隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，醫(yī)療需求急劇增加，醫(yī)療技術(shù)的革新至關(guān)重要，醫(yī)療建筑的新建、擴(kuò)建及改建導(dǎo)致了醫(yī)療建筑造價(jià)與能耗進(jìn)一步上升。因此，去除醫(yī)院建筑建設(shè)與運(yùn)營(yíng)中的不合理部分，節(jié)約能源、減少污染，使之成為“綠色醫(yī)療建筑”，乃是醫(yī)療機(jī)構(gòu)及醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)人員的重要課題。
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(jì)的前提。國(guó)內(nèi)外還沒(méi)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(diǎn)。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(wú)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(jià)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(jì)
什么是低功率和低能耗的節(jié)能建筑？要使設(shè)計(jì)的建筑在沒(méi)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(shí)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(shí)的氣象數(shù)據(jù)，就能計(jì)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(shí)間和幅度。
在醫(yī)院的建筑設(shè)計(jì)的任務(wù)書及各種競(jìng)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(shí)際上，有很多方法已被運(yùn)用得非常有效。例如盡可能使用外墻隔熱法、使用遮陽(yáng)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(jì)良好的小氣候環(huán)境，涉及到醫(yī)院合理的選址、總圖規(guī)劃、平面布局、體型構(gòu)思、剖面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、細(xì)部構(gòu)造、綠化和水面景觀處理等各個(gè)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(jì)的要點(diǎn)
1加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員管理，加快推行設(shè)備工程師注冊(cè)制度暖通空調(diào)工程項(xiàng)目，應(yīng)有較詳細(xì)的冷熱負(fù)荷計(jì)算書和采取了一些節(jié)能措施
目前很多設(shè)計(jì)人員都是用概算指標(biāo)一再加大，使冷、熱源主機(jī)長(zhǎng)期在低負(fù)荷、低效率下。
2暖通空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度的確定
經(jīng)重慶、上海、廣州等地區(qū)的實(shí)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??；冬季供熱：螺桿式、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(guó)外同類產(chǎn)品相比差不多，但與國(guó)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(gè)建筑動(dòng)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(shí)要對(duì)每個(gè)水環(huán)路應(yīng)進(jìn)行水力平衡計(jì)算，對(duì)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(jì)人員應(yīng)重視水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(duì)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(guó)產(chǎn)玻璃鋼冷卻塔主要存在如下問(wèn)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(fèi)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(duì)空調(diào)操作人員的培訓(xùn)，提高管理人員素質(zhì)，實(shí)行空調(diào)操作人員操作證制度。中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)行獨(dú)立耗電核算制?？朔秒姵?ldquo;大鍋飯”，做到浪費(fèi)電罰，節(jié)約電獎(jiǎng)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(jì)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(guò)輸入少量的高品位能源，即可實(shí)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(méi)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?，冬季供熱夏季制冷，大大減小了傳統(tǒng)冷水機(jī)組的耗電量，是一項(xiàng)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(yáng)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(gè)工程，必須根據(jù)工程實(shí)際特點(diǎn)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(xiàng)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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著城市供電的電價(jià)政策改革，對(duì)醫(yī)院電價(jià)也開(kāi)始實(shí)行峰谷電價(jià)，蓄冷技術(shù)逐漸在醫(yī)療建筑中實(shí)行。己有工程實(shí)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(shí)踐證明此綠色策略效果非常明顯，可大幅度節(jié)約運(yùn)行費(fèi)。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(shí)降低輸送介質(zhì)所消耗的水泵能量，從而彌補(bǔ)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(shí)現(xiàn)建筑綠色化的策略之一，它可以在過(guò)渡季節(jié)提供新鮮空氣并實(shí)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(dòng)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(méi)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(dú)立新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)采用三級(jí)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(dú)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(shí)，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(yùn)行，避免了凝結(jié)水的產(chǎn)生，免去了冷凝除濕所花的代價(jià)，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(shí)現(xiàn)綠色醫(yī)院的不錯(cuò)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(duì)空氣品質(zhì)要求較高，新風(fēng)負(fù)荷也相對(duì)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(xiǎn)的程度也不一樣，從風(fēng)險(xiǎn)大小來(lái)說(shuō)，門診的最大，醫(yī)技的較小，病房的最小。針對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)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(jì)醫(yī)療建筑的空氣熱回收系統(tǒng)時(shí)，不僅要嚴(yán)格控制熱回收裝置的熱交換效率，還要對(duì)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(xiǎn)。只要設(shè)計(jì)合理、恰當(dāng)，利用空氣熱回收技術(shù)是實(shí)現(xiàn)醫(yī)療建筑節(jié)能的一項(xiàng)綠色策略。
結(jié)語(yǔ)
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(yáng)能利用等思路。設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)策略的進(jìn)一步革新，需要各專業(yè)設(shè)計(jì)人員的不斷努力，暖通設(shè)計(jì)在綠色醫(yī)療建筑前進(jìn)的路途中任重而道遠(yuǎn)。