醫院建筑的智能控制和綠色節能探討

任運業

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：我國建筑技術的發展，為人們提供了更加豐富的生產和生活體驗，人們對于環境也越來越重視，反映出我國的工業化和城市化進程都在不斷推進，尤其醫院已經作為綠色、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化方面來分析當前醫院建筑，以期推動醫院建筑的智能化和可持續化建設。

關鍵詞：醫院建筑，智能控制，綠色節能

0引言

現代醫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，醫院把智能建筑的理念應用到了醫院建筑上，以此提高醫院的工作效率；為病人帶來了便利，也給醫護人員提供了良好舒適的工作環境。

1綠色醫院和綠色醫院建筑

綠色醫院概念是在可持續發展的理念上提出的，為了實現醫院的可持續發展，創造良好的醫學環境，在現代科技和醫院現實條件結合的基礎上，更好地滿足現代生活的醫療保健需求。綠色醫院包括綠色建筑、綠色能源、綠色環境和綠色管理等。其中綠色醫院建筑是指在建筑使用壽命期限內，盡可能節約資源、保護環境和減少污染，從而為患者提供健康、舒適和安全的環境。其主要內容包括節能、節水、節材和環境保護。

2醫院建筑的智能控制

2.1樓宇自動控制系統

醫院建筑多具有面積大、樓宇多等特點，依靠智能化系統的應用實現智能控制，其中包括樓宇自動化系統。該系統可以對樓宇中所有的機電設備進行統一管理和控制，是智能化建筑的重要標志。對于用電需求很大的醫院，在設備管理上發揮了優勢，保證醫院正常工作的進行。

2.2照明節能控制系統

照明節能中應用的智能化控制系統主要采取調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，各方面提升節能管理效率。在完善照明系統中，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節，對系統開關設備實際開啟和閉合狀況進行控制，實現區域照明故障的自動化報警。當前照明系統中的調光控制，是技術人員在照明系統中配置調光裝置，再借助計算機系統對光線強弱度進行調整。調光控制系統能夠對照明管線以及控制系統進行有效應用，實現自動化和智能化管理，降低系統電力能耗。再借助調光系統在智能化系統的基礎上加強遠程監控，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信息智能引導及發布

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

2.4構建能耗分析平臺

針對綠色醫院建筑能源管理模式構建，在現有的管理工作規劃中，能夠將能耗分析平臺作為專門的要素進行構建，保障在其構建實施中，能夠為醫院建筑能源管理的科學性控制奠定基礎。在醫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，能夠實現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醫院建筑綠色節能措施

3.1環保、節能材料的運用

新型墻體材料——節能磚小型砌塊、墻體保溫、隔熱技術、節能門窗。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，自動調節遮陽、垂直遮陽技術減少有害熱輻射，降低空調能耗。在所做的夏熱冬暖地區外窗遮陽對建筑能耗影響的模擬中發現，當外窗綜合遮陽系數從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，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，遮陽對降低建筑能耗、提高室內居住舒適性有顯著的效果。

3.2節水和水資源利用

采用節水器具等。比如設置節水系統，采取措施避免管網漏損，根據功能進行用水計量裝置設置。在節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能的灌溉方式，空調循環冷卻水系統也要采取節水技術。另外還要加強對非傳統水資源的利用，比如收集利用蒸汽冷凝水，充分利用雨水對場地內綠化進行補水，利用生態技術提高水質等。

3.3環保節能技術在通風空調中的應用

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，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系統。據美國相關統計資料，地源熱泵的運行費用（采暖）比耗電空調節約百分之22到百分之25，比燃油、燃煤鍋爐運行費用節約百分之40到百分之60。

3.4加強節能技術應用

綠色醫院建筑節能管理者，在其管理工作的籌劃實施中，應該將節能管理技術與具體的建筑能源控制管理結合，從而促進醫院能耗管理水平的科學性提升。比如針對熱能的需求，由傳統的鍋爐供應，轉變為多途徑供應形式，利用太陽能、地熱等轉化能源，與現有的熱能供應體系整合，實現節能降耗。同時為了更好的將綠色醫院建筑能耗降低，需要針對醫院建設中的材料應用改進，以新型節能保溫材料代替老材料，為醫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，包括能源監控管理平臺和能耗分項計量平臺，這樣可以了解醫院的整體能耗情況，快速發現醫院的能耗異常部分，挖掘節能潛力，制定對應的規劃和制度。在能耗分項計量的前提下，構建能源監測系統，提供不間斷的計算機監測服務，獲取遠程統計能耗數據，評價能耗水平、管理運行模式，進而調整運行策略、優化系統運行，完善醫院管理部門的服務體系，保證節能效益。

4 AcrelEMS-MED醫院能源綜合管理平臺

4.1平臺拓撲圖

4.2醫院能耗管理系統解決方案

對建筑各類耗能設備能耗數據進行實時測量，對采集數據進行統計和分析。能夠合理的確定各科室建筑能耗經濟指標及績效考核指標，發現能源使用規律和能源浪費情況，提高人員主動節能的意識。

①搭建醫院智慧能源管理系統的基本框架，對各個用能環節進行實時監測；

②排碳數據化：通過系統可實現建筑單位內人均能耗分析（包括水、電、能量），實現低碳辦公數據化；

③區域能效比：實現建筑單位內區域能耗對比，方便能耗考核；

④同期能效比：實現同年、同期、同一區域能耗對比，方便節能數據分析；

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，實現能耗排名，增強全院工作人員的節能意識；

⑦對能耗的使用數據進行綜合的分析、統計、打印和查詢等功能，并根據能耗監測管理系統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；

⑧能耗數據采集，隨時查詢，并根據采集數據進行統計分析，監測異常能源用量，對能源智能儀表故障進行報警，提高系統信息化、自動化水平。

4.3醫院智能照明控制系統解決方案

醫院人流比較密集，科室較多，照明用電在醫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，在提升醫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智能照明控制系統可以實現場景控制、時間控制、區域控制、光照度感應控制以及紅外感應控制等多種控制方式，能有效避免公共區域的照明浪費，還可以幫助醫院管理照明。

系統在配電箱內的模塊主要有總線電源、開關驅動器、IP網關、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。有人經過可以設定紅外感應控制亮燈，人離開后在設定的時間內熄燈，智能面板等手動控制設備，可實現自動控制、現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，首先對我國的醫院建設現狀進行了簡單的概括，其次針對我國醫院建筑的相關設計規范等展開了描述，其中包括醫院建筑的概況、要素、基地選擇、平面設計以及布局規范等內容，將目光聚焦于我國醫院建筑的智能控制和綠色節能上，分別從智能控制和綠色節能的現狀、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院建筑的智能化和綠色節能化進程。

參考文獻：

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[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2020.06版．

[5]安科瑞用戶變電站變配電監控解決方案2021.10

作者簡介：

任運業，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司。