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醫療建筑能耗的不斷上升，使得能耗占比較大的空調采暖系統受到了更多的關注。醫院建筑空調冷熱源系統的設計和使用應當以保證醫療工作的正常開展，控制院內感染為前提，以當地供能情況和環境能源為基礎，綜合考慮建筑整體能源需求，選用合適的能源供應方式進行組合供能，確保各功能區的室內環境要求，提高醫療環境控制質量，真正降低醫院能耗。
隨著國民經濟發展以及醫療改革的不斷推進，全國范圍內各等級醫院的建設得到了前所未有的發展。在此同時，醫療技術的快速發展以及醫療設備的不斷更新促成了醫院功能的不斷完善，
新建醫院也從過去的單體建筑集群式向大體量建筑一體式轉變。
新建及改擴建醫院建筑大多為全空調環境，新興醫療學科、高科技醫療技術及診療設備對室內環境提出了更高的要求，就診人員與醫護人員對室內環境也給予了給多的關注，這使得醫院建設費用以及運行費用大大提高，而空調系統長久以來就是公共建筑能耗大戶，空調采暖能耗占公共建筑能耗的50%~60%。
醫院作為公共建筑，空調系統能耗的降低在冷熱源的選擇、系統分區及管路輸送、控制系統上都有可以發掘的潛力，而冷熱源運行能耗約占空調系統運行能耗的50~70%。
但是作為易感人群及病菌集中的醫療場所，節能不能夠作為系統設計的唯一依據，而應當在滿足醫療需求和衛生要求的前提下進行空調系統設計和節能措施的選用。本文在分析醫院建筑各區域多種需求的基礎上，嘗試探討醫院建筑冷熱源配置方式的多種可能性。
壹
醫院建筑對冷熱源的要求
醫院建筑冷熱源系統設計方案必須滿足使用要求，其中不僅僅包括人員需求，更要滿足醫療設備的要求，保障醫療工作的正常開展，因此系統設計需要綜合考慮當地氣候環境、相關政策、能源供應情況等條件。
醫院建筑在冷熱源的選用上應當安全可靠。“安全”有兩重含義，一是我們常說的設備安全，即在日常使用過程中能夠穩定持續的運行，不對人員產生危害。另一個含義是指“衛生安全”，醫院建筑要求空調系統能夠通過過濾等手段隔絕外界空氣中的有害污染物，并且細菌、病毒等有害物質不能夠通過空調系統在醫院內傳播。因此醫院建筑選用冷熱源應優先考慮技術成熟、穩定性較高的設備，在系統分區上應當充分考慮院內感染控制。
在滿足安全性和功能需求的基礎上，冷熱源配置還應當兼顧經濟性。空間功能的復雜性要求在設計階段對空調系統進行細致的劃分，集中系統的覆蓋面到底有多大，對于有特殊要求的區域是否獨立設備冷熱源，冷熱源配置的容量等，都是需要進行全生命周期費用的仔細考量的。
最后一點是我們常常容易忽略的，是冷熱源系統的可調節性。醫院建筑由于受到政策法規、醫療技術發展等影響，在使用中經常有功能區的調整與變更，在調整過程中，空調系統必須跟隨建筑變化而做出相應的變更。空調系統末端以及管路的變化是顯而易見的，而這些調整對終端的影響常常不被重視，因此，冷熱源的組合應當具備一定調整空間，以應對空間功能變化而帶來的系統變化。
貳
醫院建筑中需要特別關注的區域
醫院建筑與其他公共建筑的區別，在于醫院建筑特有的功能區域，在此筆者做了一些梳理，將需要特別關注的區域做了大致的分類。醫療工藝設計日漸成為醫療建筑設計的一個關注點，在建筑平面設計中，對特殊區域的位置、功能分布應當有合適的規劃，有利于后續空調系統分區及冷熱源設置。
1潔凈手術部
根據醫院的規模以及專科側重不同，潔凈手術部的大小不一，完整的潔凈手術部包含潔凈手術室、輔房、術后重癥監護室、隔離病房等。這一區域獨立成區，對溫濕度控制精度要求高、無菌度要求高，為了保證室內壓差梯度送風量大送風溫差小。我國潔凈手術部的長期實踐證明獨立冷熱源對無菌環境的控制、造價和運行能耗的降低十分有效[3]。其他有潔凈度要求的空間，比如消毒供應室、無菌實驗室等，也建議獨立設置冷熱源。
2設備散熱量大，需要精確控制溫濕度的區域
CT、MRI、DSA、直線加速器這一類設備用房，室內熱量主要來源于設備本身的散熱，要注意的是掃描間與設備間相鄰但是室內溫濕度要求不同，MRI更是要求通過機房專用空調來精確控制。
3同一空間有不同溫度要求
B超室在醫院中是個比較特別的功能用房，設備本身散熱量較大，要求室內溫度不能過高，但是患者在檢查過程中袒露大面積皮膚，涂抹耦合劑后體表溫度更低，在冬季這個矛盾更加突出。直線加速器機房也存在同樣的問題，設備要求較低的工作溫度，而患者在治療過程中衣著單薄并且均為抵抗力低下的腫瘤患者。怎樣在確保設備在較低的溫度下正常工作的同時使患者有一個比較舒適的檢查環境，是一個值得探討的問題。
4有污染物產生的空間
病理科在日常工作中使用大量試劑、浸泡液等，有大量有害物質揮發，室內需要大量的新風補充不斷被排出的空氣，在切片取材等關鍵部位，還應當安裝凈化裝置分解有害物質。
5新風量需求大的空間
隨著潔凈技術在醫院應用的理念的不斷發展，醫院設計已經不再一味追求室內潔凈度，衛生學也同時指出，對于一些重點部位全新風空調更加有利于患者的治療以及感染控制。急診ICU、專科ICU等監護病房建議采用經過濾后的全新風空調。
需要注意的是，新建醫院大多為一體式大體量建筑，存在著大面積的內區，盡管空調系統設計過程中新風量、換氣次數等按照設計規范執行，但是實際表明系統在空調規范指標下運行，內區人員感受不佳。同時，建筑內區在冬季仍存在供冷的可能，這在系統劃分時應當充分考慮。
叁
醫院建筑冷熱源選擇
醫院傳統的冷熱源供應方式是冷水機組加上熱水鍋爐，為了保證重點區域的室內濕度，冷水機組出水溫度在7℃左右，不同區域的溫度要求通過調節冷（熱）水流量來滿足。
對于功能完全的大型醫院，水冷機組加熱水鍋爐的組合并不能滿足所有區域的供能要求，需要其他形式的冷熱源作為補充。風冷熱泵機組在系統規模適中并且有常年同時供冷熱水的區域應用較多，模塊化風冷熱泵較常作為潔凈手術部的冷熱源，但是在夏熱冬冷地區，風冷熱泵的冬季制冷效果表現不盡如人意。
在國家相關政策推進下，有具備條件的醫院采用地源熱泵作為冷熱源的一部分，但是不論是采用地埋管、地下水還是地表水作為控溫介質，地源熱泵的容量一般以冬季熱負荷為計算依據，通常不能滿足建筑全部的冷熱負荷要求，在冬季以及夏季必須配備輔助設備作為補充。
同樣受到節能政策以及能源供應影響較大的是燃氣機組，直燃式溴化鋰機組的應用逐年增加，對于天然氣供應穩定并且價格具有一定優勢的地區，直燃式機組不失為一種好的選擇。但是現代醫院就醫、住院的改進大大提高了生活熱水用量，尤其是在冬季，生活熱水負荷大，生活熱水完全由直燃式機組供應需要進行能耗的進一步估算。
在醫院建筑中，變制冷劑流量空調機組也是常見的空調形式，對于體量較小的單體建筑，或需要獨立控制開關及調節溫度的區域，這也是比較合適的方式。
為了滿足醫院建筑各個功能區域溫濕度以及運行時間的要求，新建醫院設計應當做好系統分區，在平面布局上應將特殊需求科室相對集中，與量廣面大的一般科室區分開來，再根據不同功能科室的室內環境參數以及運行時間，將系統合理分區，在空調設計中采用多種冷熱源形式組合供能。
以上海某醫院為例，該醫院采用冷熱電三聯供，搭配水冷機組和熱水鍋爐作為用能高峰時的補充，同時采用地源熱泵及冷卻塔處理冷卻水。在多種功能方式組合使用時，運行模式及控制系統顯得尤為重要。各設備單獨運行均不能負擔全部符合，在冬季、夏季以及過渡季節，運行模式必須通過計算確定，并實時關注末端溫度，這樣才能真正達到節能的目的。
肆
結 語
醫療建筑功能的不斷完善對室內環境提出了更多更高的要求，建筑能耗的不斷上升，使得能耗占比較大的空調采暖系統受到了更多的關注,傳統的空調冷熱源系統設計方式已經不能夠完全滿足使用要求。但是醫院建筑節能措施不能盲目投入，保證醫療工作的正常開展，控制院內感染是最重要的前提。空調冷熱源系統的設計和使用也應當以此為前提，以當地供能情況和環境能源為基礎，綜合考慮建筑整體能源需求，合理統籌，選用合適的能源供應方式進行組合供能，確保各功能區的室內環境要求，提高醫療環境控制質量，真正降低醫院能耗。
參考文獻
Reference Documents
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作者簡介About the Author
馬恬蕾
蘇州大學附屬第一醫院基建辦
副主任
北京建筑大學碩士，2010年起就職于蘇州大學附屬第一醫院基建辦。先后參與了院本部血液凈化病房、制劑室等工程新建及心內科病房樓等改擴建項目的基建管理工作；參與總院異地新建項目的基建管理，2015年完成一期工程；2017年負責行政辦公、教學培訓及配套功能的綜合樓項目建設，現已投入使用；在目前正在進行的二期項目中負責醫療工藝設計配合相關工作。
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