這篇論文主要介紹的是綠色醫(yī)院建筑節(jié)能措施的內(nèi)容,本文作者就是通過(guò)對(duì)綠色醫(yī)院建筑的相關(guān)內(nèi)容做出詳細(xì)的闡述與介紹,特推薦這篇優(yōu)秀的文章供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞:綠色醫(yī)院;建筑節(jié)能;節(jié)能措施
隨著人們對(duì)環(huán)保、自然、綠色等理念的日益重視,綠色醫(yī)院建設(shè)已成為現(xiàn)代化醫(yī)院發(fā)展的必然趨勢(shì),也是構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約型社會(huì)的必經(jīng)之路。《綠色醫(yī)院建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51153-2015)(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中對(duì)于“節(jié)能與能源利用”的評(píng)分權(quán)重在所有指標(biāo)類別中位列第一,而醫(yī)院作為大型公共建筑,能耗占比大且用能特征復(fù)雜。
一、綠色醫(yī)院建筑內(nèi)涵
國(guó)內(nèi)外目前尚未對(duì)“綠色醫(yī)院”作準(zhǔn)確定義,僅在《標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)“綠色醫(yī)院建筑”進(jìn)行了釋義,即“在醫(yī)院建筑的全壽命周期內(nèi)以及保證醫(yī)療流程的前提下,最大限度地節(jié)約資源(節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為患者和醫(yī)護(hù)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(yī)院建筑。”由此可見(jiàn),從醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、調(diào)適到維護(hù)階段,綠色理念貫穿始終。2017年3月1日,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公開(kāi)了《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》),《規(guī)劃》中明確指出要全面推進(jìn)建筑節(jié)能與綠色建筑事業(yè)的發(fā)展。根據(jù)《規(guī)劃》,十三五主要任務(wù)中包括“穩(wěn)步提升既有建筑節(jié)能水平”,其中關(guān)于公共建筑的重點(diǎn)工程有兩點(diǎn)明確要求,一是要完成公共建筑節(jié)能改造面積1億平方米以上,二是建設(shè)節(jié)約型學(xué)校(醫(yī)院)300個(gè)以上。因此,醫(yī)院建筑的節(jié)能改造是創(chuàng)建綠色醫(yī)院較為基礎(chǔ)、重要的工作。
二、醫(yī)院能耗特點(diǎn)及現(xiàn)狀
醫(yī)院布局功能復(fù)雜、人流密度較大、影響范圍廣泛。從使用功能角度,醫(yī)院建筑除一般行政辦公輔房外,還包含門(mén)診急診、住院病房、手術(shù)室、消毒供應(yīng)中心、重癥監(jiān)護(hù)室、放射科等特殊用房。從耗能來(lái)源角度,除基本空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供水系統(tǒng)外,還包含多種醫(yī)療設(shè)備、凈化系統(tǒng)、消毒蒸汽供熱系統(tǒng)、醫(yī)用氣體系統(tǒng)等。隨著現(xiàn)代醫(yī)院醫(yī)療條件與服務(wù)質(zhì)量的不斷提升,醫(yī)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(xué)者針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)的醫(yī)院建筑能耗進(jìn)行了相關(guān)研究。因醫(yī)院建筑功能的復(fù)雜與特殊性,其能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他建筑,平均節(jié)能潛力在25%以上,其中空調(diào)(采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié))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(yī)院建筑節(jié)能重點(diǎn)。
三、用能現(xiàn)狀與節(jié)能措施分析
(一)用能情況
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院按三級(jí)甲等綜合性醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),主院區(qū)占地面積76畝,建筑面積為17.9萬(wàn)平方米,核定床位2500張,2018年門(mén)急診量為454.8萬(wàn)人次。醫(yī)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(jīng)變配電后供應(yīng)全院用電系統(tǒng)與設(shè)備,包括建筑采暖系統(tǒng)(鍋爐、供暖循環(huán)泵、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等)、中央空調(diào)系統(tǒng)(冷水機(jī)組、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等)、通風(fēng)機(jī)組(新風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)等)、室內(nèi)外照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、電開(kāi)水爐等。此外,還包括機(jī)房設(shè)備、精密空調(diào)、醫(yī)療及檢驗(yàn)設(shè)備、食堂電磁灶、普通辦公設(shè)備等。天然氣方面,主要來(lái)自市政天然氣管道,用于燃?xì)忮仩t供應(yīng)冬季采暖、生活熱水、消毒供應(yīng)中心蒸汽及食堂用氣。水資源方面,主要用于冷熱源系統(tǒng)補(bǔ)水、熱水(洗浴洗漱用水)系統(tǒng)、生活用水等。2018年全年,醫(yī)院電力消耗為3537.4962萬(wàn)kWh,天然氣消耗為252.8861萬(wàn)Nm3,水資源消耗為19.8574萬(wàn)立方米;能源消耗結(jié)構(gòu)如上表所示。由上表可知,醫(yī)院能耗中電力消耗占比最大,占總能耗的58.21%;主院區(qū)單位建筑面積綜合能耗為41.73kgce/m2。根據(jù)浙江省《醫(yī)療機(jī)構(gòu)單位綜合能耗、電耗定額》(DB33/T738-2016)(以下簡(jiǎn)稱《定額》)規(guī)定,因醫(yī)院門(mén)急診量超過(guò)300萬(wàn)人次,按醫(yī)療機(jī)構(gòu)綜合能耗修正系數(shù)1.2計(jì)算,主院區(qū)可比單位綜合能耗為34.775kgce/m2,超過(guò)《定額》單位綜合能耗限制值15.92%,仍有部分節(jié)能空間。
(二)節(jié)能措施
1.加裝分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng),建立能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)分項(xiàng)計(jì)量是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)工作,通過(guò)對(duì)空調(diào)、照明、電梯、插座等進(jìn)行分別計(jì)量和統(tǒng)計(jì),建立能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái),進(jìn)一步監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)電耗、完善能源臺(tái)賬,為后續(xù)節(jié)能技改提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐,加強(qiáng)規(guī)范化管理。2.提高冷源能效,降低輸配能耗目前醫(yī)院共有4套冷源系統(tǒng),分別位于1號(hào)樓、2號(hào)樓、3號(hào)樓及6號(hào)樓,其中2號(hào)樓三臺(tái)螺桿式冷水機(jī)組、3號(hào)樓一臺(tái)活塞式冷水機(jī)組制冷效率相對(duì)較低,名義COP分別為2.33、2.01。1號(hào)樓兩臺(tái)螺桿式冷水機(jī)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(hào)樓共3臺(tái)離心式冷水機(jī)組、一臺(tái)螺桿式冷水機(jī)組供本樓棟A區(qū)、B區(qū),COP在5.34~5.46之間。針對(duì)能效較低的機(jī)組,可合理選擇冷源,采用高能效設(shè)備進(jìn)行整體更換。對(duì)于1號(hào)樓及6號(hào)樓冷源系統(tǒng),主機(jī)負(fù)荷率正常,但在低負(fù)荷期間仍存在“大馬拉小車”的運(yùn)行情況,應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況,自動(dòng)合理設(shè)定冷水機(jī)組出水溫度。當(dāng)蒸發(fā)器供水溫度提高1℃,冷水機(jī)組能效會(huì)相應(yīng)提升,約可節(jié)能2%~3%。對(duì)于醫(yī)院采暖空調(diào)輸配及末端系統(tǒng),采用自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)使水系統(tǒng)整體在最優(yōu)工況下運(yùn)行,利用變頻技術(shù),實(shí)現(xiàn)根據(jù)室外溫度和室內(nèi)負(fù)荷需求情況的變化隨時(shí)調(diào)節(jié)控制的功能。目前末端風(fēng)機(jī)盤(pán)管雖均采用變流量設(shè)計(jì),但隨使用年限的增加,風(fēng)機(jī)盤(pán)管內(nèi)二通閥故障較多,已基本拆除,可加裝集中控制平臺(tái),聯(lián)動(dòng)控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤(pán)管的啟停、設(shè)定溫度等。3.回收鍋爐余熱,加裝光熱系統(tǒng)醫(yī)院供暖熱源由動(dòng)力中心5臺(tái)燃?xì)忮仩t提供,未對(duì)煙氣、凝結(jié)水余熱加以回收利用。通過(guò)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(fù)荷,節(jié)約天然氣用量。《標(biāo)準(zhǔn)》中節(jié)能與能源利用章節(jié)中有關(guān)于“可再生能源及空氣源熱泵利用”的評(píng)分項(xiàng),根據(jù)醫(yī)院實(shí)際情況,可在17號(hào)樓、12號(hào)樓等熱水需求較小的辦公輔房加裝太陽(yáng)能熱水系統(tǒng),輔助電加熱,減少電能消耗。由于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)通過(guò)循環(huán)管路耗散部分熱量,需特別注意根據(jù)使用需求調(diào)節(jié)運(yùn)行策略,提高太陽(yáng)能利用率和常規(guī)能源有效替代率,降低系統(tǒng)散熱比。4.圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造醫(yī)院建筑結(jié)構(gòu)以框架與磚混為主,基本未采用保溫措施,傳熱系數(shù)較大。可針對(duì)不同舊基層墻面、不同飾面材料、不同問(wèn)題進(jìn)行診斷分析后,選擇外保溫、內(nèi)保溫或夾芯墻保溫等多種形式,對(duì)外墻進(jìn)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(duì)外窗、大面積幕墻等貼膜,結(jié)合外遮陽(yáng)技術(shù),降低建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱傳遞。通過(guò)這些措施,可減少空調(diào)系統(tǒng)冬季熱負(fù)荷與夏季冷負(fù)荷,達(dá)到15%~25%的節(jié)能率。5.室內(nèi)外照明LED改造除醫(yī)療設(shè)備外,建筑內(nèi)照明系統(tǒng)能耗僅次于暖通空調(diào)系統(tǒng),通常占總能耗的20%~30%。醫(yī)院照明燈具多數(shù)為普通光源,共計(jì)約2.5萬(wàn)套,尚未進(jìn)行整體節(jié)能改造,且為傳統(tǒng)燈控方式。可采用低功率LED節(jié)能燈對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、改造,根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2013)中醫(yī)院推薦照度值與具體要求,適當(dāng)升、降各功能區(qū)域照度,盡量利用自然光源,同時(shí)避免太陽(yáng)熱輻射。6.強(qiáng)化行為節(jié)能與管理節(jié)能規(guī)范用能行為、加強(qiáng)用能管理對(duì)節(jié)能降耗有著至關(guān)重要的作用。在技術(shù)手段方面,可在病房加裝熱水控制系統(tǒng),通過(guò)定額免費(fèi)、增量收費(fèi)的方式,有效減少病房熱水浪費(fèi)的情況。在用能末端加裝照明智能控制、空調(diào)溫控、節(jié)水龍頭、智能插座、電梯勢(shì)能回收裝置等,建立用能分時(shí)、分區(qū)調(diào)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)能源精細(xì)化管理。在管理手段方面,可加大節(jié)能措施宣傳力度,加強(qiáng)醫(yī)院?jiǎn)T工、患者家屬的節(jié)能意識(shí),調(diào)整用能行為,養(yǎng)成如人走燈關(guān)、供暖制冷季節(jié)杜絕開(kāi)窗等行為習(xí)慣,建立能源管理獎(jiǎng)懲制度,保障行為節(jié)能措施的落實(shí)。
四、結(jié)束語(yǔ)
節(jié)能改造是創(chuàng)建綠色醫(yī)院建筑中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不僅可降低醫(yī)院建筑運(yùn)維成本、減少資源浪費(fèi)、提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量,更是醫(yī)院精細(xì)化管理水平的體現(xiàn)。通過(guò)能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、冷熱源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造等途徑,可有效挖掘節(jié)能潛力、提升節(jié)能空間,為綠色醫(yī)院評(píng)價(jià)做好基礎(chǔ)鋪墊工作。
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作者:陳希琳 卓里欣
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