醫(yī)院建筑的智能控制和綠色節(jié)能探討

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：我國建筑技術的發(fā)展，為人們提供了更加豐富的生產(chǎn)和生活體驗，人們對于環(huán)境也越來越重視，反映出我國的工業(yè)化和城市化進程都在不斷推進，尤其醫(yī)院已經(jīng)作為綠色、智能建筑而存在，能夠為廣大患者提供更為良好的服務。下文從智能化和綠色可持續(xù)化方面來分析當前醫(yī)院建筑，以期推動醫(yī)院建筑的智能化和可持續(xù)化建設。

關鍵詞：醫(yī)院建筑，智能控制，綠色節(jié)能

0引言

現(xiàn)代醫(yī)院建筑智能化就是在進行改革的同時融入了先進的、智能化的因素，醫(yī)院把智能建筑的理念應用到了醫(yī)院建筑上，以此提高醫(yī)院的工作效率；為病人帶來了便利，也給醫(yī)護人員提供了良好舒適的工作環(huán)境。

1綠色醫(yī)院和綠色醫(yī)院建筑

綠色醫(yī)院概念是在可持續(xù)發(fā)展的理念上提出的，為了實現(xiàn)醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造良好的醫(yī)學環(huán)境，在現(xiàn)代科技和醫(yī)院現(xiàn)實條件結合的基礎上，更好地滿足現(xiàn)代生活的醫(yī)療保健需求。綠色醫(yī)院包括綠色建筑、綠色能源、綠色環(huán)境和綠色管理等。其中綠色醫(yī)院建筑是指在建筑使用壽命期限內(nèi)，盡可能節(jié)約資源、保護環(huán)境和減少污染，從而為患者提供健康、舒適和安全的環(huán)境。其主要內(nèi)容包括節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護。

2醫(yī)院建筑的智能控制

2.1樓宇自動控制系統(tǒng)

醫(yī)院建筑多具有面積大、樓宇多等特點，依靠智能化系統(tǒng)的應用實現(xiàn)智能控制，其中包括樓宇自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對樓宇中所有的機電設備進行統(tǒng)一管理和控制，是智能化建筑的重要標志。對于用電需求很大的醫(yī)院，在設備管理上發(fā)揮了優(yōu)勢，保證醫(yī)院正常工作的進行。

2.2照明節(jié)能控制系統(tǒng)

照明節(jié)能中應用的智能化控制系統(tǒng)主要采取調(diào)光控制和通斷控制兩種模式。通斷控制是通過照明接觸器及定時控制器等基礎元件，對建筑工程中各項自動化設備進行控制，各方面提升節(jié)能管理效率。在完善照明系統(tǒng)中，照明控制終端能夠結合用戶實際需求對光照強弱度進行調(diào)節(jié)，對系統(tǒng)開關設備實際開啟和閉合狀況進行控制，實現(xiàn)區(qū)域照明故障的自動化報警。當前照明系統(tǒng)中的調(diào)光控制，是技術人員在照明系統(tǒng)中配置調(diào)光裝置，再借助計算機系統(tǒng)對光線強弱度進行調(diào)整。調(diào)光控制系統(tǒng)能夠?qū)φ彰鞴芫€以及控制系統(tǒng)進行有效應用，實現(xiàn)自動化和智能化管理，降低系統(tǒng)電力能耗。再借助調(diào)光系統(tǒng)在智能化系統(tǒng)的基礎上加強遠程監(jiān)控，開關隔離亮燈模式，多方面提升建筑物中燈具的使用價值。

2.3信息智能引導及發(fā)布

醫(yī)院的信息導引及發(fā)布系統(tǒng)對建設智能化醫(yī)院十分重要，以“患者為主體"的理念充分體現(xiàn)了人性化設計?；颊呷メt(yī)院就診，對于醫(yī)院的就診流程以及醫(yī)院的具體布局不清楚，在就診時遇到許多不方便，同時會增加醫(yī)生護士的工作量。這個系統(tǒng)的設計是用數(shù)字媒體信息的發(fā)布的方式，控制信息發(fā)布的服務器通過網(wǎng)絡來控制終端的控制器，實現(xiàn)遠程操控，在多個顯示屏上播放。這些播放的內(nèi)容可以包括圖片、動畫、文本、PPT、視頻音頻等信號，輸出到LED等顯示屏。并且顯示患者排隊等候的信息，為就診提供便利。醫(yī)院建筑智能化系統(tǒng)的發(fā)展建設少不了建筑技術的應用，借力建筑信息模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物具有的真實信息，醫(yī)院的集成管理更為科學合理、綜合布線更為順暢，從而使得建筑質(zhì)量得到了更高的保障。

2.4構建能耗分析平臺

針對綠色醫(yī)院建筑能源管理模式構建，在現(xiàn)有的管理工作規(guī)劃中，能夠?qū)⒛芎姆治銎脚_作為專門的要素進行構建，保障在其構建實施中，能夠為醫(yī)院建筑能源管理的科學性控制奠定基礎。在醫(yī)院建設過程中對各供能的管道布設采集點，投入使用后對運行狀況分析，將其對應的分析結果匯總到專門的軟件平臺中，在該平臺的幫助分析下，能夠?qū)崿F(xiàn)整個建筑能耗管理的科學性，同時還能提升整個管理工作中的綜合性服務水平。

3醫(yī)院建筑綠色節(jié)能措施

3.1環(huán)保、節(jié)能材料的運用

新型墻體材料——節(jié)能磚小型砌塊、墻體保溫、隔熱技術、節(jié)能門窗。門窗作為建筑圍護結構中的重要組成部分，擔任了節(jié)能的重要任務。門窗面積占房屋建筑總面積的比例約為1/7，而門窗耗能卻占據(jù)了建筑耗能的1/2以上。門窗的合理應用對于綠色建筑具有舉足輕重的意義。建筑遮陽屋頂，自動調(diào)節(jié)遮陽、垂直遮陽技術減少有害熱輻射，降低空調(diào)能耗。在所做的夏熱冬暖地區(qū)外窗遮陽對建筑能耗影響的模擬中發(fā)現(xiàn)，當外窗綜合遮陽系數(shù)從0.9降低到0.3時，該建筑制冷能耗降低了整整30％，可見，夏熱冬暖地區(qū)，陽光透過窗口的輻射是夏季得熱的罪魁禍首，阻斷這一熱源應當成為建筑防熱的工作要點。在夏熱地區(qū)，遮陽對降低建筑能耗、提高室內(nèi)居住舒適性有顯著的效果。

3.2節(jié)水和水資源利用

采用節(jié)水器具等。比如設置節(jié)水系統(tǒng)，采取措施避免管網(wǎng)漏損，根據(jù)功能進行用水計量裝置設置。在節(jié)水器具使用上首先器具的用水效率要達到三級以上等級，其次關于綠化灌溉應采用有效節(jié)能的灌溉方式，空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)也要采取節(jié)水技術。另外還要加強對非傳統(tǒng)水資源的利用，比如收集利用蒸汽冷凝水，充分利用雨水對場地內(nèi)綠化進行補水，利用生態(tài)技術提高水質(zhì)等。

3.3環(huán)保節(jié)能技術在通風空調(diào)中的應用

為了加強建筑通風，在建筑空間設計時，結合一些功能空間（樓梯間、中庭），設計具備“煙囪效應"的屋頂，達到強化室內(nèi)通風的作用。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量，包括土壤、地下水、地表水等天然能源作為冬季熱源和夏季冷源，然后再由熱泵機組向建筑物供冷供熱的系統(tǒng)，是一種利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。據(jù)美國相關統(tǒng)計資料，地源熱泵的運行費用（采暖）比耗電空調(diào)節(jié)約百分之22到百分之25，比燃油、燃煤鍋爐運行費用節(jié)約百分之40到百分之60。

3.4加強節(jié)能技術應用

綠色醫(yī)院建筑節(jié)能管理者，在其管理工作的籌劃實施中，應該將節(jié)能管理技術與具體的建筑能源控制管理結合，從而促進醫(yī)院能耗管理水平的科學性提升。比如針對熱能的需求，由傳統(tǒng)的鍋爐供應，轉變?yōu)槎嗤緩焦问?，利用太陽能、地熱等轉化能源，與現(xiàn)有的熱能供應體系整合，實現(xiàn)節(jié)能降耗。同時為了更好的將綠色醫(yī)院建筑能耗降低，需要針對醫(yī)院建設中的材料應用改進，以新型節(jié)能保溫材料代替老材料，為醫(yī)院建設能源管理提供保障。提升能源管理效果的基礎是構建能耗分項計量系統(tǒng)，包括能源監(jiān)控管理平臺和能耗分項計量平臺，這樣可以了解醫(yī)院的整體能耗情況，快速發(fā)現(xiàn)醫(yī)院的能耗異常部分，挖掘節(jié)能潛力，制定對應的規(guī)劃和制度。在能耗分項計量的前提下，構建能源監(jiān)測系統(tǒng)，提供不間斷的計算機監(jiān)測服務，獲取遠程統(tǒng)計能耗數(shù)據(jù)，評價能耗水平、管理運行模式，進而調(diào)整運行策略、優(yōu)化系統(tǒng)運行，完善醫(yī)院管理部門的服務體系，保證節(jié)能效益。

4 AcrelEMS-MED醫(yī)院能源綜合管理平臺

4.1平臺拓撲圖

4.2醫(yī)院能耗管理系統(tǒng)解決方案

對建筑各類耗能設備能耗數(shù)據(jù)進行實時測量，對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。能夠合理的確定各科室建筑能耗經(jīng)濟指標及績效考核指標，發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費情況，提高人員主動節(jié)能的意識。

①搭建醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)的基本框架，對各個用能環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測；

②排碳數(shù)據(jù)化：通過系統(tǒng)可實現(xiàn)建筑單位內(nèi)人均能耗分析（包括水、電、能量），實現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化；

③區(qū)域能效比：實現(xiàn)建筑單位內(nèi)區(qū)域能耗對比，方便能耗考核；

④同期能效比：實現(xiàn)同年、同期、同一區(qū)域能耗對比，方便節(jié)能數(shù)據(jù)分析；

⑤能耗評估管理：按照能源消耗定額標準約束值、標準值、引導值進行分析單位面積能耗和人均能耗指標；

⑥能耗競爭排名：各個科室能耗對比，實現(xiàn)能耗排名，增強全院工作人員的節(jié)能意識；

⑦對能耗的使用數(shù)據(jù)進行綜合的分析、統(tǒng)計、打印和查詢等功能，并根據(jù)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報表的打印。為能耗運營管理部門提供可靠的依據(jù)；

⑧能耗數(shù)據(jù)采集，隨時查詢，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，監(jiān)測異常能源用量，對能源智能儀表故障進行報警，提高系統(tǒng)信息化、自動化水平。

4.3醫(yī)院智能照明控制系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院人流比較密集，科室較多，照明用電在醫(yī)院電能消耗中約占到百分之15左右。所以合理使用照明控制系統(tǒng)，在提升醫(yī)生和患者的體驗情況下大程度使用自然光照明，通過感應控制做到人來燈亮，人走燈滅或保持地強度照明，盡量解決照明用電。

ASL1000智能照明控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)場景控制、時間控制、區(qū)域控制、光照度感應控制以及紅外感應控制等多種控制方式，能有效避免公共區(qū)域的照明浪費，還可以幫助醫(yī)院管理照明。

系統(tǒng)在配電箱內(nèi)的模塊主要有總線電源、開關驅(qū)動器、IP網(wǎng)關、耦合器、干接點輸入模塊等。這些模塊使用35mm標準導軌安裝。

安裝在控制現(xiàn)場的模塊主要有光照度傳感器、紅外傳感器和智能面板。有人經(jīng)過可以設定紅外感應控制亮燈，人離開后在設定的時間內(nèi)熄燈，智能面板等手動控制設備，可實現(xiàn)自動控制、現(xiàn)場控制和值班室遠程控制相結合。

5結束語

文章從智能化和綠色化方面展開介紹，首先對我國的醫(yī)院建設現(xiàn)狀進行了簡單的概括，其次針對我國醫(yī)院建筑的相關設計規(guī)范等展開了描述，其中包括醫(yī)院建筑的概況、要素、基地選擇、平面設計以及布局規(guī)范等內(nèi)容，將目光聚焦于我國醫(yī)院建筑的智能控制和綠色節(jié)能上，分別從智能控制和綠色節(jié)能的現(xiàn)狀、策略以及意義三方面展開分析，希望可以在一定程度上推動我國醫(yī)院建筑的智能化和綠色節(jié)能化進程。

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作者簡介：

任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。