“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（風冷螺桿）中風冷熱泵。

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、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！