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(shù)醫(yī)院建筑節(jié)能改造應(yīng)從節(jié)能潛力大，操作性強(qiáng)，適合大面積推廣且具有良好投資效益的技術(shù)入手。根據(jù)行業(yè)對(duì)醫(yī)療建筑用能特點(diǎn)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(shí)踐表明，對(duì)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(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，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(guān)技術(shù)進(jìn)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(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)建筑合理用能指南，目前市級(jí)綜合醫(yī)院的單位建筑面積綜合能耗指標(biāo)合理值及先進(jìn)值如下表所示。表1.綜合醫(yī)院建筑面積綜合能耗指標(biāo)合理值及先進(jìn)值類型單位能耗kgce/(m2a)合理值先進(jìn)值單位面積床位100 m2/床，單位面積門(mén)急診人次20人次/ m27158單位面積床位100 m2/床，單位面積門(mén)急診人次20人次/ m27659單位床位面積100 m2/床，單位面積門(mén)急診人次20人次/ m27760單位床位面積100 m2/床，單位面積門(mén)急診人次20人次/ m28162對(duì)比上海市星級(jí)飯店、大型商業(yè)建筑、市級(jí)機(jī)關(guān)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(biāo)高于醫(yī)院建筑，其他類型建筑的綜合能耗指標(biāo)均低于醫(yī)院建筑，可見(jiàn)醫(yī)院建筑存在很大的節(jié)能潛力。醫(yī)院建筑分項(xiàng)能耗現(xiàn)狀醫(yī)院建筑的用能系統(tǒng)種類相對(duì)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(dòng)力、食堂炊事、醫(yī)療設(shè)備、辦公設(shè)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(shè)備、辦公、動(dòng)力等系統(tǒng)占全院能耗約23%。從中也可以得到，對(duì)于醫(yī)院建筑的節(jié)能改造重點(diǎn)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(wèn)題及相應(yīng)改造技術(shù)進(jìn)行展開(kāi)。醫(yī)院建筑用能存在的問(wèn)題分析醫(yī)院不同于其他公共建筑，通常均是一個(gè)建筑群，包含的建筑類型及功能，如住院樓、門(mén)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(duì)醫(yī)院內(nèi)不同類型建筑能耗狀況進(jìn)行調(diào)查，掌握不同類型建筑的能耗特點(diǎn)，了解各類型建筑用能存在的問(wèn)題及節(jié)能潛力，是有效開(kāi)展節(jié)能改造工作的前提。近年來(lái)開(kāi)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(wèn)題總結(jié)如下。1、醫(yī)院建筑在冷、熱源方面問(wèn)題（1）冷水機(jī)組、鍋爐選型偏大，既增加初投資又提高日常運(yùn)行成本；（2）冷水機(jī)組的冷凍水進(jìn)出口溫差小，很多項(xiàng)目實(shí)際僅23左右；（3）冷水機(jī)組運(yùn)行策略不合理，包括：“大馬拉小車”的運(yùn)行方式降低了冷水機(jī)組能效比（COP）。冷水機(jī)組出口溫度設(shè)定不合理。此外，污垢熱阻導(dǎo)致冷水機(jī)組蒸發(fā)器和冷凝器傳熱系數(shù)下降，機(jī)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(wèn)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(yùn)行，輸送系數(shù)（單位水流量的水泵能耗）高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。3、醫(yī)院建筑在末端系統(tǒng)方面存在的問(wèn)題（1）存在盲目提高室內(nèi)溫度要求的現(xiàn)象；（2）新風(fēng)系統(tǒng)基本不可調(diào)，無(wú)熱回收裝置；部分新風(fēng)系統(tǒng)存在新風(fēng)口堵塞現(xiàn)象，不能滿足新風(fēng)要求；（3）風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)未設(shè)置電動(dòng)兩通閥；（4）風(fēng)機(jī)功耗過(guò)大，無(wú)變頻措施。4、醫(yī)院建筑電氣、照明及辦公設(shè)備存在問(wèn)題（1）變壓器負(fù)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(mén)禁系統(tǒng)，而對(duì)于建筑內(nèi)其他機(jī)電設(shè)備（空調(diào)、照明、給排水等）基本無(wú)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(hù)結(jié)構(gòu)方面存在的問(wèn)題（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(yáng)技術(shù)應(yīng)用少；（4）較多公共建筑的窗框?yàn)槠胀ㄤX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(wèn)題（1）未根據(jù)不同功能房間使用時(shí)間對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)、分時(shí)管理；（2）部分冷凍水經(jīng)未開(kāi)啟的冷水機(jī)組旁通；（3）個(gè)別輔助房間（庫(kù)房、衛(wèi)生間等）溫度設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)偏高，造成能源浪費(fèi)；（4）辦公人員行為節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)。國(guó)外醫(yī)院建筑節(jié)能改造技術(shù)1、電力成本節(jié)約對(duì)于國(guó)外醫(yī)院來(lái)說(shuō)，盡管電力消耗只占醫(yī)院總能耗的20%左右，但高昂的電價(jià)卻使醫(yī)院的電力費(fèi)用占到了總能源費(fèi)用的50%。鑒于高昂的電價(jià)，他們的應(yīng)對(duì)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(fèi)用。針對(duì)電力供應(yīng)，德國(guó)醫(yī)院常采取的有效措施有： 審核購(gòu)電條件，必要時(shí)更換電力供應(yīng)商； 引進(jìn)自動(dòng)用電負(fù)荷管理系統(tǒng)； 優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行方式（設(shè)定室內(nèi)最高溫度， 根據(jù)需求調(diào)控通風(fēng)設(shè)備并設(shè)置關(guān)閉時(shí)間，為泵和風(fēng)機(jī)安裝變頻器，合理調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和風(fēng)量）； 使用帶自動(dòng)開(kāi)關(guān)程序的高效照明設(shè)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(qiáng)度）； 將一些能耗較高的工作進(jìn)行外包（比如洗衣房）； 將大型廚房中的電力烹飪改為燃?xì)猓?用高效的新設(shè)備替換陳舊設(shè)備； 對(duì)相關(guān)使用者進(jìn)行培訓(xùn)； 采用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)； 安裝光伏設(shè)備。2、熱力供應(yīng)節(jié)能在德國(guó)的醫(yī)院中，供熱能耗占總能耗的比例高達(dá)70%80%。因此，在當(dāng)前能源價(jià)格飛漲，高能效設(shè)備迭出的情況下，挖掘供熱領(lǐng)域的節(jié)能潛力具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)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(xiàng)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(jī)組；o 安裝光熱設(shè)備；o 用分散型小設(shè)備制備生活熱水，調(diào)整熱水存儲(chǔ)容量；o 采用變頻泵；o 安裝帶熱回收裝置的通風(fēng)系統(tǒng)，如鍋爐尾氣，預(yù)熱鍋爐補(bǔ)給水，或利用廢水余熱預(yù)熱生活用水；o 流量調(diào)節(jié)；o 使用變頻器；o 對(duì)管道和熱存儲(chǔ)器進(jìn)行保溫處理；o 調(diào)低平均室溫；o 利用地?zé)帷?、制冷節(jié)能目前醫(yī)院制冷電耗已占總電耗的14%，相當(dāng)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(guó)的氣候條件之下，很多醫(yī)院仍需要制冷，特別是在手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室。近年來(lái)，病房和辦公室的制冷需求也越來(lái)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(shè)備之外，優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)備的安裝位置、運(yùn)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(yùn)營(yíng)費(fèi)用。采取的具體措施包括： 更換陳舊老化的空調(diào)機(jī)； 優(yōu)化供暖和制冷系統(tǒng)的水力平衡； 為空調(diào)和通風(fēng)設(shè)備安裝流量調(diào)節(jié)器； 使用熱回收裝置； 采用帶通風(fēng)功能的空調(diào)設(shè)備； 優(yōu)化設(shè)備安裝位置； 使用熱力和太陽(yáng)能制冷設(shè)備； 用余熱、太陽(yáng)能或者熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組熱能作為熱力制冷機(jī)的驅(qū)動(dòng)能源； 使用自然冷卻技術(shù)； 獨(dú)立分布的吸收制冷機(jī)； 安裝中央制冷系統(tǒng)。4、照明系統(tǒng)節(jié)能照明設(shè)備的能效和質(zhì)量與多種因素相關(guān)，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?zé)艋蛘吖?jié)能燈（最多可節(jié)省 80%）； 安裝電子鎮(zhèn)流器； 按需求開(kāi)啟或關(guān)閉，比如通過(guò)日光導(dǎo)向型開(kāi)關(guān)； 優(yōu)化光導(dǎo)和反射裝置； 通過(guò)定時(shí)器、聲控感應(yīng)器優(yōu)化燈具開(kāi)關(guān)時(shí)間； 新建建筑可考慮利用自然光（可通過(guò)南北朝向及采光屋頂實(shí)現(xiàn)）； 有策略的照明設(shè)計(jì)。5、外維護(hù)保溫對(duì)于德國(guó)醫(yī)院來(lái)說(shuō)，采暖、通風(fēng)和空調(diào)所需能耗費(fèi)用占整個(gè)醫(yī)院能耗費(fèi)用的 40%60%。建筑物的能源消耗與外圍護(hù)熱損和得熱緊密相關(guān)，熱損和得熱多取決于外圍護(hù)的熱傳導(dǎo)，通過(guò)不同的外圍護(hù)保溫措施可有效減少建筑物的熱損失。除了建筑圍護(hù)保溫以外，還需注意最大限度地利用太陽(yáng)得熱，通過(guò)南向墻面開(kāi)放式的設(shè)計(jì)和透明保溫層可實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。采取的措施有： 使用隔熱玻璃或者保溫玻璃； 對(duì)屋頂進(jìn)行隔熱處理（比如鋪設(shè)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(xiàng)目均適用）。6、光熱技術(shù)的應(yīng)