【الحملة الخاصة بالقطاع الطبي】 السلسلة الثانية من حملات مشروع منطقة مينغقوانغ التابعة لمستشفى شنتشن الصيني للطب التقليدي: تخصيص غرفة آلات التبريد الجاهزة - تقنيات تمكّن "نافذة الطب الوطني"، وتساهم في تحقيق هدفي "الكربون المزدوج".

خلال فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة، أصدر المكتب المركزي للحزب الشيوعي الصيني ومجلس الدولة «الخطة الشاملة لترشيد الطاقة والحد من الانبعاثات خلال الخطة الخمسية الرابعة عشرة»، والتي تشير إلى تنفيذ حملة للتبريد الأخضر والعالي الكفاءة، مع التركيز على أنظمة التكييف المركزي في المباني وغيرها، وذلك لتحديث وتحسين تقنيات وأجهزة التبريد، وتحقيق مواءمة أفضل بين العرض والطلب على الأحمال، ورفع مستوى كفاءة أنظمة التبريد بشكل كبير.

باعتباره العمل البارز في منطقة التجريبية الشاملة لإصلاح الطب الصيني التقليدي على المستوى الوطني، تعدّ منطقة غوانمنغ التابعة لمستشفى شنتشن للطب الصيني أكبر مستشفى صيني تقليدي من حيث الحجم الفردي في البلاد. وقد تولت شركة هواكانغ الطبية تنفيذ مشروع التنقية الطبية في منطقة غوانمنغ، الذي يشمل 28 غرفة عمليات ووحدة عناية مركزة بسعة 23 سريراً، إضافة إلى أقسام أخرى، بإجمالي مساحة بناء تبلغ 13466 متراً مربعاً لأنظمة تكييف الهواء المعقمة، بما في ذلك غرف آلات التنقية وغرف التبريد.

المنطقة الجنوبية لمستشفى شنتشن الصيني العام

لتحسين كفاءة تبريد الطاقة وتطبيق مفهوم التنمية الخضراء، قامت هواكانغ للرعاية الصحية بتخطيط دقيق والمشاركة الكاملة في تصميم وتنفيذ نظام التكييف، حيث أدخلت ابتكارات تقنية وأحدثت تحولات في التصميم والبناء، مستكشفة بذلك خبرة فعّالة ومبتكرة في تصنيع غرف آلات التبريد الجاهزة، لضمان بيئة طبية نظيفة وآمنة، مما يدعم عملية تحقيق أهداف "الكربون المزدوج".

أولاً: التصميم المتعمق: غرفة تبريد متكاملة وموفرة للمساحة بأسلوب واحد

1. نظرة عامة على غرفة الخوادم

انقر على زر التشغيل لمشاهدة الفيديو التعريفي لغرفة التبريد

تقع غرفة آلات التبريد الخاصة بهذا المشروع في الطابق الثاني تحت الأرض، وتبلغ مساحتها حوالي 500 متر مربع. يتم توفير مصدر التبريد بواسطة ثلاث وحدات مركزية طاردة للطرد المركزي عالية الكفاءة بتردد متغير (بقدرة 500 طن تبريد)، مع تركيب ثلاث أبراج تبريد على السطح بسعة 500 م³/ساعة لكل منها. أما مصدر الحرارة فيتم توفيره بواسطة وحدتين عاليتي الكفاءة من نوع مضخات حرارية ذات برغي تعمل بتبريد الهواء، بقدرة 228 طن تبريد لكل منهما، ومثبتتين أيضًا على السطح. كما يضم النظام 8 مضخات كبيرة الحجم وأكثر من 300 قطعة صمام كبيرة، بالإضافة إلى أكثر من 1400 متر من الأنابيب الكبيرة التي يصل قطرها الأقصى إلى DN500، ويتجاوز إجمالي وزن المعدات والتجهيزات 400 طن. وتتميز غرفة آلات التبريد أيضًا بوجود نظام ذكي للتحكم الجماعي، مما يضمن تشغيلًا آمنًا وفعالًا وموفرًا للطاقة لمصادر التبريد والتدفئة في كامل منطقة التنقية، بما في ذلك المركز الطبي الداخلي والمركز الجراحي ومركز أمراض النساء والأطفال.

2. صعوبة البناء

وحدة سطح المبنى للطب الباطني

غرفة آلات التبريد في الطابق الثاني تحت الأرض

غرفة ماكينات تكييف الهواء النقية في الطابق الخامس

►الإنشاءات المتقاطعة: البناء المتداخل بين العديد من التخصصات، حيث تكون توزيعات الخطوط أنابيب معقدة للغاية، وتتطلب مستوى عالٍ من التعاون والتنسيق المتبادل، مما يجعل تنظيم البناء صعبًا جدًا؛ كما يتم استخدام غرفة الآلات المشتركة مع المقاول العام، وهناك عدد كبير من المعدات، مما يؤدي إلى محدودية المساحة المتاحة للتنفيذ في الموقع، وصعوبة نقل الإمدادات، وبالتالي يصبح من الصعب التحكم بشكل عام.

► متطلبات العمليات: يُعد هذا المشروع أكبر مستشفى صيني من حيث الحجم الفردي على المستوى المحلي (تبلغ المساحة الإجمالية للمبنى حوالي 440 ألف متر مربع)، وهو مشروع رئيسي يخدم مصلحة المواطنين في مدينة شنتشن، كما أن غرفة آلات التبريد تشمل نظام مصدر الحرارة والبرودة للمنطقة المعقّمة بأكملها، مما يتطلّب مستوى عالٍ جدًا من الكفاءة التقنية وجودة البناء.

وحدة السطح

► رفع المجموعة: من الضروري رفع وحدتي ضخ حراري مبردتين بالهواء، وثلاثة أبراج تبريد، ووحدتَي خزانات تمدد إلى سطح مبنى القسم الطبي الذي يبلغ ارتفاعه 80 مترًا. تبعد الرافعة مسافة أفقية قدرها 43 مترًا عن مبنى القسم الطبي، ويجب تركيب جميع المعدات في مكانها مرة واحدة. علاوة على ذلك، بعد رفع وحدتي الضخ الحراري المبردتين بالهواء إلى السطح، ستظل هناك مسافة نقل أفقية حتى نقطة التثبيت النهائية. كما أن هناك العديد من الأنابيب الأساسية على السطح، مما يجعل مساحة المناورة محدودة جدًا.

3. الحل التقني

لتحسين كفاءة نظام مصادر الحرارة والبرودة وتلبية متطلبات البيئة الطبية النقية، قامت هواكانغ للرعاية الصحية ببناء الحل التقني الذي يجمع بين التصميم باستخدام BIM والتركيب المسبق لخطوط الأنظمة الميكانيكية والكهربائية، مع مراعاة متطلبات المساحة أعلى غرفة ضاغط التبريد، ومواقع المعدات، وتنسيق التشطيبات الزخرفية، وذلك في جميع مراحل المشروع من التصميم إلى البناء والاستخدام والصيانة، مما يسهم في تعزيز جودة المشروع وزيادة كفاءته.

وحدة تبريد مياه بالطرد المركزي بتردد متغير

موزع المياه والصرف

► اختيار المعدات: اختيار مجموعات تبريد مياه فعالة بالتردد المتغير والطرد المركزي، واستخدام BIM لإنشاء نماذج للمعدات، كما تعتمد مضخات التبريد ومضخات التجميد على تقنية التحكم المتكامل بالتردد المتغير، مع تحقيق ملاءمة علمية لأحجام وحدات مثل موزعات المياه وموزعات التوزيع بناءً على ظروف الرفع والنقل في الموقع.

► محاكاة كفاءة الطاقة: بناءً على اختيار المعدات المناسبة واحتياجات الحمل السنوية للمستشفى، يتم إنشاء نموذج رقمي لتحديد معلمات التشغيل المثلى للنظام والاستمرار في تحسين التحكم.

► نظام التحكم في المجموعات: تُجهَّز غرفة آلات التبريد بنظام تحكم مركزي يتيح إدارة ذكية لتشغيل نظام التكييف، مع مراقبة وضبط تشغيل الأجهزة في الوقت الفعلي حسب الظروف التشغيلية المختلفة، مما يقلل إلى أقصى حد من استهلاك الطاقة ويعزز كفاءة الإدارة.

موقع رفع وحدة السطح

► رفع الطاقم: بالنسبة لمشكلة رفع وحدات السقف، قام الفريق الفني بوضع خطة خاصة لرفع وحدات مضخة الحرارة المبردة بالهواء، بالاعتماد على بيانات المسح الميداني ومتطلبات بيئة الرفع الآمنة، حيث تم استخدام رافعة سيارات كبيرة بقدرة 450 طنًا للقيام بالعملية. بالإضافة إلى ذلك، تم إعداد خطة بنّاءة لنقل وحدات مضخة الحرارة المبردة بالهواء على سطح المبنى؛ حيث تم تثبيت رافعة كهربائية على عوارض الهيكل الزخرفي ورفع المعدات، ثم تم سحبها باستخدام رافعة كهربائية ثابتة مثبتة في الأمام. كما تم الاستعانة بـ7 رافعات كهربائية بسعة 10 أطنان و12 عاملًا محترفًا في مجال الرفع، الذين تعاونوا معًا بشكل متناسق لإنجاز عملية النقل بنجاح، مما مكّن من نقل وحدتي مضخة الحرارة المبردة بالهواء ووضعهما في أماكنهما المخصصة على الهيكل الزخرفي في الطابق الثاني من السقف.

ثانياً: التجميع الأخضر: توضيح تقنيات BIM + التجميع المسبق

تستخدم شركة هواكان الطبية تقنية "BIM + التجميع الجاهز"، حيث تقوم بتفصيل النموذج المعلوماتي المعماري ثلاثي الأبعاد لغرفة تبريد الآلات، وتحسين وتعديل طرق البناء، مما يتجاوز الأساليب التقليدية للإنشاء باستخدام عملية التجميع الجاهز. يتم تصنيع العناصر بدقة في المصنع، ثم يتم تركيبها بسلاسة في الموقع، مما يتيح تحقيق الغرفة بشكل مثالي خلال 14 يومًا فقط. هذا يعزز بشكل فعال جودة وكفاءة البناء، ويدعم البناء الأخضر والتنمية المستدامة.

رسوم متحركة توضيحية لغرفة تبريد مُجمعة تعتمد على التصميم المتعمق بتقنية BIM

1. الميزات التقنية

► تقنيات BIM لتحسين التصميم: يتم تطوير الرسومات التفصيلية الموحدة لغرفة آلات التبريد الجاهزة باستخدام BIM، مع تحقيق دقة نموذج تصل إلى LOD 450، ومتابعة العملية بالكامل، وإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للغرفة بشكل 1:1، وتحسين وضبط ترتيب الأنابيب وطرق البناء وعمليات التصنيع، مع ترك مساحة كافية لعمليات التركيب والصيانة.

► التصنيع المسبق القياسي في المصانع: سيتم تفكيك الرسومات والنماذج التي تم تحسين تصميمها إلى هياكل وحدات متعددة، وإنشاء رسوم إنتاج لأجزاء المعالجة بناءً على مناطق وأقسام محددة. كما سيتم تجهيز كل جزء معالجة والوحدات المجمعة الخاصة به برمز استجابة سريع (QR)، ومن ثم البدء في التصنيع المعياري الموحد في المصنع وفقًا لدقة مخططات التصنيع الجاهزة للأنابيب.

► النقل والتجميع المعياري: تكنولوجيا العمليات

2. تدفق العملية

流程工藝

المناظر الواقعية على الأرض

① التصميم باستخدام BIM أولاً

يتم استخدام تقنية BIM لتحسين النتائج الأولية للتصميم التفصيلي لكل تخصص، وتعميق الترتيب المتكامل للخطوط والأنابيب، ومحاكاة التوزيع المكاني، وإنشاء مخططات أفقية متكاملة ومخططات متكاملة للخطوط والأنابيب، بالإضافة إلى مخططات أفقية منفصلة لكل تخصص. وبعد مراجعة النموذج والرسومات المُنقحة من قِبل جهات متعددة، يتم اعتماد النموذج النهائي.

② التصنيع والمعالجة المسبقة للعناصر

إدخال الإدارة بمساعدة الكمبيوتر في التصنيع المسبق بالمصنع، وتعزيز رسومات القطع والتجهيز لكل قسم من الأنابيب والحوامل، وإضافة ترميزات وأرقام، ومراقبة الجودة بدقة لضمان دقة المعالجة المسبقة للأجهزة والخطوط، مما يُؤدي إلى إنشاء عمليات مركّزة وميكانيكية وخط إنتاج متسلسل، وبالتالي رفع كفاءة البناء وتقليل مدة التنفيذ.

③ اللحام والنقل بالمصنع

تقوم المصنع بتفصيل الأجزاء وتركيبها حسب النماذج ومخططات المعالجة، مع محاكاة موقع البناء لتحديد المواقع وإجراء عمليات التثبيت الدقيقة، ومراجعة أبعاد المعدات ومواقعها، وتصحيح الانحرافات في الوقت المناسب. وأثناء عملية النقل، يتم حماية المنتجات الجاهزة من المعدات وأقسام الأنابيب وغيرها. كما تُجرى جميع الأعمال في غرفة الآلات دون أي عمليات لحام، مما يجعل العملية صديقة للبيئة وخضراء.

④ تعميق نموذج التجميع

في التصميم المُعمَّق لنماذج غرف الآلات الجاهزة، يتم محاكاة الترتيب المكاني الثلاثي الأبعاد للمكونات المعمارية والإنشائية والميكانيكية والكهربائية بشكل مباشر؛ ومن خلال المحاكاة ثلاثية الأبعاد لتعليمات التركيب، يتم تحسين خطة التجميع لتقليل صعوبة البناء ومخاطره، والحد من هدر المواد وتكاليف العمالة، مع تعزيز جودة وكفاءة التنفيذ.

⑤ التجميع والبناء في الموقع

تمّ الالتزام التام بالتركيب والتنفيذ وفقًا لرسومات BIM في الموقع، مع البدء من الداخل نحو الخارج حسب المناطق الوظيفية لضمان التجميع الآمن. كما تم استخدام حوامل ودعامات مشتركة للتحكم بدقة في تركيب معدات وأنابيب مثل وحدات تبريد المياه والمضخات، مما أدى في النهاية إلى تحقيق ترتيب منظم ومستويات متساوية للأنابيب، يجمع بين الأداء العملي والجاذبية الجمالية.

3. تقنيات التفاصيل

تُثبت ألواح الألمنيوم ذات الفتحات الدقيقة على جدران غرفة المعدات، وهي مقاومة للحريق والرطوبة، كما تحتوي على صوف صخري مدمج يمتص الصوت ويعزله، مما يقلل من تأثير الضوضاء الناتجة عن تشغيل المجموعة. وتُغلف الأنابيب بألواح ألومنيوم لضمان العزل الحراري ومقاومة التآكل.

تُعلَّق على أنابيب الأنظمة المختلفة في غرفة الخوادم علامات بألوان مختلفة، تتميز بوضوح وجمال يسهل على موظفي الصيانة والتشغيل التعرف عليها بسرعة والاستجابة الفورية للحالات الطارئة.

ثالثًا: التشغيل الذكي والصيانة: نظام التحكم المجمّع الذكي لمصادر الحرارة والبرودة

تتضمن أعمال غرفة تبريد آلات التجميع في هذا المشروع المعدات الرئيسية وأجهزة الطرفية، وقد شاركت شركة هواكانغ الطبية بشكل كامل في التصميم والتنفيذ، كما تم إعداد نظام ذكي لمراقبة وتوجيه مصادر التبريد والتدفئة بشكل متكامل استنادًا إلى حالة تشغيل نظام التكييف. وبما يضمن التشغيل المستمر والمستقر للنظام وتلبية احتياجات كل منطقة تكييفية في الطرفية، يتم تنظيم أجهزة التبريد في غرفة التبريد بشكل مركزي، مع توفير أفضل تركيبة تشغيلية للأجهزة بناءً على منحنيات الأداء المثلى لكل من كفاءة الطاقة والمعدات (مثل الماكينات الرئيسية ومضخات المياه وغيرها)، مما يُحسّن من تشغيل المعدات الرئيسية ويحقق الإدارة الذكية لنظام التكييف، وبالتالي تحقيق هدف توفير الطاقة.

جهاز التحكم في نظام التحكم المركزي الذكي لمصادر الحرارة والبرودة لغرفة الآلات

1. نطاق التحكم الجماعي

تعمل مصادر التبريد والتدفئة في غرفة آلات التبريد بشكل مستقل، ومن خلال تثبيت نظام ذكي للتحكم الجماعي، يتم تنسيق جميع أجهزة الغرفة للتحكم الشامل في أنظمة مصدر التبريد والتدفئة، مما يتيح التشغيل الآلي للنظام، مع الربط الموحد بنظام المراقبة BA في الجزء العلوي من المستشفى.

► نقاط مراقبة جهاز التحكم المركزي في مصادر التبريد والتدفئة لنظام التكييف المركزي: نظام المياه المبردة ونظام مياه التبريد في الجزء الخاص بالتحكم الجماعي لمصادر التبريد (الضواغط الطاردة المركزية)، ومضخة الحرارة ذات التبريد بالهواء في الجزء الخاص بالتحكم الجماعي لمصادر التدفئة (المسماريات التي تعمل بتبريد الهواء).

2. استراتيجية التحكم الجماعي

تتكون منظومة التحكم الجماعي الذكية بشكل رئيسي من هيكل ثلاثي المستويات، وهي: مستوى الإدارة، ومستوى التحكم، ومستوى التنفيذ. ينقسم مستوى الإدارة بشكل أساسي إلى منصتيْن رئيسيتين: منصة مراقبة نظام مصدر التبريد (أو الحرارة)، ومنصة إدارة الطاقة، حيث تقومان بمراقبة حالة تشغيل الأجهزة والتحكم فيها في الوقت الفعلي، بالإضافة إلى الحساب والتحليل اللحظي لأفضل استهلاك للطاقة خلال تشغيل النظام، مما يتيح اتخاذ قرارات ذكية للصيانة والتشغيل. أما مستوى التحكم، فيقوم بتحليل ومعالجة بيانات التشغيل والاستهلاك بشكل ذكي، وتحسين استراتيجيات التحكم، والتنبؤ بأنسب أنماط الكفاءة الطاقية، وإرسال أوامر التنفيذ إلى المعدات مثل الوحدات الرئيسية ومضخات التبريد ومضخات التبريد. أما مستوى التنفيذ، فيضم بشكل رئيسي المعدات اللازمة مثل الوحدات الرئيسية والمضخات والمراوح، بالإضافة إلى أجهزة الاستشعار المختلفة المطلوبة لمراقبة النظام، والتي تعمل على تحقيق تشغيل مستقر وموفر للطاقة لجميع الأجهزة الطرفية بفضل استشعار الإشارات العالية الدقة والتحكم بها.

3. تدابير توفير الطاقة

① تقنية التحكم في فلوريد الرياح والطاقة: من خلال التكامل العميق للأجهزة الطرفية وأنظمة النقل والتوزيع وأجهزة المضيف، يتم القضاء على الجزر التقليدية في التحكم بأنظمة تكييف الهواء، مما يتيح تبادل البيانات والمشاركة المعلوماتية بين الدورات الثلاث الرئيسية لأنظمة تكييف الهواء: الهواء والماء والفلوريد، ما يؤدي في النهاية إلى تحقيق التوافق والتفاعل المنسق للنظام بأكمله. وبذلك، بالإضافة إلى تعزيز استقرار النظام وتنسيقه، يتم أيضًا خفض الكفاءة الطاقية الشاملة للنظام بشكل فعال.

② التحكم في الكرة الرطبة بالقرب من برج التبريد: اعتمادًا على الإعداد الديناميكي لدرجة حرارة كرة الرطوبة في البيئة الخارجية لتحديد القيمة المستهدفة لمياه التبريد، وتُستخدم تقنية التحكم بدرجة حرارة كرة الرطوبة القريبة من البرج التبريدي، مما يؤدي إلى خفض درجة حرارة مياه التبريد بمقدار 1℃، وتحقيق وفرة طاقة في البرج التبريدي تبلغ 25%، بالإضافة إلى تحسين كفاءة الماكينة الرئيسية بنحو 3%.

③ التحكم في توفير الطاقة بالتعويض المناخي: يقوم نظام التحكم الذكي الجماعي بفحص درجة الحرارة والرطوبة في الهواء الطلق بشكل فوري، ومن خلال خوارزمية دقيقة، يعيد ضبط درجة حرارة مياه تبريد الوحدة الرئيسية، مما يضمن راحة وسائل تكييف الهواء النهائية مع تعزيز كفاءة تشغيل الوحدة الرئيسية وتقليل استهلاك الطاقة للنظام.

4. مزايا النظام

تشغيل نظام التحكم الجماعي الذكي لمصادر الحرارة والبرودة

► التشغيل والإيقاف بضغطة واحدة: تستخدم نظام التحكم الذاتي، الذي يعتمد على متطلبات الحمل في الوقت الفعلي، وينفذ التحكم في تشغيل وإيقاف أنظمة مصادر التبريد (أو الحرارة) ومراقبة عملياتها وفقًا لخط الإنتاج، مما يتيح تشغيل غرفة المعدات دون تواجد شخص، ويقلل من تكاليف العمالة.

► التشغيل الموفر للطاقة: يقوم النظام بتعديل عدد مرات تشغيل وإيقاف المعدات وبرنامج توفير الطاقة وفقًا لحالة الطلب، ويُجري تحليلًا مقارنًا لاستهلاك الطاقة ويصدر تقريرًا عن استهلاك الطاقة، حيث تشير تقديرات الخبراء إلى أن تأثير توفير الطاقة يمكن أن يصل إلى حوالي 30%.

► المراقبة في الوقت الفعلي: التحكم في جميع معلمات التشغيل والإعدادات الترددية للمعدات الكهروميكانيكية في غرفة تبريد الماكينات، ومراقبة حالة تشغيل وتوقيف وأعطال الوحدة، والاستجابة الفورية للحالات الطارئة.

►التحكم المرن: توفر نظام التحكم الجماعي نمطَي التحكم: "التحكم عن بُعد" و"التحكم في الموقع"، ويمكن لموظفي التشغيل والصيانة التعديل بمرونة وفقًا للظروف الفعلية، مما يضمن تشغيل النظام بثبات.

► تتبع العملية: من خلال إنشاء قاعدة بيانات لتتبع سلوك مسؤولي الإدارة، وتسجيل الأعطال، وإجراء تحسينات شاملة لضبط استراتيجية التشغيل الفوري للنظام، مما يسهل الإدارة المستمرة.

يُعدّ افتتاح وتشغيل منطقة غوانغمينغ إنجازًا مهمًا في تاريخ تطوير مستشفى شنتشن الصيني للطب التقليدي، كما أن التشغيل الذكي لغرفة التبريد المركبة يمثل ممارسة ناجحة تتبناها المستشفى لتطبيق مفهوم التنمية المنخفضة الكربون والمستدامة. وستواصل شركة هواكانغ الطبية تقديم خدمات فنية متخصصة شاملة طوال العملية، لتعزيز الجودة الشاملة للرعاية الصحية ومستوى الخدمة في منطقة غوانغمينغ، مما يضخ قوة دافعة كبيرة في تطور القطاع الطبي الإقليمي!