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综合性医院建筑的节能探讨

睿医界  · 公众号  ·  · 2017-11-02 17:51

正文

随着医疗技术的不断进步,诊疗设备的不断完善和人民牛活水平的大幅度提升,患者对医院的就医环境和医护人员对工作环境舒适程度的要求也越来越受到建筑行业人士的蓖视,这导致陕疗建筑的能耗居高不下。即使部分医院建筑进行过节能改造.但由于缺乏有效的能耗管理制度,节能建筑仍达小到预期效果。本文从建筑节能改造、能耗监测系统和节能管理机制等方面探讨如何进一步完善医疗建筑的能耗管理制度,同时为建立能耗定额和超定额加价制度奠定基础。

苏大附一院始建于1883年(清光绪九年),,是一所集医疗、教学、科研于一体的综合类医院,是卫生部首批三级甲等医院,为江苏省卫计委直属的省级重点医院,苏南地区医疗指导中心。现有职工四千余人,其中正高级专家243人,副高级专家463人。医院设有临床科室37个,医技科室8个,临床医学教研室21个,国家、省部级以上培训、示范基地10个,中心实验室、骨科、心血管疾病等实验室15个。编制床位4800张(含新院二期),实际开放床位3000张,2016年完成诊疗总人次达317万,手术3.8万例,平均住院日降低到8.3天。由此可见医院人流量大,疾病种类多,医疗建筑实用功能复杂,使医疗建筑耗能量比其它公共建筑要高。能源消耗足医院不可忽视的问题,尤其是当今在严峻的经济形势下,医院将面临新一轮医改方案的挑战,各医院都在向节约型医院转变,并将其作为一项管理目标,在实际工作中能耗管理制度越来越彰显它的重要性。

1、医院能耗诊断分析

1.1能耗诊断

经现场统计与测量,我院苏大附一院建筑能耗主要包括:医疗设施能耗、照明能耗、供暖能耗、空凋能耗、蒸汽能耗、卫生热水能耗及其它动力设施能耗等。我院(老院)建筑建设年代久远,外围护结构隔热性能不符合现行节能设计规范,空调机组陈旧,制冷效率低下,管路的保温措施老化,各种循环水泵存在”大马拉小车”现象,所以医院建筑成为高耗能建筑。医疗设备、照明和空调采暖的能耗量占总能耗的80%以上,采暖空调、医疗设备及照明是医院能耗中节能潜力最大的部分,因此采暖空调、医疗设备及照明则是能耗监测管理的重点。

1.2医院建筑节能改造措施

1.2.1外围护结构

综合性医院的住院大楼建造时多采用钢筋混凝土框架剪力墙结构体系,改造时在保留框架结构及混凝土墙的基础上,将基层加装外保温及幕墙;采用外遮阳措施,用双层中空玻璃窗代替普通单层窗,这些措施在旧楼改造上实施难度小,效果显著,降低了建筑热(冷)负荷,对空调系统节能具有重要作用。

1.2.2计量改造 

由于医院一些科室的特殊性(恒温恒湿),在进行热计量改造时,要求在适当的电(管)路中安装合乎规范要求的计量器具,也为后期能源监测平台做准备。

国家规定电能计量应当合理设置分项计量同路。其分项计量系统应当采用电子式、精度等级为1.0级及以上(O.2、0.5、1.0级)的有功电能表。采用的普通电能表,应当由测量单元和数据处理单元等组成,并能显示、储存和输出数据,具有标准通讯接口;热量表的总体精度达到国际计量法组织OIML一75规定的4级标准。流量测量装置的精度:误差<3%(满量程);当供回水的温度差在60C以内时,温度传感器的测量误差

1.2.3供热供冷系统改造冷热源的节能途径主要有:

(1)使用高性能设备替代原有配套机组,选择适当机组容量和台数保证各个季节机组高效率运行。

(2)利用自然或可再生能源(如太阳能、地下(表)水、地热与大气等)。

(3)引人水(冰)蓄热(冷)技术。

(4)有效利用废热(废汽、排风、冷凝水、冷却水和污水等)。

(5)采用吸收式制冷机组和热电冷三联供。

针对本地日照条件,结合本例医院实际情况,更换功率较大的循环水泵,对制冷机组及管路进行维修保养。经改造成本和节能效果分析,在充分利用原有的机组基础上,采取利用可再生能源和废热改造方案较为合理。

相比常规能源,太阳能热水系统经济效益巨大,但其热水供给量不稳定的缺点,致使在医院这种随时可能使用大量热水的场所,太阳能只可作为辅助热源配合常规能源使用。在本文中由于医院的医用建筑空调风量大,加上有多间手术室,为使医院热水供应稳定,提高太阳能利用效率,将贮水箱作为蓄热水箱,利用原有的热水供应系统供给热水。

医院污水除作分流独立处理的高致病性污水外,主要来源于医用洗涤和生活污水(洗澡用水),水量大、杂物少,是一种巨大的低温余热源,是水一水源热泵或水一空气源热泵的理想低温热源。采用污水源热泵系统,节能、环保和经济意义显著。

2、发挥能源监测系统作用

2.1能源监测系统

对医院建筑进行节能改造后,同时对医院的能源进行系统管理,采用能源监测技术对医院建筑的耗能进行全面管理,这为医院的成本考核、节能降耗等工作打造新平台。医院能源监测是一个复杂和庞大的计算机信息化系统,这需要医院内部局域网系统的有力支持。就目

前各个医院的现状而言,基本上都建立起了其内部局域网,而且建立在医院内部局域网系统的各种应用系统也在逐渐完善的过程中,医院能源监测系统就是建立在内部局域网系统的一种应用系统,它需要与其他应用系统(如医院内部办公系统)紧密结合,协调完成各项工作。能源监测系统分为三层结构,现场设备层,信息采集层和信息应用层。

通过现场各种能源计量仪表采集到的能源数据包括三种:能源供给状态数据、能源供给整点数据、能源供给累加数据,每种数据都有不同的应用范围。而能源供给状态数据是所有数据的基础,其它两种数据是通过仪器、仪表、手工录入或计算程序得到,是其它应用系统需要的关键数据。因此,能源数据采集系统,就是在撷取能源供给状态数据的同时,能将其它应用程序需要的关键数据分检出来,主动发送到各应用程序,满足各部门的办公、处理需要,在监测的同时,满足结算、决策的需求。

2.2能源监测系统的节能作用

2.2.1计量服务器

计量服务器将计量装置采集到的能耗计量信息通过Control Builder中提供的标准累积模块进行数据累积,并在画面编辑软件Display Builder中引用数据读取模块和累积模块的数值,以便操作员可在监控画面Station中看到现场仪表的实时值和累积值。同时在Station中对重要的计量仪表进行报警设置,可实时了解是否有用户能源使用异常。

2.2.2能耗服务器

能耗服务器将所有计量数据按用户边行归并,得到每个用户各种能源介质的消耗值,并在班、日、周,月结束时自动生成每个用户的能源消耗报表,包含当期消耗量显示、与历史同期数据比较、与设定日标比较等功能。

2.2.3生产过程计算机

生产过程计算机中主要实现能耗及周期能耗统计功能,其能源信息可以在所有终端中共享,使相关部门能够及时掌握自身能源消耗情况。

(1)能耗统计系统在完成数据处理与上传的同时,将建筑能耗进行分类分析,能源监测系统功能亦完全符合要求,即将建筑能耗分类为6类:

①耗电量。 照明插座用电:为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电。空调用电:主要包括冷热站用电、空调末端用电。动力用电:主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电。特殊用电:主要包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或者其他特殊用电。

②耗水量。

③耗气量(天然气量或煤气量)。

④集中供热耗热量。

⑤集中供冷耗冷量。

⑥其他能源应用量(如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等)。

(2)能耗分析 系统把建筑各分类能耗(除水耗量外)折算成标准煤量并求和,即可得到建筑总能耗。

2.2.4节能评估与改进跟踪 

由节能服务专业公司帮助查找原因,把建筑中各设备耗能分析值与国内正常标准值及国外相关标准值比较,并在同类医疗建筑中作比较,进行耗能评估,找出差距并给出评估结论,从中找出节能的典型,总结节能经验。对于已经发现问题并进行整改的建筑可将改进前和改进后进行对比了解改进后的效果及效益情况。同时还可在对比前后结果的基础上进一步完善整改措施(如分时段启用设备,加强管理等),优化整改效果。

3、建立节能管理长效机制

3.1建立节能管理机构和制度

一是针对医院耗能的多样性,建立专门的节能管理部门,同时建立巡查制度,由指定的其他相关工作人员在下班后对医院内各个区域的节能情况进行检在登记,定期通报。针对节能实施的过程、效果进行监督,定期进行节能成效检查。

二是订立节能标准和考评标准,实施必要的监管,对节约能源有功者进行奖励,对浪费能源有责者进行惩罚,责任落实到人。

3.2建立能耗定额制度

根据国家相关标准制定医院建筑的能源消耗定额,结合近两年能源监测数据修正已编制的能源消耗定额。按规定的程序逐级下达能源消耗定额,并明确规定完成各项定额的医院责任部门和责任人。节能管理部门按规定的方法对主要耗能设备的实际能耗量进行计量、统计和核算,定期作出报告,对于低于定额的用能设备进行奖励,对于高于定额的用能设备采用超能耗加价收费的办法。根据当年能源消费的实际情况和挖掘节能的潜力,合理制订下年度的能源消费计划。

4、引入合同能源管理

医疗卫生建筑可以通过市场机制,引入能源服务公司做节能服务管理。我国已有一些高水平的能源服务公司,在对某栋建筑判定具有节能管理的商业价值之后,采用适用的技术手段对建筑能耗进行监测和分析,找出高能耗的症结所在。通常监测所需的设备和费用以及节能改造的费用均由能源服务公司提供,能源服务公司获取通过节能管理节省的费用作为回报。这样整个节能运行管理和节能改造的风险由能源管理公司承担,由建筑节能带来节约下来的效益由业主与能源公司按比例分成。能源管理公司在利益的驱动下,通常采取各种措施追求节能效果的最大化,如采用设备购买的最优组合,做好节能理念的培训,节能理财服务等。市场机制的引入可以使建筑节能走向可持续发展道路。

5、结论

从围护结构、采暖空调、医疗设备及照明计量等方面对医院建筑进行节能改造,并在改造后的医院建筑安装能监测系统。通过前期积累的监测数据,逐步建立合理的能耗定额制度和超定额加价制度,在实际能源管理工作中建立节能奖励制度,调动楼宇管理人员的积极性,同时增强医院工作人员的节能意识,主动为耗能设备的节能出谋划策,保证能源管理系统的有效运行。

参考文献

[1] 刘奇.医院空调系统设计方案的探讨.《机电信息)2007年第25期.

[2] 马晓琼.沈晋明.既有医院系统节能改造措施及其应用.《暖通空调)200s年08期.

本文作者:苏州大学附属第一医院 林然

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