摘要：本文分析了醫院制冷空調系統的特點(diǎn)、空調能耗與一般建筑的區別。依照《節能設計標準》和國家建筑節能目標，分析了醫院能耗較大的主要原因，并針對醫院特點(diǎn)總結歸納了一些行之有效的節能方法。

　　關(guān)鍵字：醫院空調系統；節能；措施

　　引言

　　我國是能耗大國，能源利用率僅為33%，與世界先進(jìn)水平相差20多個(gè)百分點(diǎn)，節能空間和潛力很大。有關(guān)專(zhuān)家預測，通過(guò)采取各種節能措施，到2020年我國可以節約能源8億噸標準煤。在各種能耗中，建筑能耗占有很大的比重。目前我國房屋數量有400億m2左右，房屋建筑規模已超過(guò)所有發(fā)達國家，僅2001年房屋竣工面積達19億7千萬(wàn)m2，但在每年近20億m2的竣工面積當中，只有5~6千萬(wàn)m2是節能建筑，僅占3％左右，也就是說(shuō)有97％屬于高耗能建筑。我國目前存在建筑耗能大、能效低、圍護結構的保溫隔熱性能差等問(wèn)題，并具有夏季空調用電量大、冬季采暖能耗高等特點(diǎn)。我國的建筑圍護結構保溫性能普遍較差，外墻和窗戶(hù)的導熱系數為發(fā)達國家的3~4倍，門(mén)窗空氣滲透率要高出3~6倍，外墻的單位建筑面積耗能要多4~5倍。而醫院、辦公樓、商場(chǎng)等公共建筑由于室內環(huán)境要求相對較高，能耗更大，在節能上有更大的前景。醫院在空調設計標準上，又有著(zhù)很多不同的地方，比如醫院手術(shù)室耗能為一般空調系統的5~10倍，而且其它不同等級的房間也比一般空調能耗要多。本文將就近幾年國內醫院建筑制冷空調系統的能耗進(jìn)行分析、總結并提出相應的節能技術(shù)措施。

　　1、醫院空調的特點(diǎn)

　　從醫院空調系統的方案選擇到設計都存在自身的特點(diǎn)，空調系統的節能和運行管理也有很多不同之處。首先從醫院的性質(zhì)來(lái)看，醫院是治療疾病的場(chǎng)所，所以用于醫院的空調其積極的作用在于預防及治療疾病，并避免醫護人員受到病毒感染，因此對空氣品質(zhì)有特定要求。針對醫院不同類(lèi)型、等級和功能的房間，空調系統必須慎重分區。對室內空調的設計參數、設備布置、衛生要求、使用時(shí)間、空調負荷等進(jìn)行詳細調查研究，反復比較，才能進(jìn)行合理的系統分區，以便能夠確保各室要求的參數，減少不同區域間的不利影響，也便于管理和維護、降低運行費用。一般來(lái)說(shuō)，高潔凈要求或嚴重污染的房間，或者獨立的自成體系的區域等最好單獨成為一個(gè)系統。

　　其次，醫院各房間通風(fēng)空調運行時(shí)間也有不同的要求。門(mén)診部（急診除外）、診療中心、管理部門(mén)、洗衣房、廚房餐廳按作息時(shí)間運行；住院部、新生兒室、早產(chǎn)兒室、康復室、特別護理室夜間需要運行；緊急手術(shù)室、急救室、分娩室需要隨時(shí)運行；值班室（醫生、護士、藥房、檢查部門(mén)）要求獨立運行；檢查室（細菌）、X光室、同位素室、潔凈病房、解剖室、太平間、動(dòng)物房有階段性運行的需要。

　　最后，醫院空調系統的標準較高。手術(shù)室的空調系統要求控制室內溫度、濕度、潔凈度、細菌總數、有害氣體濃度以及氣流分布，保證室內人員所需的新風(fēng)量。其中最為重要的是控制室內細菌總數，以防止在手術(shù)過(guò)程中對手術(shù)傷口的感染，提高手術(shù)成功率。與一般建筑物的空調要求相比，系統應該具有以下特點(diǎn)：

　�。�1）空氣的凈化和除菌；

　�。�2）控制各區域的氣流和風(fēng)速；

　�。�3）保證不同區域之間合理的氣流流向和壓力分布；

　�。�4）保證醫療上必要的溫度及濕度；

　�。�5）排出廢氣和有害氣體，保證室內空氣新鮮。

　�。�6）對排出的廢氣進(jìn)行處理，防止污染室外環(huán)境。良好的手術(shù)室空調系統不僅是指某個(gè)單項指標達到要求，而是全方位地實(shí)現“無(wú)菌環(huán)境保障體系”這個(gè)目的，在手術(shù)全過(guò)程中消除一切可能誘發(fā)術(shù)后感染的風(fēng)險。

　　2、醫院空調的主要能耗

　　醫院空調系統的能耗比普通建筑的能耗要高，主要原因是室內各參數標準高、新風(fēng)量大、空氣處理要求高；運行時(shí)間較長(cháng)；各房間功能要求不同，管理復雜。首先，醫院房間的溫濕度要求較高，手術(shù)室、特殊房間等因級別和用途不同對溫濕度也有不同的要求。病房還應根據不同病人的要求易于調控溫濕度范圍。第二，醫院空調系統要求較大的換氣次數，以滿(mǎn)足室內空氣品質(zhì)的要求，這部分的能耗占有較大比重。第三，對細菌總數，潔凈度有一定的要求。在增大新風(fēng)量的同時(shí)，必須依據不同要求裝設高效、亞高效過(guò)濾器等設備，送風(fēng)阻力增大，耗能也增加。第四，現代醫院越來(lái)越先進(jìn)，設備和室內條件越來(lái)越好，導致醫院散熱設備越來(lái)越多，而這些設備在一定程度上缺乏良好的節能管理，造成室內設備、照明等負荷增大。第五，醫院大多數房間必須保證較好的采光度，而大多數醫院圍護結構的隔熱性能并不好，窗戶(hù)的太陽(yáng)熱輻射能耗較大，使醫院建筑的圍護結構熱負荷比一般建筑相對要高。第六，醫院由于空調系統管理復雜，人員流動(dòng)性大，人員種類(lèi)較多，由于管理上的漏洞，額外負荷也占有一定的比重。能源回收利用也做的不夠好，能耗浪費較嚴重。

　　3、醫院空調節能措施

　　3.1 潔凈室節能

　　潔凈室耗能為一般空調系統的5~10倍，因此有更大的節能空間。主要的技術(shù)措施有：

　　3.1.1 合理計算和利用新風(fēng)量節能

　　確定合理的換氣次數。大多數潔凈室的換氣次數都沒(méi)有經(jīng)過(guò)計算確定，一般都偏大，致使風(fēng)口送風(fēng)速度和室內風(fēng)速太大，反而有揚塵的影響，而且送風(fēng)能耗增加。醫院是為人提供服務(wù)的場(chǎng)所，為了防治感染最佳的對策就是補給充足的外氣量，但補充外氣量將增加空調負載量。一般的空調設計均采用最多的人員與最激烈的活動(dòng)情形來(lái)估算外氣，但實(shí)際上卻不需要用到那么多的外氣量，因而造成大部分的時(shí)間空調設備都在高耗能情況下運轉，所以較為有效的方式是裝設二氧化碳監測裝置，監控室內空氣品質(zhì)，以適度的調節外氣補給量。潔凈室需要大量新風(fēng)的另一個(gè)重要原因是有局部排風(fēng)，但局部排風(fēng)并非全天運行，可以根據室內正壓變化或者排風(fēng)量變化，不斷調節新風(fēng)量，以維持既定的正壓。工程實(shí)測表明，這樣可以節電38％，節冷56％，節蒸汽83％。還可以采用節能型排風(fēng)柜，減少系統和空調器的漏風(fēng)量。目前國內空調風(fēng)道的漏風(fēng)量在1％～20%之間，而國外標準達到1％以下。風(fēng)機軸功率與風(fēng)量的3次方成正比，如果把風(fēng)量從20

　　以采用節能型排風(fēng)柜，減少系統和空調器的漏風(fēng)量。目前國內空調風(fēng)道的漏風(fēng)量在1％～20%之間，而國外標準達到1％以下。風(fēng)機軸功率與風(fēng)量的3次方成正比，如果把風(fēng)量從20％降到2％，則節省風(fēng)機軸功率62.8％，還不計空氣處理的能耗，所以節能效果很明顯。綜合利用潔凈氣流，是潔凈室特有的節能途徑。在不影響潔凈度要求的前提下，串聯(lián)和交叉使用潔凈氣流可以節省30％～40%的能耗。

　　3.1.2 采用節能消毒殺菌方式節約能量

　　采取臭氧消毒滅菌方式在具有空調凈化系統（HVAC系統）控制的潔凈環(huán)境中可以節省不少能量。因為裝置過(guò)濾網(wǎng)將產(chǎn)生風(fēng)管系統的壓損，因此選用過(guò)濾網(wǎng)時(shí)應采用低壓損型產(chǎn)品，另外由于過(guò)濾網(wǎng)經(jīng)久使用后會(huì )產(chǎn)生集塵效果，雖然捕捉效率仍佳，但相對也造成壓損增加，因此定時(shí)更換過(guò)濾網(wǎng)也是降低壓損的方式。在很多情況下，可以采用低阻過(guò)濾器或者低阻亞高效過(guò)濾器的，就不用阻力高出3~4倍的高效過(guò)濾器，可以減少送風(fēng)動(dòng)力能耗。

　　3.1.3 減少和利用排風(fēng)

　　病檢科、核醫科和實(shí)驗室等場(chǎng)所的排氣可分為毒性氣體（結核菌、EO、放射性）、酸性氣體及有機溶劑等廢氣，在作業(yè)環(huán)境中這些氣體可控制在抽氣柜內，按照不同種類(lèi)的排氣予以區分，經(jīng)過(guò)處理達到環(huán)保標準后才能排放至大氣。排氣量與新鮮空氣補給量由于有質(zhì)量平衡的關(guān)系，因此合理控制減少排氣量，除了可降低排氣風(fēng)機運轉電力外，而且可降低外氣所引入的空調負荷。

　　3.1.4 自動(dòng)控制

　　對潔凈間而言，空調系統實(shí)現自動(dòng)化監控，可以在滿(mǎn)足系統安全運行及保證系統的各種技術(shù)指標的同時(shí)，最大限度地實(shí)現節能控制，符合日益突出的節能和環(huán)保需要。有關(guān)資料表明，采用空調自控系統后，可節約空調系統設備年度運行費用的10%，更樂(lè )觀(guān)的估計認為可達15%~30%，而空調自控產(chǎn)品的投資占整個(gè)醫院總投資的0.5%左右，收回投資時(shí)間很短。同時(shí)，由于實(shí)現設備的自動(dòng)控制和管理水平，減少突發(fā)事故的發(fā)生和設備損壞，從而帶來(lái)潛在效益�？梢允瓜到y更安全地運行，并最大限度地提高舒適程度。

　　3.1.5 盡量減少能耗大的房間和設備的數量或者規格。

　　減小潔凈空間體積，特別是減小高級潔凈室體積是降低造價(jià)和能耗的一個(gè)重要途徑。

　　3.2 其它節能方式

　　3.2.1 嚴格執行行業(yè)規范

　　國家對建筑節能的重視程度越來(lái)越高，先后出臺了《節能設計標準》、《綜合醫院建筑設計規范》、《醫院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范》、《潔凈室施工及驗收規范》等。醫院空調系統設計和施工中存在不少問(wèn)題，只有嚴格執行相關(guān)行業(yè)規范，才能真正實(shí)現節能的目標。

　　3.2.2 加強管理和節能意識培養

　　醫院屬公共場(chǎng)所，人員流動(dòng)性及差異性都很大，管理難度也大。例如空調溫度的設定，有些患者特別怕冷，有些特別怕熱，很難有一個(gè)共同標準，所以能源管理的難度甚高，但不能因為難度高就不加以管理。應選擇耗能量大、易掌控的部分先執行，然后再逐步分段陸續推動(dòng)，例如，醫院因病人、訪(fǎng)客流動(dòng)性大，不易教育訓練，而員工大部分為醫技人員，不具理工背景，對節能較無(wú)概念及無(wú)切身感，成效亦不佳。因此除了定期舉辦講習及張貼海報外，還可利用網(wǎng)絡(luò )、電子看板等方法宣導。最佳的方法還是向員工宣導家庭節能知識和作法，讓員工在家里做到節能（利己）并養成習慣，如此一來(lái)到醫院就更容易仿效管理了（習慣成自然）。長(cháng)遠的節能意識培養，更是全社會(huì )實(shí)現總體節能目標的必要條件。

　　3.2.3 設計和系統、設備選擇的節能

　　國內大多數醫院過(guò)去常采用冷水機組集中式空調系統，根據各室的級別計算送風(fēng)量，各室不能單獨進(jìn)行調節。這種方式在提供溫度、濕度、空氣凈化、去除臭味等方面都可以達到滿(mǎn)意的效果；由于機房和房間分開(kāi)，可以較好地處理噪聲。所以適用于恒溫、恒濕、潔凈、無(wú)噪聲等要求的手術(shù)室場(chǎng)合。其缺點(diǎn)是風(fēng)道占用空間大。對于全新風(fēng)系統，國內常因為全熱交換器投資較高、維護不易而不愿采用，系統能耗較大。而改用VAV、VRV等系統，可以降低能耗。另外，由于醫院空調系統大風(fēng)量，高阻力，系統中風(fēng)機發(fā)熱已成為主要負荷。減小風(fēng)機型號就可減少用電量，而減少風(fēng)機發(fā)熱關(guān)鍵在于調節送風(fēng)量和降低系統阻力。應根據實(shí)際情況計算出所需要的合理送風(fēng)量，而不能根據推薦換氣次數估算風(fēng)量。設計風(fēng)量一般是按系統過(guò)濾器終阻力的倍數來(lái)計算，而實(shí)際運行時(shí)由于過(guò)濾器尚未達到終阻力，使實(shí)際風(fēng)量遠遠大于設計風(fēng)量。因此，用變頻風(fēng)機調速運行來(lái)達到鎖定風(fēng)量運行具有很大的節能意義。

　　3.2.4 能量回收，重復利用。

　　例如，新風(fēng)負荷是圍護結構的負荷的10～30倍，如北京、上海，廣州等地潛熱負荷占夏季冷負荷80％以上可以用全熱回收，所以利用排風(fēng)對新風(fēng)預熱預冷是一項節能的措施。

　　參考文獻：

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