醫(yī)院作為功能復(fù)雜、能耗巨大的公共建筑,其暖通空調(diào)系統(tǒng)是能源消耗的“主力軍”,約占全院總能耗的40%-60%。然而,醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)絕非僅僅為了舒適,更關(guān)乎醫(yī)療安全、感染控制與患者康復(fù)。因此,一套先進(jìn)的醫(yī)院空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng),必須在確保環(huán)境安全精準(zhǔn)的前提下,實(shí)現(xiàn)能源的高效利用,其核心是 “按需供能”與“精細(xì)化管理”。

一、 系統(tǒng)必要性:超越節(jié)能的多元價(jià)值
傳統(tǒng)的醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)常面臨諸多痛點(diǎn):24小時(shí)不間斷運(yùn)行但負(fù)荷波動(dòng)巨大;不同區(qū)域(如手術(shù)部、病房、門診)對(duì)環(huán)境要求天差地別;“一刀切”的溫濕度控制導(dǎo)致能源浪費(fèi)嚴(yán)重,且難以滿足精準(zhǔn)醫(yī)療要求。因此,建設(shè)節(jié)能控制系統(tǒng)不僅能帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益,更具多重價(jià)值:
經(jīng)濟(jì)效益: 直接降低電費(fèi)與燃?xì)赓M(fèi)等運(yùn)營(yíng)成本。
醫(yī)療安全: 保障手術(shù)室、ICU、實(shí)驗(yàn)室等關(guān)鍵區(qū)域參數(shù)的絕對(duì)穩(wěn)定,防止因環(huán)境失控導(dǎo)致的交叉感染。
系統(tǒng)可靠性: 實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)主機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警,延長(zhǎng)設(shè)備壽命,減少故障。
管理提升: 將傳統(tǒng)的“人工經(jīng)驗(yàn)”運(yùn)維轉(zhuǎn)變?yōu)椤皵?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的智能化管理。
二、 系統(tǒng)核心組成與技術(shù)架構(gòu)
該系統(tǒng)是一個(gè)集成了感知、分析、執(zhí)行與管理的智能化平臺(tái)。
感知層(全面監(jiān)測(cè)):
環(huán)境參數(shù)傳感器: 在全院各區(qū)域部署高精度溫濕度、二氧化碳、PM2.5等傳感器,實(shí)時(shí)捕捉環(huán)境數(shù)據(jù)。
設(shè)備狀態(tài)傳感器: 在冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔、風(fēng)柜等關(guān)鍵設(shè)備上安裝流量、溫度、壓力、電量計(jì)量?jī)x表,監(jiān)控其運(yùn)行效率(如COP值)。
控制與執(zhí)行層(精準(zhǔn)調(diào)節(jié)):
智能變頻控制: 對(duì)水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、風(fēng)柜風(fēng)機(jī)等大量應(yīng)用變頻器,根據(jù)實(shí)際負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速,破除“大馬拉小車”的能耗痛點(diǎn)。
智慧閥門與執(zhí)行器: 調(diào)節(jié)水閥開度、風(fēng)閥角度,精確控制每個(gè)末端的能量輸送。
平臺(tái)層(智能大腦):
數(shù)據(jù)匯聚與分析: 監(jiān)控平臺(tái)匯聚所有數(shù)據(jù),并依托智能算法模型,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)運(yùn)行。核心策略包括:
設(shè)備群控: 根據(jù)冷熱負(fù)荷需求,自動(dòng)啟停和調(diào)配冷水機(jī)組、水泵等設(shè)備的運(yùn)行臺(tái)數(shù),避免低效運(yùn)行。
變?cè)O(shè)定值控制: 動(dòng)態(tài)優(yōu)化冷水機(jī)組的供水溫度、冷卻水的回水溫度等核心設(shè)定值,在滿足需求的前提下,盡可能提升主機(jī)效率。
按需新風(fēng)控制: 根據(jù)區(qū)域人流量和CO?濃度,智能調(diào)節(jié)新風(fēng)量,在保證空氣品質(zhì)的同時(shí),大幅減少新風(fēng)處理能耗。
三、 關(guān)鍵節(jié)能策略與臨床應(yīng)用
分區(qū)化、差異化控制:
潔凈區(qū)域(手術(shù)部、ICU等): 采用定風(fēng)量或變風(fēng)量系統(tǒng),優(yōu)先保障溫濕度、壓差和潔凈度的絕對(duì)穩(wěn)定,節(jié)能次之。
門診、辦公區(qū): 實(shí)行分時(shí)定時(shí)控制,在下班后自動(dòng)切換至節(jié)能或值班模式。
普通病房: 可設(shè)置合理的溫濕度范圍,并在非高峰時(shí)段自動(dòng)調(diào)節(jié),避免過(guò)度供冷供熱。
熱回收技術(shù)集成: 在排風(fēng)系統(tǒng)中加裝熱回收裝置,利用排風(fēng)中的能量預(yù)處理新風(fēng),有效降低空調(diào)負(fù)荷。
大數(shù)據(jù)與AI預(yù)測(cè): 高級(jí)系統(tǒng)能夠結(jié)合歷史數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報(bào)和門診排班信息,預(yù)測(cè)未來(lái)24小時(shí)的負(fù)荷變化,提前調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行策略,實(shí)現(xiàn)“前瞻性節(jié)能”。
四、 總結(jié)與展望
醫(yī)院空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng),本質(zhì)上是一套融合了建筑自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和醫(yī)療工藝需求的綜合性解決方案。它通過(guò)對(duì)醫(yī)院復(fù)雜空調(diào)系統(tǒng)的“感知-分析-控制”閉環(huán),將能源的使用從粗放式轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化、智能化。其價(jià)值不僅體現(xiàn)在真金白銀的能耗節(jié)約上,更體現(xiàn)在為醫(yī)護(hù)人員和患者提供了一個(gè)更安全、更舒適、更健康的醫(yī)療環(huán)境,是現(xiàn)代化智慧醫(yī)院建設(shè)中實(shí)現(xiàn)綠色、高效、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。