日本醫院借建築設計改善空調通風採光　加強節能效果打破成本局限

節能減排是全球大趨勢，筆者早前到訪日本與當地醫療業界進行交流，除互通兩地在新冠疫情後的隔離基建設施的準備狀況，亦特別在兩地如何於醫院建築物興建及管理上達至可持續發展而交換心得。筆者除了了解到當地在推行環保措施時的制肘外，亦感受到當地業界意欲加強節能的決心，更透過當地專家特地介紹，認識更多他們如何利用天時和地利，及成本較低的建築設計等去增加減排效果的措施，當中筆者有不少同感，也獲得了不少啟發。

撰文：資深工程師及工程師學會前任會長源栢樑

筆者早前應日本醫療福祉設備學會到當地交流及發表抗疫隔離設施工程報告，亦了解到更多當地醫院節能減排及如何達至碳中和的例子和想法。如特別講究追求自然的日本建築設計，在興建醫療或相關醫療設施時亦會份外注重引入大自然的參與。

日本有醫院建築會利用特別的外牆管理去改善外牆與門窗等的阻冷或隔熱功能，令大廈能在冬天時減少暖氣流失、夏天時阻隔冷氣外流等，即包括透過設計盡量採用自然通風系統，也稱為「被動式」設計。香港建造業議會亦曾大力提倡，指出被動式設計手法見於建築建構，包括大廈座向、窗戶設置、天窗裝置、隔熱及建築材料，或建築的特定細節，如窗框及窗簾設計等達成節能效果。據悉香港的「建造業零碳天地」通過採用了不同的被動設計措施，較採用標準設計的同類建築節省多達20% 的能源。

若被動式建築設計再配合較高效能如採用地板式加熱或冷氣系統，即一改一般建築物冷氣從高處之下的傳統設計，透過地板送風或送暖，有助大大減少整體能源使用。地板式送風空調系統是非傳統工程設計的一種中央空調系統，其最大的特點是有別於一般空調系統，不是由傳統的從上方向下以空氣「混合式」模式送風，而是以從下方使空氣層層地往上送風，故亦稱為「置換式」送風，這種系統可更快速製冷或供暖，有助更快達至舒適的效果。

這種系統的送風溫度，因從低位送風會更快接觸到用戶，令送風溫度不用太低，相比傳統由天花上方以混合式通風系統的送風溫度提高數度。在系統機件運作上，這提高了空調設備中製冷劑的蒸發溫度，從而減低了壓縮機溫度的增幅，帶來了高製冷循環的性能系數（Coefficient of Performance 或COP ），簡單來說即是冷氣供應不需太冷，在供應同樣的冷氣量而能耗會較低。在應用上，除一般應用場景，據說十分適用於玻璃幕牆建築，也被稱為玻璃幕牆空調系統。同時有硏究指出置換式通風系統的鮮風需求量比混合式通風系統低，這是由於較輕的室內存在的污染物 （如塵埃等）被置換式通風系統限制在房間較高的位置，所以污染物比較容易由天花板的排風管道排走。

除了通風措施，改善採光系統亦可為環保出一分力。根據當地業界指，日本部分建築設有「光導管」，室外光線能透過管道引進到不同的室內地方。光導管是不需使用電源操作，是以透過管內的鏡面等將室外光線折線進所需的室內位置，加上配合大量LED燈的應用，令電燈所耗用的能源亦可有所減少。本港的醫院及有些建築物亦有採用，但現時尚未算太普及地使用。此外，與本港相同，當地有建築物的升降機會使用再生能源，或利升降機下降的慣性力量帶動轉化為能源，變相將升降機變身為「發電機」，儲存起來的電力可用於其他電燈或抽風系統等。

總括而言，在醫院建築業界推行節能減排已非個別地區或國家的政策，而是各國各地業界的共同目標，而日本業界亦有將特別著重節能減排的醫院給予稱號為「GX醫院」，GX 即是代表「Green Transformation」。 在交流期間筆者與日本當地專家都道出同一願景，期望更多醫療相關業界能加入環保行列，透過高效措施管理醫院能源使用去持續改善節能效果，在醫院提供適切醫療康健服務之餘，長遠亦為整體社會環境帶來益處。

《01醫務所》與資深工程師源栢樑合作，逢周一推出專欄「源途有你」，分享工程與醫療的大小事。

源栢樑一直以推動工程界專業發展為己任，是香港工程師學會前任會長。數十年專業路途，著實值得回憶，亦深信後來者或可從中領會工程專業要點所在。源途有你，就讓大家一起體會。