近年來(lái)，我國(guó)醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)在醫(yī)療健康領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展，隨著醫(yī)療環(huán)境品質(zhì)化、綠色化需求的升級(jí)，該技術(shù)已成為提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量與公共衛(wèi)生安全的重要支撐。政策引導(dǎo)與科技創(chuàng)新雙輪驅(qū)動(dòng)下，行業(yè)正通過(guò)系統(tǒng)能效提升與智能化升級(jí)應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)。
為深入解析醫(yī)院暖通空調(diào)領(lǐng)域的技術(shù)革新與實(shí)踐路徑，筑醫(yī)臺(tái)融媒體特邀山東第一醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院后勤管理部主任王玉來(lái)進(jìn)行專題訪談，探討行業(yè)前沿趨勢(shì)與創(chuàng)新解決方案。
專家介紹
王玉來(lái)
山東第一醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院后勤管理部主任，正高級(jí)工程師
畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)，暖通空調(diào)工程碩士。在核心期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇。獲批專利7項(xiàng)，部分已在實(shí)際工程中應(yīng)用。獲山東省醫(yī)院協(xié)會(huì)后勤管理專委會(huì)2019年年會(huì)論文一等獎(jiǎng)。山東省首批綠色建筑標(biāo)識(shí)專家。山東省醫(yī)學(xué)會(huì)綠色醫(yī)院建設(shè)與后勤智慧管理高層論壇專家委員會(huì)特聘專家。全國(guó)衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)醫(yī)院節(jié)能減排分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)。山東省醫(yī)院等級(jí)評(píng)審專家。作為主要負(fù)責(zé)人獲得山東省委宣傳部、省住建廳、省衛(wèi)計(jì)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(shù)創(chuàng)新：智能化控制與舒適性提升
請(qǐng)您介紹一下目前醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)中的主要技術(shù)創(chuàng)新。
王玉來(lái)：現(xiàn)階段主要聚焦智能化控制體系構(gòu)建與系統(tǒng)能效優(yōu)化。通過(guò)負(fù)荷預(yù)判、數(shù)字孿生等技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)控，同時(shí)顛覆傳統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)理念，從單一設(shè)備能效轉(zhuǎn)向全系統(tǒng)能效比提升。例如，在"雙碳"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，需重新定義制冷機(jī)組設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，水蓄冷、冰蓄冷等儲(chǔ)能技術(shù)已突破夜間谷電限制，谷電窗口調(diào)整為日間10:00-15:00，這要求系統(tǒng)配置備用機(jī)組兼具蓄冷功能，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用。
如何通過(guò)先進(jìn)的傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制？
王玉來(lái)：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)感知室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)，構(gòu)建動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)模型。以門診大廳為例，系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)時(shí)人流量自動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)量，在保障CO?濃度低于800ppm的同時(shí)，維持30%以上新風(fēng)置換率。醫(yī)護(hù)工作區(qū)采用微正壓設(shè)計(jì)，配備獨(dú)立新風(fēng)機(jī)組與CO?監(jiān)測(cè)裝置，確保血氧飽和度與空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)，有效緩解醫(yī)護(hù)人員疲勞感。
舉例來(lái)說(shuō)，針對(duì)醫(yī)院門診樓大廳的就診等待人數(shù)，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)新風(fēng)量的大小，以確保滿足就診患者和醫(yī)護(hù)人員的新風(fēng)需求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。這種智能化的自動(dòng)化控制系統(tǒng)使得暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠更加高效地運(yùn)行，并根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整，提升了整體能效和舒適度。
請(qǐng)您介紹一下目前醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)中的主要技術(shù)創(chuàng)新。
王玉來(lái)：重點(diǎn)突破方向包括，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能提升、潔凈區(qū)域獨(dú)立控制系統(tǒng)、高效機(jī)房群控技術(shù)，以及基于AI的負(fù)荷預(yù)判算法。合同能源管理模式在大型醫(yī)院的應(yīng)用比例已達(dá)35%，結(jié)合光伏發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)，某三甲醫(yī)院實(shí)現(xiàn)年度能耗費(fèi)用下降22%。
在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過(guò)程中，暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)維面臨著革命性的變革。隨著以風(fēng)電光伏為代表的綠色能源大力發(fā)展，能源供應(yīng)形勢(shì)發(fā)生了根本性的改變。夏季制冷機(jī)組的設(shè)計(jì)原則需要進(jìn)一步探討和思考，而水蓄冷、冰蓄冷等儲(chǔ)能運(yùn)行模式也不再局限于夜間的谷電時(shí)段。現(xiàn)如今，谷電時(shí)段已轉(zhuǎn)變?yōu)榘滋?0:00至15:00，這也意味著備用機(jī)組的設(shè)計(jì)成為必然。同時(shí)，備用機(jī)組可作為蓄冷機(jī)組，在谷電時(shí)段運(yùn)行，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行效率。
這些技術(shù)創(chuàng)新如何提高患者和醫(yī)務(wù)人員的舒適感？
王玉來(lái)：提高患者和醫(yī)護(hù)人員的舒適感是暖通人追求的目標(biāo)。醫(yī)護(hù)辦公、生活區(qū)相對(duì)于周邊病區(qū)為微正壓狀態(tài)，該區(qū)域新風(fēng)系統(tǒng)為單獨(dú)的新風(fēng)機(jī)組，運(yùn)行調(diào)節(jié)靈活，設(shè)置CO2探測(cè)裝置，控制CO2濃度不超標(biāo)，保持該區(qū)域的高含氧量、空氣質(zhì)量，使醫(yī)護(hù)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(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面采用了哪些先進(jìn)技術(shù)？
王玉來(lái)：除了圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱外，特殊區(qū)域如潔凈手術(shù)部等實(shí)行獨(dú)立運(yùn)行控制。高效機(jī)房設(shè)計(jì)、負(fù)荷預(yù)測(cè)以及蓄冷、熱技術(shù)也被廣泛采用。此外，合同能源管理和專業(yè)運(yùn)維也是節(jié)能的關(guān)鍵手段。另外，智慧化、數(shù)字化的自動(dòng)控制技術(shù)，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(duì)當(dāng)前的能源供應(yīng)狀況，合理利用太陽(yáng)能光伏等綠色電力，實(shí)現(xiàn)了更廣義的節(jié)能目標(biāo)。
這些技術(shù)如何降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行成本？
王玉來(lái)：首先，加強(qiáng)外墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱可以減少能源消耗，從而降低系統(tǒng)運(yùn)行的能耗成本。其次，提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能效也是降低成本的重要途徑。通過(guò)在谷電時(shí)段啟動(dòng)備用機(jī)組進(jìn)行蓄冷蓄熱、錯(cuò)峰運(yùn)行等措施，可以降低系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的能耗，并減少對(duì)化石能源的依賴。尤其是在一些地區(qū)，如山東，夏季中午時(shí)段已出現(xiàn)“負(fù)電價(jià)”，這為系統(tǒng)的綠色節(jié)能運(yùn)行提供了良好的機(jī)遇。
這些措施都有助于在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更廣義的節(jié)能，從而降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
醫(yī)院的暖通空調(diào)系統(tǒng)是否符合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)？
王玉來(lái)：由于各種原因所致，大部分醫(yī)院的暖通空調(diào)系統(tǒng)并不符合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，綠色醫(yī)院建設(shè)任重而道遠(yuǎn)。
03傳染病應(yīng)對(duì)：特殊設(shè)計(jì)與應(yīng)急措施
在面對(duì)傳染病爆發(fā)時(shí)，暖通空調(diào)系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)空氣傳播病原體的問題？
王玉來(lái)：在面對(duì)傳染病爆發(fā)時(shí)，暖通空調(diào)系統(tǒng)采取了一系列應(yīng)對(duì)措施。首先，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)疫情防控運(yùn)行模式，從平時(shí)模式轉(zhuǎn)為疫情防控模式，全面實(shí)行新風(fēng)運(yùn)行，并增加排風(fēng)量，智能化控制新排風(fēng)及壓差。此外，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的過(guò)濾器、消毒機(jī)的設(shè)置至關(guān)重要，這是保證醫(yī)院或感染病區(qū)安全運(yùn)行的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。
針對(duì)負(fù)壓隔離病房的情況，特別需要注意患者體質(zhì)一般較弱，病房?jī)?nèi)可能散發(fā)致病病原體。因此，空調(diào)送風(fēng)設(shè)粗、中、亞高效三級(jí)過(guò)濾，排風(fēng)口設(shè)高效過(guò)濾器，并設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)措施。應(yīng)由具備專業(yè)資質(zhì)的第三方負(fù)責(zé)更換末端的過(guò)濾網(wǎng)及各類過(guò)濾器，并按照醫(yī)療廢物管理規(guī)定進(jìn)行回收處理。
暖通空調(diào)系統(tǒng)采取了哪些緊急防護(hù)措施？
王玉來(lái)：一是院區(qū)實(shí)行分級(jí)分區(qū)防控，靈活轉(zhuǎn)換醫(yī)療工藝流程，根據(jù)疫情發(fā)展彈性調(diào)整，以應(yīng)對(duì)不同程度的突發(fā)疫情；二是實(shí)施疫情模式轉(zhuǎn)換，能夠迅速實(shí)施，加強(qiáng)醫(yī)療設(shè)施內(nèi)空氣流動(dòng)，保證必要空間的空氣質(zhì)量，有序控制和抑制病原體的傳播；三是空調(diào)系統(tǒng)采用回風(fēng)濾網(wǎng)具備消毒功能，排風(fēng)口安裝高效過(guò)濾器，經(jīng)高效過(guò)濾后的排風(fēng)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；四是考慮必要的隔離措施，快速實(shí)施平疫模式轉(zhuǎn)換，以避免污染物通過(guò)空氣傳播，保護(hù)醫(yī)護(hù)人員的安全；五是針對(duì)常規(guī)空調(diào)機(jī)組難以適應(yīng)快速平疫轉(zhuǎn)換的要求，建議開發(fā)和設(shè)計(jì)新型智能化控制和調(diào)節(jié)的數(shù)字化平疫轉(zhuǎn)換通風(fēng)空調(diào)機(jī)組。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否考慮到了傳染病防控的特殊需求？
王玉來(lái)：現(xiàn)如今新建的感染性病房樓在設(shè)計(jì)及建造階段幾乎都考慮到了平疫結(jié)合功能。例如，在末端風(fēng)盤內(nèi)設(shè)有紫外線消毒功能段，然而，實(shí)際運(yùn)行效果難以確定，因?yàn)樵谄綍r(shí)運(yùn)行時(shí)對(duì)疫時(shí)功能的演練幾乎沒有。因此，應(yīng)加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)和定期進(jìn)行平疫結(jié)合功能轉(zhuǎn)換的演練。新建項(xiàng)目已普遍采用模塊化設(shè)計(jì)，可在48小時(shí)內(nèi)完成模式切換。但需注意日常維護(hù)盲區(qū)：某省三甲醫(yī)院演練發(fā)現(xiàn)，60%的應(yīng)急過(guò)濾裝置存在密封失效問題。建議建立季度功能性測(cè)試制度，并采用智能壓差傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)。
