建筑是我國能源消耗和碳排放的重要領(lǐng)域，其中公共建筑耗能更為突出。截至2018年，我國公共建筑面積占總量21.3%，運行能耗占比卻達(dá)到33.2%，因此公共建筑節(jié)能一直是建筑節(jié)能工作的重點。在去年4月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》中，規(guī)定公共建筑平均節(jié)能率72%，除嚴(yán)寒地區(qū)其他氣候區(qū)居住建筑平均節(jié)能率65%，公共建筑比居住建筑要求更高。

　　

　　而醫(yī)院建筑作為最特殊的公共建筑，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示耗能更是一般公共建筑的1.6-2倍，能源支出占醫(yī)院運行總費用30%以上。醫(yī)院場所聚集了大量身體弱勢的人群，他們對醫(yī)院冷暖環(huán)境是最基礎(chǔ)的需求。而隨著看病人群對醫(yī)院環(huán)境要求的不斷提高、醫(yī)療環(huán)境的不斷改善，醫(yī)院冷暖基礎(chǔ)配套也在向舒適、控菌等更高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，醫(yī)院耗能與日俱增。

　　

　　面對公共建筑節(jié)能的硬性規(guī)范與需求側(cè)的基礎(chǔ)保障問題，如何建設(shè)醫(yī)院冷暖設(shè)施成為了一個值得探討的問題。位于江西宜春市的靖安醫(yī)院，采用四季沐歌醫(yī)院場景解決方案，并結(jié)合項目情況定制化實施屋頂式空氣源熱泵冷暖能源站，為解決醫(yī)院冷暖問題提供了一個可供參考的實踐案例。

　　

　　一、項目背景 　　

　　自然地理環(huán)境上，江西靖安縣中醫(yī)院地處我國南方地區(qū)，氣候?qū)俦眮啛釒貪櫄夂颍募痉置?，歷年平均氣溫17℃；雨量充沛，歷年平均降水量為 17401 毫米；光照充足，霜期較短，歷年平均無霜期為274 天；一年多為西北風(fēng)，風(fēng)速偏小。

　　

　　建筑情況上，江西靖安縣中醫(yī)院新建院區(qū)總建筑面積約5.5萬㎡，院區(qū)包括住院樓、醫(yī)技樓、門診大樓、綜合樓、醫(yī)養(yǎng)康復(fù)中心、活動中心、健康保健中心、中醫(yī)醫(yī)療中心等多個建筑體，建筑體呈現(xiàn)多樣化。

　　二、用熱需求 　　

　　1、客戶需求：冬季供暖、夏季制冷；　　

　　2、用熱規(guī)模：集中供能面積4.6萬㎡；　　

　　3、設(shè)備配置：以空氣源熱泵為主機(jī)能源系統(tǒng)，以風(fēng)機(jī)盤管、新風(fēng)為末端系統(tǒng)（注：本次設(shè)計范圍不涉及末端設(shè)備）；　　

　　4、冷暖負(fù)荷：根據(jù)專業(yè)暖通設(shè)計要求，測算冷負(fù)荷3602kW；熱負(fù)荷2315kW。

　　三、能源站特點 　

　　1、選址位置：熱泵機(jī)組全部布置于醫(yī)技樓屋面　　

　　醫(yī)院類新建建筑，設(shè)置時需綜合考慮換熱站距離以減少管路輸送時的熱損，同時需要考慮噪音對病人及其家屬的影響。因此在能源站布置上，將機(jī)房設(shè)置于住院部地下室，空氣源熱泵機(jī)組布置于醫(yī)技樓屋面，集中供能水系統(tǒng)通過布置于機(jī)房內(nèi)分集水器各個支路向醫(yī)院用能區(qū)域供能。

　　

　　2、設(shè)備選型：低溫型空氣源熱泵機(jī)組+磁懸浮冷水機(jī)組　　

　　根據(jù)氣候特點及制熱量，匹配低溫型空氣源熱泵機(jī)組。依據(jù)冷熱需求，冬季供暖全部采用空氣源熱泵；夏季制冷優(yōu)先使用磁懸浮冷水機(jī)組，低溫型空氣源熱泵作為補充設(shè)備，在保證一定投資基礎(chǔ)上實現(xiàn)運行費用最低。

　　

　　3、控制系統(tǒng)：智能控制+群組控制方式，按需供熱　　

　　醫(yī)院新建院區(qū)為多功能建筑區(qū)，每個功能建筑、甚至每個房間在冬夏、時長、溫度等方面的用熱需求均有所不同。磁懸浮冷水機(jī)組配備智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動、定時開關(guān)機(jī)、部分負(fù)荷自調(diào)節(jié)、防凍保護(hù)等控制功能。所有空氣源熱泵機(jī)組以4-5臺為一組共分為 4 個群組，以群組為單位進(jìn)行啟停調(diào)節(jié)控制。

　　四、解決方案 　　

　　1、供熱系統(tǒng)：共設(shè)置19臺空氣源熱泵機(jī)組，單臺熱泵機(jī)組供熱量 152kW，熱泵機(jī)組總供熱能力 2888kW。冬季采暖時熱水供回水溫度 45/40℃。

　　

　　2、供冷系統(tǒng)：采用低溫型空氣源熱泵機(jī)組耦合磁懸浮冷水機(jī)組（醫(yī)院自行投資建設(shè)）的方案，通過2臺磁懸浮冷水機(jī)組與 19 臺空氣源熱泵機(jī)組將室內(nèi)熱量搬運至室外。其中磁懸浮冷水機(jī)組單臺供冷量 879kW，總供冷能力 1758kW；單臺熱泵機(jī)組供冷量132kW，熱泵機(jī)組總供熱能力 2508kW；能源站總冷源總供冷裝機(jī) 4266kW。夏季供冷時冷水供回水溫度 7/12℃。

　　

　　3、設(shè)備配置：19臺空氣源熱泵機(jī)組、4臺循環(huán)水泵、高位膨脹水箱

　　

　　4、控制系統(tǒng)：　

　?。?）采用綠色智慧能源管控平臺統(tǒng)籌供能系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備可靠、高效運行；確保供冷、供熱品質(zhì)； 　

　　（2）管控平臺可以提供系統(tǒng)優(yōu)化運行和能耗控制方案，進(jìn)行節(jié)能管理；實時監(jiān)控設(shè)備運行的有關(guān)信息，并進(jìn)行統(tǒng)計和分析；　　

　?。?）在能源站補水、空調(diào)系統(tǒng)供冷供熱、設(shè)備耗電等均設(shè)置相應(yīng)的能量計量裝置，將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析； 　　

　?。?）能源站供能系統(tǒng)依據(jù)用戶側(cè)的用能需求，合理調(diào)節(jié)系統(tǒng)出力，達(dá)到節(jié)能運行的目的； 　

　　（5）根據(jù)實時的冷、熱負(fù)荷的需求，系統(tǒng)合理確定優(yōu)先使用的供能設(shè)備；　　

　?。?）根據(jù)冷負(fù)荷的逐時變化，適當(dāng)開啟磁懸浮冷水機(jī)組，保證整個冷負(fù)荷的需求。根據(jù)熱負(fù)荷的逐時變化，適當(dāng)開啟空氣源熱泵機(jī)組，保證整個熱負(fù)荷的需求； 　　

　?。?）循環(huán)水泵變頻運行，減少供冷供熱系統(tǒng)輸送能耗。

　　五、經(jīng)濟(jì)效益 　　

　　項目工程2022年9月竣工，系統(tǒng)正處于運行監(jiān)測中。理論上，按照供暖面積4.6萬㎡、夏季制冷120天、冬季供熱90天以及當(dāng)?shù)氐碾妰r計算，靖安中醫(yī)院制冷費用在15.95元/㎡，冬季采暖費在14.86元/㎡左右，冬季供暖季能效可達(dá)3.5左右，最大程度保證供暖的高效性。同時高品質(zhì)的產(chǎn)品設(shè)備以及穩(wěn)定的能源站系統(tǒng)，達(dá)成運行時的節(jié)能高效性同時兼顧了投資的經(jīng)濟(jì)性。

　　通過創(chuàng)新設(shè)計和實施，四季沐歌為江西靖安縣中醫(yī)院設(shè)計實施冷暖能源站，應(yīng)用專業(yè)熱泵技術(shù)產(chǎn)品和控制系統(tǒng)，在滿足醫(yī)院手術(shù)區(qū)、病房區(qū)、檢查區(qū)等各功能區(qū)的基本用熱需求上，助力醫(yī)院節(jié)能降耗，為建設(shè)綠色醫(yī)院、推進(jìn)雙碳進(jìn)程貢獻(xiàn)力量。