低，盤管的熱交換效率提升，也可以實現既有醫院空調系統節能。

作者：董家男 楊謹瑞

單位：北京大學人民醫院

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