醫(yī)院建筑能耗改造方案分析

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。實踐說明，對于醫(yī)院建筑空調系統(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)院建筑空調系統(tǒng)節(jié)能改造的相關技術進展總結和梳理。一、醫(yī)院建筑總能耗現(xiàn)狀依據(jù)**市發(fā)布的DB31/T553-2021"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/(m2?a)] 合理值 先進值 單位面積床位≥100m2/床，單位面積門急診人次＜20人次/m2 ≤71≤58單位面積床位≥100m2/床，單位面積門急診人次≥20人次/m2 ≤76≤59單位床位面積＜100m2/床，單位面積門急診人次＜20人次/m2 ≤77≤60單位床位面積＜100m2/床，單位面積門急診人次≥20人次/m2 ≤81≤62比照**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。二、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，空調系統(tǒng)能耗〔包括空調冷源、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展展開。三、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一樣，對醫(yī)院內不同類型建筑能耗狀況進展調查，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本錢；〔2〕冷水機組的冷凍水進出口溫差小，很多工程實際僅2~3℃左右；〔3〕冷水機組運行策略不合理，包括：①“大馬拉小車〃的運行方式降低了冷水機組能效比〔COP〕。②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〕采暖空調水系統(tǒng)水力不平衡；〔3〕采暖空調水泵定流量運行，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〕存在盲目提高室內溫度要求的現(xiàn)象；〔2〕新風系統(tǒng)根本不可調，無熱回收裝置；局部新風系統(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，大局部仍只是局限于安防、門禁系統(tǒng)，而對于建筑內其他機電設備〔空調、照明、給排水等〕根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)院建筑在圍護構造方面存在的問題〔1〕圍護構造保溫隔熱性能差，大局部建筑采用普通單層玻璃，雙層玻璃和鍍膜玻璃只占較少一局部；〔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系統(tǒng)進展分區(qū)、分時管理；〔2〕局部冷凍水經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、電力本錢節(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開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〔設定室內最高溫度，根據(jù)需求調控通風設備并設置關閉時間，為泵和風機安裝變頻器，合理調節(jié)轉速和風量〕；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*些區(qū)域的照明強度〕；將一些能耗較高的工作進展外包〔比方洗衣房〕；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；對相關使用者進展培訓；采用熱電聯(lián)產技術；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%o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濟價值。醫(yī)院中的熱需求主要由室內采暖、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)產機組；o安裝光熱設備；o用分散型小設備制備生活熱水，調整熱水存儲容量；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流量調節(jié)；o使用變頻器；o對管道和熱存儲器進展保溫處理；o調低平均室溫；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機；優(yōu)化供暖和制冷系統(tǒng)的水力平衡；為空調和通風設備安裝流量調節(jié)器；使用熱回收裝置；采用帶通風功能的空調設備；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)產機組熱能作為熱力制冷機的驅動能源；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量與多種因素相關，假設要取得最正確效果，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，比方鹵素燈或者節(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，比方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、通風和空調所需能消耗用占整個醫(yī)院能消耗用的40%~60%。建筑物的能源消耗與外圍護熱損和得熱嚴密相關，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；對屋頂進展隔熱處理〔比方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〃〔新建建筑和改造工程均適用〕。6、光熱技術的應用光熱技術是一種將太陽輻射能轉換成可利用的熱能的技術。與光電技術不同，光熱技術將太陽能集熱器中的媒介〔比方水〕加熱。采取的措施包括：o安裝太陽能光熱裝置，實現(xiàn)熱水的制備；o通過空氣預熱和水溫提升方式來制備生活用水和供暖、對病房洗浴室或醫(yī)院游泳池新風進展加熱；o通過熱回收裝置回收外排熱廢水中的余熱，用來為生活熱水加溫；o將光熱設備作為屋面保護層。醫(yī)院建筑節(jié)能能耗監(jiān)測系統(tǒng)方案說明前言現(xiàn)代化醫(yī)院建立是我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)當前的緊要任務。隨著我國經濟的開展和綜合國力的提高，人民的生活水平有了質的飛躍，人們對求醫(yī)問藥也提出了新的要求，那就是方便、快捷、有效，當然也得經濟。這也就對我國的現(xiàn)代化醫(yī)院建立提出了要求。隨著整個社會科技必展水平的不斷提高，必須采用信息化手段提高醫(yī)療水平，同整個社會的科技開展水平相適應；采用信息化手段提高效勞效率和質量，同國家深化醫(yī)療衛(wèi)生制度改革的政策相適應；采用信息化手段降低醫(yī)護人員的勞動強度，提供應病患更優(yōu)質的效勞，同醫(yī)院的自身建立和開展相適應。一、建筑智能化在現(xiàn)代化醫(yī)院建立中的定位現(xiàn)代化醫(yī)院：是“以人為本〞的建立理念、“數(shù)字化管理模式〞以及“高度網絡化的信息平臺〞三者的結合，形成一種更為高效、系統(tǒng)的醫(yī)院整體運行機制。人文化：是信息化建立的根本目標和出發(fā)點；醫(yī)療數(shù)字化：信息化醫(yī)院建立技術核心；建筑智能化：信息化醫(yī)院建立的堅實根底。通過以上對數(shù)字化醫(yī)院概念的介紹，我們很清楚的了解建筑智能化是數(shù)字化醫(yī)院的根底。完善的建筑智能化必須立足于信息化醫(yī)院建立高度，圍繞著信息化醫(yī)院建立需求進展規(guī)劃、設計、建立。二、建筑智能化系統(tǒng)建立目標醫(yī)院智能化系統(tǒng)是通過采用現(xiàn)代信息技術、網絡技術和自動化控制技術提高院管理水平、醫(yī)療效勞質量及醫(yī)護工作效率。具體地說，醫(yī)院智能化建立的目標就是以下4點：第一點、方便病人就醫(yī)〔醫(yī)院的信息查詢等效勞手段為就醫(yī)者提供清晰準確的指導〕；第二點、提高醫(yī)療效勞水平〔醫(yī)護對講、重癥病房探視等系統(tǒng)為方便患者就診，探視重病患者等提供更高一級的醫(yī)療效勞水平〕；第三點、提高醫(yī)生的工作效率〔醫(yī)囑信息、醫(yī)療影像、醫(yī)療器械、藥品的傳輸速度通過智能化技術手段大大提高了，醫(yī)生的工作效率也就相應的提高，并且在一定程度上減輕了醫(yī)生護士的勞動強度〕；第四點、提供良好的醫(yī)療效勞環(huán)境〔為醫(yī)生和病人的工作生活環(huán)境提供各種娛樂、通訊等智能化建筑具有的特性效勞功能〕。三、醫(yī)院建筑智能化整體規(guī)劃原則系統(tǒng)整體性原則：所有系統(tǒng)有機整合為一個整體表達所有系統(tǒng)的整體性；構造堅實性原則：找準網絡化開展趨勢，先進性、可擴展性、穩(wěn)定性，為醫(yī)院數(shù)字化奠定堅實根底；管理高效性原則：以醫(yī)護員工及管理者為核心，與醫(yī)院管理模式相結合，表達高效的特點；；人性化效勞原則：堅持“以人為本〞效勞理念，在效勞細節(jié)上表達效果；運維節(jié)約性原則:在智能化的根底上充分表達節(jié)能運行和維護的理念為醫(yī)院創(chuàng)造價值。打造綠色醫(yī)院。四、設計依據(jù)“智能建筑設計標準"GB/T50314-2006“綜合醫(yī)院建筑設計標準JGJ49T988"全國衛(wèi)生信息化開展規(guī)劃綱要〔2003-2021年〕"醫(yī)院信息系統(tǒng)根本功能標準"各系統(tǒng)專項國家、行業(yè)設計標準五、醫(yī)院建筑智能化整體規(guī)劃醫(yī)院較全面的智能化系統(tǒng)應分為根底型系統(tǒng)、根底應用型系統(tǒng)、業(yè)務應用型系統(tǒng)及集成應用型系統(tǒng)及綜合節(jié)能集成管理系統(tǒng)1、根底型系統(tǒng)1）計算機網絡系統(tǒng)：醫(yī)院的網絡傳輸核心，設備類系統(tǒng)。2）無線網絡覆蓋系統(tǒng)：滿足醫(yī)院將來無線查房、無線床邊護理等無線化開展的根底。3）綜合布線系統(tǒng)：與計算機網絡設備相結合，實現(xiàn)醫(yī)院的網絡傳輸4）計算機機房工程：醫(yī)院信息化、智能化的物理核心。5）智能化綜合管網系統(tǒng)：智能化系統(tǒng)建立的根底，所有智能化系統(tǒng)線纜敷設的根底。2、根底應用型系統(tǒng)1）平安防范系統(tǒng)：視頻監(jiān)控、防盜報警、巡更管理系統(tǒng)，醫(yī)院的平安管理重要組成。2）一卡通管理系統(tǒng)：門禁管理子系統(tǒng)、消費管理子系統(tǒng)、停車管理子系統(tǒng)、智能水控管理子系統(tǒng)，醫(yī)院后勤管理智能化的重要組成。3）有線電視系統(tǒng)：醫(yī)院病患休閑生活的重要組成。4）公共播送及背景音樂系統(tǒng)：醫(yī)院業(yè)務播送及消防播送以及環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)。5）醫(yī)療信息發(fā)布與查詢系統(tǒng)：醫(yī)院對外信息傳遞窗口，智能化、信息化展示平臺。6）多媒體會議系統(tǒng)：滿足醫(yī)院多種不同會議功能的智能化建立，如全體員工大會、文藝表演、黨組重要會議，日常行政會議、學術研究會議等。7）子母鐘系統(tǒng)：為醫(yī)院人員、設備、系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時間。3、業(yè)務應用型系統(tǒng)1）導診排隊叫號顯示系統(tǒng)：門診區(qū)域建立，減少病患站立等候時間，減少不必要的醫(yī)療糾紛，降低護士工作量提高工作效率及準確性。2）醫(yī)護患呼叫對講系統(tǒng)：病房區(qū)建立，住院日常管理需要。3）重癥病房探視對講系統(tǒng)：滿足醫(yī)院數(shù)字化ICU干凈建立需要。4）手術示教系統(tǒng)：滿足醫(yī)院醫(yī)療教學需要。5）遠程醫(yī)療會診系統(tǒng)：滿足醫(yī)院向上與省級、國家級醫(yī)院的遠和醫(yī)療支持。6）嬰兒防盜系統(tǒng)：對新生兒的防盜保護系統(tǒng)。4、醫(yī)院綜合節(jié)能系統(tǒng)集成1）動力節(jié)能系統(tǒng)：對醫(yī)院大量機電設備進展智能化控制，節(jié)約能源。2）智能照明控制系統(tǒng)：對醫(yī)院公共區(qū)域照明進展