這篇論文主要介紹的是綠色醫院建筑節能措施的內容,本文作者就是通過對綠色醫院建筑的相關內容做出詳細的闡述與介紹,特推薦這篇優秀的文章供相關人士參考。
關鍵詞:綠色醫院;建筑節能;節能措施
隨著人們對環保、自然、綠色等理念的日益重視,綠色醫院建設已成為現代化醫院發展的必然趨勢,也是構建可持續發展、節約型社會的必經之路!毒G色醫院建筑評價標準》(GB/T51153-2015)(以下簡稱《標準》)中對于“節能與能源利用”的評分權重在所有指標類別中位列第一,而醫院作為大型公共建筑,能耗占比大且用能特征復雜。
一、綠色醫院建筑內涵
國內外目前尚未對“綠色醫院”作準確定義,僅在《標準》中對“綠色醫院建筑”進行了釋義,即“在醫院建筑的全壽命周期內以及保證醫療流程的前提下,最大限度地節約資源(節地、節能、節水、節材)、保護環境和減少污染,為患者和醫護工作者提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的醫院建筑。”由此可見,從醫療建筑設計、施工、運行、調適到維護階段,綠色理念貫穿始終。2017年3月1日,住房和城鄉建設部公開了《建筑節能與綠色建筑發展“十三五”規劃》(以下簡稱《規劃》),《規劃》中明確指出要全面推進建筑節能與綠色建筑事業的發展。根據《規劃》,十三五主要任務中包括“穩步提升既有建筑節能水平”,其中關于公共建筑的重點工程有兩點明確要求,一是要完成公共建筑節能改造面積1億平方米以上,二是建設節約型學校(醫院)300個以上。因此,醫院建筑的節能改造是創建綠色醫院較為基礎、重要的工作。
二、醫院能耗特點及現狀
醫院布局功能復雜、人流密度較大、影響范圍廣泛。從使用功能角度,醫院建筑除一般行政辦公輔房外,還包含門診急診、住院病房、手術室、消毒供應中心、重癥監護室、放射科等特殊用房。從耗能來源角度,除基本空調系統、照明系統、供水系統外,還包含多種醫療設備、凈化系統、消毒蒸汽供熱系統、醫用氣體系統等。隨著現代醫院醫療條件與服務質量的不斷提升,醫院建筑能耗逐年增加,是一般公共建筑能耗的1.6~2倍、普通住宅建筑的8~10倍。由于氣候是影響建筑能耗的三大因素之一,許多學者針對夏熱冬冷地區的醫院建筑能耗進行了相關研究。因醫院建筑功能的復雜與特殊性,其能耗遠遠高于其他建筑,平均節能潛力在25%以上,其中空調(采暖、通風、空氣調節)能耗與供熱(生活熱水、蒸汽)能耗占比較大,約占總能耗的60%,且比例仍在逐年上升,是醫院建筑節能重點。
三、用能現狀與節能措施分析
(一)用能情況
浙江大學醫學院附屬第一醫院按三級甲等綜合性醫院標準建設,主院區占地面積76畝,建筑面積為17.9萬平方米,核定床位2500張,2018年門急診量為454.8萬人次。醫院消耗能源種類主要為電力、天然氣及水資源。電力方面,主要由市政電力經變配電后供應全院用電系統與設備,包括建筑采暖系統(鍋爐、供暖循環泵、風機盤管等)、中央空調系統(冷水機組、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、風機盤管等)、通風機組(新風機、排風機等)、室內外照明系統、電梯系統、電開水爐等。此外,還包括機房設備、精密空調、醫療及檢驗設備、食堂電磁灶、普通辦公設備等。天然氣方面,主要來自市政天然氣管道,用于燃氣鍋爐供應冬季采暖、生活熱水、消毒供應中心蒸汽及食堂用氣。水資源方面,主要用于冷熱源系統補水、熱水(洗浴洗漱用水)系統、生活用水等。2018年全年,醫院電力消耗為3537.4962萬kWh,天然氣消耗為252.8861萬Nm3,水資源消耗為19.8574萬立方米;能源消耗結構如上表所示。由上表可知,醫院能耗中電力消耗占比最大,占總能耗的58.21%;主院區單位建筑面積綜合能耗為41.73kgce/m2。根據浙江省《醫療機構單位綜合能耗、電耗定額》(DB33/T738-2016)(以下簡稱《定額》)規定,因醫院門急診量超過300萬人次,按醫療機構綜合能耗修正系數1.2計算,主院區可比單位綜合能耗為34.775kgce/m2,超過《定額》單位綜合能耗限制值15.92%,仍有部分節能空間。
(二)節能措施
1.加裝分項計量系統,建立能耗監測平臺分項計量是建筑節能的基礎工作,通過對空調、照明、電梯、插座等進行分別計量和統計,建立能耗監測平臺,進一步監測實時電耗、完善能源臺賬,為后續節能技改提供科學的數據支撐,加強規范化管理。2.提高冷源能效,降低輸配能耗目前醫院共有4套冷源系統,分別位于1號樓、2號樓、3號樓及6號樓,其中2號樓三臺螺桿式冷水機組、3號樓一臺活塞式冷水機組制冷效率相對較低,名義COP分別為2.33、2.01。1號樓兩臺螺桿式冷水機組(一用一備)供本樓棟4~8層,名義制冷量為1163kW,輸入功率為228kW,供水溫度為7℃。6號樓共3臺離心式冷水機組、一臺螺桿式冷水機組供本樓棟A區、B區,COP在5.34~5.46之間。針對能效較低的機組,可合理選擇冷源,采用高能效設備進行整體更換。對于1號樓及6號樓冷源系統,主機負荷率正常,但在低負荷期間仍存在“大馬拉小車”的運行情況,應根據實際負荷情況,自動合理設定冷水機組出水溫度。當蒸發器供水溫度提高1℃,冷水機組能效會相應提升,約可節能2%~3%。對于醫院采暖空調輸配及末端系統,采用自動調控系統使水系統整體在最優工況下運行,利用變頻技術,實現根據室外溫度和室內負荷需求情況的變化隨時調節控制的功能。目前末端風機盤管雖均采用變流量設計,但隨使用年限的增加,風機盤管內二通閥故障較多,已基本拆除,可加裝集中控制平臺,聯動控制室內風機盤管的啟停、設定溫度等。3.回收鍋爐余熱,加裝光熱系統醫院供暖熱源由動力中心5臺燃氣鍋爐提供,未對煙氣、凝結水余熱加以回收利用。通過回收鍋爐排煙的熱量、冷凝水二次閃蒸汽加熱冷水可滿足洗衣房、部分辦公輔房洗手等熱水需求,減少熱負荷,節約天然氣用量!稑藴省分泄澞芘c能源利用章節中有關于“可再生能源及空氣源熱泵利用”的評分項,根據醫院實際情況,可在17號樓、12號樓等熱水需求較小的辦公輔房加裝太陽能熱水系統,輔助電加熱,減少電能消耗。由于太陽能熱水系統在運行過程中會通過循環管路耗散部分熱量,需特別注意根據使用需求調節運行策略,提高太陽能利用率和常規能源有效替代率,降低系統散熱比。4.圍護結構改造醫院建筑結構以框架與磚混為主,基本未采用保溫措施,傳熱系數較大?舍槍Σ煌f基層墻面、不同飾面材料、不同問題進行診斷分析后,選擇外保溫、內保溫或夾芯墻保溫等多種形式,對外墻進行保溫改造。普通玻璃窗戶宜更換為雙層中空Low-E玻璃,并對外窗、大面積幕墻等貼膜,結合外遮陽技術,降低建筑圍護結構熱傳遞。通過這些措施,可減少空調系統冬季熱負荷與夏季冷負荷,達到15%~25%的節能率。5.室內外照明LED改造除醫療設備外,建筑內照明系統能耗僅次于暖通空調系統,通常占總能耗的20%~30%。醫院照明燈具多數為普通光源,共計約2.5萬套,尚未進行整體節能改造,且為傳統燈控方式。可采用低功率LED節能燈對照明系統進行整體設計、改造,根據《建筑照明設計標準》(GB50034-2013)中醫院推薦照度值與具體要求,適當升、降各功能區域照度,盡量利用自然光源,同時避免太陽熱輻射。6.強化行為節能與管理節能規范用能行為、加強用能管理對節能降耗有著至關重要的作用。在技術手段方面,可在病房加裝熱水控制系統,通過定額免費、增量收費的方式,有效減少病房熱水浪費的情況。在用能末端加裝照明智能控制、空調溫控、節水龍頭、智能插座、電梯勢能回收裝置等,建立用能分時、分區調控系統,實現能源精細化管理。在管理手段方面,可加大節能措施宣傳力度,加強醫院員工、患者家屬的節能意識,調整用能行為,養成如人走燈關、供暖制冷季節杜絕開窗等行為習慣,建立能源管理獎懲制度,保障行為節能措施的落實。
四、結束語
節能改造是創建綠色醫院建筑中的關鍵環節,不僅可降低醫院建筑運維成本、減少資源浪費、提升醫療服務質量,更是醫院精細化管理水平的體現。通過能源監測系統、冷熱源系統、照明系統、圍護結構優化改造等途徑,可有效挖掘節能潛力、提升節能空間,為綠色醫院評價做好基礎鋪墊工作。
參考文獻
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作者:陳希琳 卓里欣
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