熊肅利

［摘 要］在現(xiàn)代醫(yī)院的發(fā)展和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，空調(diào)系統(tǒng)是不可或缺的重要組成部分。在患者就醫(yī)過(guò)程中，它能提供舒適的就醫(yī)環(huán)境，同時(shí)讓患者得到良好的休息和治療，促進(jìn)疾病的康復(fù)。由于空調(diào)系統(tǒng)的耗電量占整個(gè)醫(yī)院總能耗的三分之一以上，空調(diào)節(jié)能對(duì)于醫(yī)院的發(fā)展意義重大。空調(diào)節(jié)能的方法主要是采用科學(xué)合理的制冷技術(shù)和合理有效的管理方法?；诖耍疚尼槍?duì)醫(yī)院空調(diào)節(jié)能的途徑與措施進(jìn)行初步的分析和探討，希望能為相關(guān)單位和技術(shù)人員提供一些參考和借鑒。

［關(guān)鍵詞］醫(yī)院；空調(diào)節(jié)能；途徑；措施

［中圖分類號(hào)］TB6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗也迅速增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年消耗電力超過(guò)500億千瓦時(shí)，約占全國(guó)發(fā)電總量的5 %～7 %。隨著醫(yī)院規(guī)模的不斷擴(kuò)大，建筑能耗逐年增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年醫(yī)院空調(diào)耗電量約為200億千瓦時(shí)，其中中央空調(diào)系統(tǒng)耗電量約占醫(yī)院總能耗的1/3左右，而大型醫(yī)院空調(diào)能耗又占整個(gè)醫(yī)院能耗的1/2。其中，夏季空調(diào)消耗電量又占空調(diào)總消耗量的一半左右，是我國(guó)電力系統(tǒng)中最大的一塊能耗。隨著人民生活水平的提高和醫(yī)療條件的改善，人們對(duì)醫(yī)療環(huán)境提出了更高的要求。作為公共建筑中最主要的耗能設(shè)施——空調(diào)系統(tǒng)，其能源消耗已經(jīng)成為制約我國(guó)醫(yī)院發(fā)展的重要因素之一 。醫(yī)院作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)組織，其主要職能除了不斷提高醫(yī)療水平、滿足患者不斷增長(zhǎng)的就醫(yī)需求外，還承擔(dān)著必要的社會(huì)責(zé)任。目前我國(guó)節(jié)能減排之路任重道遠(yuǎn)，醫(yī)院作為能耗大戶，要積極響應(yīng)國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和的雙碳行動(dòng)的號(hào)召，為了我國(guó)乃至全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，要努力爭(zhēng)創(chuàng)資源節(jié)約型的綠色醫(yī)院。

1 醫(yī)院空調(diào)節(jié)能意義的分析

1.1 節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本

醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)能耗占建筑能耗的很大一部分，因此醫(yī)院在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中要充分考慮節(jié)能問(wèn)題。通常來(lái)說(shuō)，醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)所采用的設(shè)備，如制冷機(jī)組、水泵、冷卻塔等，都是耗能大戶。因此，要降低醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的能耗，必須在設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中采用先進(jìn)的技術(shù)和科學(xué)的方法。

一方面，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，并采用節(jié)能設(shè)備和技術(shù)；另一方面，要進(jìn)行合理有效的管理和控制，并充分利用可再生能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能等）來(lái)降低能耗。這兩方面都可以有效降低醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

1.2 提高生態(tài)效益

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求也越來(lái)越高。醫(yī)院是一個(gè)特殊的場(chǎng)所，既要在一個(gè)相對(duì)封閉的空間對(duì)患者進(jìn)行治療和護(hù)理，又要保證室內(nèi)環(huán)境的清潔衛(wèi)生。因此，醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面不僅要考慮能源消耗，還要充分考慮醫(yī)院運(yùn)行后所產(chǎn)生的環(huán)境效益和社會(huì)效益。這就需要醫(yī)院在設(shè)計(jì)時(shí)要多考慮一些節(jié)能措施，如采用自然通風(fēng)、自然冷卻等技術(shù)來(lái)減少能源消耗和環(huán)境污染。

1.3 促進(jìn)資金合理分配

目前，我國(guó)醫(yī)院普遍存在著資金不足的問(wèn)題，因此合理分配資金，讓每個(gè)部門都能發(fā)揮出最大的作用顯得尤為重要。醫(yī)院在建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該遵循節(jié)約能源、節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的原則，提高醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

只有充分考慮醫(yī)院的實(shí)際情況，才能做好節(jié)能工作，因此應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況制訂相應(yīng)的節(jié)能方案。在空調(diào)系統(tǒng)中，要合理安排設(shè)備的安裝位置和數(shù)量；在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，使之更好地發(fā)揮作用。這樣不但能更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，而且能使醫(yī)院的經(jīng)濟(jì)效益得到提高。

1.4 改善醫(yī)療環(huán)境，促進(jìn)患者早日康復(fù)

一般醫(yī)院的病房環(huán)境要求溫度不低于20℃，濕度不高于50 %，二氧化碳濃度不高于0.25 %。而病房中的患者一般都處于清醒狀態(tài)，若室內(nèi)通風(fēng)不好，就容易導(dǎo)致空氣渾濁，使患者的舒適感欠佳。進(jìn)行合理的置換通風(fēng)，不僅可以提高患者的舒適度，還能改善病房?jī)?nèi)的環(huán)境。在通風(fēng)設(shè)備方面，采用高效節(jié)能的新風(fēng)機(jī)組是很有必要的。比如，采用機(jī)械送風(fēng)式新風(fēng)機(jī)組時(shí)，可將室內(nèi)循環(huán)風(fēng)由原來(lái)的回風(fēng)口排至室外或送入另一個(gè)回風(fēng)口。這種方法在減少空調(diào)系統(tǒng)中能量損失的同時(shí)，還能有效降低能源消耗。

2 改善醫(yī)院空調(diào)節(jié)能效果的途徑與措施

醫(yī)院是社會(huì)公共服務(wù)的重要組成部分，同時(shí)也是能耗大戶。在全國(guó)節(jié)能減排的大環(huán)境下，醫(yī)院作為公共建筑的一個(gè)特殊領(lǐng)域，其節(jié)能降耗顯得尤為重要。在國(guó)家加強(qiáng)節(jié)能減排管理和加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的大背景下，醫(yī)院如何用技術(shù)和管理手段減少能源消耗、提高能源使用效率已成為一項(xiàng)迫切的課題。下文分別從技術(shù)途徑和管理途徑兩個(gè)方面進(jìn)行討論。

2.1 技術(shù)途徑

2.2.1 減少冷負(fù)荷

目前，大多數(shù)醫(yī)院在夏季都需要利用空調(diào)系統(tǒng)制冷來(lái)降低室內(nèi)溫度，以減少室內(nèi)人員的熱舒適和熱感覺(jué)，從而減少空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷。因此，減少醫(yī)院冷負(fù)荷，首先，要在建筑設(shè)計(jì)中加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能。其次，是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和醫(yī)院自身情況合理設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源、冷媒系統(tǒng)，盡量減少不必要的制冷負(fù)荷。最后，是在醫(yī)院建筑中采用自然通風(fēng)和自然采光；合理選擇空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷計(jì)算方法和空調(diào)設(shè)備形式；采用高效冷水機(jī)組、高效熱回收機(jī)組；改善末端設(shè)備選型，采用性能良好、經(jīng)濟(jì)合理的末端設(shè)備；提高管理水平，優(yōu)化運(yùn)行管理制度；等等。

2.2.2 維持室內(nèi)空氣清新度

隨著醫(yī)院門診患者數(shù)量的不斷增加，病房?jī)?nèi)的空氣質(zhì)量將會(huì)越來(lái)越差。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在醫(yī)院病房?jī)?nèi)，由于空氣污染引發(fā)的疾病發(fā)生率要比非病房高3～4倍。另外，醫(yī)院病房?jī)?nèi)空氣質(zhì)量與患者的免疫力有很大關(guān)系。

一般情況下，病房?jī)?nèi)空氣中細(xì)菌含量可以達(dá)到每立方米2 000個(gè)以上，比普通房間高出10倍左右，而呼出的二氧化碳含量則高出3～4倍。因此，良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量可以有效地改善患者的免疫功能和增強(qiáng)患者的抗病能力，有利于疾病的治療和康復(fù)。如果不對(duì)醫(yī)院病房?jī)?nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行有效控制，不但會(huì)使患者受到不良空氣的影響，還會(huì)增加醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)能耗。因此，應(yīng)將醫(yī)院病房?jī)?nèi)空氣質(zhì)量控制作為一個(gè)重要項(xiàng)目進(jìn)行管理。

2.2.3 降低水系統(tǒng)泵機(jī)的電耗

第一，水泵的變頻改造。由于醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)水容量較大，水泵的耗電量占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)耗電量的70 %以上，因此降低水泵的耗電量是空調(diào)節(jié)能改造的重要環(huán)節(jié)之一。針對(duì)醫(yī)院在原設(shè)計(jì)中水泵為定速，而實(shí)際運(yùn)行中流量發(fā)生變化時(shí)需要改變泵轉(zhuǎn)速以達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的，水泵變頻改造將變流量泵改為變頻器控制，即通過(guò)控制變頻器頻率來(lái)改變水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)水泵變頻［1］。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行測(cè)試，節(jié)能效果明顯。

第二，改善水泵性能曲線。在原設(shè)計(jì)中，原水泵的特性曲線與實(shí)際需求曲線之間存在偏差，這就造成了其在不同運(yùn)行工況下所需要的揚(yáng)程和功率不同，進(jìn)而造成了電能的浪費(fèi)。為了解決這一問(wèn)題，醫(yī)院對(duì)原設(shè)計(jì)的水泵進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，根據(jù)醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)流量變化的特點(diǎn)和規(guī)律重新繪制了新泵的特性曲線，這樣就可以根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)流量變化來(lái)調(diào)整水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制。

2.2.4 應(yīng)用智能控制系統(tǒng)

傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)中，大部分控制均由人工操作，存在一定的局限性，而且大部分控制都是單一控制，各系統(tǒng)之間缺乏有效的協(xié)調(diào)。在這種情況下，需要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用智能控制系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以將建筑內(nèi)所有用電設(shè)備的信息進(jìn)行集成，并將這些信息通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合，對(duì)建筑內(nèi)各用電設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行有效監(jiān)控。該智能控制系統(tǒng)不僅可以根據(jù)建筑內(nèi)各個(gè)用電設(shè)備的實(shí)際使用情況來(lái)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行智能化調(diào)節(jié)和優(yōu)化管理，還可以對(duì)建筑內(nèi)各用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)測(cè)。智能控制系統(tǒng)在醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：一是對(duì)空調(diào)機(jī)組的啟停進(jìn)行合理控制；二是對(duì)中央空調(diào)機(jī)組、風(fēng)柜、水泵等設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化管理；三是實(shí)現(xiàn)信息資源共享。該智能控制系統(tǒng)在保證了室內(nèi)舒適度的前提下，可有效降低能耗，節(jié)能效果明顯。

2.2.5 增加制冷機(jī)組的工作頻率

通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，空調(diào)機(jī)組的負(fù)荷率偏低，因此可以在滿足負(fù)荷要求的情況下，增加制冷機(jī)組的工作頻率，提高系統(tǒng)負(fù)荷率。根據(jù)醫(yī)院實(shí)際情況，空調(diào)機(jī)組的工作頻率可以設(shè)定在3～5次/h。從醫(yī)院節(jié)能方面考慮，制冷機(jī)組工作頻率增加后，負(fù)荷率提高，可降低機(jī)組的制冷量；同時(shí)，制冷系統(tǒng)工作頻率的增加還可延長(zhǎng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)間，在夏季空調(diào)高峰時(shí)段降低機(jī)組運(yùn)行時(shí)間。

制冷機(jī)組工作頻率增加后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和檢查，保證機(jī)組正常運(yùn)行。另外在制冷機(jī)組運(yùn)行時(shí)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況不斷調(diào)整冷凍水系統(tǒng)水泵的開啟臺(tái)數(shù)。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行證明，制冷機(jī)組工作頻率增加后不僅節(jié)能效果顯著，而且還可以保證整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的平穩(wěn)、可靠［2］。

2.2.6 利用變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能

目前，變頻技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。變頻空調(diào)機(jī)組利用變頻控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組的變流量運(yùn)行，使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)以最佳工況運(yùn)行，既能夠節(jié)省能量又能夠提高設(shè)備的使用壽命。其原理是，根據(jù)空調(diào)負(fù)荷變化的規(guī)律，在冷機(jī)和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，改變壓縮機(jī)的輸出功率，即改變壓縮機(jī)輸入電壓的大小和頻率，從而改變壓縮機(jī)輸出的曲軸轉(zhuǎn)數(shù)。當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，壓縮機(jī)就會(huì)根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)始終保持最佳工況運(yùn)行。醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中普遍存在著“大馬拉小車”現(xiàn)象，即一臺(tái)風(fēng)機(jī)或水泵的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一臺(tái)冷水機(jī)組的能耗。采用變頻技術(shù)改造后可使一臺(tái)冷水機(jī)組節(jié)約50 %～60 %的電能消耗，有效降低能源消耗成本。此外，利用變頻技術(shù)改造后還可實(shí)現(xiàn)以下功能：夏季空調(diào)機(jī)組以最小功率運(yùn)行，冬季空調(diào)機(jī)組以最大功率運(yùn)行，以最小轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

2.2.7 安裝加熱回收裝置

在醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)盤管加濕后，被送入室內(nèi)，而回風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)盤管后，被送回風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行冷卻。因此，新風(fēng)加濕后送入室內(nèi)的熱量損失和冷卻損失都比較大，一般在40 %～50 %。為了降低能耗，建議在新風(fēng)回風(fēng)的末端設(shè)備上安裝加熱回收裝置。通過(guò)加熱回收裝置可使新回風(fēng)的溫度升高到13℃以上，以提高新風(fēng)的顯熱和潛熱利用效率。同時(shí)，由于增加了加熱裝置的熱量，相應(yīng)減少了冷卻裝置的冷負(fù)荷和冷量。在同樣條件下，熱回收裝置比冷卻裝置節(jié)電10 %以上［3］。

2.3 管理措施

2.3.1 注重外部環(huán)境與內(nèi)部環(huán)境的設(shè)置

醫(yī)院的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)與外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境相協(xié)調(diào)，綜合考慮氣候、地理位置、周邊環(huán)境、功能分區(qū)等因素。比如：在夏季時(shí)，可將室外空氣直接引入室內(nèi)進(jìn)行降溫，或采用自然通風(fēng)；在冬季時(shí)，可采用暖氣加熱或電加熱等。如果外部環(huán)境與內(nèi)部環(huán)境不能得到很好的協(xié)調(diào)，空調(diào)系統(tǒng)就會(huì)在夏季出現(xiàn)“高溫”、冬季出現(xiàn)“低溫”的現(xiàn)象，導(dǎo)致能源消耗過(guò)多。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮建筑的特點(diǎn)和建筑用途，對(duì)醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，對(duì)外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行協(xié)調(diào)處理。比如：在冬季時(shí)，可將室內(nèi)空氣和室外空氣進(jìn)行混合處理，再利用自然通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行降溫；在夏季時(shí)，可通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度來(lái)保證室內(nèi)空氣的質(zhì)量。

2.3.2 完善醫(yī)院空調(diào)設(shè)施的管理制度

醫(yī)院的空調(diào)設(shè)施管理制度直接影響著空調(diào)設(shè)施的運(yùn)行效率和節(jié)能效果，應(yīng)根據(jù)具體情況，建立切實(shí)可行的空調(diào)設(shè)施管理制度，做到責(zé)任到人，嚴(yán)格按照規(guī)定操作。具體做法：建立空調(diào)設(shè)施管理委員會(huì)，負(fù)責(zé)制定空調(diào)設(shè)施管理規(guī)定和實(shí)施細(xì)則；對(duì)所有空調(diào)設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，并登記到設(shè)備管理臺(tái)賬上；建立各科室空調(diào)使用信息臺(tái)賬，記錄各科室的用電情況和空調(diào)使用時(shí)間；實(shí)行全員能源審計(jì)制度；對(duì)全院各科室的用電情況進(jìn)行調(diào)查摸底，并制定能耗統(tǒng)計(jì)分析表；根據(jù)分析結(jié)果和運(yùn)行情況制定各科室能耗指標(biāo)考核辦法，對(duì)能耗超標(biāo)的科室進(jìn)行處罰；對(duì)新、改、擴(kuò)建項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估提出意見。由醫(yī)院節(jié)能主管部門負(fù)責(zé)，組織專家進(jìn)行節(jié)能評(píng)估，根據(jù)專家評(píng)估意見，確定是否進(jìn)行節(jié)能改造，并由能源主管部門將節(jié)能方案送院領(lǐng)導(dǎo)審批［4］。

2.3.3 創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)手段，提高醫(yī)院空調(diào)使用的效率

醫(yī)院建筑能耗中，空調(diào)系統(tǒng)能耗占30 %左右，這部分能耗，是衡量一個(gè)醫(yī)院技術(shù)水平和管理水平的重要指標(biāo)。如何提高醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的使用效率，是節(jié)能降耗的關(guān)鍵。

首先，要充分利用已有的空調(diào)系統(tǒng)。在原有的空調(diào)系統(tǒng)中，將部分或全部作為新的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，這樣既能節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)投資，又能提高醫(yī)院空調(diào)使用的效率。其次，不斷探索和創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)手段。比如，將醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)與電力部門聯(lián)網(wǎng)，在電力部門的幫助下，將醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)中運(yùn)行的能量轉(zhuǎn)化為電能輸送到電網(wǎng)，這部分能量轉(zhuǎn)化成電能后不但可以向醫(yī)院供電，同時(shí)也可以直接向電網(wǎng)輸電。這樣不僅能有效節(jié)約醫(yī)院的用電成本，還可以延長(zhǎng)醫(yī)院用電設(shè)備的使用壽命。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)作為一個(gè)能耗占比高的系統(tǒng)，其能耗占醫(yī)院總能耗的30 %以上。而如何有效地使用空調(diào)能源，減少其消耗，降低運(yùn)行費(fèi)用，已成為當(dāng)今醫(yī)院管理者十分關(guān)心的問(wèn)題。因此，醫(yī)院管理人員應(yīng)根據(jù)醫(yī)院環(huán)境的特殊性和患者對(duì)醫(yī)療環(huán)境要求的不同，在滿足建筑使用功能和醫(yī)療功能的前提下，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，在安裝調(diào)試和運(yùn)行管理等方面進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)建立一系列規(guī)范的管理制度，從技術(shù)改造和制度管理角度同時(shí)入手，有效降低醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，真正達(dá)到降低醫(yī)療成本、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建綠色環(huán)保醫(yī)院的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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