医疗建筑楼宇自控系统（BAS）的经济效益分析

雷水平

福建省儿童医院

1 引言

随着医疗行业的快速发展，医疗建筑规模不断大型化、全面化，基于医疗建筑的公共性、复杂性、特殊性等特征，实现医疗建筑的高效、绿色、可持续发展成为必经之路。楼宇自控系统作为建筑智能化最重要的系统之一，BAS实行节能管理而取得的经济效益是最为巨大的[1-3]。

BAS在国外已有四十多年的发展史，其经历了一个从专用到通用、从集中到分散、从专有到开放的发展过程，控制系统也由局域网向互联网发展的过程。国内现状，存在两大特点：起步晚和缺乏统一规范，各个子系统的厂商都使用各自的私有协议，增加系统集成难度和建设成本，与西方发达国家相比仍具有一定的差距[4-6]。

2 某三甲医院的楼宇自控系统建设情况

2.1 工程项目造价

楼宇自控系统作为智能化工程其中的一个子项目，智能化工程造价1000余万，其中BAS造价占比30%左右，而BAS占比同期建设的整栋医疗建筑的造价不足0.1%。由此可见，楼宇自控系统建设成本相比整个建筑造价而言占比极低，但在智能化建设工程中却是重中之重。

2.2 系统监控范围

该医院的楼宇自控系统包括冷水机组、空调机组、新风机组以及通风机组等进行监控管理的自动化控制系统，并预留智能照明、电梯监控、锅炉监控、变配电监控、发电机系统接口，具体监控范围见表1。此BAS属于狭义的范畴[3]。

2.3 系统监控原理

BA系统共有56个BA的现场控制柜DDC，辐射监控点位389个，所控设备（空调、风机、水泵、公共照明）控制箱数量146个。其中，中央工作站（一台PC机）设置在一楼消控中心；现场控制器DDC和接线箱地下共24套，地上共32套。如图1为BA系统的结构划分，中央工作站（一台PC机）设置在一楼消控中心；控制网采用自适应接口与中央站交互数据，系统网络层采用6类UTP线缆；现场层包括现场控制器DDC及传感器、执行设备。现场控制柜实物见图2。

图2 现场控制柜

3 BAS经济效益分析

3.1 各子系统直接经济效益

通过BAS对各子系统的集中管理、分散控制，实现管理效率的提高、资源成本的节约、办公就医环境的改善等直接经济效益。

3.1.1 空调风系统

空调风系统对空调机组从新风到送风以及回风可实施全过程的自动控制。以空调系统为例绘制了其监控原理图，见图3。

新风入口设有新风阀，可对阀门进行自动开关及调节，并对新风温湿度进行监测，并设有过滤器的阻塞报警。然后通过调节冷水阀的开度调节送风温湿度，并对回风温湿度进行监测，并根据回风CO2的浓度，按比例调节新风、回风、送风阀门的开度，保证室内空气品质。并根据使用时段调节风机转速，从而达到节能的目的。

结合实际情况，空调由维保班组工人上下班时间提前开关，整栋楼空调设备控制箱40个，需要提前1个小时开始作业，耗费人力较大；在排查的过程中，就发现很多科室内部如手术室、影像科等平常无法自由出入，以及有些科室开关机时间特殊，如影像科、检验科要求开到深夜，很大一部分空调就24小时常开，浪费较大，而通过BA就可以解决这些问题，可以远程一键操作开关、定时开关、故障预警等，可节省人力、节约能源，减少巡检工作量的同时更准确及时地进行设备维护。

3.1.2 送排风系统

BA对送排风机可实现以下功能：风机启停控制、运行状态显示、故障报警、风机和过滤网压差、定时设置等。

地下室的很多风机原先设计是平常和消防两用的，在建设初期由不同的施工班组建立了各自的监管系统，BAS和消防多联机都可以对送排风机进行远程自动控制，但是这两套系统又不可以同时作用。两套系统无法很好地合作兼容，在存在一定的安全风险的同时造成了建设成本的无效增加。因此，在合理设计的前提下，BAS还可以节省掉消防多联机的建设成本。

3.1.3 公共照明系统

公共照明系统，仅涉及地下室停车场区域公共照明的监控，实现简单功能：运行状态显示、远程启停控制，按需、分时段、分区域供亮，大大节约电力资源。智能照明系统有一条很重要经验之谈：照明系统必须在回路设计阶段就开始执行，否则后期增加就只能在灯具上做手脚，增加的成本极大。

3.1.4 冷热源系统

冷热源系统，可实现运行状态显示、故障报警、监测供回水温度、供回水压力、供水量等。通过监测数据，及时调整冷热源供应相关参数，可节约水电资源；同时通过故障监测，及时进行设备维护报修；通过远程监控也可减少大量人力。

3.1.5 给排水系统

给排水系统包括：生活水系统和集水坑系统。生活水系统监控功能：运行状态显示、故障报警、水泵启停控制、液位高低显示。集水坑（污水泵）系统实现监控功能：高低液位显示及预警、污水泵运行状态显示、故障预警。提示超高液位时，代表需要抽水了，可极大地减少液位超警戒线的情况发生。

3.1.6 CO浓度监测及室内温湿度监测

在地下室部分区域设有CO浓度检测点，如车辆运行较多/空间较封闭的区域，并根据平面距离、空间大小间隔设置。在每病房楼，每个病房设有1个温湿度传感器，以更好地掌握、监测室内温湿度。

3.2 其他间接经济效益

（1）预防突发事故：BAS设有故障预警功能，一旦有设备发生故障，在集控中心可第一时间知道何处何设备发生故障，以便准确通知相关维保部门及时响应，大大减少排查时间，大幅提高事故处理效率。

（2）延长设备使用寿命：通过系统的实时监控，设备故障发现更加及时、维修更加快捷，以此减少设备重大故障发生的概率；同时通过优化设备使用，减少损耗，延长设备使用寿命。

（3）集成高效管理：通过集中管理，弱化各系统的分散性，增强各系统的协作性，实现大楼内建筑设备的集成高效管理。

4 结论

随着通信技术与网络发展的日益成熟，智能建筑快速崛起，楼宇自控系统建设成本逐步降低的同时经济效益反向提升。

（1）医疗建筑智能化楼宇自控系统国内发展仍然滞后，市场缺乏统一规范，增加集成难度与建设成本。

（2）楼宇自控系统工程造价占比逐步降低，带来的经济效益却越发可观。

（3）空调风系统作为医疗建筑能耗最大的系统，其智能化楼宇自控系统产生的经济效益相当可观，但系统需得到进一步发展与完善。

（4）楼宇自控系统的设计应在建设初期考虑充分，方可实现最大限度地节约建设成本，提高系统使用效率。