近年來，我國醫(yī)院暖通空調系統(tǒng)在醫(yī)療健康領域實現(xiàn)跨越式發(fā)展，隨著醫(yī)療環(huán)境品質化、綠色化需求的升級，該技術已成為提升醫(yī)療服務質量與公共衛(wèi)生安全的重要支撐。政策引導與科技創(chuàng)新雙輪驅動下，行業(yè)正通過系統(tǒng)能效提升與智能化升級應對新挑戰(zhàn)。
為深入解析醫(yī)院暖通空調領域的技術革新與實踐路徑，筑醫(yī)臺融媒體特邀山東第一醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院后勤管理部主任王玉來進行專題訪談，探討行業(yè)前沿趨勢與創(chuàng)新解決方案。
專家介紹
王玉來
山東第一醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院后勤管理部主任，正高級工程師
畢業(yè)于西安建筑科技大學，暖通空調工程碩士。在核心期刊發(fā)表學術論文10余篇。獲批專利7項，部分已在實際工程中應用。獲山東省醫(yī)院協(xié)會后勤管理專委會2019年年會論文一等獎。山東省首批綠色建筑標識專家。山東省醫(yī)學會綠色醫(yī)院建設與后勤智慧管理高層論壇專家委員會特聘專家。全國衛(wèi)生產業(yè)協(xié)會醫(yī)院節(jié)能減排分會副會長。山東省醫(yī)院等級評審專家。作為主要負責人獲得山東省委宣傳部、省住建廳、省衛(wèi)計委等7部門聯(lián)合頒發(fā)的2018山東省公共建筑“節(jié)約之星”。
01技術創(chuàng)新：智能化控制與舒適性提升
請您介紹一下目前醫(yī)院暖通空調系統(tǒng)中的主要技術創(chuàng)新。
王玉來：現(xiàn)階段主要聚焦智能化控制體系構建與系統(tǒng)能效優(yōu)化。通過負荷預判、數(shù)字孿生等技術實現(xiàn)動態(tài)調控，同時顛覆傳統(tǒng)機房設計理念，從單一設備能效轉向全系統(tǒng)能效比提升。例如，在"雙碳"目標驅動下，需重新定義制冷機組設計標準，水蓄冷、冰蓄冷等儲能技術已突破夜間谷電限制，谷電窗口調整為日間10:00-15:00，這要求系統(tǒng)配置備用機組兼具蓄冷功能，實現(xiàn)能源梯級利用。
如何通過先進的傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)暖通空調系統(tǒng)的自動化控制？
王玉來：通過物聯(lián)網傳感器實時感知室內外環(huán)境參數(shù)，構建動態(tài)調節(jié)模型。以門診大廳為例，系統(tǒng)可根據(jù)實時人流量自動調節(jié)新風量，在保障CO?濃度低于800ppm的同時，維持30%以上新風置換率。醫(yī)護工作區(qū)采用微正壓設計，配備獨立新風機組與CO?監(jiān)測裝置，確保血氧飽和度與空氣質量達標，有效緩解醫(yī)護人員疲勞感。
舉例來說，針對醫(yī)院門診樓大廳的就診等待人數(shù)，系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測并調節(jié)新風量的大小，以確保滿足就診患者和醫(yī)護人員的新風需求，同時實現(xiàn)節(jié)能控制。這種智能化的自動化控制系統(tǒng)使得暖通空調系統(tǒng)能夠更加高效地運行，并根據(jù)實際需求靈活調整，提升了整體能效和舒適度。
請您介紹一下目前醫(yī)院暖通空調系統(tǒng)中的主要技術創(chuàng)新。
王玉來：重點突破方向包括，圍護結構熱工性能提升、潔凈區(qū)域獨立控制系統(tǒng)、高效機房群控技術，以及基于AI的負荷預判算法。合同能源管理模式在大型醫(yī)院的應用比例已達35%，結合光伏發(fā)電與儲能系統(tǒng)，某三甲醫(yī)院實現(xiàn)年度能耗費用下降22%。
在實現(xiàn)“雙碳”目標的過程中，暖通系統(tǒng)設計運維面臨著革命性的變革。隨著以風電光伏為代表的綠色能源大力發(fā)展，能源供應形勢發(fā)生了根本性的改變。夏季制冷機組的設計原則需要進一步探討和思考，而水蓄冷、冰蓄冷等儲能運行模式也不再局限于夜間的谷電時段。現(xiàn)如今，谷電時段已轉變?yōu)榘滋?0:00至15:00，這也意味著備用機組的設計成為必然。同時，備用機組可作為蓄冷機組，在谷電時段運行，進一步優(yōu)化系統(tǒng)運行效率。
這些技術創(chuàng)新如何提高患者和醫(yī)務人員的舒適感？
王玉來：提高患者和醫(yī)護人員的舒適感是暖通人追求的目標。醫(yī)護辦公、生活區(qū)相對于周邊病區(qū)為微正壓狀態(tài)，該區(qū)域新風系統(tǒng)為單獨的新風機組，運行調節(jié)靈活，設置CO2探測裝置，控制CO2濃度不超標，保持該區(qū)域的高含氧量、空氣質量，使醫(yī)護人員保持良好的精神狀態(tài)。
02節(jié)能環(huán)保：提升效率與合理能源利用
醫(yī)院暖通空調系統(tǒng)在節(jié)能方面采用了哪些先進技術？
王玉來：除了圍護結構保溫隔熱外，特殊區(qū)域如潔凈手術部等實行獨立運行控制。高效機房設計、負荷預測以及蓄冷、熱技術也被廣泛采用。此外，合同能源管理和專業(yè)運維也是節(jié)能的關鍵手段。另外，智慧化、數(shù)字化的自動控制技術，尤其以群智能為代表，也在節(jié)能方面發(fā)揮著重要作用。
針對當前的能源供應狀況，合理利用太陽能光伏等綠色電力，實現(xiàn)了更廣義的節(jié)能目標。
這些技術如何降低暖通空調系統(tǒng)的運行成本？
王玉來：首先，加強外墻等圍護結構的保溫隔熱可以減少能源消耗，從而降低系統(tǒng)運行的能耗成本。其次，提高暖通空調系統(tǒng)的能效也是降低成本的重要途徑。通過在谷電時段啟動備用機組進行蓄冷蓄熱、錯峰運行等措施，可以降低系統(tǒng)運行時的能耗，并減少對化石能源的依賴。尤其是在一些地區(qū)，如山東，夏季中午時段已出現(xiàn)“負電價”，這為系統(tǒng)的綠色節(jié)能運行提供了良好的機遇。
這些措施都有助于在實現(xiàn)“雙碳”目標的同時，實現(xiàn)更廣義的節(jié)能，從而降低暖通空調系統(tǒng)的運行成本。
醫(yī)院的暖通空調系統(tǒng)是否符合綠色建筑標準？
王玉來：由于各種原因所致，大部分醫(yī)院的暖通空調系統(tǒng)并不符合綠色建筑標準，綠色醫(yī)院建設任重而道遠。
03傳染病應對：特殊設計與應急措施
在面對傳染病爆發(fā)時，暖通空調系統(tǒng)如何應對空氣傳播病原體的問題？
王玉來：在面對傳染病爆發(fā)時，暖通空調系統(tǒng)采取了一系列應對措施。首先，系統(tǒng)會啟動疫情防控運行模式，從平時模式轉為疫情防控模式，全面實行新風運行，并增加排風量，智能化控制新排風及壓差。此外，通風空調系統(tǒng)的過濾器、消毒機的設置至關重要，這是保證醫(yī)院或感染病區(qū)安全運行的關鍵，應根據(jù)相關規(guī)范標準的規(guī)定嚴格執(zhí)行。
針對負壓隔離病房的情況，特別需要注意患者體質一般較弱，病房內可能散發(fā)致病病原體。因此，空調送風設粗、中、亞高效三級過濾，排風口設高效過濾器，并設置相應的保護措施。應由具備專業(yè)資質的第三方負責更換末端的過濾網及各類過濾器，并按照醫(yī)療廢物管理規(guī)定進行回收處理。
暖通空調系統(tǒng)采取了哪些緊急防護措施？
王玉來：一是院區(qū)實行分級分區(qū)防控，靈活轉換醫(yī)療工藝流程，根據(jù)疫情發(fā)展彈性調整，以應對不同程度的突發(fā)疫情；二是實施疫情模式轉換，能夠迅速實施，加強醫(yī)療設施內空氣流動，保證必要空間的空氣質量，有序控制和抑制病原體的傳播；三是空調系統(tǒng)采用回風濾網具備消毒功能，排風口安裝高效過濾器，經高效過濾后的排風達到排放標準；四是考慮必要的隔離措施，快速實施平疫模式轉換，以避免污染物通過空氣傳播，保護醫(yī)護人員的安全；五是針對常規(guī)空調機組難以適應快速平疫轉換的要求，建議開發(fā)和設計新型智能化控制和調節(jié)的數(shù)字化平疫轉換通風空調機組。
暖通空調系統(tǒng)的設計是否考慮到了傳染病防控的特殊需求？
王玉來：現(xiàn)如今新建的感染性病房樓在設計及建造階段幾乎都考慮到了平疫結合功能。例如，在末端風盤內設有紫外線消毒功能段，然而，實際運行效果難以確定，因為在平時運行時對疫時功能的演練幾乎沒有。因此，應加強日常維護保養(yǎng)和定期進行平疫結合功能轉換的演練。新建項目已普遍采用模塊化設計，可在48小時內完成模式切換。但需注意日常維護盲區(qū)：某省三甲醫(yī)院演練發(fā)現(xiàn)，60%的應急過濾裝置存在密封失效問題。建議建立季度功能性測試制度，并采用智能壓差傳感器實時監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)。
