醫(yī)院建筑的運行能耗是相對較大的，而從其能耗方向來看暖通系統(tǒng)往往占據(jù)主要部分，加強對醫(yī)院建筑能耗控制，優(yōu)化暖通系統(tǒng)設計十分必要，而在分析如何有效優(yōu)化的圖系統(tǒng)設計之前，首先則需要了解醫(yī)院建筑的能耗特點以及醫(yī)院建筑暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化的必要性。

  一、醫(yī)院建筑能耗特點  

⑴  醫(yī)院所用能源形式繁多  

       在醫(yī)院運行的過程當中其所消耗的能源種類是相對較多的，可以從電、氣、燃氣、燃油等多個角度來展開分析。一般情況下，醫(yī)院當中都設有蒸汽鍋爐，其目的一方面是為了冬季醫(yī)院加熱，保障醫(yī)院的醫(yī)療環(huán)境,另外一方面是為醫(yī)療中心、廚房、洗衣房服務。除此之外，在醫(yī)院的手術室、重癥監(jiān)護室等地區(qū)還需要形成無菌環(huán)境，因此需要設立凈化空調系統(tǒng)，避免交叉感染等相應問題的出現(xiàn)。而在醫(yī)院的手術室、病房等地區(qū)還需要引入醫(yī)用氣體來為醫(yī)療工作的開展提供便捷和保障。由此就可以看出在醫(yī)院運營的過程當中所需要消耗的能源是相對較多的，且能源的種類相對而言較為繁雜。

⑵  醫(yī)院各種醫(yī)療設備要求多樣  

       醫(yī)院醫(yī)療設備要求多樣可以從兩個角度來展開分析，首先，醫(yī)院醫(yī)療設備運轉過程中所需能源存在多樣性特征，不同設備所需能源也會有較大的區(qū)別，例如有些設備需要氧氣、傳染科需要吸收凈化處理、ICU手術室等需要恒溫凈化、MR、DR等需要核磁等。其次，醫(yī)院醫(yī)療設備在能源供應上也存在多元化需求，例如有的設備需要長時間運轉,與此同時也有很多醫(yī)療設備是在關鍵時刻或者在應急情況下才會運轉，如夜間急診手術等等這時個別設備就需要開始運轉，而有的設備則需要保證每天24小時全年365天都始終處于運行狀態(tài)，這就造就了醫(yī)院能耗存在較大的波動變化。

⑶  醫(yī)院是能耗大戶  

       與一般辦公建筑甚至于家庭建筑有所區(qū)別，醫(yī)院能源消耗是相對較大的，相較于辦公建筑可以高出兩倍左右，具體原因有以下幾點。首先，隨著科學技術的不斷發(fā)展以及人們對于身體健康給予的關注和重視不斷提升，現(xiàn)階段醫(yī)院當中的大型醫(yī)療設備變得越來越多，而很多醫(yī)療設備的安裝功率和運行功率都是相對較大的，盡管個別設備是突發(fā)情況下應用的設備，但是在較短的時間內其能耗也是相對較高的。除此之外也不乏有個別設備雖然運行時間相對較短，但是其系統(tǒng)需要長時間運行保持待機狀態(tài)，因此其能耗也是相對較大的。

       其次，醫(yī)院建筑作為滿足人們醫(yī)療需求的建筑物，其面積相對較大，很多醫(yī)療區(qū)域需要保證較高級別的潔凈程度，例如病檢實驗室、中心供應室等等，這些區(qū)域除了需要相應的凈化設備來保證無菌環(huán)境外，在供暖供熱以及應用之前需要秉承著提前開始和延遲結束的原則，以更好地保障各項醫(yī)療工作的順利開展，提高患者的醫(yī)療體驗，從這一點上看醫(yī)院也需要消耗較大的能源。

       再次，在醫(yī)院提供醫(yī)療服務的過程中最大的暖通能耗是中央空調系統(tǒng)，尤其是住院樓，只有保障醫(yī)療環(huán)境適宜才可以更好的促進患者恢復，保障醫(yī)療效果，在夏季和冬季，住院部的中央空調系統(tǒng)往往是24小時持續(xù)運轉的，除此之外，辦公樓、問診樓等區(qū)域也需要保障環(huán)境溫度適宜，因此中央空調系統(tǒng)能能源消耗的重點。

       最后，新風系統(tǒng)和排風系統(tǒng)也是醫(yī)院能耗重點，例如傳染病房、產科手術室、檢查科、病理科等等，這時就需要引入排風量適宜的通風柜，保障新風量，這就意味著在排風和通風的過程當中需要消耗大量的能源。

二、醫(yī)院建筑暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化的必要性

⑴  有利于控制醫(yī)院運營成本 

        推動醫(yī)療事業(yè)發(fā)展是改善人們生活質量的重要基礎，而在醫(yī)院運營的過程當中其所消耗的成本是相對較大的，除了必要的能源消耗以外，在醫(yī)療工作落實的過程中還需要較多的人力資源和設施設備以及醫(yī)療資源,在這樣的背景下想要促進醫(yī)療事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保障醫(yī)院的平穩(wěn)運營，就需要加強成本控制。而從醫(yī)院的整體成本控制的角度來分析，相較于其他領域的成本輸出，暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化的成本節(jié)縮效果更加顯著，且對于醫(yī)療效果和醫(yī)療質量以及醫(yī)療事業(yè)發(fā)展所產生的影響是相對較大的，這可以在滿足醫(yī)療工作順利開展的基礎上最大化的減少醫(yī)院運營成本，進而促進醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展，因此對暖通系統(tǒng)做出節(jié)能設計，對其進行有效優(yōu)化十分必要。

⑵  有利于保障醫(yī)療質量 

       暖通系統(tǒng)設計不僅對于醫(yī)院的運營成本會產生至關重要的影響，同樣，暖通系統(tǒng)對于醫(yī)療質量也帶來一定的沖中擊和影響，例如手術室潔凈空調質量優(yōu)劣會直接影響手術安全;ICU空調系統(tǒng)影響高危病人環(huán)境安全。傳染病房各個區(qū)域風量控制影響空氣病毒的傳播與阻斷等，除此之外，暖通系統(tǒng)保障暖通系統(tǒng)也會影響患者的居住體驗，進而影響患者的情緒浮動，做好暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化可以讓患者居住更加舒適，這也有助于提高患者依從性，促進患者恢復，由此可見，暖通系統(tǒng)設計的科學性、有效性與針對性可以為醫(yī)療環(huán)境優(yōu)化提供更多的便捷和保障，進而讓醫(yī)療工作者的醫(yī)療質量進一步提升，提高醫(yī)院的服務能力、服務質量和醫(yī)療水平,打響醫(yī)院品牌，減少醫(yī)療工作在實踐落實過程當中的成本顧慮，促進醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。

三、醫(yī)院建筑暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化的原則

       需要引起關注和重視的是暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化雖然從一定程度上是為了更好的節(jié)縮醫(yī)院的運營成本降低能耗，但是這并不意味著節(jié)能是毫無底線的，更不意味著節(jié)能需要犧牲環(huán)境降低醫(yī)療質量，因此在醫(yī)院建筑暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化的過程當中需要遵循以下幾點原則。

       首先，暖通系統(tǒng)節(jié)能設計的設計方案必須符合于建筑安全要求，例如滿足于防火要求、防毒要求和防塵要求等等。

       其次醫(yī)院作為醫(yī)療工作落實的主要場所，其目的是為了幫助患者更好的恢復健康，因此醫(yī)院建設的特殊性是相對較強的，在暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化的過程當中需要引起關注和重視的是其節(jié)能設計并不能以犧牲健康為代價，因為在醫(yī)院當中有很多影響健康的污染物，例如臭氣、蒸汽、有害氣體、粉塵、致病微生物等等，因此保障空氣質量是暖通系統(tǒng)節(jié)能設計優(yōu)化過程當中必須考量的一大重點問題。

       再次，在醫(yī)療工作落實的過程當中醫(yī)療設備起到了至關重要的影響，可以為相關工作人員工作效率、工作質量的提升，提供更多的助力，節(jié)能設計不能以損害醫(yī)療設備功能的正常發(fā)揮和醫(yī)療設備的正常運轉為抓點，這雖然可以從很大程度上節(jié)約能耗，但會影響醫(yī)療質量和醫(yī)療水平。

       最后，醫(yī)院人群是較為密集的，且除了少部分醫(yī)療工作者以外，大部分患者的身體和心理都存在著一定的問題，在暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化的過程當中需要保證醫(yī)院建筑物內部的溫度、濕度，進而更好的保證患者的居住體驗和舒適度，節(jié)能設計過程當中不能降低舒適感，這會影響患者的正?；謴鸵约盎颊咴诮邮苤委熯^程當中的情緒和心態(tài)。

四、節(jié)能視角下醫(yī)院建筑暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化策略

⑴  明確空調負荷變化，做好精準計算  

       醫(yī)院建筑屬于建筑群設，有住院樓、門診樓、行政辦公樓等多個建筑單體，而不同建筑單體在工作時間以及能源消耗上存在著較為明顯的時刻差異，尤其是空調使用的變化極為明顯，在這樣的情況下就需要做好細節(jié)處理，明確不同建筑單體的能源使用規(guī)律。例如住院樓一周七天二十四小時工作制，而門診樓則是七天八小時工作制，行政辦公樓則是五天八小時工作制，通過工作規(guī)律分析可以更好的掌握空調的運用情況，了解醫(yī)院能源消耗規(guī)律，確立空調季、過渡季和非空調季。當然在醫(yī)療工作落實的過程當中很多潔凈手術處于非空調季但仍需落實供暖工作，這需要特殊作出分析。在此基礎上確定各個樓層的負荷變化圖，明確空調的最大負荷和最小負荷，這樣做的好處是可以通過精準的冷熱負荷計算，避免制冷設備、制熱設備的功率選擇過大進而導致長期低負荷運行造成不必要的資源浪費和能源浪費。

⑵  合理控制新風量 

       保障新風量同樣是保證醫(yī)療工作順利開展的重要基礎，一般情況下，新風負荷在空調總負荷中占據(jù)30%-40左右的能耗，控制新風量也可以較好的降低能耗，而在新風量控制的過程當中需要參考《公共建筑節(jié)能設計標準》、《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》等相應的規(guī)章政策，除此之外還需要注意以下兩點問題。

       首先，需要明確新風量取值，在新風量取值的過程當中需要抓住重點,在醫(yī)院當中新風量控制需求相對較大的則是住院樓,在新風量取值的過程當中應當按照一患者一陪護的原則行取值分析，當然，不同病房的患者陪護人員也是有所不同的,需要從嬰幼兒病房、傳染病房等多個角度合理取值。其次需要引起關注和重視的則是明確人群聚集高峰期，尤其是在問診樓的掛號付費區(qū)和侯診區(qū)，一般情況下高峰期多集中于上午7點~10點和下午1點~4點，其他時間段人員相對較少，人員密度相對較低。為了更好的保障住院環(huán)境，確?？諝赓|量，則可以引入二氧化碳濃度傳感器.html'>傳感器控制新風供給量，進而在保證環(huán)境的同時適當?shù)墓?jié)約能源。

       過渡季新風量供應也是控制的重點內容之一，醫(yī)院潔凈手術室大都處于建筑的內區(qū)，全年冷負荷的運行時間很長，甚至是全年都是冷負荷狀態(tài)。目前使用最多的消除冷負荷的措施是制冷機制冷方式，制冷系統(tǒng)在溫度低的過渡季和冬季的制冷效率很低，冬季停機狀態(tài)下還會造成室外的制冷機、水管、閥門凍壞的問題，既不利于醫(yī)院的節(jié)能，又影響這些醫(yī)療用房正常運行，同時給醫(yī)院增了很大一部分的運行維護費用。在過渡季和冬季室外的新風就是天然的免費的冷源，可以空調系統(tǒng)設置獨立的新風入口有效利用。

⑶ 做好系統(tǒng)設計 

        一般情況下，在系統(tǒng)設計的過程當中需要從主機選擇、水系統(tǒng)設計、風系統(tǒng)設計三個角度來展開分析，以下也從這三個角度進行討論和研究。

★ 主機選擇

       首先，從空調工程的角度來分析，在系統(tǒng)設計的過程當中需要明確空調的應用方向和應用需求以及使用性質，秉承著因地制宜、因時制宜、因事制宜的方法作出科學選擇，同時在主機選擇的過程當中還需要考量到投資年運行費用、維修保養(yǎng)費用、能源供應需求以及環(huán)境影響因素，從多個角度多個維度來展開分析，進行綜合評價，合理的確定主機型號和參數(shù)。

       其次，根據(jù)醫(yī)院運行需求可以通過引入電驅動水冷式冷水機組加燃氣鍋爐的方案控制能源消耗，就現(xiàn)階段來看冷水機組的技術是相對而言較為成熟的，其運行的可靠性、安全性和穩(wěn)定性以及工作效率都可以得到保障，且使用壽命相對較長，在購買成本上可以得到很好的控制。同時以電驅動的方式也可以更好的控制能源消耗，采用電驅動水冷式冷水機組為采用大溫差空調水系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。

       最后，在機組設置和分析的過程當中相關工作人員需要做好負荷變化分析圖，明確在不同時間段、不同季節(jié)的負荷要求，保障主機時刻處于最佳的運行狀態(tài)，且保障機組運行效果符合于醫(yī)院各項醫(yī)療工作的工作需求。

★ 水系統(tǒng)設計

       在水系統(tǒng)設計的過程當中需要考量醫(yī)院作為一個較為密集的建筑群不同建筑單體的水源應用需求是有所區(qū)別的，但是建筑單體的面積都相對比較大，在水系統(tǒng)設計和分析的過程當中，相關工作人員可以采用二次泵系統(tǒng)對冷凍水系統(tǒng)做出有效優(yōu)化，一次泵可以恒定流量通過冷水機組，保障最大恒定傳熱效率，而二次泵則可以根據(jù)不同建筑單體的用水需求、用水性質以及建筑單體距離遠近引入變頻泵，更好的滿足水源應用的不同需求，保障水源輸送的效果和效率，如果醫(yī)院規(guī)模相對較大時，一、二次泵都可以采用變頻泵，進而更好的保障實際需要得到滿足。

★ 風系統(tǒng)設計

       就現(xiàn)階段來看，醫(yī)院中較為常見的空調形式是風機.html'>風機盤管系統(tǒng)加獨立的新風系統(tǒng)，而為了更好的降低能源損耗，就需要考量到醫(yī)院內部會設計大范圍的內區(qū)，同時醫(yī)技房間和診療房間也必須涉及內區(qū)，這時相關設計工作人員在能源系統(tǒng)設計的過程當中則可以通過內外區(qū)區(qū)分的方式對新風系統(tǒng)做出有效分設，這樣不僅可以為調節(jié)工作的開展提供更多的便捷，同時也可以在過渡季及冬季利用室外新風消除內區(qū)余熱，達到相應的節(jié)能效果，而內區(qū)的新風應采用簡易變風量系統(tǒng)。

⑷  做好能量回收利用

       能量回收利用可以更好的節(jié)縮能耗，進而降低醫(yī)院的醫(yī)療成本和運營成本，一般情況下，在能量回收分析的過程當中可以從冷凝熱量回收、排風能量回收、內區(qū)熱量回收三個角度來展開分析。

       首先，從冷凝熱量回收的角度來分析，在水冷式冷水機組運行的過程當中會產生冷凝熱，冷卻水在經過水泵、冷凝器、冷卻塔等相應回路之后會排放到大氣中，而為了保證冷水機組的正常運轉，一般情況下冷卻水的水溫不會過高，但是冷缺水的水量是相對較大的，這可以當做低溫熱源進行能量回收利用，既可以降低能量損失，同時又可以避免環(huán)境污染的問題。住院樓病房患者的人群特性影響需要24小時生活熱水，這時則可以引入熱回收型冷水機組，將冷凝熱作為熱水制備的預備能源，在輔以其他加熱器，即達到了水源加熱的效果，同時也降低了水源加熱過程當中所需要消耗的能源。

       其次，從排風能量回收的角度來分析，醫(yī)院為了更好的保證醫(yī)療環(huán)境會設置較多的排風系統(tǒng)，且排風量相對較大，將排風能量有效回收可以起到較為鮮明的能量節(jié)縮效果，但是想要達到最佳節(jié)能效果則需要分析排風的焓值，如果排風焓值低于室外新風時則可以回收到排風中的冷量遇冷新風中，而如果高于室外新風焓值時，則可以回收到排風中的熱量預熱新風，在空調系統(tǒng)取最小新風量時啟用，進而達到相應的節(jié)能效果。為了更好的保障醫(yī)療環(huán)境，避免出現(xiàn)交叉感染的問題出現(xiàn)，相關工作人員在系統(tǒng)設計的過程當中應當適當引入細菌轉移率相對較低的設備，避免排風中含有污染物，進而影響空氣質量，影響患者的正常康復，以此為中心對排風能量進行有效回收節(jié)約排風能耗。

       最后，從內區(qū)熱量回收的角度來分析，在上文中也有所提及，一般情況下，醫(yī)院作為面向區(qū)域范圍內患者醫(yī)療需求的建筑單位，其面積相對較大，因此在醫(yī)院分區(qū)的過程當中會形成內區(qū)、外區(qū)和周邊區(qū)三大板塊，內區(qū)中的設備相對較多，因此全年有余熱，存在冷負荷，尤其是在北方地區(qū)對內區(qū)熱量進行有效回收可以達到更好的節(jié)能效果，同時對于醫(yī)療環(huán)境改善也可以起到至關重要的作用?？梢圆捎盟h(huán)熱泵系統(tǒng)將內區(qū)熱量進行有效轉移送至周邊區(qū)。除此之外也可以引入雙管束冷凝器冷水機組對內區(qū)熱量進行有效回收，滿足功能需求。在冬季，雙管束冷凝器可以將一部分管束加熱的水輸送到周邊區(qū)，解決周邊區(qū)的供暖問題,緩解周邊區(qū)供暖過程當中所需要消耗的能量。在夏季則按常規(guī)系統(tǒng)運行向內區(qū)供冷，以此為中心，既調節(jié)了內區(qū)、周邊區(qū)的冷熱溫度，同時也減少了溫度調節(jié)過程當中所需要消耗的能源。

⑸  曖通系統(tǒng)聯(lián)動  

       暖通集中聯(lián)動控制發(fā)揮系統(tǒng)的最優(yōu)效率，如室內環(huán)境二氣化碳濃度聯(lián)動控制新風排風機。如中央空調通過回水溫度控制主機開啟臺數(shù)或調節(jié)度控制。傳染病樓通過壓力檢測控制風機控制等，暖通優(yōu)化離不開聯(lián)動控制，在暖通系統(tǒng)聯(lián)動過程中應當做好性能測試，分析送回風空氣風速風量、室內空氣溫度和相對濕度、室內噪音值等相應指標。

五、結束語

       醫(yī)院建筑的能耗特點是十分鮮明的，所用能源形式繁多且設備要求多樣是能耗大戶，在這樣的背景下做好暖通系統(tǒng)設計優(yōu)化提高節(jié)能效果可以更好的降低醫(yī)院的運行成本同時提高醫(yī)療質量，需要引起關注和重視，從合理設計新風量、有效計算冷熱負荷峰值、合理優(yōu)化系統(tǒng)設計、做好能量回收利用等多個角度共同著手，對醫(yī)院建筑的暖通節(jié)能設計做出有效優(yōu)化和調整降低能源損耗，促進醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展。