节能降耗，后勤先行！医院暖通空调及冷热源系统的节能及控制

在当今社会，节能降耗已成为各行业发展的重要课题，医院作为能源消耗的大户，其节能工作更是意义重大。其中，医院暖通空调及冷热源系统的节能与控制，不仅是医院后勤管理的关键环节，更是实现医院节能降耗目标的重要突破口。

一、医院暖通空调及冷热源系统的节能

（一）医院节能要求：绿色与运营的双重考量

建设“以人为本”的绿色医院，创造良好的室内环境是基本要求。而医院节能作为绿色医院建筑的重要考核指标，具有不可忽视的地位。从医院自身运营角度来看，节能带来的直接效益就是节省运营成本。在当前医疗市场竞争日益激烈、运营成本不断攀升的背景下，节能对于医院的可持续发展至关重要。

就全国医院的能耗分布而言，通风、空调系统用能、照明用能、生活热水用能、医疗设备用能、办公设备用能及其他方面构成了主要能耗来源。其中，通风空调系统能耗尤为突出，占医院用能总能耗的比例高达30%以上。在北方地区，医院节约供暖能耗更是节能工作的重中之重。《公共建筑节能设计标准》为建筑节能提供了明确的规范，医院建筑的建设必须严格遵循国家和地方现行的该标准要求进行设计和施工，以确保最终实现运行节能的效果。这不仅是对医院建设的基本要求，也是推动医院节能工作的重要保障。

（二）建筑围护结构热工性能对能耗的影响：守护室内环境的屏障

围护结构作为建筑物的主体构成部分，分为外围护结构和内围护结构。外围护结构包括外墙、外门窗、屋面和地面，其作用是为室内提供遮护，使其免受室外气候变化的直接影响。内围护结构则由内墙、内门窗、楼板组成，主要用于构建和分配室内空间，以满足不同的功能需求。

从建筑节能的角度来看，外围护结构的热工性能与能耗紧密相连。在暖通能耗中，建筑外围护结构传热所导致的能耗占比在20% - 50%之间。这意味着，合理的建筑围护结构热工性能设计，能够有效减少暖通空调系统的能耗。例如，采用高效的保温材料、优化门窗的密封性能等措施，都可以降低室内外热量交换，从而减少空调和供暖系统的运行时间和能耗。

（三）暖通空调系统性能对能耗的影响：提升能效的关键

医院建筑节能的途径主要有两种：一是减少建筑用能需求，二是提高能源利用效率，即提高用能系统的能效。对于医院暖通空调系统而言，保证设备以及系统性能满足国家和地区现行节能标准和规范的要求，是降低能耗的关键。

先进的暖通空调设备具有更高的能效比，能够在相同的制冷或制热需求下，消耗更少的能源。同时，合理的系统设计和优化运行管理，也可以提高系统的整体能效。例如，采用变频技术可以根据实际负荷需求自动调整设备的运行频率，避免能源的浪费；定期对设备进行维护和保养，确保设备处于良好的运行状态，也能提高能源利用效率。

（四）冷热源系统性能对能耗的影响：核心能耗的把控

在医院暖通空调系统能耗中，冷热源主机能耗占比巨大，约占暖通空调总能耗的50%左右。医院功能的复杂性决定了门诊、急诊、手术、医技、病房、后勤等各部门的使用时间和空调负荷特性各不相同。因此，在配置冷热源时，不仅要满足最大负荷的需求，还要注意在部分负荷时冷热源机组能够正常运行并保持较高的效率。

目前，不少冷热源设备机组在75%和50%负荷率下的性能系数有了大幅提高。这为医院根据实际负荷情况灵活调整冷热源运行提供了有利条件。通过合理选择冷热源设备和优化运行策略，可以有效降低冷热源系统的能耗，从而减少整个暖通空调系统的能源消耗。

（五）人流量对能耗的影响：动态变化的考量

在供暖、空调季节，向室内引入人员呼吸所必需的新鲜空气是必不可少的。新风从室外状态点处理至室内状态点会产生新风负荷，该负荷与新风量有关，而新风量又取决于人流量。此外，在空调工况下，室内人员散热形成人员负荷。新风负荷和人员负荷都是建筑冷热负荷的重要组成部分。

人流量变化会引起建筑冷热负荷的变化，进而影响建筑能耗。有研究对夏热冬冷地区现场挂号即时就诊模式的医院和预约就诊模式的医院进行了负荷特点分析。结果表明，虽然两家医院门诊量相同，但由于就诊模式不同导致人流量分布不同，预约就诊模式医院的全年能耗仅为现场挂号即时就诊模式医院的37.1%。这一数据充分说明了人流量管理对医院能耗的重要影响。医院可以通过优化就诊流程、合理安排科室布局等方式，引导患者有序就诊，减少人员聚集和不必要的流动，从而降低能耗。

（六）暖通空调系统的节能运行：智能调控的实践

暖通空调系统的负荷会随着室外气候条件、室内人员等因素的变化而变化。在运行过程中，根据智能监测平台监测到的参数（如室内CO₂浓度、空调系统回水温度等）的变化，制定科学合理的调节控制策略，按需调节冷热源主机和末端采暖空调设备的台数、风机的转速等，可以实现暖通空调系统的节能运行。

例如，当室内CO₂浓度升高时，说明室内人员增多，新风需求增大，此时可以自动增加新风机的运行频率或开启更多的新风机组；当空调系统回水温度降低时，说明室内负荷减小，可以适当减少冷热源主机的运行台数或降低其运行功率。通过智能调控，使暖通空调系统始终处于最佳运行状态，既能满足室内环境需求，又能最大限度地降低能源消耗。

二、医院暖通空调及冷热源系统的检测与控制

（一）医院暖通空调及冷热源系统的检测要求：精准监测的基石

暖通空调及冷热源系统的参数检测对于系统的运行至关重要。通过参数检测，可以反映设备和管道系统的启停、运行及事故处理过程中的安全和经济运行状态，为设备和系统主要性能的计算和经济分析提供依据。医院暖通空调及冷热源系统需要检测众多参数，具体如下：

通风系统应检测的参数

通风机的启停状态：实时掌握通风机的运行情况，确保通风系统正常工作。

可燃或危险物泄漏等事故状态：及时发现事故隐患，采取相应措施保障人员和设备安全。

空气过滤器进出口静压差的越线报警：当静压差超过设定值时，提示及时更换或清洗空气过滤器，保证通风效果。

供暖系统应检测的参数

供暖系统的供水、供汽和回水干管中的热媒温度和压力：监测热媒参数，确保供暖系统稳定运行，满足室内供暖需求。

过滤器的进出口静压差：反映过滤器的工作状态，及时清理或更换过滤器，保证供暖水质。

水泵等设备的启停状态：掌握水泵运行情况，便于故障排查和维修。

热空气幕的启停状态：控制热空气幕的运行，减少室内热量散失。

空调系统应检测的参数

室内、外空气的温度：为空调系统的温度调节提供依据，确保室内温度舒适。

空气冷却器出口的冷水温度：监测冷水温度，保证空调制冷效果。

空气加热器出口的热水温度：控制热水温度，满足空调制热需求。

空气过滤器进出口静压差的越线报警：及时清理或更换空气过滤器，保证空调送风质量。

风机、水泵、转轮热交换、加湿器等设备启停状态：掌握设备运行情况，便于管理和维护。

空调冷热源及其水系统检测的参数

冷水机组蒸发器进、出口水温、压力：监测蒸发器工作状态，确保冷水机组正常运行。

冷水机组冷凝器进、出口水温、压力：反映冷凝器散热效果，及时发现故障并进行处理。

热交换器一二次侧进、出口温度、压力：掌握热交换器热交换情况，保证冷热源供应稳定。

分、集水器温度、压力（或压差）：监测分、集水器运行状态，确保水系统平衡。

水泵进出口压力：反映水泵工作性能，及时发现水泵故障。

水过滤器前后压差：提示及时清理水过滤器，保证水系统畅通。

冷水机组、水泵、冷却塔风机等设备的启停状态：掌握设备运行情况，便于集中管理和控制。

（二）医院暖通空调系统的控制方式：分层管理的智慧

医院的暖通空调系统控制可分为三个层级，每个层级都有其独特的功能和作用。

机房集中控制
冷热源机房群控系统可以对主机、水泵等进行集中控制，同时末端风机也可通过监控平台集中在机房控制。这种控制方式实现了对整个暖通空调系统的集中管理和调度，提高了系统的运行效率和可靠性。通过机房集中控制，可以实时监测设备的运行状态，及时发现故障并进行处理，减少设备停机时间，降低维护成本。

楼层集中控制
在每一楼层集中设置监控系统，控制新风量及新风送风温度。楼层集中控制可以根据不同楼层的使用需求和人员分布情况，灵活调整新风量和送风温度，提高室内空气质量和舒适度。同时，楼层集中控制也便于楼层管理人员对暖通空调系统进行监管和维护，及时发现和解决问题。

末端分室控制
由房间内设置的智能风量模块控制器控制室内风量/相对湿度；温控器控制室内温度。末端分室控制给予了用户更大的自主权，用户可以根据自己的需求调节室内环境参数，提高使用的舒适度。医院可以根据自身需求和定位，决定是否设置集中机房，通过智能化管理平台进行暖通空调系统的集中监控。同时，也可在每层的护士站设置楼层集中监控，由每层的医护人员集中监管。是否在末端设置分室控制面板，给末端调节控制权限，医院可根据实际情况灵活决定。

医院暖通空调及冷热源系统的节能与控制是一个系统工程，需要从多个方面入手，综合考虑各种因素的影响。通过加强节能管理、优化系统设计、采用先进的检测与控制技术等措施，可以有效降低医院暖通空调及冷热源系统的能耗，实现医院的节能降耗目标，为医院的可持续发展和绿色医院建设做出贡献。