چرا بیمارستان های جدید به سراغ VRF می روند؟

در دهه اخیر، ساختار بیمارستان های جدید در سراسر دنیا دستخوش تغییرات قابل توجهی شده است. دیگر بیمارستان سازی تنها به معنای ساخت ساختمان های بزرگ، راهروهای طولانی یا اتاق های مجهز نیست؛ بلکه طراحی سازه های درمانی به سمت ایجاد محیط های هوشمند، کارآمد، کم مصرف و با بالاترین سطح کنترل کیفیت هوا حرکت کرده است. مهم ترین بخش این تحول، انتخاب سیستم های تهویه و سرمایش/گرمایش است.

در گذشته چیلرها، هواسازهای مرکزی و سیستم های کانالی نقش اصلی را بر عهده داشتند، اما امروز بسیاری از بیمارستان های پیشرفته در جهان گزینه ای متفاوت را انتخاب می کنند که سیستم VRF بیمارستانی می باشد. سیستم VRF یا Variable Refrigerant Flow، به معنای جریان مبرد متغیر، نسل جدیدی از فناوری HVAC است که مشکلات رایج سیستم های سنتی را برطرف کرده و سطح جدیدی از کنترل، به صرفه بودن انرژی و کیفیت هوا را به بیمارستان ها ارائه می دهد.

در این مقاله بررسی می کنیم که چرا بیمارستان های جدید به سمت سیستم VRF می روند، چه مزایایی این سیستم را از سایر سیستم ها متمایز کرده و چگونه توانسته جای خود را در ساخت بیمارستان های آینده باز کند.

نیازهای خاص بیمارستان ها در حوزه تهویه و کنترل دما

بیمارستان ها از نظر تهویه، یکی از پیچیده ترین ساختمان ها به شمار می روند. نخستین نکته این است که بیمارستان برخلاف ساختمان های اداری یا تجاری، به تهویه ای نیاز دارد که ۲۴ ساعته فعال باشد و کیفیت ثابت و بدون نوسان ارائه کند. کوچک ترین اختلال در دما یا کیفیت هوا می تواند به نتایج خطرناک منجر شود. چنین محیط هایی شامل اتاق های بستری، اتاق عمل، بخش های ویژه، ICU، NICU، آزمایشگاه ها، داروخانه ها و بخش های عفونی هستند که هرکدام نیازهای تهویه ای کاملاً متفاوتی دارند.

در اغلب بیمارستان ها، مصرف انرژی یکی از بزرگ ترین چالش هاست. تهویه، سرمایش و گرمایش بخش عمده هزینه های انرژی را تشکیل می دهند. به ویژه در بیمارستان هایی با متراژ بالا، استفاده از سیستم های پرمصرف می تواند هزینه های عملیاتی را به شدت افزایش دهد. اینجاست که اهمیت انتخاب سیستم مناسب برای کنترل مصرف انرژی نمود پیدا می کند.

به طور کلی، بیمارستان ها به سیستمی نیاز دارند که:

• مصرف انرژی پایینی داشته باشد.
• قابلیت کنترل مستقل فضاها را فراهم کند.
• کمترین نوسان دمایی را ایجاد کند.
• سروصدای بسیار کم تولید کند.
• قابلیت کارکرد مستمر و طولانی داشته باشد.
• امکان توسعه و اجرای مرحله ای داشته باشد.
• کیفیت بالای هوای داخل را تضمین کند.

این مجموعه نیازهای به ظاهر ساده، در واقع الزاماتی پیچیده اند که تنها برخی از فناوری ها می توانند آنها را به درستی پوشش دهند. یکی از مهم ترین آن ها سیستم VRF بیمارستانی است.

آشنایی با سیستم VRF و سازوکار عملکرد آن در فضاهای درمانی

برای اینکه درک کنیم چرا بیمارستان ها به سمت VRF حرکت کرده اند، ابتدا باید سازوکار این سیستم را بشناسیم. VRF یک فناوری مبتنی بر گردش مبرد است که در آن واحد خارجی (Outdoor Unit) به چندین واحد داخلی (Indoor Unit) متصل می شود و جریان مبرد بسته به نیاز هر اتاق تنظیم می گردد. این تنظیم مبرد به صورت لحظه ای و هوشمند انجام می شود و همین موضوع باعث ایجاد هماهنگی دقیق بین سرمایش و گرمایش فضاها می شود.

مزایای استفاده از vrf در بیمارستان

در سیستم VRF بیمارستانی، هر اتاق یا بخش می تواند یونیت داخلی مجزا داشته باشد. این یعنی دمای اتاق عمل، بخش بستری، ICU یا اتاق پزشکان به صورت کاملاً مستقل تنظیم می شود. این استقلال در کنترل، بزرگ ترین تفاوت VRF با چیلرهای سنتی است و به اهمیت تهویه مناسب در فضاهای درمانی و اتاق جراحی اشاره می کند.

در سیستم چیلر، دمای آب سرد در کل ساختمان کنترل می شود و امکان تنظیم دمای هر اتاق با دقت بالا وجود ندارد. همین مسئله در بیمارستان ها به عنوان یک مشکل جدی مطرح است. اما در VRF، هر اتاق «یک واحد مستقل» محسوب می شود.

مزیت دیگر VRF، فناوری اینورتر است. این سیستم با تنظیم سرعت کمپرسور، مصرف انرژی را در سطح بسیار پایینی نگه می دارد. زمانی که اتاقی به سرمایش شدید نیاز ندارد، سیستم به صورت خودکار مصرف انرژی را کاهش می دهد. همین ویژگی در محیط بیمارستانی که بسیاری از فضاها در برخی ساعات کمتر استفاده می شوند، اهمیت زیادی دارد.

جریان مبرد در سیستم VRF به گونه ای کنترل می شود که کمترین نوسان دمایی رخ دهد. این موضوع در اتاق های جراحی اهمیت بسیار زیادی دارد، زیرا تغییرات کوچک دما می تواند شرایط اتاق عمل را از حالت استاندارد خارج کند. کیفیت هوای پایدار، رطوبت کنترل شده و عملکرد آرام نیز از دیگر ویژگی های این سیستم هستند.

در مجموع، VRF سیستمی است که نیازهای مختلف بخش های بیمارستان را به صورت کامل پوشش می دهد و بدون نیاز به تجهیزات عظیم و پرمصرف، شرایط ایده آل را برای هر فضا ایجاد می کند.

مزایای VRF برای بیمارستان ها؛ از کنترل عفونت تا کاهش مصرف انرژی

بیمارستان ها مجموعه ای از فعالیت های حیاتی را در خود جای داده‌اند و هر بخش از این فعالیت ها به محیطی خاص با دما و کیفیت هوای مشخص نیاز دارد. یکی از مهم ترین دلایلی که بیمارستان ها به سمت استفاده از سیستم VRF بیمارستانی رفته اند، توانایی این سیستم در ایجاد محیطی کاملاً کنترل شده و تمیز است.

اولین مزیت VRF، کاهش مصرف انرژی است. مصرف انرژی در بیمارستان ها بسیار بالاست و بخش زیادی از آن به سیستم تهویه مربوط می شود. VRF با استفاده از فناوری اینورتر و تنظیم هوشمند جریان مبرد، می تواند بین ۳۰ تا ۴۰ درصد مصرف انرژی را کاهش دهد. این میزان صرفه جویی در مقیاس بیمارستان ها عدد بسیار بزرگی است و هزینه های جاری را به شدت کاهش می دهد.

مزیت دیگر این سیستم، حذف نوسانات دمایی است. در VRF، دمای اتاق ها با دقت بسیار بالا کنترل می شود و این مسئله باعث افزایش کیفیت محیطی در بخش های حساس مانند ICU، NICU و اتاق جراحی می شود. نوسان دمایی کم، از رشد میکروارگانیسم ها جلوگیری می کند و امکان کنترل بهتر عفونت را فراهم می سازد.

VRF همچنین صدای بسیار کمی تولید می کند. در بیمارستان ها که آرامش بیماران اهمیت زیادی دارد، سروصدای سیستم تهویه یک چالش بزرگ است. اما یونیت های داخلی VRF بسیار کم صدا هستند و محیط را آرام نگه می دارند.

مزیت دیگر، استقلال اتاق هاست. هر اتاق می تواند به صورت مستقل از دیگر فضاها کنترل شود. این موضوع در بخش های بستری که بیماران مختلف با شرایط متفاوت بستری هستند اهمیت زیادی دارد. برای مثال، یک بیمار ممکن است نیاز به دمای پایین داشته باشد درحالی که بیمار دیگر نیاز به فضای گرم تر دارد.  VRF این امکان را با دقت بالا فراهم می کند.

مقایسه VRF با چیلر، هواساز و سیستم های سنتی بیمارستانی

سیستم	مزیت ها	محدودیت ها
چیلر	قدرت سرمایش بالا، مناسب برای ساختمان های بزرگ	نوسان دمایی زیاد، مصرف انرژی بالا، کنترل ضعیف اتاقی
هواساز	مناسب برای فیلتراسیون قوی و کنترل رطوبت	نیازمند کانال کشی حجیم، هزینه نگهداری بالا
کولر گازی	قیمت پایین، نصب آسان	مناسب نبودن برای بیمارستان، عدم کنترل فشار و رطوبت
VRF	کنترل مستقل، مصرف پایین انرژی، صدای کم، دقت بالا	هزینه اولیه بیشتر، نیاز به اجرای تخصصی

این جدول ثابت می کند چرا بسیاری از بیمارستان ها در طراحی جدید، VRF را به عنوان سیستم اصلی یا مکمل انتخاب می کنند.

نقش VRF در طراحی بیمارستان های مدرن و آینده محور

طراحی بیمارستان های جدید بر پایه سه اصل بنا شده است: مدیریت مصرف انرژی، افزایش ایمنی و ایجاد محیطی هوشمند. سیستم VRF بیمارستانی دقیقاً با این سه اصل سازگاری کامل دارد. در بیمارستان های مدرن، فضاها باید قابلیتی داشته باشند که بتوان آنها را در آینده تغییر داد یا توسعه داد. VRF امکان توسعه مرحله ای را فراهم می کند.

یعنی بخش هایی از بیمارستان می توانند در فاز اول اجرا شوند و بخش های دیگر بعداً بدون اختلال در عملکرد سیستم، به VRF متصل شوند. بسیاری از بیمارستان های جدید از ترکیب هواساز + VRF استفاده می کنند. هواساز برای فیلتراسیون و کنترل فشار استفاده می شود و VRF برای مدیریت دما.

این ترکیب یکی از پیشرفته ترین مدل های طراحی سیستم تهویه بیمارستانی در جهان است و باعث شده بیمارستان های امروزی به سطح بالایی از بهره وری برسند.

نکته دیگر، سازگاری VRF با معماری مدرن است. برخلاف چیلرها و بویلرها که نیاز به موتورخانه بزرگ دارند، VRF فضای بسیار کمی اشغال می کند و این موضوع برای بیمارستان های شهری که محدودیت زمین دارند اهمیت زیادی پیدا می کند. در نهایت، VRF یک انتخاب تکنولوژیک و آینده نگر است؛ انتخابی که بیمارستان ها را برای شرایط آینده و افزایش تقاضای انرژی، استانداردهای سختگیرانه و نیازهای مراقبتی جدید آماده می کند.

سخن پایانی

دلیل اینکه بیمارستان های جدید به سمت VRF می روند، ترکیبی از عملکرد فنی، صرفه جویی انرژی، دقت کنترلی و نیازهای خاص محیط های درمانی است. سیستم VRF بیمارستانی توانسته بسیاری از محدودیت های سیستم های قدیمی را رفع کند و گزینه ای ایده آل برای بیمارستان های مدرن باشد.

از کنترل دقیق دما تا مصرف انرژی پایین، از استقلال اتاق ها تا صدای کم، از قابلیت توسعه تا سازگاری با سیستم های فیلتراسیون پیشرفته؛ همه این ویژگی ها نشان می دهد VRF تنها یک سیستم تهویه نیست، بلکه بخشی از تحول معماری و مهندسی بیمارستان های آینده است.

سوالات متداول

1.  آیا سیستم VRF می تواند جایگزین چیلر در بیمارستان شود؟
   بله، در بسیاری از پروژه های جدید VRF یا جایگزین کامل سیستم های سنتی شده یا در کنار هواساز به عنوان سیستم اصلی استفاده می شود.
2.  مهم ترین مزیت سیستم VRF بیمارستانی چیست؟
   مهم ترین مزیت، کنترل مستقل هر اتاق و کاهش مصرف انرژی در مقیاس بیمارستانی است.
3.  آیا VRF برای اتاق های جراحی مناسب است؟
   به تنهایی خیر؛ اما در ترکیب با هواساز و سیستم های فشار مثبت، بهترین عملکرد را ارائه می دهد.