低能耗醫(yī)療建筑的暖通設(shè)計
綠色醫(yī)療建筑內(nèi)涵
透徹理解綠色醫(yī)療建筑的概念是做好設(shè)計的前提,。國內(nèi)外還沒有適用于綠色醫(yī)療建筑的完整統(tǒng)一的定義。從內(nèi)涵上,,綠色醫(yī)療建筑屬于“綠色建筑”范疇,,體現(xiàn)綠色建筑的基本特點,。而且,醫(yī)院有其自身的特殊性,,不僅包括優(yōu)雅舒適,、安全可靠、無害化的綠色環(huán)境,,還包括綠色發(fā)展戰(zhàn)略,、綠色醫(yī)療與診治服務(wù)、綠色人文理念,、綠色管理等方面的內(nèi)容,,即節(jié)能和環(huán)保并不是以犧牲病患的恢復(fù)和醫(yī)護(hù)人員的工作效率為代價的,而是以保證醫(yī)療安全,,防止疾病傳播和提高衛(wèi)生健康水平為最根本宗旨的建筑群體,。
節(jié)能技術(shù)理論和微氣候設(shè)計
什么是低功率和低能耗的節(jié)能建筑?要使設(shè)計的建筑在沒有使用任何采暖或制冷設(shè)備的前提下,,讓一年四季的室內(nèi)氣溫盡可能地維持或接近在舒適范圍內(nèi),。只考慮在氣候條件影響下的建筑室內(nèi)氣溫稱作室內(nèi)自由溫度或室內(nèi)自然溫度。室內(nèi)自由溫度處在舒適范圍外的時間越少,,能耗越小,,所需調(diào)整溫差的幅度越小。這也清楚地表明了采暖和制冷設(shè)備的主要任務(wù),,即輔助調(diào)整室內(nèi)自然溫度達(dá)到舒適范圍之內(nèi),。只要擁有當(dāng)?shù)厝昝啃r的氣象數(shù)據(jù),就能計算出任何建筑的室內(nèi)自由溫度,,得出全年必要的室內(nèi)溫度修正時間和幅度,。
在醫(yī)院的建筑設(shè)計的任務(wù)書及各種競賽文書中,均可以看到要求節(jié)能的內(nèi)容,。不僅如此,,方便維修也常常被列入要求之中,實際上,,有很多方法已被運用得非常有效。例如盡可能使用外墻隔熱法,、使用遮陽板,、雙層玻璃和不結(jié)露的玻璃新產(chǎn)品也廣泛的被宣傳,。除設(shè)備和材料因素以外,建筑物本身也能產(chǎn)生節(jié)能效果,,這就是肺胃的“自我調(diào)節(jié)之微氣候”,。利用建筑本身的自我調(diào)節(jié)力,設(shè)計良好的小氣候環(huán)境,,涉及到醫(yī)院合理選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 的選址,、總圖規(guī)劃、平面布局,、體型構(gòu)思,、剖面設(shè)計、立面設(shè)計,、細(xì)部構(gòu)造,、綠化和水面景觀處理等各個方面,如多層醫(yī)院的平面布局結(jié)合室外庭院,,可以大大增強(qiáng)醫(yī)院建筑自身的氣候調(diào)節(jié)能力,,形成良好的自然采光與通風(fēng)。
暖通節(jié)能專業(yè)設(shè)計的要點
1加強(qiáng)設(shè)計人員管理,,加快推行設(shè)備工程師注冊制度暖通空調(diào)工程項目,,應(yīng)有較詳細(xì)的冷熱負(fù)荷計算書和采取了一些節(jié)能措施
目前很多設(shè)計人員都是用概算指標(biāo)一再加大,使冷,、熱源主機(jī)長期在低負(fù)荷,、低效率下。
2暖通空調(diào)室內(nèi)設(shè)計溫度的確定
經(jīng)重慶,、上海,、廣州等地區(qū)的實踐證明,夏季室內(nèi)溫度低1℃或冬季高1℃,,除暖通空調(diào)工程的投資增加6%,,耗能增大8%外,加大室內(nèi)外溫差也不符合衛(wèi)生學(xué)要求,。舒適性空調(diào)夏性空調(diào)夏季比較理想的室內(nèi)溫度是比室外環(huán)境溫度低5℃為好,。
3空調(diào)冷熱源
中央空調(diào)能耗一般包括三部分,空調(diào)冷熱源,;空調(diào)機(jī)末端設(shè)備,;水或空氣輸送系統(tǒng)。這三部分能耗中,,冷熱源能耗約占總能耗的一半左右,,是空調(diào)節(jié)能的重要內(nèi)容。單從能耗角度考慮夏季制冷:離心式,、螺桿式冷水機(jī)組最高,,蒸氣兩效LiBr吸收式冷水機(jī)組最?。欢竟幔郝輻U式,、活塞式熱泵冷熱水機(jī)組最高,,電熱水機(jī)組最低,即能耗最高,。
4空調(diào)機(jī)組和末端設(shè)備
應(yīng)該選用機(jī)組風(fēng)機(jī)風(fēng)量,、風(fēng)壓匹配合理,漏風(fēng)量少,,空氣輸送系統(tǒng)數(shù)大的機(jī)組,。風(fēng)機(jī)盤管從總體水平看與國外同類產(chǎn)品相比差不多,但與國外先進(jìn)水平比較,,主要差距是耗電量,、盤管重量和噪聲方面。
5空調(diào)水系統(tǒng)
一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電,,在冬季供暖期間約占整個建筑動力用電的20-25%,;夏季供冷期間約占12-24%,因此水系統(tǒng)節(jié)能具有重要意義,。選擇水泵時要對每個水環(huán)路應(yīng)進(jìn)行水力平衡計算,,對壓差相差懸殊的回路采取有效借施,避免出現(xiàn)水力,、熱力失調(diào)現(xiàn)象,。設(shè)計人員應(yīng)重視水系統(tǒng)設(shè)計,積極推廣變頻調(diào)速水泵,,冬,、夏兩用雙速水泵等節(jié)能措施。
6冷卻塔
制冷系統(tǒng)冷卻水進(jìn)水溫度的高低對主機(jī)耗電量有著重要影響,,一般推算,,在水量一定情況下,進(jìn)水溫度高1℃,,電壓縮主機(jī)電耗約增加2%,,溴化鋰?yán)渌畽C(jī)細(xì)能耗高6%。目前國產(chǎn)玻璃鋼冷卻塔主要存在如下問題:冷卻效率低,,達(dá)不到產(chǎn)品樣本規(guī)定的冷幅,。漂水嚴(yán)重,它不僅污染環(huán)境,,而且浪費水源,。噪聲大,噪聲影響周圍居民生活的環(huán)境。
7加強(qiáng)中央空調(diào)的管理
加強(qiáng)對空調(diào)操作人員的培訓(xùn),,提高管理人員素質(zhì),,實行空調(diào)操作人員操作證制度。中央空調(diào)系統(tǒng)實行獨立耗電核算制,。克服用電吃“大鍋飯”,,做到浪費電罰,,節(jié)約電獎的制度。此外,,還應(yīng)根據(jù)具體工程情況,。積極推廣水環(huán)路熱泵,采用熱回收,、變風(fēng)量,、變水量系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù)。
綠色醫(yī)療建筑暖通設(shè)計的綠色策略
1合理采用天然冷熱源
地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng),。它通過輸入少量的高品位能源,,即可實現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。采用地源熱泵系統(tǒng),,一方面省去了鍋爐房,,沒有燃燒和廢氣,減少了溫室氣體的排放,,保護(hù)環(huán)境,;另一方面以可再生的地?zé)嶙鳛槔錈嵩矗竟嵯募局评?,大大減小了傳統(tǒng)冷水機(jī)組的耗電量,,是一項低碳節(jié)能的綠色技術(shù)。另外,,空氣源熱泵,、污水源熱泵、太陽能制冷也是不可忽視的綠色措施,。但是這些系統(tǒng)并非適合于每個工程,,必須根據(jù)工程實際特點加以權(quán)衡、比較,,在條件允許的前提下方可采用,。
2合理利用冰蓄冷技術(shù)
冰蓄冷技術(shù)可降低城市夏季高峰用電負(fù)荷,配合低溫,、小風(fēng)量的高速送風(fēng),,在一般公共建筑中應(yīng)用已經(jīng)很普通,是一項優(yōu)化資源配置、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的技術(shù)革新,,能產(chǎn)生良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,。隨著城市供電的電價政策改革,對醫(yī)院電價也開始實行峰谷電價,,蓄冷技術(shù)逐漸在醫(yī)療建筑中實行,。己有工程實例將蓄冷技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)院病房樓中,并將可調(diào)新風(fēng)量與之關(guān)聯(lián),,實踐證明此綠色策略效果非常明顯,,可大幅度節(jié)約運行費。而且,,利用冰蓄冷系統(tǒng)送到空調(diào)器的0℃-3℃低溫水,,采用低溫送風(fēng)方式,擴(kuò)大送風(fēng)溫差,,減小送風(fēng)量,,同時降低輸送介質(zhì)所消耗的水泵能量,從而彌補蓄冷系統(tǒng)較高的初投資,,提高全系統(tǒng)的性能系數(shù),。
3合理利用自然通風(fēng)
合理的自然通風(fēng)是實現(xiàn)建筑綠色化的策略之一,它可以在過渡季節(jié)提供新鮮空氣并實現(xiàn)降溫,,并在空調(diào)供冷季節(jié)也可以利用夜間通風(fēng),,降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)和家具的蓄熱量,減少第二天空調(diào)的啟動負(fù)荷,。在室內(nèi)外風(fēng)壓和熱壓作用下,,利用自然通風(fēng)可減少風(fēng)機(jī)系統(tǒng),節(jié)省電能,。沒有風(fēng)機(jī)噪聲的污染,,病房樓顯得更加綠色宜人、更利于患者靜養(yǎng)康復(fù),。
4合理采用新型節(jié)能設(shè)備
在條件適宜的情況下,,采用新型節(jié)能設(shè)備亦可起到事半功倍的效果。新疆某醫(yī)院,,空調(diào)使用面積40000㎡,,工程采用了干工況風(fēng)機(jī)盤管+獨立新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),新風(fēng)采用三級蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng),;冷源采用間接蒸發(fā)冷水機(jī)組,;獨立新風(fēng),新風(fēng)承擔(dān)潛熱負(fù)荷和部分顯熱負(fù)荷,,出風(fēng)溫度可達(dá)16℃,,降低了冷水機(jī)組的冷量:由于新風(fēng)量的加大,,進(jìn)而提高室內(nèi)的空氣品質(zhì),更宜于病人療養(yǎng)恢復(fù),。同時,,間接蒸發(fā)冷水機(jī)組提高了冷源的COP值,風(fēng)機(jī)盤管的干工況運行,,避免了凝結(jié)水的產(chǎn)生,,免去了冷凝除濕所花的代價,并減少了細(xì)菌的滋生,。因此,,將此薪型節(jié)能設(shè)備應(yīng)用于此,是實現(xiàn)綠色醫(yī)院的不錯選擇,。
5合理進(jìn)行空氣熱回收
在普通公共建筑的空調(diào)負(fù)荷中,新風(fēng)負(fù)荷約占20%-30%,,而醫(yī)療建筑對空氣品質(zhì)要求較高,,新風(fēng)負(fù)荷也相對更大。因此,,在醫(yī)療建筑中利用排風(fēng)中的余冷或余熱處理新風(fēng),,降低新風(fēng)負(fù)荷、減少新風(fēng)處理的能耗,,提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性成為綠色醫(yī)療建筑節(jié)能的重要途徑,。醫(yī)院里不同的功能區(qū)域,發(fā)生交叉污染風(fēng)險的程度也不一樣,,從風(fēng)險大小來說,,門診的最大,醫(yī)技的較小,,病房的最小,。針對不同風(fēng)險的功能區(qū),選擇合理的空氣熱回收裝置十分重要,。因此,,在設(shè)計醫(yī)療建筑的空氣熱回收系統(tǒng)時,不僅要嚴(yán)格控制熱回收裝置的熱交換效率,,還要對它的結(jié)構(gòu),、材料、泄漏率,、清潔面,、迎面風(fēng)速等嚴(yán)格要求,并利用壓力控制降低交叉污染的風(fēng)險,。只要設(shè)計合理,、恰當(dāng),利用空氣熱回收技術(shù)是實現(xiàn)醫(yī)療建筑節(jié)能的一項綠色策略。
結(jié)語
綠色醫(yī)療建筑兼具醫(yī)療建筑和綠色建筑雙重身份,,建設(shè)綠色醫(yī)院有著極為深廣的內(nèi)涵和外延,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了建筑室內(nèi)外景色的相融、自然采光通風(fēng),、太陽能利用等思路,。設(shè)計手段和設(shè)計策略的進(jìn)一步革新,需要各專業(yè)設(shè)計人員的不斷努力,,暖通設(shè)計在綠色醫(yī)療建筑前進(jìn)的路途中任重而道遠(yuǎn),。