低能耗医疗建筑暖通设计

绿色医疗建筑内涵

透彻理解绿色医疗建筑的概念是做好设计的前提。国内外还没有适用于绿色医疗建筑的完整统一的定义。从内涵上，绿色医疗建筑属于“绿色建筑”范畴，体现绿色建筑的基本特点。而且，医院有其自身的特殊性，不仅包括优雅舒适、安全可靠、无害化的绿色环境，还包括绿色发展战略、绿色医疗与诊治服务、绿色人文理念、绿色管理等方面的内容，即节能和环保并不是以牺牲病患的恢复和医护人员的工作效率为代价的，而是以保证医疗安全，防止疾病传播和提高卫生健康水平为最根本宗旨的建筑群体。

节能技术理论和微气候设计

什么是低功率和低能耗的节能建筑？要使设计的建筑在没有使用任何采暖或制冷设备的前提下，让一年四季的室内气温尽可能地维持或接近在舒适范围内。只考虑在气候条件影响下的建筑室内气温称作室内自由温度或室内自然温度。室内自由温度处在舒适范围外的时间越少，能耗越小，所需调整温差的幅度越小。这也清楚地表明了采暖和制冷设备的主要任务，即辅助调整室内自然温度达到舒适范围之内。只要拥有当地全年每小时的气象数据，就能计算出任何建筑的室内自由温度，得出全年必要的室内温度修正时间和幅度。

在医院的建筑设计的任务书及各种竞赛文书中，均可以看到要求节能的内容。不仅如此，方便维修也常常被列入要求之中，实际上，有很多方法已被运用得非常有效。例如尽可能使用外墙隔热法、使用遮阳板、双层玻璃和不结露的玻璃新产品也广泛的被宣传。除设备和材料因素以外，建筑物本身也能产生节能效果，这就是肺胃的“自我调节之微气候”。利用建筑本身的自我调节力，设计良好的小气候环境，涉及到医院合理的选址、总图规划、平面布局、体型构思、剖面设计、立面设计、细部构造、绿化和水面景观处理等各个方面，如多层医院的平面布局结合室外庭院，可以大大增强医院建筑自身的气候调节能力，形成良好的自然采光与通风。

暖通节能专业设计的要点

1加强设计人员管理，加快推行设备工程师注册制度暖通空调工程项目，应有较详细的冷热负荷计算书和采取了一些节能措施

目前很多设计人员都是用概算指标一再加大，使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下。

2暖通空调室内设计温度的确定

经重庆、上海、广州等地区的实践证明，夏季室内温度低1℃或冬季高1℃，除暖通空调工程的投资增加6%，耗能增大8%外，加大室内外温差也不符合卫生学要求。舒适性空调夏性空调夏季比较理想的室内温度是比室外环境温度低5℃为好。

3空调冷热源

中央空调能耗一般包括三部分，空调冷热源；空调机末端设备；水或空气输送系统。这三部分能耗中，冷热源能耗约占总能耗的一半左右，是空调节能的重要内容。单从能耗角度考虑夏季制冷：离心式、螺杆式冷水机组最高，蒸气两效LiBr吸收式冷水机组最小；冬季供热：螺杆式、活塞式热泵冷热水机组最高，电热水机组最低，即能耗最高。

4空调机组和末端设备

应该选用机组风机风量、风压匹配合理，漏风量少，空气输送系统数大的机组。风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多，但与国外先进水平比较，主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。

5空调水系统

一般空调水系统的输配用电，在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的20-25%；夏季供冷期间约占12-24%，因此水系统节能具有重要意义。选择水泵时要对每个水环路应进行水力平衡计算，对压差相差悬殊的回路采取有效借施，避免出现水力、热力失调现象。设计人员应重视水系统设计，积极推广变频调速水泵，冬、夏两用双速水泵等节能措施。

6冷却塔

制冷系统冷却水进水温度的高低对主机耗电量有着重要影响，一般推算，在水量一定情况下，进水温度高1℃，电压缩主机电耗约增加2%，溴化锂冷水机细能耗高6%。目前国产玻璃钢冷却塔主要存在如下问题：冷却效率低，达不到产品样本规定的冷幅。漂水严重，它不仅污染环境，而且浪费水源。噪声大，噪声影响周围居民生活的环境。

7加强中央空调的管理

加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行空调操作人员操作证制度。中央空调系统实行独立耗电核算制。克服用电吃“大锅饭”，做到浪费电罚，节约电奖的制度。此外，还应根据具体工程情况。积极推广水环路热泵，采用热回收、变风量、变水量系统等节能技术。

绿色医疗建筑暖通设计的绿色策略

1合理采用天然冷热源

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。它通过输入少量的高品位能源，即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。采用地源热泵系统，一方面省去了锅炉房，没有燃烧和废气，减少了温室气体的排放，保护环境；另一方面以可再生的地热作为冷热源，冬季供热夏季制冷，大大减小了传统冷水机组的耗电量，是一项低碳节能的绿色技术。另外，空气源热泵、污水源热泵、太阳能制冷也是不可忽视的绿色措施。但是这些系统并非适合于每个工程，必须根据工程实际特点加以权衡、比较，在条件允许的前提下方可采用。

2合理利用冰蓄冷技术

冰蓄冷技术可降低城市夏季高峰用电负荷，配合低温、小风量的高速送风，在一般公共建筑中应用已经很普通，是一项优化资源配置、保护生态环境的技术革新，能产生良好的社会效益和经济效益。随着城市供电的电价政策改革，对医院电价也开始实行峰谷电价，蓄冷技术逐渐在医疗建筑中实行。己有工程实例将蓄冷技术应用在医院病房楼中，并将可调新风量与之关联，实践证明此绿色策略效果非常明显，可大幅度节约运行费。而且，利用冰蓄冷系统送到空调器的0℃-3℃低温水，采用低温送风方式，扩大送风温差，减小送风量，同时降低输送介质所消耗的水泵能量，从而弥补蓄冷系统较高的初投资，提高全系统的性能系数。

3合理利用自然通风

合理的自然通风是实现建筑绿色化的策略之一，它可以在过渡季节提供新鲜空气并实现降温，并在空调供冷季节也可以利用夜间通风，降低围护结构和家具的蓄热量，减少第二天空调的启动负荷。在室内外风压和热压作用下，利用自然通风可减少风机系统，节省电能。没有风机噪声的污染，病房楼显得更加绿色宜人、更利于患者静养康复。

4合理采用新型节能设备

在条件适宜的情况下，采用新型节能设备亦可起到事半功倍的效果。新疆某医院，空调使用面积40000㎡，工程采用了干工况风机盘管＋独立新风空调系统，新风采用三级蒸发冷却空调系统；冷源采用间接蒸发冷水机组；独立新风，新风承担潜热负荷和部分显热负荷，出风温度可达16℃，降低了冷水机组的冷量：由于新风量的加大，进而提高室内的空气品质，更宜于病人疗养恢复。同时，间接蒸发冷水机组提高了冷源的COP值，风机盘管的干工况运行，避免了凝结水的产生，免去了冷凝除湿所花的代价，并减少了细菌的滋生。因此，将此薪型节能设备应用于此，是实现绿色医院的不错选择。

5合理进行空气热回收

在普通公共建筑的空调负荷中，新风负荷约占20%-30%，而医疗建筑对空气品质要求较高，新风负荷也相对更大。因此，在医疗建筑中利用排风中的余冷或余热处理新风，降低新风负荷、减少新风处理的能耗，提高空调系统的经济性成为绿色医疗建筑节能的重要途径。医院里不同的功能区域，发生交叉污染风险的程度也不一样，从风险大小来说，门诊的最大，医技的较小，病房的最小。针对不同风险的功能区，选择合理的空气热回收装置十分重要。因此，在设计医疗建筑的空气热回收系统时，不仅要严格控制热回收装置的热交换效率，还要对它的结构、材料、泄漏率、清洁面、迎面风速等严格要求，并利用压力控制降低交叉污染的风险。只要设计合理、恰当，利用空气热回收技术是实现医疗建筑节能的一项绿色策略。

绿色医疗建筑兼具医疗建筑和绿色建筑双重身份，建设绿色医院有着极为深广的内涵和外延，远远超出了建筑室内外景色的相融、自然采光通风、太阳能利用等思路。设计手段和设计策略的进一步革新，需要各专业设计人员的不断努力，暖通设计在绿色医疗建筑前进的路途中任重而道远。

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