医院暖通空调系统的节能概述

曾超

摘 要：医院建筑中供热、供冷系统已成为不可或缺的组成部分，但是医院建筑空调系统由于运行时间长、负荷大，能量消耗大。通过采取合理的措施，能有效的减少医院空调系统的能耗。

关键词：医院暖通空调系统；空调系统的节能；节能措施

在现代化医院建筑中供热、供冷系统已成为不可或缺的组成部分。医院空调系统不同于宾馆、办公楼等一般的公共场所空调系统，除了保证患者、医护人员的热舒适和必要的室内空气品质外，医院的空调系统还有许多特殊要求：

1、首要考虑因素是防止通过空调系统引发交叉感染。

2、需要考虑各类病人生理及心理上对室内空气品质的要求。

3、必须要防止医院产生的细菌、病毒等有害物对医院周围环境造成影响等。

根据经验医院的年能耗量，一般是办公建筑的1.6～2.0倍。由于医院建筑的能耗普遍较大，因此医院空调设计中应充分重视空调系统的节能性。下面从几个方面概述医院空调系统的节能措施：

1 医院建筑物本身的节能措施

1.1 合理的建筑朝向和外形

合理的建筑朝向和外形能很有效地减少医院空调建筑的能耗。一般来说，医院的位置应选择在绿化条件好，噪声小，空气品质好的地方；采用南北为主立面的建筑能很好的降低建筑的负荷；从增加室内照度和减少照明负荷的角度考虑，建筑内壁面、顶棚和家具宜选用表面反射率大的材料。

1.2 建筑围护结构的保温性能

改善建筑的保温性能是建筑节能的首要任务。国内围护结构各部分的传热系数值在《采暖通风与空调工程设计规范》中已给出。在进行医院建筑外围护结构设计时，应防止外墙内部结露、减小内表面温度波动、降低蓄热负荷。

1.3 窗户隔热和节能

玻璃的日射和传热形成的负荷一般占了空调外区负荷的很大部。因此，窗的构造形式和窗墙比应得到足够的重视。

2 冷热源系统的节能

冷热源系统中消耗的能量占空调系统或者采暖系统能量消耗的大部分。所以，合理的选择冷热源系统对整个系统的能耗至关重要。冷热源形式的选择，不仅仅需要考虑它的能耗指标，还需要考虑初投资和运转费，使用寿命、维护管理难易度、安全性和可靠性等因素。

1.热源的种类主要有热电站、热泵、直燃式溴化锂吸收式冷热水机组、区域锅炉房、小型燃煤燃油锅炉等。其中热电站的能量利用率最高，热泵由于低位热源的种类不同，它的制热性能系数COP相差很大，它是否节能还要视具体情况而定。直燃式溴化锂机组供热时的效率与燃油、燃煤锅炉效率相差不大。

2.国内常用的空调冷热源有两大类：以电能作为动力的蒸汽压缩式制冷机和以热能为动力的吸收式制冷机。冷源的能耗指标相差甚大，能量相近的同类型制冷机，其性能也相差很大。在选用时应对各种机组进行具体分析对比。考虑医院必须有蒸汽和热水的供应，有时选用溴化锂吸收式制冷机组来充分利用废热是一个很好的节能方式。

3 合理选用采暖通风空调系统

变风量（VAV）系统、变露点送风系统、辐射板供冷与供热系统、变水量（VWV）系统、变制冷剂流量（VRV）系统等各种空调系统都具有节能优点。在系统形式选择时，应当充分分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点，使系统与被控制的环境有最佳的配合。系统选择与划分应充分考虑运行调节和控制管理的要求，这样可以避免某些区域出现过冷、过热的情况，而过冷和过热都造成了能量的浪费。通风空调系统的气流分布也是影响空调系统能耗的重要因素。下送风、置换通风、工作点送风和背景空调相结合等气流组织形式都具有节能的特点。

4 空调系统的运行节能

4.1 新风量的调节

在满足室内卫生标准要求的前提下，减少新风量，能够显著的减少系统的能耗。新风系统上的过滤净化装置应经常清洁，让其维持一定的通过率和正常的流通能力，使过滤装置流通阻力较小，节约能耗。

4.2 防止过冷和过热

夏季室温过低或冬季室温过高，不但浪费能量，而且人体的舒适度也会下降。室内温度的过冷或过热往往是由于自控设备不完善，设备选用不当或空调的分区不合理造成的。对于风机盘管系统，设置可调温控器是很重要的。对于单风道系统，要防止因风量分配不当和恒温器设置不当而引起房间的过冷和过热。

4.3 过渡季节采取室外空气作为自然冷源

当供冷期间室外空气比焓值小于室内比焓值时，采用全新风运行，不仅可以缩短制冷机的运行时间，减小新风能耗，还可以改善室内空气质量。

4.4 建筑设备自动化系统

建筑设备自动化系统可以将建筑的空调、电气、防火等进行集中管理最佳控制。包括冷热源的能量控制、新风量的控制、设备的启、停时间和温湿度设定控制、送风温度控制等。通过自动化系统对室内、外空气状态参数的预测，来确定所需供冷热量、冷热源机组和其他辅助设备的运行台数，运行时间及空调方式，来使整个空调系统处于最佳节能状态下运行。

5 建筑中的热回收

5.1 排风热回收

医院中某些特殊区域的空调系统是靠全新风机组经冷热处理后来提供的，无回风，室内处于相对负压，大量的能源随着排风浪费掉，能量消耗大。这时采用热交换器回收排风中的能量来对新风进行预冷或预热，能很大程度上节约空调系统中新风负荷的能量消耗。

5.2 内区热量回收

在有些大型医院中，单层建筑面积大，形成了内外区。内区无外墙和外窗，四季无外围护结构冷热负荷。但是内区中有人员、灯光、发热设备等，全年有余热。采用水环热泵系统能够将内区的热量转移到周边区中去，用于其他区域供热，这样可以减少系统冬季制热工况下的能量消耗。

5.3 其他热回收

现代医院建筑中都设有空调系统，一般都会有大量的冷凝热量排到环境中去。同时，医院建筑的排水系统中也有很多热量被浪费，可以利用热泵将这些热量提取出来作为生活热水供热或采暖供热。其他一些国家已经将城市排水作为低位热源用于供热。

6 其他节能技术

在空调系统中还有很多节能的措施，例如除湿与蒸发冷却联合系统、冷却塔供冷、蓄冷等技术等。建筑冷热负荷是随着季节、时刻、室内条件和使用要求变化而变化的。一般情况下，高低峰负荷差异较大，间歇运行的空调系统尤为明显。若按峰值负荷选择设备，将造成初投资大，设备里利用率低的情况，且运行期间峰谷用电不平衡，而蓄冷技术的应用能很好解决上述问题。根据我国国情蓄冷技术也是很有应用前景和值得推广和开发的。冰蓄冷系统是目前较为常见的形式。其主要利用水的相变放热来储存冷量。大量的实践证明单纯的冰蓄冷系统的确可以有效地转移部分用电高峰期的中央空调负荷，但是冷源建设初投资费比常规冷源高1.6～2.0倍，空调实际用电量比常规空调系统高1.2倍，目前解决这个问题的办法是将冰蓄冷系统与大温差低温送风系统相结合和区域冰蓄冷站。

综上所述，医院暖通空调系统的节能方式要根据医院建筑具体地理位置，周围环境条件，负荷情况，合理的选用设备，制定合理的空調方案，采取相应的节能措施，各个部分相互协调找到一套最佳的控制与管理方案，才能在保证良好的室内环境品质的情况下，很好的节能。

参考文献

[1] 袁本森. 医院集中空调管理. 暖通空调，2002 32（6）

[2] 汪亚兵. 医院净化空调与热冷源分析. 同济大学硕士论文，2001

[3] 涂光备. 医院的空调与净化. 洁净与空调技术， 1997（3）