醫(yī)院建筑能耗改造方案

鄭州中天建筑節(jié)能有限公司醫(yī)院能耗改造技術醫(yī)院建筑節(jié)能改造應從節(jié)能潛力大，操作性強，適合大面積推廣且具有良好投資效益的技術入手。根據(jù)行業(yè)對醫(yī)療建筑用能特點的研究，在醫(yī)院全年能耗中，約40%50%消耗于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng)，約10%20%用于照明，約15%20%用于生活熱水及醫(yī)用、廚房蒸汽。實踐表明，對于醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造具有周期短、收效快、易實現(xiàn)的特點，因此，本文著重就醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的相關技術進行總結(jié)和梳理。一、醫(yī)院建筑總能耗現(xiàn)狀依據(jù)上海市發(fā)布的DB31/T553-2012市級醫(yī)療機構建筑合理用能指南，目前市級綜合醫(yī)院的單位建筑面積綜合能耗指標合理值及先進值如下表所示。表1.綜合醫(yī)院建筑面積綜合能耗指標合理值及先進值類型單位能耗kgce/(m2a)合理值先進值單位面積床位100 m2/床，單位面積門急診人次20人次/ m27158單位面積床位100 m2/床，單位面積門急診人次20人次/ m27659單位床位面積100 m2/床，單位面積門急診人次20人次/ m27760單位床位面積100 m2/床，單位面積門急診人次20人次/ m28162對比上海市星級飯店、大型商業(yè)建筑、市級機關辦公建筑、高校建筑合理用能指南，僅大型商業(yè)建筑的綜合能耗指標高于醫(yī)院建筑，其他類型建筑的綜合能耗指標均低于醫(yī)院建筑，可見醫(yī)院建筑存在很大的節(jié)能潛力。醫(yī)院建筑分項能耗現(xiàn)狀醫(yī)院建筑的用能系統(tǒng)種類相對其他類型建筑而言更為全面，涵蓋了空調(diào)供冷及供熱、生活熱水、照明、醫(yī)用蒸汽、動力、食堂炊事、醫(yī)療設備、辦公設備等，基于30家以上綜合性醫(yī)院的節(jié)能改造及節(jié)能診斷工作，在醫(yī)院總能耗中，空調(diào)系統(tǒng)能耗（包括空調(diào)冷源、熱源、水系統(tǒng)、末端）約占42%；其次為生活熱水系統(tǒng)和照明系統(tǒng)能耗，約各占12%；另外，蒸汽系統(tǒng)能耗也占到8%；剩余的醫(yī)療設備、辦公、動力等系統(tǒng)占全院能耗約23%。從中也可以得到，對于醫(yī)院建筑的節(jié)能改造重點主要是空調(diào)系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)、照明及醫(yī)用蒸汽系統(tǒng)。以下就醫(yī)院建筑各用能系統(tǒng)存在的問題及相應改造技術進行展開。醫(yī)院建筑用能存在的問題分析醫(yī)院不同于其他公共建筑，通常均是一個建筑群，包含的建筑類型及功能，如住院樓、門急診樓、醫(yī)技樓、行政樓、后勤樓、食堂、宿舍等等，不同建筑的能耗狀況各不相同，對醫(yī)院內(nèi)不同類型建筑能耗狀況進行調(diào)查，掌握不同類型建筑的能耗特點，了解各類型建筑用能存在的問題及節(jié)能潛力，是有效開展節(jié)能改造工作的前提。近年來開展的大量醫(yī)院建筑的節(jié)能改造及節(jié)能診斷工作，積累了較多難得的醫(yī)院建筑用能情況的第一手信息資料，現(xiàn)將醫(yī)院建筑用能存在的主要問題總結(jié)如下。1、醫(yī)院建筑在冷、熱源方面問題（1）冷水機組、鍋爐選型偏大，既增加初投資又提高日常運行成本；（2）冷水機組的冷凍水進出口溫差小，很多項目實際僅23左右；（3）冷水機組運行策略不合理，包括：“大馬拉小車”的運行方式降低了冷水機組能效比（COP）。冷水機組出口溫度設定不合理。此外，污垢熱阻導致冷水機組蒸發(fā)器和冷凝器傳熱系數(shù)下降，機組性能系數(shù)降低。2、醫(yī)院建筑在輸配系統(tǒng)方面存在的問題（1）冷凍、冷卻、采暖水泵選型偏大，水泵處于大流量、小溫差工作狀態(tài)；（2）采暖空調(diào)水系統(tǒng)水力不平衡；（3）采暖空調(diào)水泵定流量運行，輸送系數(shù)（單位水流量的水泵能耗）高于標準規(guī)定。3、醫(yī)院建筑在末端系統(tǒng)方面存在的問題（1）存在盲目提高室內(nèi)溫度要求的現(xiàn)象；（2）新風系統(tǒng)基本不可調(diào)，無熱回收裝置；部分新風系統(tǒng)存在新風口堵塞現(xiàn)象，不能滿足新風要求；（3）風機盤管水系統(tǒng)未設置電動兩通閥；（4）風機功耗過大，無變頻措施。4、醫(yī)院建筑電氣、照明及辦公設備存在問題（1）變壓器負荷率偏低；（2）空調(diào)控制系統(tǒng)不完善；（3）未使用高效節(jié)能燈具；（4）建筑的樓宇智能化水平較低，大部分仍只是局限于安防、門禁系統(tǒng)，而對于建筑內(nèi)其他機電設備（空調(diào)、照明、給排水等）基本無有效智能控制系統(tǒng)或控制系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。5、醫(yī)院建筑在圍護結(jié)構方面存在的問題（1）圍護結(jié)構保溫隔熱性能差，大部分建筑采用普通單層玻璃，雙層玻璃和鍍膜玻璃只占較少一部分；（2）公共建筑為追求外立面效果，建筑師采用大比例的透明玻璃幕墻；（3）外窗外遮陽技術應用少；（4）較多公共建筑的窗框為普通鋁合金窗框，未采取斷熱措施。6、醫(yī)院建筑在管理環(huán)節(jié)方面存在的問題（1）未根據(jù)不同功能房間使用時間對空調(diào)系統(tǒng)進行分區(qū)、分時管理；（2）部分冷凍水經(jīng)未開啟的冷水機組旁通；（3）個別輔助房間（庫房、衛(wèi)生間等）溫度設置標準偏高，造成能源浪費；（4）辦公人員行為節(jié)能意識不強。國外醫(yī)院建筑節(jié)能改造技術1、電力成本節(jié)約對于國外醫(yī)院來說，盡管電力消耗只占醫(yī)院總能耗的20%左右，但高昂的電價卻使醫(yī)院的電力費用占到了總能源費用的50%。鑒于高昂的電價，他們的應對之道是充分發(fā)掘供電方面的所有優(yōu)化潛力，降低能源費用。針對電力供應，德國醫(yī)院常采取的有效措施有： 審核購電條件，必要時更換電力供應商； 引進自動用電負荷管理系統(tǒng)； 優(yōu)化設備運行方式（設定室內(nèi)最高溫度， 根據(jù)需求調(diào)控通風設備并設置關閉時間，為泵和風機安裝變頻器，合理調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和風量）； 使用帶自動開關程序的高效照明設備（聲控裝置，電子鎮(zhèn)流器，高效燈管，降低建筑物中某些區(qū)域的照明強度）； 將一些能耗較高的工作進行外包（比如洗衣房）； 將大型廚房中的電力烹飪改為燃氣； 用高效的新設備替換陳舊設備； 對相關使用者進行培訓； 采用熱電聯(lián)產(chǎn)技術； 安裝光伏設備。2、熱力供應節(jié)能在德國的醫(yī)院中，供熱能耗占總能耗的比例高達70%80%。因此，在當前能源價格飛漲，高能效設備迭出的情況下，挖掘供熱領域的節(jié)能潛力具有十分重要的經(jīng)濟價值。醫(yī)院中的熱需求主要由室內(nèi)采暖、熱水以及蒸汽需求組成，以上三項都有巨大的節(jié)能潛力。采取的有效措施包括：o 將陳舊的鍋爐更換高效鍋爐（低溫鍋爐或者冷凝鍋爐）；o 安裝熱電聯(lián)產(chǎn)機組；o 安裝光熱設備；o 用分散型小設備制備生活熱水，調(diào)整熱水存儲容量；o 采用變頻泵；o 安裝帶熱回收裝置的通風系統(tǒng)，如鍋爐尾氣，預熱鍋爐補給水，或利用廢水余熱預熱生活用水；o 流量調(diào)節(jié)；o 使用變頻器；o 對管道和熱存儲器進行保溫處理；o 調(diào)低平均室溫；o 利用地熱。3、制冷節(jié)能目前醫(yī)院制冷電耗已占總電耗的14%，相當于5.8%的一次能源。因此，醫(yī)院制冷方面的節(jié)能潛力也很大。在德國的氣候條件之下，很多醫(yī)院仍需要制冷，特別是在手術室和重癥監(jiān)護室。近年來，病房和辦公室的制冷需求也越來越大，使得用于制冷和空調(diào)的能耗大幅增加。除了使用現(xiàn)代的制冷設備之外，優(yōu)化現(xiàn)有設備的安裝位置、運行方式和調(diào)控方式也能極大地節(jié)約能源，提高能源利用效率，從而減少運營費用。采取的具體措施包括： 更換陳舊老化的空調(diào)機； 優(yōu)化供暖和制冷系統(tǒng)的水力平衡； 為空調(diào)和通風設備安裝流量調(diào)節(jié)器； 使用熱回收裝置； 采用帶通風功能的空調(diào)設備； 優(yōu)化設備安裝位置； 使用熱力和太陽能制冷設備； 用余熱、太陽能或者熱電聯(lián)產(chǎn)機組熱能作為熱力制冷機的驅(qū)動能源； 使用自然冷卻技術； 獨立分布的吸收制冷機； 安裝中央制冷系統(tǒng)。4、照明系統(tǒng)節(jié)能照明設備的能效和質(zhì)量與多種因素相關，若要取得最佳效果，需統(tǒng)籌考慮多種因素。采用的措施包括： 將現(xiàn)有的燈具替換成能效更高的燈具，比如鹵素燈或者節(jié)能燈（最多可節(jié)省 80%）； 安裝電子鎮(zhèn)流器； 按需求開啟或關閉，比如通過日光導向型開關； 優(yōu)化光導和反射裝置； 通過定時器、聲控感應器優(yōu)化燈具開關時間； 新建建筑可考慮利用自然光（可通過南北朝向及采光屋頂實現(xiàn)）； 有策略的照明設計。5、外維護保溫對于德國醫(yī)院來說，采暖、通風和空調(diào)所需能耗費用占整個醫(yī)院能耗費用的 40%60%。建筑物的能源消耗與外圍護熱損和得熱緊密相關，熱損和得熱多取決于外圍護的熱傳導，通過不同的外圍護保溫措施可有效減少建筑物的熱損失。除了建筑圍護保溫以外，還需注意最大限度地利用太陽得熱，通過南向墻面開放式的設計和透明保溫層可實現(xiàn)這一目標。采取的措施有： 使用隔熱玻璃或者保溫玻璃； 對屋頂進行隔熱處理（比如鋪設屋頂防水保溫板或者綠化）； 給外墻安裝高效的防火保溫薄抹灰保溫隔熱系統(tǒng)，即穿上“熱外套”（新建建筑和改造項目均適用）。6、光熱技術的應