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有资料表明：医院建筑空调通风的能耗甚至可以占到整个建筑总能耗65%。因此，现代化医院应在确保服务质量的前提下，尽力采取行之有效的手段，降低能源消耗，降低医院运营成本，为医院的可持续性发展提供有力的保障。

本文对医院建筑的能耗特点进行了分析，并从暖通设计的角度提出了若干节能措施。

    医院空调通风系统和一般公共建筑的空调通风系统相比，具有三个特点：强调空气的净化；严格控制建筑物内的压力梯度和风速；确保医疗上必需的温度和湿度。医院由于其功能的特殊性，要求能源的供应必须具备高保障性和高品质。 

（一）医院所用的能源形式繁多

医院所用的能源形式繁多，有冷、热、电、汽、燃气或燃油。医院一般都设有蒸汽锅炉，主要为医疗中心、厨房、洗衣房、冬季加热、空调加湿等提供蒸汽；医院的手术室、重症监护室、中心供应的无菌存放区等需设净化空调系统；医院为手术室、病房等配备专用的医用气体；医院的透析、制剂等需要纯净水；医院的医技科室设有大型医疗设备，这些设备往往能耗高、散热量大。

（二）医院各种医疗设备要求多样

医院的各种医疗设备使用规律多样，且运行时间长，要求控制灵活、各种能源供应不能间断。医院要求两路供电，并配备应急电源。有的设备每日24小时、全年365天都运行，有的设备定时运行；有的设备则在发生应急情况（如夜间急诊、手术等）时运行。

（三）医院是能耗大户

据有关统计，医院的能耗是一般办公建筑的1.6～2倍。主要原因在于：

1.现代化医院大型医疗设备数量多。某些设备安装功率较大，虽然设备自身用电时间短，但其保障系统(空调、不间断电源) 的能耗较高。为了设备短短几小时的运行，保障系统要处于长时间的运行和待机状态，使其能耗远远高于医疗设备系统本身的能耗。

2.医院建筑往往内区面积大，洁净手术部面积大且洁净级别高；而且产房、婴儿室、灼伤病房、手术部、ICU 、检查室、病房间等要求提前开始和延迟结束供热。

3.传染病房、产科手术室等房间的空调必须采用全新风方式运行；检验科、病理科通常设有大排风量的通风柜，新风量相应也要加大。这些因素导致了新风冷负荷的增大，同时排风能耗也相应的增大了。

首先，节能绝不能以降低使用要求和恶化环境为代价。节能是有底线的：1.节能必须服从于建筑安全(防火、防毒、防尘)要求；2.节能不能以牺牲健康为代价，医院建筑中常见的有害于健康的污染物包括臭气、蒸汽、有害气体、粉尘、致病微生物等，必须消耗一定的能源来保证建筑内的空气质量；3.节能不能损害医疗设备的功能及其保障系统；4.保证室内温度、湿度，节能不能牺牲舒适度。

（一）在施工图设计阶段必须对医院所有房间进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算及综合考虑。医院通常有住院楼、门诊医技楼、行政办公楼等多个建筑单体。每个单体在使用时间及冷负荷峰值出现时刻上均不相同（一般来说，住院楼一周7天24小时工作制，门诊医技楼一周7天8小时工作制，行政办公楼一周5天8小时工作制）。充分考虑医院的使用规律，做出空调季、过渡季、非空调季（洁净手术部等非空调季仍需供冷）在24小时内的负荷变化分析图，确定空调的最大和最小负荷。精确的冷、热负荷计算，可以避免冷、热源设备选择过大而造成日后冷、热源设备长期低负荷运行，能耗过高。

（二）合理设计新风量

由于新风负荷占空调总负荷的30%～40％，控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。空调季的最小新风量除了要满足《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）和《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333－2002）中的规定外，还应不小于补偿排风和保持室内正压所需新风量。

另外，有以下两点需要特别说明：1.住院楼病房间的新风量取值，大部分设计都采取1病1陪的做法。从实际情况来看，不同类型的病房新风量标准并不相同。有关资料显示，普通成人病房经加权平均后，每个床位按1/3～1/2个陪护人员考虑比较合适(不同级别的医院对陪护人员的要求不同，设计时应详细调研)；对婴幼儿病房可考虑每个床位1个陪护人员；传染病房可不考虑陪护人员。2.据医院方面的统计，在门诊医技楼的挂号付费区和候诊区，病员高峰期通常出现在上午7点至10点和下午1点至4点这两个时间段。其余时段，病员的数量相对较少，甚至低谷时的人员密度只有高峰时10%左右。因此，可以在这些区域设置CO₂浓度传感器，在不影响医院合理压差及气流流向的前提下，通过CO₂浓度的大小来自动控制新风机组的新风供给量，而这些区域的新风机组和排风机均需采用变频控制。

（三）合理的系统设计

1.主机的选择。空调冷热源方案的选择首先应考虑空调工程的使用性质和具体使用要求，然后因地制宜，全面分析（初投资、年运行费用、维护保养费、能源供应、环境影响等因素），综合评价。电驱动水冷式冷水机组加蒸汽锅炉的方案在电力允许的前提下应是较合理的方案。冷水机组技术成熟，运行可靠，制冷效率高，使用寿命长。而且，采用电驱动水冷式冷水机组为采用大温差空调水系统创造了条件。在机组的配置上，应该根据负荷变化分析图配置一台小容量机组，以适应夜间及过渡季节部分负荷的需求。在一般情况下，小容量多机头螺杆式机组的配置，使机组在过渡季节的夜间亦能处于最佳的工作状态。

2.水系统的设计。医院的建筑单体通常有若干个。如果是规模较大的医院，单体可能会比较分散且单体的建筑面积都比较大，这时冷冻水系统应采取二次泵系统。一次泵以恒定的流量通过冷水机组，使其发挥最大恒定的传热效率；二次泵根据用户的性质和远近分别配置不同扬程的变频泵，做到扬程不短缺，不过剩，获得最佳输送效率。大型医院在经济比较合理时，一、二次泵均可采用变频控制。

3.风系统的设计。当前的医院建筑，不可避免地存在着大面积的内区。有些重要的医技房间和诊疗房间则必须设置在内区。目前医院最常见的空调形式是风机盘管系统加独立新风系统，在机房面积和层高允许的条件下，应该把内区和外区的新风系统分设，不但调节控制方便，而且在过渡季及冬季，可以利用室外新风，消除内区的余热，达到节能的目的。此时内区新风应采用简易变风量系统。

4.合理的能量回收利用

（1）冷凝热量的回收。水冷式冷水机组产生的大量冷凝热，一般是由冷却水通过水泵、冷凝器、冷却塔组成的开式回路排放到大气中。为了保证冷水机组的COP值，冷却水温不会很高，但水量通常很大，这是个低温热源。如果这部分热量不加以利用而排放到大气中，既是能量损失，又会污染环境。住院楼的病房间通常需要24小时的生活热水供应，这时可以考虑选用热回收型冷水机组，利用冷凝热作为热水制备的预热热源，再另设辅助加热设施以达到热水的设计供水温度。原理图见图1：

（2）排风能量的回收。医院的排风系统多，排风量大，回收排风系统的能量有明显的节能效果。当室内排风的焓值低于室外新风的焓值时，可以回收排风中的冷量预冷新风；当室内排风的焓值高于室外新风的焓值时，可以回收排风中的热量预热新风。该装置只在空调系统取最小新风量时才启用，其余时段应让新风旁通不进行热交换，直接导入系统。当采用全热换热器时，为防止交叉感染，设备选用与设计时应注意选用细菌转移率低的设备，并将全热换热器设置在最终过滤器的上游侧，保证排风不混入新风中，具体位置见图2。对于那些室内带有严重污染物质的排风，宜采用液体循环式热回收装置回收能量。

（3）内区热量的回收。大型医院建筑单层面积大，形成了内区、外区和周边区。内区四季无围护结构冷、热负荷，但有人员、灯光、发热设备等，因此全年均有余热，即有冷负荷。在北方地区，回收内区热量可以采用水环热泵系统，将内区的热量转移到周边区。另外，内区热量还可以利用双管束冷凝器冷水机组进行回收（见图3）。系统中的蒸发器供出的冷冻水供内区盘管使用，对内区供冷。在冬季，双管束冷凝器中一部分管束加热的水供给周边区的盘管，对周边区供暖。如果还有多余热量可以通过另一管束及冷却塔排到大气中去；在夏季，系统按常规方式运行，即蒸发器的冷冻水向内区供冷，冷凝热量全部通过冷却塔排入大气。

5.其他节能措施

（1）住院楼病房间风机盘管采用无刷直流电机（下简称“DC电机”）替代传统的单相交流异步电机（下简称“AC电机”）。DC电机与AC电机相比，具有节能性好、调速性能好、噪声低、故障率低、寿命长等优点。虽然采用DC电机提高了采购成本，但是考虑到病房间风机盘管为24小时运行，用户一般不到一年时间，就可以通过减少能耗费得到补偿。而DC电机噪声低的优点则可以为病房间提供安静的环境。

（2）大型医院的门诊楼大厅都比较高，往往挑空三、四层。在夏季，采用分层空调方式，只保证下部人员活动区的舒适性，上部区域设机械排风带走热量，可减少空调机组的风量和冷量。

（3）洁净手术部净化空调使用二次回风处理过程来代替再热过程，避免冷热抵消的现象，以节约能源。新风机组采用变频风机，保证各手术室净化循环空调机组的新风量在冬夏季工作班运行模式按设计工况新风量运行；在非工作模式按维持手术室正压状态所需的最小新风量运行；在过渡季工作运行模式按最大新风量运行。

三、结束语

随着我国医疗事业的蓬勃发展，医院建筑能耗大的问题将越来越突出。这不仅给能源、环保带来巨大的压力，也给医院的经营者、广大的就医者带来不小的经济负担。在方案与设计阶段打好基础，可以从开始阶段就降低了医院的建筑能耗与有关的投资。只有精心设计、用心管理，用科学的方法周密地组织与实施，才能把节能工作落到实处，才能创建一个节约型的社会。

[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].中国建筑工业出版社,2008年第二版

[2] 涂光备.医院建筑空调净化与设备[M]中国建筑工业出版社,2005年第一版