7.1.1 Tujuan Pemanasan, Ventilasi, dan Penyejuk Udara Rumah Sakit

Tujuan sistem pemanasan, ventilasi, dan penyejuk udara (HVAC) rumah sakit adalah untuk menciptakan lingkungan dalam ruangan yang nyaman dan sehat, sekaligus mencegah infeksi nosokomial secara efektif, menjaga lingkungan medis dan higienis paling sesuai yang dibutuhkan selama proses medis, menerapkan langkah-langkah pencegahan bencana yang tepat, serta menjamin keamanan, efektivitas, dan keandalan peralatan maupun sistem pemanasan, ventilasi, dan penyejuk udara. Selain itu, langkah pencegahan penyebaran polusi dan penghematan energi harus diambil dengan tetap melindungi lingkungan global.

Pemanasan, ventilasi, dan penyejuk udara sering kali mencapai tujuannya melalui satu sistem tunggal yang terdiri dari serangkaian komponen dan peralatan. Di antara ketiganya, penyejuk udara melibatkan jumlah komponen dan peralatan terbanyak, yang secara umum mencakup sumber dingin dan panas, unit penanganan udara, peralatan distribusi, dan kontrol otomatis. Sebagian besar sistem penyejuk udara memiliki fungsi-fungsi berikut:

(1) Menyediakan kapasitas pendinginan dan pemanasan yang dibutuhkan.

(2) Mengandalkan peralatan pemanasan, pendinginan, ventilasi, dan penyejuk udara untuk memanaskan, mendinginkan, melembapkan, menurunkan kelembapan, dan menghilangkan kontaminan dari udara yang disalurkan, serta mengurangi kebisingan.

(3) Mendistribusikan udara yang telah dikondisikan (yang mengandung udara segar yang cukup) ke setiap ruang berkondisi dan mendistribusikannya secara terorganisir di dalam ruangan.

(4) Mengontrol dan menjaga parameter lingkungan dalam ruangan, seperti suhu udara, kelembapan, kualitas udara, pergerakan udara, kebisingan, dan perbedaan tekanan antara ruang berkondisi dengan lingkungan sekitarnya, agar berada dalam rentang yang telah ditetapkan sebelumnya.

Pemanasan sering digambarkan sebagai penyaluran panas ke bangunan pada musim dingin dan menjaga suhu dalam ruangan tertentu melalui radiator pancaran atau konveksi yang terpasang di dalam ruangan. Tugas utama ventilasi adalah mengontrol zat berbahaya serta kelebihan panas dan kelembapan di suatu ruang melalui udara pasokan, udara buang, atau kombinasi keduanya, dengan penekanan pada perlindungan kesehatan penghuni dalam ruangan. Penyejuk udara merujuk pada pengontrolan beberapa parameter secara bersamaan dan menjaga lingkungan dalam ruangan dalam keadaan stabil. Misalnya, suhu, kelembapan, pergerakan udara, kualitas udara, kebisingan, dan perbedaan tekanan di suatu ruang dikontrol dalam rentang yang telah ditentukan, dengan penekanan pada menjamin kenyamanan penghuni di ruang berkondisi atau memenuhi persyaratan proses produksi.

7.1.2 Tugas dan Persyaratan

(1) Penyejuk udara biasanya dapat diklasifikasikan, menurut persyaratan pengguna, menjadi penyejuk udara kenyamanan dan penyejuk udara proses.

Penyejuk udara kenyamanan menyediakan lingkungan dalam ruangan yang nyaman dan sehat bagi penghuni yang sesuai dengan pekerjaan mereka; untuk gedung perkantoran, lingkungan dalam ruangan yang disediakan juga diharapkan dapat membantu meningkatkan efisiensi kerja penghuni dalam ruangan.

Penyejuk udara proses menyediakan lingkungan dalam ruangan khusus yang dibutuhkan untuk pembuatan produk, penyimpanan, atau proses penelitian dan pengembangan lainnya.

[Referensi] Rumah sakit memiliki banyak departemen internal, dan fungsi serta persyaratan setiap departemen berbeda. Secara umum, rumah sakit umum dapat dibagi menjadi tiga departemen utama: departemen rawat jalan, departemen rawat inap, dan departemen diagnosis dan pengobatan.

Departemen rawat jalan adalah tempat sebagian besar pasien didiagnosis, dirawat atau diterima; departemen ini memiliki arus orang yang besar dan beragam jenis penyakit, sehingga pasien dengan penyakit yang berbeda bercampur di area yang sama. Departemen rawat inap adalah tempat perawatan dan rehabilitasi pasien, sekaligus tempat tinggal pasien. Kecuali untuk area khusus seperti ruang operasi bersih, bangsal aseptik dan unit perawatan intensif, secara umum departemen rawat jalan dan rawat inap membutuhkan penyejuk udara kenyamanan.

Departemen diagnosis dan pengobatan adalah pusat diagnosis dan terapi seluruh rumah sakit, serta pusat pasokan peralatan, instrumen medis dan obat-obatan. Ini adalah departemen dengan peralatan paling canggih dan fungsi paling kompleks di rumah sakit. Departemen ini mencakup fisioterapi, radiologi, pengujian laboratorium, diagnosis fungsional, ruang isotop, dan lain-lain, dan juga mencakup sterilisasi pusat, pasokan instrumen dan pembalut medis, persiapan dan penyaluran sediaan farmasi, distribusi obat, dan lain-lain. Sebagian besar pengendalian lingkungan dalam ruangan ditentukan oleh persyaratan peralatan dan proses. Demikian pula, pengendalian lingkungan dalam ruangan di tempat-tempat seperti ruang operasi bersih, bangsal aseptik dan unit perawatan intensif ditentukan oleh persyaratan proses medis; oleh karena itu, sebagian besar departemen di lingkungan diagnosis dan pengobatan dapat diklasifikasikan di bawah penyejuk udara proses.

(2) Tugas HVAC rumah sakit.

  1. Menciptakan lingkungan yang nyaman dan sehat yang mampu menyuplai udara segar dan bersih kepada pasien dan tenaga medis, serta mengontrol parameter dalam ruangan seperti suhu, kelembapan dan pergerakan udara agar orang merasa nyaman dan tenang.
  2. Menciptakan lingkungan yang mendukung efektivitas medis — misalnya, menjaga bayi baru lahir tetap hangat, mengontrol lingkungan bersuhu tinggi untuk meningkatkan metabolisme pasien atau lingkungan bersuhu rendah untuk menekan metabolisme pasien selama operasi, menjaga bangsal berkelembapan tinggi untuk pasien dengan penyakit pernapasan seperti asma, dan menyediakan lingkungan yang efektif untuk metabolisme air pada terapi terbuka pasien luka bakar di seluruh tubuh — semua hal ini bermanfaat untuk pengobatan.
  3. Menciptakan lingkungan yang menjamin operasi normal peralatan medis, seperti pemindai tomografi terkomputasi sinar-X (disingkat pemindai CT), akselerator elektron, dan mesin pencitraan resonansi magnetik (disingkat mesin MRI). Untuk menjaga dan memaksimalkan fungsi perangkat tersebut, persyaratan terhadap lingkungan dalam ruangan sangat tinggi. Selain ruang diagnosis atau perawatan utama, perangkat ini juga memerlukan ruang mesin berskala besar, ruang komputer, dan serangkaian ruang pendukung. Ruang mesin, ruang komputer, atau ruang diagnosis dan perawatan seringkali memiliki persyaratan khusus terhadap parameter dalam ruangan, dan berbagai ruang pendukung juga memiliki persyaratan yang berbeda. Pusat komputer berskala besar yang digunakan untuk manajemen rumah sakit modern juga memiliki persyaratan tertentu terhadap lingkungan dalam ruangan.

7.1.3 Pemilihan Jenis Sistem dan Prinsip Desain

(1) Sistem HVAC.

Jenis sistem dapat diklasifikasikan berdasarkan media yang bersirkulasi di dalam sistem, menjadi sistem semua-air, sistem uap, sistem semua-udara, sistem udara-air, sistem refrigeran, dan sistem lainnya. Secara spesifik, sistem HVAC yang sesuai harus dipilih dengan mempertimbangkan berbagai aspek, seperti fungsi dan sifat bangunan, karakteristik beban termal dan kelembapan, parameter kontrol serta presisinya, luas dan lokasi ruang mesin tata udara, serta biaya investasi awal, operasi, dan pemeliharaan.

Sistem semua-udara Semua beban ruang ditanggung oleh udara yang telah diolah secara terpusat.

Sistem semua-udara dapat dibagi lebih lanjut berdasarkan apakah volume udara suplai bervariasi, menjadi:

  1. Sistem volume udara konstan. Keadaan udara suplai bervariasi mengikuti perubahan beban termal dan kelembapan dalam ruangan, sedangkan volume udara yang disuplai ke ruangan tetap konstan. Ketika beban termal dan kelembapan besar, perbedaan suhu udara suplai besar; ketika beban termal dan kelembapan kecil, perbedaan suhu udara suplai kecil.

  2. Sistem volume udara variabel. Volume udara bervariasi mengikuti perubahan beban termal dan kelembapan dalam ruangan, sedangkan keadaan udara suplai pada dasarnya tetap tidak berubah. Ketika beban termal dan kelembapan besar, volume udara yang disuplai lebih besar; ketika beban termal dan kelembapan kecil, volume udara yang disuplai lebih kecil.

Sistem udara-air Sebagian beban tata udara ditanggung oleh udara yang diolah secara terpusat, sedangkan sisa beban ditangani oleh air sebagai media yang dialirkan ke perangkat di dalam ruangan ber-AC, di mana udara dalam ruangan diolah secara lokal (pemanasan, pendinginan, dll.). Sistem udara-air mencakup sistem yang menggabungkan udara luar dengan unit kipas koil, ventilasi perpindahan yang dikombinasikan dengan langit-langit radiasi, dan sejenisnya.

Sistem semua-air Semua beban ruang ditanggung oleh air dingin atau air panas yang disuplai secara terpusat, seperti sistem kipas koil, sistem panel radiasi dingin (panas), dan sistem pemanas air panas.

Sistem refrigeran dan uap Beban pendinginan dan pemanasan yang dibutuhkan di dalam ruangan sepenuhnya disuplai oleh refrigeran yang menguap dan mengembun di dalam ruangan. Berdasarkan metode pendinginan kondensor luar ruangan pada musim panas, sistem ini dapat diklasifikasikan menjadi tipe berpendingin udara, berpendingin air, dan tipe lainnya; berdasarkan instalasi dan kombinasinya, dapat diklasifikasikan menjadi tipe jendela, tipe lemari vertikal (unit refrigerasi dan perangkat tata udara dirakit dalam lemari vertikal yang sama), dan tipe split (umumnya kompresor dan kondensor membentuk unit luar ruangan sedangkan evaporator merupakan unit dalam ruangan, serta unit multi-split terkontrol inverter), dll. Sistem pemanas uap, yang pada musim dingin memanfaatkan pengembunan uap dan pelepasan panas pada perangkat pelepas panas dalam ruangan (pemanas unit, radiator), juga termasuk dalam kategori ini. Sistem pemanas uap dapat dibagi lebih lanjut menjadi sistem pemanas uap tekanan rendah dan sistem pemanas uap tekanan tinggi.

【Referensi】 Sistem semua-udara volume udara konstan dapat dibagi berdasarkan cara pemanfaatan udara balik, menjadi sistem sekali alir (sistem 100% udara luar), sistem udara balik primer, dan sistem udara balik primer dan sekunder. Pencampuran udara luar dengan udara balik dalam ruangan biasanya disebut udara balik primer, sedangkan pencampuran udara balik dalam ruangan dengan udara yang telah melalui perlakuan termal dan kelembapan disebut udara balik sekunder.

Sistem semua udara luar hanya digunakan ketika volume udara buang dari ruangan dalam sistem lebih besar daripada volume udara suplai yang dihitung berdasarkan beban, dan dalam kasus di mana ruangan dalam sistem mengandung zat berbahaya atau gas berbahaya, atau di mana proses memiliki persyaratan khusus dan resirkulasi udara tidak diizinkan. Ketika ruangan ber-AC mengizinkan perbedaan suhu udara suplai yang lebih besar atau perolehan kelembapan dalam ruangan besar, sistem udara balik primer harus diadopsi. Ketika ruangan ber-AC membutuhkan perbedaan suhu udara suplai yang lebih kecil, atau perolehan kelembapan dalam ruangan kecil dan rentang fluktuasi kelembapan relatif yang diizinkan besar, sistem udara balik sekunder lebih disukai.

Karena sistem sekali alir (sistem 100% udara luar) mengonsumsi terlalu banyak energi, udara balik harus dimanfaatkan semaksimal mungkin dengan prasyarat terpenuhinya volume udara luar yang dibutuhkan.

【Referensi】 Berdasarkan penataan perangkat sistem HVAC, sistem diklasifikasikan menjadi sistem terpusat, terdesentralisasi (lokal), dan semi-terpusat (hibrida). [Referensi] Mengenai jenis tata udara mana yang paling sesuai untuk bangunan rumah sakit, tidak dapat dibuat generalisasi. Karena berbagai departemen di bangunan rumah sakit memiliki perbedaan dalam hal fungsi dan persyaratan terhadap tata udara, tidak mungkin memilih satu tipe seragam; sistem yang sesuai dapat dipilih dengan merujuk pada Tabel 7.1. Dibandingkan dengan bangunan lain, sistem tata udara rumah sakit lebih kompleks dan melibatkan banyak metode, sehingga menimbulkan kesulitan yang lebih besar dalam desain, konstruksi, dan manajemen.

Tabel 7.1 Perbandingan Sistem HVAC

Item Sistem HVAC tersentralisasi Sistem HVAC semi tersentralisasi Sistem HVAC terdesentralisasi penuh
Sifat ruang atau proses produksi Koefisien penggunaan secara bersamaan antar ruangan tinggi; proses medis atau produksi berkelanjutan; cocok untuk proses produksi skala besar Setiap ruangan memiliki tingkat kemandirian tertentu; proses medis atau produksi dapat berkelanjutan; kontaminasi silang antar ruangan dapat dihindari Setiap ruangan mandiri, dengan proses medis atau produksi tunggal; cocok untuk proyek renovasi
Karakteristik ruang Ruangan memiliki luas yang relatif besar dan berjumlah banyak, terletak secara terpusat, tetapi suhu, kelembapan, kebersihan, atau tingkat sterilitas ruangan tidak boleh berbeda terlalu jauh Ruangan terletak terpusat, dan ruangan yang berbeda dapat digabungkan ke dalam satu sistem Ruangan tunggal atau ruangan yang lokasinya tersebar
Biaya peralatan per satuan luas Relatif rendah Tergantung pada harga unit terminal; biayanya berada di antara keduanya Relatif tinggi
Perawatan dan pengoperasian Memerlukan operator yang terlatih khusus, tetapi beban kerja perawatan kecil; manajemen sistem relatif kompleks, dan ruangan individual tidak dapat melakukan penyesuaian sendiri Di antara tipe tersentralisasi dan terdesentralisasi penuh; setiap ruangan dapat menyesuaikan sendiri, dan manajemennya mudah Mudah dioperasikan; penghuni dapat mengoperasikannya sendiri, tetapi beban kerja perawatan relatif besar; penyesuaian dan manajemen mudah

(2) Prinsip desain sistem tata udara rumah sakit.

  1. Zonasi tata udara yang wajar. Sistem tata udara harus dizonasi dengan hati-hati. Pertama, penyelidikan mendetail dan perbandingan berulang harus dilakukan terhadap fungsi berbagai departemen dan ruangan rumah sakit, parameter desain tata udara dalam ruangan, kondisi peralatan, persyaratan higiene, jam penggunaan, dan beban tata udara; hanya setelah itu sistem dapat dizonasi secara wajar, guna memastikan parameter yang dibutuhkan setiap ruangan, mengurangi pengaruh buruk antar zona yang berbeda, memudahkan manajemen dan perawatan, serta menurunkan biaya operasional. Secara umum, ruangan dengan persyaratan kebersihan tinggi, ruangan yang terkontaminasi parah, atau area mandiri yang berdiri sendiri sebaiknya dijadikan sistem terpisah.

  2. Metode tata udara yang sesuai. Selain memastikan suhu, kelembapan, dan kebersihan khusus yang dibutuhkan setiap ruangan, pemilihan metode tata udara rumah sakit juga memengaruhi investasi awal sistem, biaya operasional, kebisingan dan getaran dalam ruangan, serta kemampuan menghilangkan kontaminasi. Dalam memilih metode tata udara, penekanan khusus juga harus diberikan pada kemudahan penggunaan, persyaratan perawatan yang rendah, dan keandalan tinggi, terutama untuk ruang operasi, ruang neonatal, unit perawatan intensif, dan sejenisnya. Mengingat kemampuan manajemen dan perawatan tata udara di rumah sakit dalam negeri yang relatif lemah, jika sistem HVAC atau mode pengoperasian dan kontrolnya terlalu kompleks, hasil yang diharapkan dalam desain sering kali tidak dapat tercapai.

  3. Sistem harus fleksibel dan memiliki kapasitas cadangan. Fleksibilitas sistem terutama tercermin pada kemampuannya beradaptasi dengan perkembangan teknologi medis dan pembaruan peralatan diagnosis serta perawatan. Menekankan fleksibilitas sistem (termasuk sumber pendingin dan pemanas) serta menyisakan kapasitas cadangan bertujuan untuk mengakomodasi perubahan denah lantai gedung rumah sakit, perubahan beban dalam ruangan, dan kebutuhan renovasi atau perluasan gedung.

  4. Persyaratan tinggi untuk peredaman kebisingan dan pengurangan getaran. Sebagian besar departemen rumah sakit memiliki persyaratan tinggi untuk peredaman kebisingan dan pengurangan getaran; jika tidak, pemulihan pasien akan terhambat, pekerjaan medis normal tenaga kesehatan akan terganggu, dan bahkan beberapa peralatan diagnosis serta perawatan presisi dapat terpengaruh. Peredaman kebisingan dan pengurangan getaran harus dipertimbangkan secara komprehensif, dengan memperhatikan zonasi sistem, pemilihan jenis sistem, seleksi peralatan, dan lokasi ruang peralatan.

  5. Sistem harus menerapkan langkah-langkah hemat energi. Koefisien penggunaan secara bersamaan tata udara rumah sakit relatif rendah: beberapa departemen, seperti bangsal, perlu beroperasi sepanjang waktu; beberapa, seperti ruang operasi, hanya perlu berjalan dalam periode singkat; dan beberapa, seperti ruang gawat darurat, harus dapat berjalan kapan saja, sehingga menghasilkan perbedaan besar antara beban puncak dan beban terendah. Beberapa departemen memerlukan pemanas atau tata udara untuk dinyalakan lebih awal dan dimatikan dengan penundaan, yang menambah kompleksitas peralihan musim pada sistem. Secara umum, tata udara rumah sakit membutuhkan udara segar dalam jumlah besar, dan beberapa departemen bahkan membutuhkan 100% udara segar. Semua ini menuntut langkah-langkah hemat energi yang sesuai untuk dipertimbangkan dalam desain sistem.

  6. Ukuran sistem yang sesuai. Fungsi berbagai departemen di gedung rumah sakit sangat berbeda, dan jam operasionalnya juga bervariasi. Oleh karena itu, sistem tata udara tidak boleh terlalu besar atau terlalu terpusat, tetapi juga tidak perlu menggunakan sistem terdesentralisasi secara berlebihan. Secara umum, disarankan untuk menggunakan pasokan terpusat sumber pendingin dan pemanas, dengan distribusi berzonasi …sistem lebih disukai. Di rumah sakit di Tiongkok, kecuali bangsal dan sejenisnya, tata udara dimatikan pada malam hari. Perhatian harus diberikan pada prinsip bahwa setiap zona bertata udara harus dapat ditutup rapat dari zona lain; jika tidak, infeksi silang dapat dengan mudah disebabkan oleh pergerakan udara yang tidak terkendali melalui saluran, ruang tangga, atau antar zona. [Referensi] Di rumah sakit, proses medis, aktivitas medis, tenaga medis, dan pasien secara terus-menerus menghasilkan zat berbahaya yang mencemari udara dalam ruangan dan menyebabkannya tidak memenuhi standar higienis. Cara paling efektif untuk mencegah zat berbahaya mencemari udara dalam ruangan adalah dengan menangkapnya langsung di titik tempat zat tersebut dihasilkan dan, setelah dimurnikan, membuangnya ke luar ruangan; metode ventilasi ini disebut ventilasi pembuangan lokal. Sistem ventilasi pembuangan lokal membutuhkan volume udara yang kecil dan memberikan hasil yang baik, sehingga harus diprioritaskan dalam perancangan.

Sistem ventilasi pembuangan lokal umumnya terdiri dari tudung pembuangan lokal, saluran udara, peralatan pemurnian, kipas angin, dll.

[Referensi] Jika, karena keterbatasan kondisi medis, sumber zat berbahaya yang tidak tetap atau tersebar, atau alasan lain, ventilasi pembuangan lokal tidak dapat diterapkan, atau jika setelah menerapkan ventilasi pembuangan lokal konsentrasi zat berbahaya di dalam ruangan masih melebihi standar higienis, maka perlu mengventilasi seluruh ruangan, yaitu memasok sejumlah besar udara segar untuk mengencerkan konsentrasi zat berbahaya di seluruh area hingga di bawah konsentrasi maksimum yang diizinkan; metode ini disebut ventilasi umum. Perlu ditegaskan bahwa efektivitas ventilasi umum tidak hanya berkaitan dengan laju ventilasi tetapi juga dengan pengorganisasian aliran udara ventilasi. Hal ini mengharuskan pemilihan metode ventilasi yang sesuai secara tepat, dan penataan posisi lubang pemasokan dan pembuangan udara secara rasional, pembagian volume udara, serta pemilihan jenis lubang udara, sehingga dapat mencapai hasil yang lebih baik dengan volume ventilasi yang lebih kecil.

[Referensi] Tiga metode yang umum digunakan untuk ventilasi umum adalah sebagai berikut:

① Ventilasi pengenceran. Ini adalah metode yang paling umum digunakan, juga dikenal sebagai ventilasi campuran. Aliran udara pasokan yang bersih didistribusikan secara turbulen di dalam ruangan, terus berdifusi dan bercampur di dalam ruangan, mengencerkan zat berbahaya di udara dalam ruangan dan mengurangi konsentrasinya, sementara pada saat yang sama terus membuang udara yang tercemar ke luar ruangan, sehingga konsentrasi zat berbahaya di udara dalam ruangan tidak melebihi batas maksimum yang diizinkan yang ditetapkan oleh standar higienis.

Untuk menentukan laju ventilasi pengenceran, perhitungan pertama kali didasarkan pada situasi ideal, yaitu diasumsikan bahwa zat berbahaya dipancarkan secara merata di dalam ruangan (distribusi konsentrasi zat berbahaya di udara dalam ruangan merata), bahwa pencampuran antara aliran udara pasokan dan udara dalam ruangan selesai secara seketika, dan bahwa aliran udara pasokan dan pembuangan bersifat isotermal. Oleh karena itu, berdasarkan keseimbangan massa, laju ventilasi pengenceran yang dibutuhkan agar konsentrasi zat berbahaya di dalam ruangan mencapai $y_2$ pada keadaan tunak dapat dihitung dengan rumus berikut:

$$L = \frac{x}{y_2 - y_0}\ (\mathrm{m^3/s}) \tag{7.1}$$

di mana: $L$ — laju ventilasi pengenceran ($\mathrm{m^3/s}$);

$x$ — laju emisi zat berbahaya (g/s);

$y_0$ — konsentrasi zat berbahaya di udara pasokan ($\mathrm{g/m^3}$);

$y_2$ — konsentrasi zat berbahaya di udara dalam ruangan ($\mathrm{g/m^3}$), ditentukan berdasarkan standar higienis.

Pada kenyataannya, distribusi zat berbahaya di dalam ruangan dan aliran udara ventilasi tidak akan pernah sangat merata, dan proses pencampuran juga tidak dapat selesai secara seketika. Bahkan jika konsentrasi rata-rata zat berbahaya di dalam ruangan memenuhi standar higienis, konsentrasi zat berbahaya di udara di dekat sumber mungkin masih jauh lebih tinggi daripada rata-rata di dalam ruangan. Untuk memastikan bahwa konsentrasi zat berbahaya di zona pernapasan orang di dekat sumber tetap di bawah nilai yang diizinkan, laju ventilasi pengenceran yang sebenarnya dibutuhkan jauh lebih besar daripada nilai yang dihitung oleh rumus (7.1). Oleh karena itu, faktor keamanan $K$ dimasukkan ke dalam rumus (7.1), sehingga menjadi

$$L = \frac{Kx}{y_2 - y_0}\ (\mathrm{m^3/s}) \tag{7.2}$$

Penentuan faktor keamanan $K$ harus mempertimbangkan banyak faktor, seperti toksisitas zat berbahaya, distribusi sumber dan ketidakmerataan emisinya, pengorganisasian aliran udara dalam ruangan, dan efektivitas ventilasi; secara umum, nilai ini dapat dipilih secara empiris dalam rentang 3–10.

② Ventilasi perpindahan, juga disebut ventilasi perpindahan termal. Lubang pemasokan udara sering dipasang di bagian bawah ruangan, dan lubang udara kembali di bagian atas. Udara yang sedikit dingin dipasok dengan kecepatan rendah ($V<0.2\sim0.3$m/s); karena perbedaan densitas dengan udara dalam ruangan, udara tersebut tenggelam dan berdifusi secara perlahan, membentuk lapisan “kolam dangkal udara segar” di bagian bawah seluruh ruangan. Di tempat terdapatnya panas berlebih (seperti orang, peralatan, dsb.) memiliki gradien suhu positif pada arah vertikal. Udara segar yang disuplai di bagian bawah, dengan gangguan yang relatif kecil, pertama-tama melewati zona kerja di bawah pengaruh gaya apung termal, mengalir di atas sumber panas (seperti penghuni, peralatan, dsb.), membawa serta udara panas di sekitarnya, dan suhunya naik; didorong oleh “dorongan” udara suplai berikutnya, udara tersebut naik secara terarah menuju lubang udara balik tempat ia “dihisap” keluar, sehingga membentuk aliran udara yang mendekati aliran perpindahan di dalam ruangan. Udara terpolusi di zona kerja terus-menerus digantikan oleh udara segar yang sedikit lebih dingin hingga tercapai keadaan tunak. Penghuni di dalam ruangan selalu dikelilingi oleh aliran udara segar yang disuplai. Karena adanya batasan dari langit-langit, stratifikasi konsentrasi akan terbentuk di dalam ruangan: bagian atas ruangan memiliki konsentrasi polutan yang lebih tinggi dan tercampur lebih menyeluruh, sedangkan bagian bawah relatif bersih dan diam, sehingga menjamin kualitas udara dalam ruangan. Dapat dilihat bahwa volume udara suplai yang dibutuhkannya lebih kecil dibandingkan dengan ventilasi pengenceran. Ventilasi perpindahan umumnya cocok untuk keadaan di mana sumber polutan disertai sumber panas, dengan tinggi ruangan tidak kurang dari 2,4 m.

③ Ventilasi aliran udara searah (ventilasi aliran udara searah). Juga disebut ventilasi ekstrusi; aliran searah terkadang disebut aliran piston. Udara suplai yang bersih membentuk, pada seluruh penampang ruangan (yang dapat berupa vertikal atau horizontal), aliran udara dengan garis-garis alir yang sejajar, satu arah aliran, dan kecepatan yang seragam, bagaikan piston besar yang mendorong seluruh udara dalam ruangan yang terpolusi keluar. Begitu polutan dihasilkan di dalam ruangan, polutan akan dibuang melalui jalur terpendek dan tidak akan menyebar. Bentuk ventilasi ini membutuhkan volume udara terbesar dan memberikan efek terbaik. Namun, biaya konstruksinya tinggi dan biaya operasionalnya besar, serta hanya dapat digunakan di tempat yang menuntut kebersihan tinggi. Volume udara suplainya ditentukan oleh rumus berikut:

$$L = v \cdot S , (\mathrm{m^3/s}) \tag{7.3}$$

dengan ketentuan: $L$——volume udara suplai ($\mathrm{m^3/s}$); $v$——kecepatan udara rata-rata pada penampang ($\mathrm{m/s}$); $S$——luas penampang ruangan ($\mathrm{m^2}$).

Berdasarkan pola aliran udara dominan di dalam ruangan, aliran-aliran udara di atas dapat dibagi menjadi dua jenis utama. Ventilasi pengenceran tradisional dan ventilasi aliran searah merupakan distribusi udara yang dikendalikan secara dinamika fluida, sedangkan ventilasi perpindahan termal adalah distribusi udara dalam ruangan yang dikendalikan secara termal. Ventilasi pengenceran yang ideal menghasilkan konsentrasi yang seragam di segala titik dalam ruangan, dengan konsentrasi udara buang sama dengan konsentrasi di zona kerja dalam ruangan. Konsentrasi udara buang pada ventilasi aliran searah dan ventilasi perpindahan jauh lebih tinggi daripada konsentrasi di zona kerja dalam ruangan, yang menunjukkan bahwa efektivitas ventilasinya lebih baik daripada ventilasi pengenceran. Aliran searah juga sering digunakan di ruangan yang sangat bersih dan steril.

【Referensi】 Pendinginan radiasi adalah jenis metode penyejuk udara baru yang muncul dari Eropa dalam beberapa tahun terakhir. Pendekatan yang lebih baik adalah menggunakan ventilasi perpindahan yang dikombinasikan dengan langit-langit berpendingin. Panel langit-langit pendingin dan pipa air dapat dibuat sebagai satu kesatuan utuh, secara langsung membentuk unit panel langit-langit; atau pipa air dan panel langit-langit logam dapat dihubungkan melalui sirip untuk membentuk satu unit; pipa air juga dapat ditanam di dalam panel langit-langit dalam bentuk pipa kapiler, lalu dirakit menjadi unit pemasangan. Langit-langit pendingin hanya dapat membuang beban kalor sensibel dan tidak dapat membuang beban kelembapan. Untuk menghindari kondensasi pada panel langit-langit, suhu air suplai harus lebih tinggi daripada suhu titik embun udara dalam ruangan, biasanya di atas 14 ℃.

Ketika beban pendinginan besar, sistem ventilasi perpindahan setidaknya harus membuang beban kelembapan dalam ruangan, dan kapasitas pendinginan langit-langit berpendingin harus dikendalikan pada 50%～60% dari total kapasitas pendinginan untuk memastikan pengoperasian normal sistem ventilasi perpindahan. Ventilasi perpindahan juga bermanfaat untuk membuang zat berbahaya dalam ruangan dan tidak menyebabkan infeksi silang, sehingga sangat cocok digunakan di bangsal rumah sakit, tetapi biayanya mahal.

Sumber dingin yang umum digunakan meliputi berikut ini:

  1. Karena pendinginan lantai menggunakan air dingin pada suhu sekitar 17 ℃, jika air sumur atau air tanah tersedia, biayanya sangat rendah.
  2. Pompa kalor: karena dapat mendinginkan sekaligus memanaskan, pompa kalor sangat cocok untuk sistem pendinginan dan pemanasan lantai serta pengoperasiannya andal; pompa kalor udara/air paling banyak digunakan, dan pompa kalor air/air terkadang juga digunakan.
  3. Air dengan suhu yang sesuai yang dihasilkan dalam proses teknologi.

【Referensi】 Jika sistem pendinginan lantai digunakan pada musim panas sementara pemanasan juga dibutuhkan pada musim dingin, penggunaan lantai radiasi suhu rendah merupakan metode yang baik. Sistem ini menggunakan lantai interior bangunan untuk pertukaran kalor. Umumnya dianggap bahwa suhu air dingin untuk pendinginan lantai harus dikendalikan pada 16～18 ℃; jika suhu air terlalu rendah, akan terjadi kondensasi pada lantai dan kaki akan terasa tidak nyaman. Untuk menjamin kenyamanan manusia, suhu permukaan lantai sebaiknya lebih tinggi dari 18 ℃. Dalam kondisi ini, tergantung pada suhu lingkungan, suhu ruangan dapat diturunkan sebesar 3～5 ℃. Di wilayah yang relatif kering, suhu air bahkan dapat diturunkan hingga 13 ℃ tanpa menyebabkan kondensasi, sehingga efek pendinginan sangat meningkat. Suhu permukaan lantai dipengaruhi oleh suhu luar ruangan dan tingkat isolasi termal selubung bangunan, Langkah: Menerjemahkan seluruh teks ke bahasa Indonesia sambil mempertahankan struktur Markdown, tabel, angka, dan istilah teknis secara akurat.

Hal ini harus dipertimbangkan sepenuhnya. Sebagai contoh, pada kondisi beban tinggi, ketika suhu permukaan dinding mencapai 30℃, bahkan jika suhu air masuk sedingin 10℃, suhu lantai jarang turun di bawah 20℃, sehingga kondensasi tidak akan terjadi.

Selama pemanasan musim dingin, sistem ini menggunakan air panas bersuhu rendah yang mengalir melalui seluruh lantai sebagai permukaan pelepasan kalor. Saat lantai memanaskan udara sekitar melalui perpindahan kalor konvektif, lantai juga bertukar kalor secara radiasi dengan struktur selubung bangunan di sekitarnya, sehingga meningkatkan suhu permukaan selubung; perpindahan kalor radiasi menyumbang sekitar 50% dari total perpindahan kalor. Selain keunggulan seperti menghemat luas efektif ruangan dan memudahkan dekorasi serta penataan interior, ciri pemanasan lantai yang paling menonjol adalah kenyamanan dan efisiensi energinya. Pemanasan radiasi dapat mengurangi pembuangan kalor radiasi dari tubuh manusia akibat rendahnya suhu permukaan bagian dalam selubung, sehingga meningkatkan kenyamanan manusia. Ketika pemanasan radiasi digunakan, karena aliran udara dalam ruangan lemah, koefisien perpindahan kalor konvektif antara permukaan bagian dalam selubung dan udara dalam ruangan sangat berkurang, sehingga kehilangan kalor bangunan menurun secara signifikan. Saat ini, biayanya masih relatif tinggi, dan hanya digunakan untuk memanaskan ruang terbuka di rumah sakit (seperti stasiun perawat) atau tempat lain yang membutuhkan tingkat kenyamanan tinggi.

7.1.4 Sumber Pendinginan dan Pemanasan Rumah Sakit

Sumber panas umumnya berupa boiler uap dan boiler air panas, dengan bahan bakar meliputi batu bara, minyak, dan gas; uap bertekanan tinggi atau air bersuhu tinggi yang disuplai oleh pembangkit listrik termal juga dapat digunakan. Sumber pendinginan meliputi tipe kompresi listrik dan tipe absorpsi, yang sering dibuat dalam bentuk unit untuk menyuplai media pendingin secara langsung (seperti udara, air, refrigeran, dll.). Tipe kompresi listrik dapat dibagi menjadi tipe torak (reciprocating), sekrup (screw), dan sentrifugal, serta dapat juga diklasifikasikan menjadi tipe pendinginan saja dan tipe pompa kalor; tipe absorpsi meliputi unit efek tunggal, efek ganda, bahkan efek tripel, serta generator air dingin/panas berbahan bakar langsung. Kapasitas dan kinerjanya disajikan dalam Tabel 7.2.

Tabel 7.2 Rentang Kapasitas dan Kinerja Mesin Pendingin

Tipe Kapasitas/kW Rasio efisiensi energi COP (energi primer) Rasio efisiensi energi COP (energi sekunder)
Kompresi listrik Torak 70～140 3.2 1.12
Kompresi listrik Sekrup 75～1 800 3.3 1.16
Kompresi listrik Sentrifugal 350～1 800 3.5 1.26
Absorpsi Efek tunggal 350～3 500 0.58 0.50
Absorpsi Efek ganda 350～3 500 1.30 1.11
Absorpsi Generator air dingin/panas berbahan bakar langsung 350～3 500 0.97 0.82

Catatan: Suhu air dingin masuk/keluar mesin pendingin kompresi listrik adalah 7℃/12℃, dan suhu air masuk/keluar mesin pendingin absorpsi adalah 8℃/13℃.

[Referensi] COP (Koefisien Kinerja) dalam tabel disebut parameter kinerja mesin pendingin; ini adalah rasio antara kerja masukan (kompresor) dan kerja keluaran (kapasitas pendinginan) mesin pendingin (atau pompa kalor). Di Amerika Serikat, ini disebut rasio efisiensi energi EER (Rasio Efisiensi Energi), dan EER selama periode waktu tertentu disebut rasio efisiensi energi musiman (SEER).

[Referensi] Pemilihan sumber pendinginan dan pemanasan pada tahap awal pembangunan rumah sakit sangat penting, dan harus didasarkan pada kebijakan dasar nasional untuk memanfaatkan energi secara rasional, meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi, dan menghemat energi. Peralatan sumber pendinginan dan pemanasan yang baik beserta kombinasinya juga harus mampu mengurangi beban lingkungan, memiliki keandalan, keamanan, dan keekonomisan, mudah dipelihara dan dikelola, serta memiliki kinerja tinggi saat peningkatan. Karena struktur energi dan harga berbeda-beda antarwilayah dan kekuatan ekonomi sangat berbeda, pemilihan ini juga tunduk pada kendala dari berbagai aspek seperti perlindungan lingkungan dan proteksi kebakaran. Selain itu, semua faktor ini terus berubah, sehingga sangat sulit untuk memperoleh skema kombinasi sumber pendinginan dan pemanasan yang tetap dan paling wajar. Saat ini, terdapat skema kombinasi sumber pendinginan dan pemanasan berikut beserta prinsip pemilihan yang bersesuaian (Tabel 7.3).

Tabel 7.3 Sistem Sumber Panas (Pendingin) untuk Tata Udara

Metode Kombinasi Sumber Pendinginan dan Pemanasan Prinsip Pemilihan
Metode konvensional Mesin pendingin kompresi listrik dan boiler (batu bara, minyak, gas); mesin pendingin kompresi listrik dan pemanasan kota (atau distrik) Jika pasokan listrik lokal tidak ketat, mesin pendingin kompresi listrik lebih diutamakan; sistem besar umumnya menggunakan unit sentrifugal, sistem menengah unit sekrup, dan sistem kecil unit torak; apabila kondisi memungkinkan, pemanasan terpusat atau boiler berbahan bakar minyak dan gas lebih diutamakan
Mesin pendingin absorpsi litium bromida Tipe absorpsi efek tunggal dan boiler; tipe absorpsi efek ganda dan boiler Lebih disukai ketika pasokan listrik terbatas dan terdapat pasokan panas dari pembangkit listrik termal atau boiler yang memadai untuk pemanasan musim dingin, terutama bila ada panas sisa atau panas berlebih yang dapat dimanfaatkan
Mesin pendingin absorpsi litium bromida Generator air dingin/panas berbahan bakar langsung Lebih disukai ketika pasokan listrik terbatas dan gas murah tersedia pada musim panas
Metode pompa kalor Sumber air Bangunan dengan zona internal dan perimeter yang memerlukan pendinginan dan pemanasan secara bersamaan, atau bila tersedia sumber air bersih
Metode pompa panas Sumber panas udara Bangunan skala kecil dan menengah yang membutuhkan penyejuk udara sepanjang tahun, atau lokasi yang sulit memanfaatkan energi primer
Metode pompa panas Sumber panas tanah Wilayah dengan kondisi panas bumi yang baik
Metode pompa panas Pemulihan panas Lebih diprioritaskan pada situasi yang tersedia panas limbah atau panas berlebih
Metode khusus Metode energi total Kembangkan secara aktif teknologi kogenerasi gabungan panas, tenaga listrik, dan pendinginan jika kondisi memungkinkan
Metode khusus Pendinginan dan pemanasan distrik Kembangkan secara aktif stasiun pendinginan dan pemanasan distrik jika kondisi memungkinkan
Metode khusus Metode penyimpanan dingin (panas) Untuk menyeimbangkan selisih puncak-lembah pasokan listrik, sistem yang mengkombinasikan penyejuk udara penyimpanan termal dengan distribusi udara suhu rendah dapat dipromosikan; jika terdapat tarif listrik preferensial yang cukup besar, sistem kecil juga dapat menggunakan boiler listrik yang menyimpan panas dengan memanfaatkan listrik periode luar puncak

[Referensi] Secara umum, investasi pada sumber pendinginan dan pemanasan beserta konsumsi energi operasionalnya menyumbang sekitar 30% dari keseluruhan sistem penyejuk udara, sehingga pemilihan unit merupakan hal yang sangat penting. Menurut Klausul 4.8 standar nasional Pengoperasian Ekonomis Sistem Penyejuk Udara, unit pendingin dengan koefisien kinerja (COP) tinggi harus diprioritaskan. Secara umum, pemilihan pendingin air ditentukan berdasarkan beban terhitung, dan tidak boleh menerapkan faktor pemilihan tambahan.

[Referensi] Di Tiongkok, terutama di wilayah selatan, pompa panas semakin banyak digunakan secara langsung sebagai sumber pendinginan dan pemanasan untuk pengendalian lingkungan dalam ruangan. Berdasarkan sumber panasnya, terdapat jenis sumber air, sumber udara, dan sumber tanah.

Pompa panas didefinisikan sebagai perangkat yang menyerap panas dari sumber panas bersuhu lebih rendah dan memindahkannya ke sumber panas bersuhu lebih tinggi. Dapat diketahui bahwa semua peralatan pendingin, termasuk penyejuk udara dan mesin pendingin yang beroperasi pada siklus pendinginan, adalah pompa panas. Namun dalam praktik rekayasa, istilah pompa panas biasanya merujuk pada sistem dengan tujuan utama pemanasan; terdapat pompa panas yang menyediakan pemanasan dan pendinginan sekaligus, serta pompa panas khusus pemanasan atau pompa panas pemulihan panas yang menyediakan pemanasan dan pendinginan secara bersamaan.

Siklus pemanasan pompa panas sama dengan siklus pendinginan, hanya saja ia dapat, sesuai kebutuhan, mengatur pasokan panas ke ruang berpenyejuk udara melalui kondensornya atau pasokan pendinginan melalui evaporatornya; terkadang baik pemanasan maupun pendinginan sama-sama dimanfaatkan.

① Untuk sistem penyejuk udara, sangat penting untuk memilih unit air dingin (panas) tipe pompa panas sumber udara yang umum digunakan dan memiliki koefisien kinerja (COP) tinggi. Kapasitas pemanasan pompa panas harus sesuai dengan beban pemanasan bangunan. Karena suhu dan kelembapan udara luar sangat bervariasi tergantung wilayah, musim, dan waktu dalam sehari, variasi ini memberikan dampak signifikan terhadap desain, pemilihan, dan pengoperasian pompa panas sumber udara. Masalah utama pompa panas sumber udara adalah seiring menurunnya suhu udara luar, suhu evaporasi turun, efisiensi pompa panas menurun dan kapasitas pemanasan berkurang, sementara kebutuhan panas bangunan justru meningkat. Terutama ketika suhu udara turun di bawah －5℃, kapasitas pemanasan turun drastis sehingga menimbulkan ketidakseimbangan antara pasokan dan permintaan. Seiring perubahan suhu lingkungan, kapasitas pemanasan akan mengalami kelebihan atau kekurangan selama sebagian besar waktu.

② Perkembangan pesat unit pendingin absorpsi litium bromida, terutama unit pembakaran langsung, telah memberikan pilihan yang lebih fleksibel untuk pemilihan sumber pendinginan dan pemanasan. Ciri paling menonjolnya adalah konsumsi listrik yang rendah; misalnya, konsumsi daya unit air dingin/panas absorpsi litium bromida pembakaran langsung itu sendiri hanya 3%～4% dari konsumsi pendingin air sentrifugal, dan bahkan ketika peralatan bantu ikut diperhitungkan, konsumsi dayanya hanya sekitar 23%. Oleh karena itu, ketika pasokan listrik terbatas, atau ketika rumah sakit dan jaringan panas memiliki pasokan uap murah atau air panas bersuhu tinggi, atau ketika tersedia panas berlebih lainnya, memilih mesin pendingin absorpsi litium bromida dapat menjadi solusi yang lebih baik. Namun, efisiensi pemanfaatan energi unit pendingin absorpsi litium bromida lebih rendah dibandingkan pendingin air kompresi listrik.

[Referensi] Mesin pendingin absorpsi litium bromida harus ditentukan secara rasional sesuai dengan kondisi sumber panas (atau bahan bakar) yang tersedia bagi pengguna; menurut Tabel

7.4 Pemilihan Jenis Unit Berdasarkan Parameter Sumber Panas.

Tabel 7.4　Parameter Sumber Panas Berbagai Jenis Unit pada Kondisi Nominal

Jenis Unit Jenis dan Parameter Sumber Panas (atau Bahan Bakar)
Unit pembakaran langsung Gas alam, gas kota, minyak ringan
Unit efek ganda uap Tekanan uap nominal 0,25; 0,4; 0,6; 0,8 (MPa)
Unit efek ganda air panas Air panas ＞150℃
Unit efek tunggal uap Gas limbah (0,1 MPa)
Unit efek tunggal air panas Panas limbah (air panas 80～150℃)
【Referensi】Konfigurasi standar unit penyerapan litium bromida pembakaran langsung memiliki kapasitas pemanasan sebesar 80% dari kapasitas pendinginannya, yang merupakan konfigurasi yang relatif ekonomis dan wajar. Oleh karena itu, saat memilih unit litium bromida pembakaran langsung, perlu dipertimbangkan kesesuaian antara beban pendinginan dan pemanasan bangunan dengan kapasitas pendinginan dan pemanasan unit. Apabila beban pemanasan melebihi kapasitas pemanasan unit, kapasitas pemanasan tidak boleh ditingkatkan dengan memperbesar ukuran tipe unit; jika tidak, investasi akan meningkat dan efisiensi unit akan menurun. Generator tekanan tinggi atau pembakar dapat diperbesar secara sesuai, namun jika diperbesar secara berlebihan, hal ini juga akan mengganggu kesesuaian antara generator tekanan tinggi dan generator tekanan rendah, yang juga menyebabkan penurunan efisiensi dan peningkatan konsumsi energi.

Sebagian besar rumah sakit di Tiongkok telah membangun ruang boiler pusat sebagai sumber panas, yang semuanya menggunakan boiler uap. Jumlah boiler sebaiknya 2 unit atau lebih untuk menjamin pasokan uap rumah sakit. Selain memasok uap untuk seluruh area rumah sakit, boiler uap juga dapat menyuplai air panas pemanasan dan air panas domestik melalui penukar panas uap-air yang terletak di stasiun penukar panas. Secara umum, jam puncak penggunaan uap dan jam puncak pemanasan rumah sakit saling berselisih pada siang hari, sehingga kelebihan uap dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan air panas pemanasan dan air panas domestik melalui penukar panas. Pemilihan boiler dapat disesuaikan dengan kondisi pasokan bahan bakar setempat, yaitu boiler berbahan bakar batu bara, minyak, atau gas, maupun boiler pemanas listrik.

Namun, rumah sakit mengonsumsi air panas dalam jumlah yang sangat besar, sehingga ruang boiler sebaiknya dilengkapi dengan baik boiler uap maupun boiler air panas. Bahan bakar yang digunakan boiler air panas sebaiknya sama dengan bahan bakar boiler uap. Konfigurasi ini memberikan fleksibilitas dalam penggunaan, biaya operasional yang lebih rendah dibandingkan memproduksi air panas melalui sistem pertukaran panas uap-air, serta menurunkan konsumsi energi transmisi secara signifikan.

【Referensi】Sistem penyejuk udara yang dipanaskan oleh jaringan panas perkotaan atau sumber panas ruang boiler regional (uap, air panas) harus dilengkapi dengan penukar panas untuk penyaluran pasokan panas. Penukar panas harus menggunakan tipe terbaru yang memiliki efisiensi tinggi, struktur kompak, mudah dipelihara, dan masa pakai yang lama. Kapasitas penukar panas ditentukan berdasarkan perhitungan beban pemanasan. Apabila stabilitas sumber panas primer kurang baik, luas permukaan perpindahan panas penukar panas harus dikalikan dengan faktor 1,1～1,2. Kondensat uap dari penukar panas uap-air umumnya harus dipulihkan dan dimanfaatkan kembali. Penukar panas wajib dilengkapi dengan perangkat kontrol suhu otomatis.

【Referensi】Dalam beberapa tahun terakhir, demi upaya perlindungan lingkungan perkotaan, banyak kota besar telah melarang pembakaran batu bara dan secara gencar mempromosikan energi bersih seperti gas alam (bahkan listrik). Pada masa lalu, rumah sakit menggunakan ruang boiler pusat untuk menyuplai uap pemanasan secara terpusat, sebuah pendekatan yang sepenuhnya mengandalkan model boiler batu bara, yang pada awalnya ditujukan untuk meningkatkan efisiensi boiler batu bara dan menekan emisi polutan. Untuk bahan bakar gas alam (maupun listrik), masalah polusi tidak lagi menjadi kendala, dan perbedaan efisiensi antara boiler berukuran besar dan kecil juga tidak lagi signifikan. Mengingat jaringan pipa gas (atau jaringan listrik) rumah sakit telah menjangkau setiap departemen, tidak perlu mengeluarkan investasi besar untuk membangun jaringan panas; boiler air panas kapasitas kecil (atau yang disebut pemanas air kapasitas besar) dapat dipasang langsung di lokasi. Perangkat ini hampir tidak memiliki persyaratan khusus terkait lokasi pemasangan, serta pengoperasian dan pengelolaannya sangat sederhana. Sistem pemanasan terdesentralisasi dan mandiri ini memungkinkan tercapainya zonasi dan perpipaan yang wajar dengan mudah, serta dapat memperpendek jarak transmisi secara signifikan; setiap departemen dapat menyalakan dan mematikan boiler kapan pun sesuai kebutuhan, sehingga masalah perbedaan waktu mulai operasi lebih awal dan penghentian lebih lambat antar departemen dapat teratasi dengan mudah. Karena pengguna akhir dapat memanfaatkan sumber panas dengan lebih nyaman dan efektif, berbagai kesulitan desain dan pengelolaan jaringan pemanas pusat di masa lalu—seperti pemanasan berzonasi, pemanasan awal, dan pemanasan darurat—dapat teratasi. Di saat yang sama, masalah “tetesan, pelepasan, dan kebocoran” pada saluran transmisi uap juga dapat dihilangkan, sehingga kerugian transmisi panas berkurang secara signifikan.

7.1.5　Penataan dan Persyaratan Ruang Mesin

(1) Rumah sakit pada umumnya harus mengadopsi sistem pasokan pendinginan dan pemanasan terpusat. Saat memilih unit chiller, jumlahnya umumnya tidak boleh kurang dari 2 unit; apabila hanya dibutuhkan 1 unit, harus dipilih tipe multi-kompresor dengan kontrol bersama. Jumlah chiller tidak boleh berlebihan dan harus disesuaikan dengan pola variasi beban penyejuk udara dan persyaratan pengaturan. Unit penyejuk udara paket maupun split berpendingin udara atau berpendingin air yang terdesentralisasi hanya boleh diadopsi apabila kondisi berikut terpenuhi.

  1. Bangunan dengan luas area ber-AC yang relatif kecil, di mana sistem pasokan pendinginan dan pemanasan terpusat tidak ekonomis, atau ruang mesin dan jaringan perpipaan tidak dapat ditata.

  2. Bangunan di mana ruangan yang membutuhkan penyejuk udara memiliki tata letak yang terlalu tersebar.

  3. Pada bangunan dengan sistem pendinginan dan pemanasan terpusat, terdapat sejumlah kecil ruangan yang jam penggunaan dan persyaratan penggunaannya berbeda.

  4. Ruangan dengan persyaratan khusus terhadap suhu dan kelembapan.

(2) Hal-hal berikut harus diperhatikan dalam pemilihan unit penyejuk udara dan penataan ruang mesin di rumah sakit.

  1. Lokasi ruang mesin dan penempatan unit harus mempertimbangkan faktor-faktor seperti inspeksi rutin, pemeliharaan, dan penggantian unit.

  2. Unit penyejuk udara yang mampu mencegah kontaminasi sekunder secara efektif harus dipilih. Koil, bak pembuangan, pelembap udara, dan sebagainya pada unit penyejuk udara serta unit kipas koil harus mudah dibersihkan dan didisinfeksi.

  3. Untuk memudahkan pemeliharaan unit penyejuk udara atau penggantian filter di dalamnya, unit penyejuk udara sebaiknya dipasang di ruang mesin atau pada interlayer teknis. Agar memudahkan pengelolaan operasi dan pemeliharaan, unit tersebut tidak boleh dipasang di dalam plafon.

  4. Luas ruang mesin penyejuk udara dan ukuran ruang antara unit penyejuk udara dengan berbagai perlengkapan pipa harus ditentukan agar filter, katup, dan sebagainya dapat dioperasikan dengan nyaman dan mudah dipelihara.

[Referensi] Pada ruang mesin besar dan menengah, ruang mesin utama dan ruang pompa sebaiknya dibuat terpisah, serta harus disediakan ruang kontrol (dengan jendela observasi atau partisi kaca) dan ruang pemeliharaan, dengan unit terminal penyejuk udara terpasang di dalam ruangan. Ruang mesin harus dilengkapi fasilitas pasokan dan pembuangan air, serta lantai dan fondasi peralatan harus dilapisi bahan yang mudah dibersihkan. Ruang mesin harus memiliki fasilitas ventilasi yang baik. Ruang mesin di lantai basement harus dilengkapi ventilasi mekanis, dengan jumlah pergantian udara tidak kurang dari 6 kali/jam.

[Referensi] Peralatan di dalam ruang mesin harus ditata secara ringkas, dengan alur perpipaan yang rasional, pengoperasian yang mudah, dan ruang pemeliharaan yang memadai, serta harus memenuhi persyaratan berikut:

① Jarak bersih antara unit dan dinding tidak boleh kurang dari 1,0 m, dan jarak dari lemari distribusi daya tidak boleh kurang dari 1,5 m.

② Jarak bersih antar-unit, atau antara unit dan peralatan lain, tidak boleh kurang dari 1,2 m.

③ Harus disediakan jarak pemeliharaan yang tidak kurang dari panjang evaporator, kondensor, atau generator suhu rendah.

④ Jarak bersih antara unit dengan pipa, pipa asap, atau baki kabel di atasnya tidak boleh kurang dari 1,0 m.

⑤ Lebar lorong utama di dalam ruang mesin tidak boleh kurang dari 1,5 m.

[Referensi] Dalam perancangan ruang mesin absorpsi berbahan bakar langsung, perancangan tangki penyimpanan minyak dan tangki minyak harian, sistem pasokan minyak (gas), dan sistem pembuangan gas asap harus memenuhi ketentuan terkait dalam standar nasional yang berlaku.

7.1.6 Perhitungan Beban Penyejuk Udara dan Volume Udara Pasok

(1) Gangguan panas dan kelembapan terhadap lingkungan dalam ruangan berasal dari dua sumber: satu berasal dari alam; yang lain berasal dari proses produksi dan aktivitas manusia. Dari sisi alam, variasi suhu dan kelembapan atmosfer luar ruangan serta kekuatan panas radiasi matahari memengaruhi parameter lingkungan dalam ruangan melalui selubung bangunan dan udara yang masuk; dari sisi dalam ruangan, panas atau kelembapan dilepaskan selama operasi proses dan pengoperasian peralatan produksi, dan bahkan pada bangunan sipil, tubuh manusia, pencahayaan, peralatan, perkakas listrik, dan sebagainya juga menghasilkan panas atau kelembapan — semuanya memengaruhi parameter lingkungan dalam ruangan. Panas berlebih dan kelembapan berlebih umumnya juga bervariasi mengikuti perubahan kondisi dalam dan luar ruangan; dari hal tersebut, panas berlebih dan kelembapan berlebih yang memiliki pengaruh paling besar, atau yang sering memengaruhi keseimbangan dalam ruangan, harus ditetapkan sebagai kuantitas “beban” untuk perhitungan penyejuk udara; terkadang panas berlebih dalam ruangan pada musim panas disebut “beban pendinginan dalam ruangan”, dan panas berlebih pada musim dingin disebut “beban pemanasan dalam ruangan”. Besarnya beban panas dan kelembapan memiliki pengaruh menentukan terhadap peralatan dan skala sistem penyejuk udara, serta berkaitan dengan rasionalitas dan keekonomisan sistem penyejuk udara. Oleh karena itu, langkah-langkah yang wajar harus dipertimbangkan secara bersama-sama dari aspek arsitektur, proses, dan sebagainya untuk mengurangi beban.

Selain beban ruangan di atas (beban yang terjadi di dalam ruang berpenyejuk udara), beban sistem (beban yang terjadi di luar ruang berpenyejuk udara) juga merupakan bagian dari beban penyejuk udara. Sebagai contoh, beban udara segar yang disebabkan oleh perbedaan keadaan udara segar dengan keadaan udara dalam ruangan, serta beban yang disebabkan oleh perpindahan panas melalui saluran udara dan panas yang dihasilkan kipas, tidak bekerja langsung pada ruang dalam, tetapi pada akhirnya juga ditanggung oleh sistem penyejuk udara. Oleh karena itu, peralatan penanganan udara juga harus dipilih sesuai dengan beban sistem.

Beban ruang operasi bersih memiliki karakteristik ruang bersih biologis. Peralatan medis di dalam ruang operasi tidak boleh dianggap sebagai beban panas (pendinginan) yang stabil dan terus-menerus, karena hal itu akan membuat estimasi beban ruang operasi menjadi terlalu tinggi.

Saat ini, sebagian besar ruang operasi berupa ruang kecil kedap udara yang terletak di dalam struktur selubung konstruksi sipil, dengan berbagai pipa melintasi koridor pemisah antar-ruang. Jika Dengan denah koridor ganda atau denah serupa, ruang operasi terletak di zona interior. Proporsi beban penyejuk udara yang disebabkan oleh selubung bangunan bahkan lebih kecil, dan perhitungan beban dapat sepenuhnya diperlakukan sebagai perpindahan panas keadaan tunak. Sebelum operasi, hampir tidak ada beban kelembapan di dalam ruangan; selama operasi, personel berkumpul di sekitar meja operasi, sehingga produksi kelembapan terkonsentrasi. Selain itu, meskipun saat ini terdapat semakin banyak perangkat medis di dalam ruangan, hanya sedikit yang digunakan secara terus-menerus selama operasi, dan faktor penggunaan serempak juga kecil—hal ini berlaku bahkan untuk operasi besar seperti operasi jantung. Lebih jauh, di antara perangkat yang baru dikembangkan, perangkat tujuan khusus lebih mendominasi, sedangkan perangkat tujuan umum jumlahnya sedikit. Untuk operasi rutin, peralatan medis yang umum digunakan hanya terdiri dari beberapa item seperti unit bedah listrik dan mesin anestesi. Secara relatif, perolehan panas dari pencahayaan serta panas dan kelembapan yang dihasilkan personel tidak banyak berubah. Dengan kata lain, karakteristik beban selama operasi adalah beban panas sangat bervariasi sedangkan beban kelembapan relatif stabil, yang menyebabkan variasi besar pada rasio panas-kelembapan ruangan—ini merupakan penyebab utama kelembapan relatif ruangan melebihi batas yang ditentukan. Oleh karena itu, kapasitas pendinginan sistem penyejuk udara ruang operasi dapat ditentukan berdasarkan beban panas (pendinginan) puncak, tetapi konfigurasi sistem perlu memberikan pertimbangan lebih besar terhadap variasi rasio panas-kelembapan; penggunaan unit suhu dan kelembapan konstan industri secara langsung juga tidak tepat.

(2) Kapasitas dan peralatan sistem penyejuk udara. Hal ini umumnya ditentukan berdasarkan beban pendinginan musim panas. Karena gangguan panas dan kelembapan pada ruang berpenyejuk udara berbeda antara musim dingin dan musim panas, dengan tingkat dampak di musim panas lebih besar daripada musim dingin, dan karena langkah serta perangkat untuk mendinginkan serta mendehumidifikasi udara lebih kompleks daripada yang digunakan untuk memanaskan dan melembapkan udara, serta investasi peralatan dan biaya operasi juga lebih besar di musim panas daripada musim dingin, volume udara suplai dan kapasitas peralatan biasanya ditentukan menurut beban musim panas. Kecuali untuk ruangan yang memerlukan penyejuk udara sepanjang tahun, di Tiongkok selatan penyejuk udara sebagian besar digunakan selama musim panas. Bahkan di daerah dingin yang memerlukan pemanasan, interior beberapa bangunan tetap dipanaskan dengan peralatan pemanas di musim dingin, dan penyejuk udara hanya digunakan di musim panas.

[Referensi] Perolehan panas dan perolehan kelembapan terhitung musim panas pada ruang atau area berpenyejuk udara harus ditentukan sesuai dengan item pada Tabel 7.5:

Tabel 7.5 Perolehan Panas dan Perolehan Kelembapan Terhitung Musim Panas

No. Perolehan panas terhitung musim panas pada ruang atau area berpenyejuk udara Perolehan kelembapan terhitung musim panas pada ruang atau area berpenyejuk udara
1 Panas yang berpindah melalui selubung bangunan Perolehan kelembapan melalui selubung bangunan
2 Panas yang dilepaskan oleh tubuh manusia Kelembapan yang dilepaskan oleh tubuh manusia
3 Panas yang dibawa masuk oleh udara infiltrasi Kelembapan yang dibawa masuk oleh udara infiltrasi
4 Panas yang dilepaskan oleh makanan atau bahan Kelembapan yang dilepaskan oleh makanan atau bahan
5 Panas yang dilepaskan oleh peralatan, perkakas, perpipaan, dan sumber panas internal lainnya Kelembapan yang dilepaskan oleh peralatan
6 Panas radiasi matahari yang masuk melalui jendela eksterior Kelembapan yang dilepaskan dalam proses reaksi kimia
7 Panas yang dilepaskan oleh pencahayaan Kelembapan yang dilepaskan dari berbagai permukaan lembap, permukaan cairan, atau aliran cairan
8 Panas laten yang dihasilkan bersama berbagai proses pelepasan kelembapan

[Referensi] Pengendalian lingkungan termal dan kelembapan ruangan dicapai dengan menyuplai sejumlah udara ke dalam ruangan (disebut udara suplai) untuk menghilangkan beban panas dan kelembapan ruangan, sehingga panas dan kelembapan udara ruangan mencapai keadaan yang relatif seimbang dan parameter lingkungan ruangan dapat dikendalikan dalam rentang tertentu. Oleh karena itu, volume udara suplai atau parameter udara suplai sistem penyejuk udara harus ditentukan berdasarkan nilai beban panas dan kelembapan ruang berpenyejuk udara, dan udara suplai harus diolah dengan perangkat penanganan udara seperti pendinginan, pemanasan, dehumidifikasi, dan pelembapan. Jika volume udara suplai tetap, nilai beban menentukan parameter udara suplai; jika parameter udara suplai tetap, nilai beban menentukan volume udara suplai. Sambil menghilangkan gangguan panas dan kelembapan, sejumlah udara segar (disebut udara luar) juga harus disuplai dan sejumlah udara ruangan (disebut udara buang) harus dibuang untuk menjaga udara ruangan tetap bersih secara tepat. Dalam situasi umum, volume udara pengganti diharuskan lebih besar daripada volume udara buang untuk mencegah udara luar berinfiltrasi, agar kebersihan ruangan dan parameter lainnya kurang terpengaruh oleh kondisi eksternal. Untuk penghematan energi, sebagian udara ruangan sering digunakan kembali dengan mengembalikannya ke sistem untuk menjadi bagian dari udara suplai; bagian udara ini disebut udara balik.

7.1.7 Penghematan Energi Sistem HVAC

(1) Rumah sakit merupakan bangunan dengan konsumsi energi tinggi, dan beban rumah sakit meliputi HVAC, penyediaan air dan drainase, tenaga listrik serta pencahayaan, dan beban yang dibutuhkan untuk layanan medis. Di antaranya, beban layanan medis meliputi penyediaan air panas, penyediaan dapur dan katering, sterilisasi dan disinfeksi, serta binatu, yang terutama berbentuk uap, dengan sebagian menggunakan gas dan listrik. Beban layanan medis merupakan beban terbesar di rumah sakit, menyumbang 25%～38% dari beban konsumsi energi tahunan. Dulu, perhatian hanya diberikan pada fakta bahwa perpindahan panas dan kebocoran dari autoklaf, sterilisator, dan perpipaan panas akan berubah menjadi beban tata udara; kini, disipasi panas dari peralatan besar untuk diagnostik dan perawatan, fasilitas medis jenis baru (seperti ruang rehabilitasi hidroterapi), sistem komputer besar, dan peralatan pada beberapa sistem ruang bersih biologi semuanya telah menjadi beban tata udara yang tidak dapat diabaikan, sehingga sangat mengubah komposisi beban tata udara bangunan rumah sakit dan proporsi setiap komponennya. Seiring modernisasi rumah sakit di Tiongkok, konservasi energi pada sistem HVAC harus mendapat perhatian besar, terutama pada aspek-aspek berikut:

  1. Jumlah udara segar yang dibutuhkan di rumah sakit besar dan persyaratannya tinggi; beberapa departemen bahkan membutuhkan 100% udara segar. Banyak departemen atau unit juga perlu membuang debu, bakteri, bau, panas berlebih, kelembapan berlebih, dan gas berbahaya yang dihasilkannya, sehingga pembuangan udara diperlukan di banyak lokasi dengan volume besar. Beberapa departemen juga memiliki persyaratan kontrol tekanan positif yang ketat, dan sejumlah besar udara segar terbuang ke luar ruangan sebagai udara kebocoran yang tidak terkendali. Menjaga tekanan positif yang sesuai adalah kunci untuk mengurangi volume udara segar. Jika tekanan positif terlalu kecil, ruang bersih tidak dapat terlindungi dari intrusi udara luar yang terpolusi; jika terlalu besar, pasokan udara segar sistem meningkat dan beban udara segar bertambah. Untuk mengurangi konsumsi energi udara segar, cara mengurangi volume udara segar, volume udara buang, dan volume udara infiltrasi akibat tekanan positif sambil memenuhi persyaratan selalu menjadi isu utama dalam tata udara rumah sakit. Selain penentuan volume udara segar secara wajar, kontrol volume udara segar variabel saat ini merupakan tindakan yang efektif.

  2. Jika kondisi memungkinkan, pra-perlakuan terpusat terhadap udara segar harus diterapkan. Hal ini tidak hanya memungkinkan pengumpulan udara segar berkualitas tinggi dan pelaksanaan filtrasi udara yang efektif, tetapi juga sangat memudahkan penerapan metode penanganan udara segar yang berbeda sesuai musim, atau penggunaan penukar panas total untuk mendinginkan udara segar di awal; hal ini juga memudahkan pemeliharaan dan pengelolaan. Pengalaman sukses telah ada di luar negeri: tidak hanya udara segar dengan parameter yang stabil dapat disediakan, tetapi konsumsi energi udara segar juga sangat berkurang.

  3. Rumah sakit banyak menghasilkan air panas bekas, air pendingin, dan kondensat. Karena khawatir akan kontaminasi silang, air-air tersebut umumnya tidak dipulihkan ke ruang boiler untuk digunakan kembali. Jika air limbah dikumpulkan secara terpusat, dan sisi suhu rendah pompa kalor digunakan untuk memulihkan panas yang terkandung dalam air limbah ini, sementara sisi suhu tinggi di ujung lainnya menaikkan kualitas panas untuk disuplai kembali, hal ini merupakan metode tidak langsung dalam memanfaatkan panas buangan. Metode ini tidak bergantung pada ada atau tidaknya polusi pada panas buangan dan tidak akan menyebabkan infeksi silang, sehingga sangat sesuai untuk rumah sakit. Meskipun investasinya sedikit lebih tinggi, jumlah panas buangan yang dapat dipulihkan setiap tahun cukup besar.

  4. Perpipaan distribusi sistem penyediaan panas merupakan isu utama dalam konservasi energi. Zonasi dan perpipaan yang wajar dapat memperpendek jarak transportasi; jumlah sambungan flensa dan katup harus dikurangi semaksimal mungkin untuk meminimalkan penurunan tekanan yang tidak perlu secara maksimal. Memperkuat penyegelan dan isolasi pipa, memilih steam trap yang baik, serta mengurangi fenomena “menetes, terlepas, dan bocor” pada pipa akan menurunkan kehilangan panas selama transportasi. Selain itu, steam trap tidak boleh dipasang di dalam shaft pipa atau plafon; hal ini dapat sangat mengurangi perpindahan panas dan kebocoran, serta menurunkan beban tata udara ruang-ruang di sekitarnya.

  5. Seiring modernisasi rumah sakit, semakin banyak area di rumah sakit yang mengadopsi teknologi bersih. Karena volume udara yang besar dan resistansi tinggi pada sistem purifikasi, konsumsi energi transportasi sistem telah menjadi beban terbesar tata udara; selain itu, rasio udara segar yang tinggi pada sistem purifikasi menghasilkan beban udara segar yang besar. Di antaranya, konsumsi energi transportasi sistem merupakan beban yang stabil, sedangkan beban udara segar bervariasi menurut musim. Kunci untuk mengurangi konsumsi energi transportasi sistem terletak pada pengurangan volume udara suplai dan resistansi sistem. Oleh karena itu, volume udara suplai wajar yang dibutuhkan harus dihitung sesuai dengan situasi aktual, bukan diperkirakan berdasarkan laju pergantian udara yang direkomendasikan. Selain itu, volume udara desain dihitung berdasarkan resistansi akhir filter sistem; dalam pengoperasian aktual, karena filter belum mencapai resistansi akhir, volume udara operasi biasanya jauh lebih besar daripada volume udara desain. Oleh karena itu, mengoperasikan kipas pada kecepatan variabel untuk mencapai pengoperasian volume udara konstan pada sistem memiliki makna penghematan energi yang besar.

  6. Meskipun volume udara suplai pada sistem tata udara pemurnian sangat besar, pembedaan antara volume udara tata udara dan volume udara pemurnian di dalam sistem juga memiliki makna penghematan energi yang besar. Hal ini karena volume udara tata udara dalam udara suplai terutama berfungsi untuk membuang beban kalor dan kelembapan dalam ruangan serta harus diolah oleh unit penanganan udara, sedangkan volume udara pemurnian berfungsi untuk memenuhi persyaratan kebersihan dan hanya perlu melalui filtrasi ulang. Semakin tinggi kelasnya, semakin kecil proporsi volume udara tata udara dalam volume udara pemurnian. Jika volume udara pemurnian tidak dikembalikan ke ruang mesin untuk diolah oleh unit penanganan udara, melainkan dikembalikan langsung ke ruang bersih melalui siklus pendek, energi transportasi dapat dihemat dengan sangat efektif, dan hal ini bahkan lebih nyata pada sistem ruang bersih kelas tinggi. Menghilangkan kalor yang dihasilkan oleh motor kipas dari sistem tata udara pemurnian juga memberikan efek penghematan energi yang cukup besar; langkah-langkah seperti menempatkan motor kipas di luar unit penanganan udara dan tidak menggunakan outlet suplai filter bertenaga kipas dalam sistem juga dapat secara efektif mengurangi kalor yang dihasilkan kipas. Untuk ruang bersih kelas rendah, filter efisiensi sub-tinggi dengan hambatan rendah harus digunakan sejauh mungkin, yang dapat sangat mengurangi hambatan sistem dan dengan demikian menurunkan daya keluaran kipas.

  7. Banyak kota sedang merevisi sistem tarif listrik mereka dan menerapkan harga listrik berdasarkan waktu penggunaan; pemanfaatan selisih harga antara siang dan malam untuk penyimpanan es atau penyimpanan panas telah mendorong perkembangan teknologi penyimpanan energi termal, dan contoh yang lebih berhasil adalah unit chiller sekrup kondisi ganda beserta peralatan penyimpanan dinginnya. Terdapat berbagai jenis penyimpanan es, seperti jenis koil es (sistem penyimpanan es evaporasi langsung), jenis pembekuan sempurna, jenis bola es, dan jenis pemanen es. Sebelum menentukan mode operasi penyimpanan es, beban pendinginan tata udara per jam pada bangunan harus terlebih dahulu dihitung dengan cukup akurat dan diagram beban dibuat; kemudian mode operasi harus ditentukan berdasarkan periode penggunaan listrik setempat, persyaratan investasi, dan sebagainya. Umumnya terdapat dua persyaratan: pertama, memaksimalkan pengurangan beban puncak dan pengisian lembah pada pasokan listrik jaringan, dan kedua, meminimalkan investasi awal. Untuk menemukan keseimbangan optimal antara dua tujuan yang saling bertentangan ini, pelepasan dingin berbasis waktu sebagian besar digunakan untuk memenuhi kedua persyaratan tersebut. Umumnya, jumlah pelepasan dingin selama dua periode konsumsi listrik puncak dan selama beban tata udara puncak harus ditentukan terlebih dahulu, dan baru setelah itu kapasitas penyimpanan dingin serta kapasitas chiller yang optimal dapat ditentukan, guna memaksimalkan efek pengurangan beban puncak dan pengisian lembah serta mengurangi kapasitas chiller terpasang, sehingga menurunkan investasi awal.

[Referensi] Kolam (tangki) penyimpanan air panas juga merupakan bentuk penyimpanan energi. Pemasangan kolam penyimpanan air panas dapat mengurangi investasi peralatan dan biaya operasional, tetapi untuk mencapai penghematan energi, penggunaannya dibatasi pada situasi berikut:

① Ketika sistem pemulihan panas dapat dimanfaatkan.

② Ketika tidak menggunakan bahan bakar fosil, seperti pemanasan tenaga surya.

③ Ketika tersedia listrik larut malam yang murah atau panas limbah pabrik.

Sebaliknya, karena sistem kolam penyimpanan air panas mengonsumsi energi tambahan berikut, sistem ini tidak hemat energi kecuali pada kasus-kasus yang disebutkan di atas:

① Kolam penyimpanan air panas mengalami kehilangan energi lebih dari 10% selama periode 24 jam terus-menerus.

② Karena sirkuit air terbuka harus digunakan, head pompa harus ditingkatkan, yang mengakibatkan peningkatan tajam pada daya pompa.

(2) Untuk beberapa metode penghematan energi di rumah sakit, kelayakan penerapannya, dan kemungkinan masalahnya, lihat Tabel 7.6.

Tabel 7.6　Metode Penghematan Energi untuk Rumah Sakit dan Kelayakannya

Sistem Metode Penghematan Energi Kelayakan dan Efek Penerapan di Rumah Sakit Masalah yang Ada
Sistem sumber pendinginan dan pemanasan Memilih kapasitas dan jumlah unit yang sesuai agar peralatan mempertahankan operasi efisiensi tinggi di semua musim Pada beban parsial (0,5), efisiensi operasi ≥80% Terlalu banyak unit meningkatkan investasi dan luas ruang mesin
Sistem sumber pendinginan dan pemanasan Memilih peralatan dengan koefisien kinerja tinggi Tergantung pada rasio harga dan biaya pemeliharaan terhadap manfaat
Sistem sumber pendinginan dan pemanasan Penggunaan energi alami secara fleksibel (energi matahari, air tanah, dll.) Tergantung pada kondisi energi alami di wilayah tersebut Penurunan tanah, pencemaran air tanah
Sistem sumber pendinginan dan pemanasan Pemanfaatan penyimpanan termal (dingin) secara efektif Tergantung pada luas lahan, selisih harga listrik, dan manfaat Meningkatkan investasi dan luas ruang mesin
Sistem sumber pendinginan dan pemanasan Pompa panas pemulihan panas (gas buang, air kondensat, air pendingin, dll.) Cocok untuk tempat dengan perencanaan drainase yang ketat Jika sumber panas limbah tersebar, pemulihan sistematis menjadi sulit
Sistem sumber pendinginan dan pemanasan Menggunakan chiller absorpsi Pemanfaatan penuh uap berlebih di musim panas Menghemat listrik tetapi tidak menghemat energi; perhatikan pencemaran lingkungan dari boiler
Sistem distribusi Mengangkut air lebih hemat energi daripada mengangkut udara Gunakan sistem air sebanyak mungkin untuk mengangkut sumber pendinginan dan pemanasan Unit fan coil dalam ruangan tidak menguntungkan bagi kondisi aseptis
Sistem distribusi Meningkatkan perbedaan suhu transportasi untuk mengurangi volume transportasi Gunakan penyimpanan dingin untuk menurunkan suhu media transportasi Perhatikan kinerja unit terminal
Sistem Distribusi Transportasi Aliran Variabel Gunakan regulasi aliran air variabel semaksimal mungkin pada sistem penyejuk udara Perangkat pengatur kecepatan pompa relatif mahal
Sistem Distribusi Insulasi Pipa Transportasi Gunakan ketebalan insulasi yang optimal Perhatikan kinerja ketahanan api bahan insulasi
Sistem Penyejuk Udara Zonasi Sistem Paling Sesuai Lakukan zonasi sesuai karakteristik rumah sakit Perhatikan aliran udara balik antar zona ketika sistem zona dimatikan
Sistem Penyejuk Udara Regulasi Volume Udara Luar Variabel Bermanfaat untuk meningkatkan kualitas udara dalam ruangan Sulit diterapkan pada sistem non-terpusat
Sistem Penyejuk Udara Penggunaan Penukar Panas Total Perhatikan tata letak saluran udara luar dan saluran udara buang pada tahap desain Kebocoran udara tercemar pada penukar panas total
Sistem Penyejuk Udara Penggunaan Teknologi Purifikasi untuk Meningkatkan Volume Udara Balik Selama volume udara luar minimum terjamin, volume udara luar sistem dapat dikurangi Beberapa gas polutan dalam ruangan sulit dihilangkan secara efektif
Sistem Penyejuk Udara Pengurangan Rugi Pencampuran dan Rugi Pemanasan Ulang Zonasi yang wajar Meningkatkan kompleksitas sistem
Sistem Penyejuk Udara Peningkatan Kualitas Udara Luar untuk Mengurangi Volume Udara Luar Sistem Ambil udara luar berkualitas tinggi, kurangi jarak transportasi dan polusi di sepanjang jalur
Sistem Kontrol Penetapan Waktu Mulai dan Waktu Operasi yang Optimal Memberikan efek penghematan energi yang signifikan untuk departemen dengan operasi intermiten Untuk area dengan persyaratan perbedaan tekanan gradien, kontrol harus diterapkan dengan hati-hati
Sistem Kontrol Pemilihan Rasio Peralatan yang Optimal (jumlah unit, kapasitas)
Sistem Kontrol Penetapan Parameter Udara Suplai yang Optimal Gunakan mode regulasi prioritas volume udara Banyak departemen tidak cocok untuk operasi volume udara variabel
Sistem Kontrol Penetapan Kondisi Operasi yang Optimal Sesuai Perubahan Iklim Efek penghematan energi yang signifikan Mode operasi terlalu kompleks sehingga meningkatkan kesulitan manajemen
Sistem Kontrol Kamar umumnya dilengkapi termostat; beberapa kamar memerlukan pengontrol suhu dan kelembapan Penghuni dapat mengatur suhu (dan kelembapan) secara mandiri Pengontrol mudah rusak akibat penyesuaian yang terlalu sering

[Referensi] Insulasi peralatan dan pipa harus dihitung sesuai dengan Panduan Desain Insulasi Termal Peralatan dan Pipa (GB8175-87). Umumnya, ketebalan dapat dipilih sesuai Tabel 7.7–7.10, dan tidak boleh kurang dari nilai yang tercantum dalam tabel.

Tabel 7.7　Ketebalan Insulasi Ekonomis untuk Pipa Pendingin Sistem Penyejuk Udara

Bahan Insulasi Jam Pendinginan Tahunan/jam Diameter Nominal/mm Ketebalan Insulasi Ekonomis/mm
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 2 880 15～32 19
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 2 880 40～150 25
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 2 880 200～500 32
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 3 600 15～50 25
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 3 600 65～150 32
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 3 600 125～500 38
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 4 320 15～100 32
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 4 320 125～500 38
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (64kg/m³) 2 880 15～50 25
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (64kg/m³) 2 880 65～150 30
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (64kg/m³) 2 880 200～500 35
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (64kg/m³) 3 600 15～50 30
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (64kg/m³) 3 600 65～150 35
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (64kg/m³) 3 600 200～500 40
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (64kg/m³) 4 320 15～50 35
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (64kg/m³) 4 320 65～150 40
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (64kg/m³) 4 320 200～500 50

Tabel 7.8　Ketebalan Insulasi Minimum untuk Pipa Sistem Penyimpanan Es

Bahan Insulasi Jam Pendinginan Tahunan/jam Diameter Nominal/mm Ketebalan Insulasi Ekonomis/mm
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 2 880 15～32 25
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 2 880 40～150 32
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 2 880 200～500 38
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 3 600 15～25 32
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 3 600 32～50 38
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 3 600 65～150 41
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 3 600 200～500 45
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 4 320 15～50 38
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 4 320 65～150 41
Cangkang pipa dan papan datar karet-plastik 4 320 200～500 45
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal 2 880 15～125 40
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal 2 880 150～500 50
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal 3 600 15～50 40
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal 3 600 65～500 50
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal 4 320 15～100 50
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal 4 320 125～500 60

Catatan: Suhu cairan pendingin pada sistem penyimpanan es adalah $-6,^\circ\text{C}$, dan konduktivitas termal dari bahan-bahan tersebut adalah:

  • Polietilen tahan api　　$\lambda = 0.036 + 0.001t_m,[\text{W/(m·℃)}]$
  • Karet-plastik　　　　　　　$\lambda = 0.0375 + 0.00125t_m,[\text{W/(m·℃)}]$
  • Busa poliuretan　　$\lambda = 0.035 + 0.00125t_m,[\text{W/(m·℃)}]$

Di mana: $t_m$ adalah suhu rata-rata lapisan insulasi, yang umumnya dihitung sebagai rata-rata antara suhu medium di dalam pipa dan suhu udara sekitarnya.

Tabel 7.9　Ketebalan Insulasi Ekonomis untuk Saluran Udara Sistem Penyejuk Udara

Bahan Isolasi Durasi Pendinginan Tahunan/jam Ketebalan Isolasi Ekonomis/mm
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (32kg/m³) 2 880 30
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (32kg/m³) 3 660 40
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (32kg/m³) 4 320 50
Lembaran datar karet-plastik 2 880 16
Lembaran datar karet-plastik 3 600 19
Lembaran datar karet-plastik 4 320 21

Tabel 7.10　Ketebalan Isolasi Ekonomis untuk Saluran Udara Suplai Suhu Rendah Sistem Pendingin Udara

Bahan Isolasi Durasi Pendinginan Tahunan/jam Ketebalan Isolasi Ekonomis/mm
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (32kg/m³) 2 880 50
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (32kg/m³) 3 660 60
Cangkang pipa wol kaca sentrifugal (32kg/m³) 4 320 70
Lembaran datar karet-plastik 2 880 21
Lembaran datar karet-plastik 3 600 25
Lembaran datar karet-plastik 4 320 32

Catatan: Suhu udara suplai dihitung berdasarkan 7℃.