“十四五”期間，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》，指出實施綠色高效制冷行動，以建筑中央空調(diào)等為重點，更新升級制冷技術(shù)、設(shè)備，優(yōu)化負荷供需匹配，大幅提升制冷系統(tǒng)能效水平。

作為國家中醫(yī)藥綜合改革試驗區(qū)的匠心力作，深圳市中醫(yī)院光明院區(qū)是國內(nèi)單體規(guī)模最大的中醫(yī)院。華康醫(yī)療承建光明院區(qū)醫(yī)療凈化項目，包含28間手術(shù)室、23床ICU等科室，共計13466平方米建筑面積的凈化空調(diào)系統(tǒng)，包括其凈化機房、制冷機房。

深圳市中醫(yī)院光明院區(qū)

為提升制冷能效，貫徹綠色發(fā)展理念，華康醫(yī)療精心策劃，全程參與空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與施工，在技術(shù)上創(chuàng)新，在設(shè)計和施工上變革，探索出裝配式制冷機房高效“智”造經(jīng)驗，為醫(yī)療潔凈環(huán)境保駕護航，助力“雙碳”進程。

一、深化設(shè)計：一站式集約化制冷機房

1、機房概況

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本項目制冷機房位于地下二層，面積約500平米，其中冷源由三臺高效變頻離心式冷水機組（500RT）提供（屋頂配置三臺500m³/h冷卻塔），熱源由屋面兩臺高效風(fēng)冷螺桿式熱泵機組（228RT）提供，8臺大型水泵，300多個大型閥門部件，1400多米大型管道，管道最大直徑DN500，設(shè)備管件總重量超400噸；制冷機房同時設(shè)有智能化群控系統(tǒng)，保障了內(nèi)科中心、外科中心、婦兒中心等整個凈化區(qū)域冷熱源系統(tǒng)安全、高效、節(jié)能運行。

2、建設(shè)難度

內(nèi)科樓屋面機組

地下二層制冷機房

五樓凈化空調(diào)機房

?交叉施工：多專業(yè)交叉施工，管線排布錯綜復(fù)雜，相互協(xié)作配合要求高，施工組織難度高；與總包共用機房，設(shè)備較多，現(xiàn)場施工空間受限，運輸通道不便，整體把控難度較大。

?工藝要求：該項目為國內(nèi)單體規(guī)模最大的中醫(yī)院（項目總建筑面積約44萬平方米）、深圳市重點民生工程，且制冷機房涉及整個凈化區(qū)域冷熱源系統(tǒng)，對工藝水平和施工質(zhì)量要求極高。

屋面機組

?機組吊裝：需要將2臺風(fēng)冷熱泵機組、3臺冷卻塔和2臺膨脹水箱吊至80米高的內(nèi)科樓屋面，起重機距離內(nèi)科樓水平距離43米，所有設(shè)備需一次安裝到位，其中風(fēng)冷熱泵機組吊裝至屋面后距離最終就位點仍有一段水平運輸距離，屋面基礎(chǔ)管道較多，挪移空間有限。

3、技術(shù)方案

為提高冷熱源系統(tǒng)效率，滿足醫(yī)療凈化環(huán)境要求，華康醫(yī)療基于制冷機房頂面空間、設(shè)備位置、裝飾飾面排版等建設(shè)要求，在設(shè)計、施工、使用、運維等環(huán)節(jié)綜合采用BIM與機電管線預(yù)制化裝配施工相結(jié)合的技術(shù)方案，為項目建設(shè)提質(zhì)增效。

變頻離心式冷水機組

分集水器

?設(shè)備選型：選用高效變頻離心式冷水機組，利用BIM建立設(shè)備模型，冷卻水泵、冷凍水泵均采用綜合變頻控制技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)場吊裝和運輸條件，科學(xué)匹配集水器、分水器等模塊大小。

?能效模擬：依據(jù)相應(yīng)的設(shè)備選型和醫(yī)院全年負荷需求，建立數(shù)字模型，確定系統(tǒng)最優(yōu)運行參數(shù)并持續(xù)優(yōu)化控制。

?群控系統(tǒng)：制冷機房設(shè)置群控系統(tǒng)，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)智能化運行管理，根據(jù)不同工況，實時監(jiān)控及調(diào)節(jié)設(shè)備投入，最大限度地減少能源消耗，提高管理效率。

屋面機組吊裝現(xiàn)場

?機組吊裝：針對屋面機組吊裝問題，技術(shù)團隊結(jié)合現(xiàn)場勘測數(shù)據(jù)和安全吊裝環(huán)境要求，制定風(fēng)冷熱泵機組吊裝專項方案，使用450t大型汽車吊進行吊裝。此外，制定風(fēng)冷熱泵機組屋面挪移施工方案，在花架梁上固定電動葫蘆并吊起設(shè)備，再用前方固定的電動葫蘆進行拖拽，使用7臺10t電動葫蘆以及12名專業(yè)吊裝工人相互配合進行吊裝，成功將2臺風(fēng)冷熱泵機組轉(zhuǎn)移搬運至屋面2層花架的設(shè)備就位點上。

二、綠色裝配：BIM＋裝配式技術(shù)交底

華康醫(yī)療應(yīng)用“BIM＋裝配式”技術(shù)，細化制冷機房三維建筑信息模型，優(yōu)化調(diào)整構(gòu)造方式，突破傳統(tǒng)施工做法采用裝配式工藝，工廠精確預(yù)制，現(xiàn)場無縫組對，14天裝配實現(xiàn)機房完美落地，有效提高施工質(zhì)量和效率，賦能綠色建造和可持續(xù)發(fā)展。

基于BIM技術(shù)深化設(shè)計的裝配式制冷機房演示動畫

1、技術(shù)特點

?BIM設(shè)計合理化：裝配式制冷機房由BIM統(tǒng)一深化出圖，模型精度達LOD 450，全過程跟進，并1:1構(gòu)建機房三維模型，優(yōu)化調(diào)整管線排布、構(gòu)造方式、工藝工序，同時預(yù)留安裝和檢修空間。

?工廠預(yù)制標(biāo)準化：將優(yōu)化設(shè)計后的圖紙和模型拆解成多個單元結(jié)構(gòu)，分區(qū)分段形成加工件生產(chǎn)圖紙，各加工件及其組合單元均編設(shè)二維碼，按照管線預(yù)制加工圖的精確度，工廠進行標(biāo)準化預(yù)制。

?運輸裝配模塊化：結(jié)合BIM出具的模塊裝配圖，按照既定的施工工序流程，現(xiàn)場進行各單元積木搭接式無縫組對裝配，增強了機房結(jié)構(gòu)靈活性和可擴展性。

2、工藝流程

工藝流程

落地實景

①BIM設(shè)計先行

利用BIM技術(shù)對各專業(yè)深化設(shè)計初步成果進行優(yōu)化，深化管線綜合排布，模擬空間布置，形成綜合平面圖、綜合管線圖，單專業(yè)管線平面圖，深化后的模型及圖紙經(jīng)多方會審后確認最終模型。

②構(gòu)件預(yù)制加工

在工廠化預(yù)制中引進計算機輔助管理，深化各管段和支架的加工下料圖，編碼編號，嚴格把控質(zhì)量，保證設(shè)備與管線預(yù)制加工的精度，形成集中式、機械化、流水線作業(yè)，提高施工效率，縮短工期。

③工廠焊接運輸

工廠根據(jù)模型和加工圖紙分塊、分區(qū)拼裝，模擬施工現(xiàn)場進行定位放線，復(fù)核設(shè)備尺寸、位置，及時糾正偏差；在運輸過程中，對設(shè)備、管段等進行成品保護，機房無焊接作業(yè)，綠色環(huán)保。

④裝配模型深化

在裝配式機房模型深化設(shè)計中直觀地模擬建筑、結(jié)構(gòu)、機電構(gòu)件的空間三維布置；通過三維模擬安裝交底，優(yōu)化裝配方案，以降低施工難度和風(fēng)險，減少材料損耗和人工成本，提高施工質(zhì)量和效率。

⑤現(xiàn)場裝配施工

現(xiàn)場嚴格按照BIM圖紙安裝、施工，根據(jù)功能區(qū)域由里到外進行安全裝配，使用聯(lián)合支吊架把控冷水機組、水泵等設(shè)備管件安裝精度，最終實現(xiàn)管道排布有序、高度一致，兼具功能性與美觀性。

3、細節(jié)工藝

機房內(nèi)墻面安裝微孔鋁板，防火防潮，內(nèi)置巖棉能夠吸音隔音，減少機組運行時產(chǎn)生的噪音影響；管道采用鋁皮包裹，保溫抗腐蝕。

機房內(nèi)各系統(tǒng)管道貼有不同顏色的標(biāo)識，內(nèi)容醒目，清晰美觀，便于運維人員快速識別，面對突發(fā)情況及時作出反應(yīng)。

三、智慧運維：冷熱源智能化群控系統(tǒng)

本項目裝配式制冷機房工程涉及主機設(shè)備和末端設(shè)備，華康醫(yī)療全程參與設(shè)計和施工，并針對空調(diào)系統(tǒng)運行情況設(shè)置冷熱源智能化群控系統(tǒng)。在確保系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行及滿足末端各個空調(diào)區(qū)域需求的前提下，對制冷機房的制冷設(shè)備進行集中監(jiān)管，依據(jù)能效和設(shè)備（主機、水泵等）的最佳性能曲線，提供最優(yōu)的設(shè)備運行組合，優(yōu)化主機運行，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)智能化管理，達到節(jié)能目的。

冷熱源智能化群控系統(tǒng)控制機房

1、群控范圍

制冷機房冷源、熱源系統(tǒng)獨立運行，通過設(shè)置智能化群控系統(tǒng)，統(tǒng)籌機房所有設(shè)備，對冷熱源系統(tǒng)進行全面控制，實現(xiàn)系統(tǒng)自動化運行，并統(tǒng)一接入醫(yī)院上端BA監(jiān)控系統(tǒng)。

?凈化中央空調(diào)冷熱源群控系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備點：冷源群控部分（離心機）中冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、熱源群控部分（風(fēng)冷螺桿）中風(fēng)冷熱泵。

2、群控策略

智能化群控系統(tǒng)主要由三層架構(gòu)組成，即管理層、控制層、執(zhí)行層。管理層主要分為冷（熱）源控制系統(tǒng)監(jiān)控平臺和能源管理平臺兩大部分，實時監(jiān)測和控制設(shè)備的運行狀態(tài)，實時計算分析系統(tǒng)運行最優(yōu)能耗，實現(xiàn)智能運維決策。控制層智能分析處理運行和能耗數(shù)據(jù)，優(yōu)化控制策略，預(yù)測最優(yōu)能效模式，并對主機、冷凍水泵、冷卻水泵等設(shè)備發(fā)送執(zhí)行命令。執(zhí)行層主要為主機、泵、風(fēng)機以及系統(tǒng)監(jiān)控所需的各種傳感器等設(shè)備，通過高精度信號感知控制，實現(xiàn)所有末端設(shè)備穩(wěn)定、節(jié)能運行。

3、節(jié)能措施

①風(fēng)水氟聯(lián)調(diào)控技術(shù)：通過對末端設(shè)備、輸配系統(tǒng)和主機設(shè)備的深度集成，消除傳統(tǒng)空調(diào)控制系統(tǒng)控制孤島，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)、水、氟三大循環(huán)的數(shù)據(jù)互通、信息共享，最終達到整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)聯(lián)動，在提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定性的同時，還有效降低了系統(tǒng)的綜合能效。

②冷卻塔近濕球控制：根據(jù)室外環(huán)境濕球溫度動態(tài)設(shè)定冷卻水目標(biāo)值，采用冷卻塔近濕球溫度控制技術(shù)，冷卻水溫度降低1℃，冷卻塔節(jié)能25%，主機效率提高3%左右。

③氣候補償節(jié)能控制：智能群控系統(tǒng)實時檢測室外溫度和濕度，通過精確算法，對冷水機組的出水溫度進行重設(shè)調(diào)整，在滿足空氣調(diào)節(jié)末端舒適性的基礎(chǔ)上，提升主機能效，降低系統(tǒng)能耗。

4、系統(tǒng)優(yōu)勢

冷熱源智能化群控系統(tǒng)操作

?一鍵啟停：采用自控系統(tǒng)，基于實時負荷需求、按照工藝流程實現(xiàn)對冷（熱）源系統(tǒng)的啟?？刂坪瓦\行監(jiān)管，實現(xiàn)機房無人值守，降低人工成本。

?節(jié)能運行：系統(tǒng)根據(jù)需求情況調(diào)整設(shè)備啟停臺數(shù)及節(jié)能程序，進行能耗分析對比并輸出能耗報表，據(jù)專家測算節(jié)能效果可達30%左右。

?實時監(jiān)控：控制制冷機房所有機電設(shè)備運行參數(shù)、頻率設(shè)定，監(jiān)控機組的運行、停止、故障狀態(tài)，及時應(yīng)對突發(fā)情況。

?靈活控制：群控系統(tǒng)可提供“遠程控制”和“就地控制”兩種控制模式，操作管理人員可根據(jù)實際情況靈活調(diào)整，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

?過程追溯：通過建立數(shù)據(jù)庫追溯管理員操作行為，并進行故障記錄，綜合優(yōu)化調(diào)整系統(tǒng)實時運行策略，便于持續(xù)管理。

光明院區(qū)的落地啟用是深圳市中醫(yī)院發(fā)展史上的重要里程碑，裝配式制冷機房的智慧運行是醫(yī)院貫徹低碳可持續(xù)發(fā)展理念的成功實踐。華康醫(yī)療將以全過程專業(yè)技術(shù)服務(wù)，全面提升光明院區(qū)整體醫(yī)療質(zhì)量和服務(wù)水平，為區(qū)域醫(yī)療事業(yè)發(fā)展注入強勁動力！