廣東省第二人民醫(yī)院多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能管理實踐
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廣州第二人民醫(yī)院作為區(qū)域重要的醫(yī)療服務機構,建筑規(guī)模大、功能分區(qū)復雜,多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)覆蓋門診、住院、醫(yī)技、辦公等多個區(qū)域。長期以來,醫(yī)院面臨 “保障環(huán)境品質(zhì)” 與 “
廣東省第二人民醫(yī)院多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能管理實踐:基于廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的綠色醫(yī)療探索
一、醫(yī)療建筑節(jié)能的迫切性與廣州第二人民醫(yī)院的需求
在 “雙碳” 目標背景下,醫(yī)療建筑作為能源密集型公共建筑,其節(jié)能改造與運營管理備受關注。醫(yī)院需為患者、醫(yī)護人員提供恒溫恒濕、空氣潔凈的環(huán)境,空調(diào)系統(tǒng)作為核心用能設備,能耗占比往往超過建筑總能耗的 40%。
廣州第二人民醫(yī)院作為區(qū)域重要的醫(yī)療服務機構,建筑規(guī)模大、功能分區(qū)復雜,多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)覆蓋門診、住院、醫(yī)技、辦公等多個區(qū)域。長期以來,醫(yī)院面臨 “保障環(huán)境品質(zhì)” 與 “控制能源消耗” 的雙重挑戰(zhàn):傳統(tǒng)多聯(lián)機缺乏集中化、智能化管控,各區(qū)域空調(diào)運行依賴人工經(jīng)驗,存在制冷 / 制熱過度、設備空載運行、故障發(fā)現(xiàn)滯后等問題,既造成能源浪費,也影響運維效率。為破解這一困局,醫(yī)院引入廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng),探索醫(yī)療場景下空調(diào)系統(tǒng)的精細化節(jié)能管理路徑。
二、廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的技術架構與核心能力
(一)系統(tǒng)拓撲與數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)邏輯
廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)構建了 “終端設備 - 數(shù)據(jù)采集 - 網(wǎng)絡傳輸 - 平臺分析 - 智能調(diào)控” 的完整閉環(huán)(結合 “產(chǎn)品使用拓撲圖” 可見):醫(yī)院多聯(lián)機系統(tǒng)的每臺室外機均配套獨立電表,實時采集能耗數(shù)據(jù);電表通過通訊線路將數(shù)據(jù)傳輸至交換機,再經(jīng)網(wǎng)絡匯聚到服務器進行存儲與分析;服務器端搭載的節(jié)能控制平臺,集成物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析與智能算法模型,可對多聯(lián)機運行狀態(tài)、能耗水平進行多維度解析;管理人員通過 PC 端或手機端的可視化界面,遠程查看系統(tǒng)運行參數(shù)、能耗趨勢,并執(zhí)行調(diào)控指令,實現(xiàn) “分散設備、集中管控”。
(二)核心技術模塊
1. 物聯(lián)網(wǎng)感知與互聯(lián)技術
廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)通過工業(yè)級傳感器、智能電表等硬件,實現(xiàn)對多聯(lián)機空調(diào) “能量流” 與 “運行狀態(tài)流” 的全面感知。除能耗數(shù)據(jù)外,還可采集環(huán)境溫濕度、設備壓縮機頻率、風機轉(zhuǎn)速、冷媒壓力等關鍵參數(shù),為智能調(diào)控提供多維度依據(jù)。設備間通過穩(wěn)定的網(wǎng)絡協(xié)議(如 TCP/IP、Modbus 等)互聯(lián),確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性與可靠性。
2. 大數(shù)據(jù)分析與節(jié)能算法
平臺內(nèi)置算法模型,基于醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據(jù)與場景需求,建立能耗預測、負荷匹配等模型。例如,通過分析門診區(qū)域 “早高峰 - 平峰 - 晚高峰” 的人流變化規(guī)律,結合室外氣象參數(shù)(溫度、濕度、日照),提前預判空調(diào)負荷需求,動態(tài)調(diào)整多聯(lián)機的運行模式(如變頻調(diào)節(jié)、分區(qū)啟停),使空調(diào)輸出與實際需求精準匹配。
3. 智能調(diào)控與場景化管理
廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)支持 “場景化預設 + 動態(tài)優(yōu)化” 的調(diào)控模式。針對醫(yī)院不同區(qū)域(如門診大廳、ICU 病房、檢驗科)的功能屬性與環(huán)境要求,預設專屬的空調(diào)運行策略(包括溫度區(qū)間、風速、除濕率等參數(shù));同時,算法會根據(jù)實時數(shù)據(jù)反饋,對預設策略進行微調(diào)整,兼顧 “環(huán)境舒適性” 與 “能源效率”。
三、廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)在廣東省第二人民醫(yī)院的部署與集成實踐
(一)現(xiàn)有多聯(lián)機系統(tǒng)的適配與改造
醫(yī)院原有多聯(lián)機空調(diào)品牌多、型號雜,且部分設備已運行多年。廣州派谷技術團隊首先對全樓多聯(lián)機進行全面普查,梳理設備的通訊協(xié)議、控制接口等技術參數(shù),通過加裝通訊模塊、調(diào)試接口協(xié)議,實現(xiàn)新老設備與廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的兼容互聯(lián)。同時,為每臺室外機精準匹配智能電表,確保能耗數(shù)據(jù)采集的唯一性與準確性,電表的安裝嚴格遵循電氣規(guī)范,兼顧數(shù)據(jù)精度與設備安全。
(二)網(wǎng)絡架構與平臺搭建
廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)采用 “分層分布式” 網(wǎng)絡架構:現(xiàn)場設備層(室外機、電表、傳感器)通過總線或無線方式連接至區(qū)域交換機;匯聚層交換機將各區(qū)域數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳至醫(yī)院機房的服務器;應用層則通過醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡,向 PC 端管理平臺與手機端小程序推送數(shù)據(jù)與控制界面。服務器端部署的節(jié)能控制平臺,具備強大的算力與存儲能力,可支撐海量數(shù)據(jù)的實時處理與長期留存,為后續(xù)能耗分析與策略優(yōu)化提供數(shù)據(jù)底座。
(三)多終端協(xié)同與權限管理
為滿足醫(yī)院不同崗位的管理需求,廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)設置了分級權限:后勤運維人員擁有最高權限,可查看全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、執(zhí)行調(diào)控指令、設置策略參數(shù);科室管理人員可查看本科室區(qū)域的空調(diào)運行與能耗情況,提出場景調(diào)整建議;普通醫(yī)護人員可通過簡潔界面查看所在區(qū)域空調(diào)狀態(tài),反饋環(huán)境舒適度問題。PC 端平臺側(cè)重 “全面監(jiān)測與深度分析”,手機端小程序則突出 “移動化、輕量化”,方便運維人員隨時隨地響應異常情況。
四、全場景智能調(diào)控:從門診到住院的節(jié)能實踐(基于廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng))
(一)門診區(qū)域:動態(tài)匹配人流與負荷
門診大廳是醫(yī)院人流最密集的區(qū)域之一,且人流隨時段波動顯著(如早晨掛號高峰、中午短暫低谷)。廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)通過智能算法,將人流監(jiān)測數(shù)據(jù)(或結合預約掛號系統(tǒng)的人流預測)與空調(diào)運行聯(lián)動:高峰時段,提前提升空調(diào)制冷 / 制熱功率,確保環(huán)境快速達到舒適溫度;平峰時段,自動降低功率或調(diào)整送風角度,避免 “過度制冷 / 制熱”;夜間門診停診后,系統(tǒng)按預設策略進入 “節(jié)能待機” 模式,僅維持必要的通風與基礎溫濕度,大幅減少夜間空載能耗。
以夏季為例,傳統(tǒng)模式下門診大廳空調(diào)常因人工設置固定參數(shù),導致上午 10 點后人流減少但空調(diào)仍滿負荷運行;而在廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)調(diào)控下,空調(diào)輸出功率隨人流逐步降低,既保證患者與醫(yī)護人員體感舒適,又避免能源的無效消耗。
(二)住院病區(qū):分區(qū)精準保障醫(yī)療環(huán)境
住院病區(qū)對環(huán)境穩(wěn)定性要求更高,且不同病房(普通病房、VIP 病房、重癥監(jiān)護室)的溫濕度、潔凈度標準存在差異。廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)采用 “分區(qū)控制 + 個性化策略”:
• 重癥監(jiān)護室(ICU):因醫(yī)療設備散熱與患者病情需求,需維持恒定的低溫(如 24℃左右)與低濕度。系統(tǒng)實時監(jiān)測 ICU 內(nèi)的溫濕度與設備散熱情況,動態(tài)調(diào)整空調(diào)的制冷量與除濕量,確保環(huán)境參數(shù)始終符合醫(yī)療規(guī)范,同時避免因參數(shù)過度偏離導致的能耗激增。
• 普通病房:患者活動規(guī)律(如白天起床活動、夜間休息)與醫(yī)護查房節(jié)奏成為空調(diào)調(diào)控的重要依據(jù)。廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)通過學習歷史數(shù)據(jù),在患者休息時段自動將溫度微調(diào)至更適合睡眠的區(qū)間(如夏季從 25℃微調(diào)至 26℃),并降低風機轉(zhuǎn)速以減少噪音,既節(jié)能又提升患者休息質(zhì)量。
此外,病區(qū)走廊、護士站等公共區(qū)域,系統(tǒng)根據(jù)人員流動的實時監(jiān)測(如通過紅外傳感器),實現(xiàn) “人來開機、人走節(jié)能” 的智能啟停,避免長期無人時空調(diào)空轉(zhuǎn)。
(三)醫(yī)技科室:兼顧設備散熱與環(huán)境需求
影像科(如 CT、MRI 室)、檢驗科等醫(yī)技科室,不僅有人員環(huán)境需求,還存在大型醫(yī)療設備的散熱問題。以 MRI 室為例,設備運行時會釋放大量熱量,若空調(diào)制冷不足,可能影響設備精度甚至壽命。廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)通過對設備運行狀態(tài)的聯(lián)動監(jiān)測(如與設備管理系統(tǒng)對接,獲取設備啟停信號),在設備運行時自動提升空調(diào)制冷功率,針對性散熱;設備停機后,空調(diào)逐步恢復常規(guī)運行模式,實現(xiàn) “設備散熱需求 - 空調(diào)供給” 的精準匹配,既保障設備可靠運行,又避免能源浪費。
(四)行政辦公與公共區(qū)域:時段化節(jié)能策略
行政辦公區(qū)、會議室、電梯廳等公共區(qū)域,使用時段相對固定。廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)通過 “定時任務 + 感應調(diào)節(jié)” 實現(xiàn)節(jié)能:工作日上班前,空調(diào)自動啟動,提前將環(huán)境調(diào)至舒適溫度;下班前,逐步降低功率,下班后進入 “待機通風” 模式;周末或節(jié)假日,根據(jù)預約使用情況(如會議室預約),按需啟動部分區(qū)域空調(diào),其余區(qū)域保持關閉或最小能耗運行。這種時段化策略,讓公共區(qū)域空調(diào)從 “全天運行” 轉(zhuǎn)變?yōu)?“按需運行”,能源利用效率顯著提升。
五、能耗監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析:從 “被動運維” 到 “主動節(jié)能”(依托廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng))
(一)全維度能耗可視化
廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)將每臺室外機、每個區(qū)域的能耗數(shù)據(jù)以圖表形式直觀呈現(xiàn),包括實時功率、當日能耗、月度能耗趨勢等。后勤管理人員可通過 PC 端平臺,清晰看到各科室、各區(qū)域的能耗分布,快速識別 “高能耗區(qū)域” 與 “異常能耗點”。例如,若某住院樓層的能耗顯著高于同類樓層,管理人員可深入查看該樓層空調(diào)運行參數(shù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),排查是人流異常、設備故障還是調(diào)控策略不合理導致。
(二)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的節(jié)能優(yōu)化
平臺基于歷史能耗數(shù)據(jù)與運行參數(shù),進行多維度分析:
• 能效對標分析:將不同室外機、不同區(qū)域的能效比(能耗與制冷 / 制熱量的比值)進行橫向?qū)Ρ龋页瞿苄偷脑O備或區(qū)域,分析原因(如設備老化、濾網(wǎng)堵塞、調(diào)控策略不當),并制定針對性優(yōu)化措施。
• 負荷 - 能耗關聯(lián)分析:挖掘空調(diào)負荷(如制冷量需求)與實際能耗的關聯(lián)規(guī)律,優(yōu)化 “負荷 - 能耗” 匹配曲線,使空調(diào)在不同負荷下都能保持較高能效。
• 氣象 - 能耗耦合分析:結合室外溫度、濕度、日照等氣象參數(shù),分析其對空調(diào)能耗的影響,優(yōu)化不同氣象條件下的空調(diào)運行策略,例如夏季高溫時段提前調(diào)整制冷參數(shù),減少能耗峰值。
通過這些分析,廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)能自動生成 “節(jié)能優(yōu)化建議”,供后勤團隊參考,將節(jié)能從 “經(jīng)驗驅(qū)動” 轉(zhuǎn)變?yōu)?“數(shù)據(jù)驅(qū)動”。
(三)故障預警與預防性運維
傳統(tǒng)模式下,空調(diào)故障往往在影響使用后才被發(fā)現(xiàn),維修過程中設備閑置或低效運行也會造成能源浪費。廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)通過對設備運行參數(shù)的實時監(jiān)測(如壓縮機電流、冷媒壓力、風機振動值等),結合算法模型,可提前識別故障前兆(如壓縮機異常磨損導致的電流波動、冷媒泄漏導致的壓力下降),并通過平臺或手機端小程序向運維人員推送預警信息。運維人員可在故障擴大前進行檢修,不僅縮短設備停機時間,也避免了故障狀態(tài)下空調(diào)的高能耗、低效率運行,從 “被動維修” 升級為 “預防性運維”。
六、節(jié)能管理機制建設:技術與管理的協(xié)同發(fā)力(圍繞廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng))
(一)運維團隊的能力升級
引入廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)后,醫(yī)院對后勤運維人員開展了專項培訓,內(nèi)容涵蓋系統(tǒng)操作、數(shù)據(jù)分析、節(jié)能策略設置等。通過培訓,運維人員從 “傳統(tǒng)設備操作工” 轉(zhuǎn)變?yōu)?“智能系統(tǒng)管理員”,能夠熟練運用系統(tǒng)數(shù)據(jù)排查問題、優(yōu)化策略。同時,醫(yī)院建立了 “日常巡檢 + 系統(tǒng)監(jiān)測” 的雙重運維機制:日常巡檢側(cè)重設備物理狀態(tài)(如濾網(wǎng)清潔、管道漏水),系統(tǒng)監(jiān)測則聚焦運行參數(shù)與能耗數(shù)據(jù),兩者結合確??照{(diào)系統(tǒng)全維度可靠運行。
(二)跨部門協(xié)同的節(jié)能文化
節(jié)能并非后勤部門的 “獨角戲”,而是需要醫(yī)療科室、行政部門的協(xié)同參與。醫(yī)院通過內(nèi)部宣傳(如在辦公區(qū)、病房區(qū)張貼節(jié)能小貼士)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享(向科室反饋所在區(qū)域能耗情況)等方式,引導醫(yī)護人員、行政人員關注空調(diào)節(jié)能。例如,當科室發(fā)現(xiàn)自身區(qū)域能耗偏高時,會主動與后勤部門溝通,共同分析原因(如是否存在不必要的空調(diào)常開情況),形成 “人人參與節(jié)能” 的文化氛圍。
(三)動態(tài)優(yōu)化的節(jié)能策略管理
節(jié)能策略并非一成不變。醫(yī)院建立了 “季度評估、年度優(yōu)化” 的策略更新機制:每季度末,后勤團隊結合廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析、科室反饋與季節(jié)變化,對各區(qū)域空調(diào)運行策略進行評估調(diào)整;每年末,總結全年運行數(shù)據(jù),基于年度能耗趨勢、設備老化情況與醫(yī)療需求變化,對系統(tǒng)參數(shù)、場景策略進行全面優(yōu)化,確保節(jié)能管理始終貼合醫(yī)院實際運營需求。
七、應用成效與行業(yè)示范意義(基于廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng))
(一)能源效率與環(huán)境品質(zhì)的雙重提升
通過廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的應用,廣州第二人民醫(yī)院在保障各區(qū)域環(huán)境舒適度的前提下,空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率顯著提升。原本因人工調(diào)控不精準導致的 “過度用能”“無效用能” 大幅減少,設備運行更貼合實際需求?;颊吲c醫(yī)護人員的反饋顯示,空調(diào)環(huán)境的穩(wěn)定性、舒適度明顯改善,如病房溫度波動更小、門診大廳空調(diào)風力更柔和且溫度適宜,間接提升了醫(yī)療服務的體驗感。
(二)運維效率與管理水平的升級
故障預警機制的建立,使空調(diào)設備故障的發(fā)現(xiàn)與處理時間大幅縮短,設備運維的計劃性、主動性顯著增強,減少了因突發(fā)故障對醫(yī)療工作的干擾。同時,能耗數(shù)據(jù)的可視化與數(shù)據(jù)分析能力,讓后勤管理從 “模糊化” 轉(zhuǎn)變?yōu)?“精細化”,管理人員對空調(diào)系統(tǒng)的能耗分布、運行規(guī)律有了更清晰的認知,管理決策更科學。
(三)對醫(yī)療行業(yè)節(jié)能的示范價值
廣州第二人民醫(yī)院的實踐,為醫(yī)療建筑多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能管理提供了可借鑒的范例:醫(yī)療建筑因功能復雜、環(huán)境要求高,空調(diào)節(jié)能往往面臨 “不敢調(diào)”“不會調(diào)” 的困境,而通過廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的精準調(diào)控與數(shù)據(jù)驅(qū)動的管理優(yōu)化,能夠在保障醫(yī)療環(huán)境的前提下實現(xiàn)顯著節(jié)能。這一模式可推廣至更多綜合醫(yī)院、專科醫(yī)院,助力醫(yī)療行業(yè)整體向綠色低碳轉(zhuǎn)型,契合 “健康中國” 與 “雙碳目標” 的雙重戰(zhàn)略需求。
八、結語:醫(yī)療建筑節(jié)能的未來趨勢
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術的不斷發(fā)展,醫(yī)療建筑的節(jié)能管理將朝著 “更智能、更協(xié)同、更精準” 的方向演進。廣州第二人民醫(yī)院與廣州派谷電子的合作實踐表明,廣州派谷多聯(lián)機空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)不僅是一套技術工具,更是醫(yī)院能源管理體系升級的 “催化劑”—— 它將設備、數(shù)據(jù)、人員、管理深度融合,實現(xiàn)了 “節(jié)能” 與 “服務” 的平衡。未來,此類系統(tǒng)將會與醫(yī)院整體能源管理平臺(如照明、電梯、醫(yī)療設備能耗管理)進一步整合,構建醫(yī)療建筑的 “綜合智慧能源管理體系”,為綠色醫(yī)療建筑的發(fā)展注入更多動能。