医院建筑绿色改造技术

医院建筑绿色改造技术第一页，共23页。医院能源系统节能综合评价体系与决策支持系统医院能源系统分项计量改造医院建筑绿色改造项目案例医院能源系统能耗监测平台设计

目录第二页，共23页。床位数区间能耗平均数［kwh/(m2•a)］节能水平指标三位数100~500338.420.861.19500~1000357.830.901.441000~1500368.270.851.16>1500382.650.901.15医院能源系统节能综合评价体系与决策支持系统1、评价指标体系构建：国内目前还没有医院建筑运行管理的国家标准，由于现阶段国情因素，相关规范和标准的差异明显；而《绿色医院建筑评价标准》在运行评价上存在不足。针对医院建筑、设备和人员的特点，将评价重点放在“医院能源系统”和“运行管理”上。体系共含三个指标，即医院能源系统节能水平指标、医院能源系统表现指标和医院能源系统运营管理综合指标。2、节能水平指标节能水平=该床位数区间医院平均全年总能耗［kwh/(m2•a)］评价医院全年年综合能耗［kwh/(m2•a)］医院单位建筑面积全年总能耗平均数及医院能源系统节能水平指标三位数第三页，共23页。3、医院能源系统节能水平划分较低中等较高100~500I1<0.860.86≤I1<1.19I1≥1.19500~1000I1<0.900.90≤I1<1.44I1≥1.441000~1500I1<0.850.85≤I1<1.16I1≥1.16>1500I1<0.900.90≤I1<1.15I1≥1.15床位数I1得分节能水平评价：较低——全年单位面积能耗在所属气候区同规模医院建筑中处于较高水平，建议对医院进行深度的能源审计，查找导致医院能耗高的原因。中等——全年单位面积能耗在所属气候区同规模医院建筑中处于中等水平，建议根据医院具体需求进行节能改造和运行优化。较高——全年单位面积能耗在所属气候区同规模建筑中处于较低水平，医院节能工作成效较高，结合节能表现指标，寻找医院的节能潜力。第四页，共23页。调研显示，医院建筑能耗检测平台和楼宇自动化系统的装配和使用率很低，这导致真是准确的实时能耗数据难以获得，无法对医院建筑节能优化进行更深入的研究；各用能系统的运行缺乏科学调控，参数设定依赖技师经验，无法根据环境条件实时管控系统，系统出现故障时也难以及时发现。因此在节能变现里，将“分项计量”、“楼宇自动化”作为重点指标。序号分值指标定性定量110分项计量√

28楼宇自动化√

35空调机组节能√

43可再生能源利用

可再生能源利用率≥10%（生活热水）或≥5%(空调、供暖)6

可再生能源利用率≥20%（生活热水）或≥10%(空调、供暖)9

可再生能源利用率≥30%（生活热水）或≥15%(空调、供暖)12

可再生能源利用率≥40%（生活热水）或≥20%(空调、供暖)15

可再生能源利用率≥50%（生活热水）或≥25%(空调、供暖)55水泵变频调节√

65排风热回收√

72蒸汽凝结水回收

凝结水回收率≥60%4

凝结水回收率≥70%6

凝结水回收率≥80%8

凝结水回收率≥90%84自然冷却√

94智能照明控制

智能照明控制系统使用率≥20%8

智能照明控制系统使用率≥30%12

智能照明控制系统使用率≥40%16

智能照明控制系统使用率≥50%103灯具节能

节能灯具使用率≥35%6

节能灯具使用率≥50%9

节能灯具使用率≥65%12

节能灯具使用率≥80%113减少用水量

年用水量减少10%6

年用水量减少20%9

年用水量减少30%12

年用水量减少40%总计100

37634、医院能源系统节能表现指标结构第五页，共23页。4、医院能源系统节能表现节能表现等级IP得分差0≤IP<25中25≤IP<50良50≤IP<75优75≤IP≤100节能表现共含11个指标，共计100分，定量分值占到63分，保证了指标的客观和严谨。因为全部指标来自对调研数据的分析和提炼，因此节能表现的得分可以客观、真实地体现一家医院用能系统运行节能的优劣。根据节能表现指标的得分情况，体系会给出医院系统节能上的评价和建议。评价：差——医院能源系统缺乏技能设置，易造成能源浪费，需要进行深度节能改造。中——医院能源系统实现了部分节能运行，建议依据医院现状，采取更多应用节能技术和节能策略。良——医院能源系统的节能措施较为完善，应用了较多节能技术和节能策略。优——医院能源系统的节能措施完善，有条件的医院可以考虑更多、更新的节能技术。第六页，共23页。4、运营管理综合指标水平指标和节能表现指标都贴合实际，反映医院能源系统的运营现状，但单一的节能水平指标或节能表现指标都稍显片面，因此将两个指标结合在一起，综合考虑得到医院能源系统运营管理综合指标得分，将医院分为四个等级：运营管理等级得分☆0≤Ie<40★40≤Ie<60★★60≤Ie<80★★★80≤Ie≤100评价：☆——医院能源系统运营管理效率很低，必须进行节能改造。★——医院能源系统运营管理效率有待提高，建议进行节能改造。★★——医院能源系统运营管理效率较高，结合医院实际，进行节能升级。★★★——医院能源系统运营管理效率很高，建议加强系统维护和行为节能。第七页，共23页。医院能源系统分项计量改造为指导各地国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设，住房和城乡建设部组织有关专家，以我国现行相关标准为依据，在总结吸收国内已有能耗监测系统建设成果和经验基础上，制定了《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统-分项能耗数据采集技术导则》等系列导则，医院建筑由于功能区域复杂、人员密集、用能设备多、用能时间长等因素，能耗监测系统的建设智能借鉴、不能照搬建筑能耗监测系统。

医院建筑相对于其他公共建筑（如宾馆、写字楼、学校等），其使用功能复杂，随着医疗技术的不断进步，诊疗设备的不断更新、附加服务的不断增加，医院的功能仍在进一步扩展。因此，医院建筑成为公共建筑中能耗最高的建筑类型。如何提高医院各类能源的效率，推进医院能源管理和节能改造工作，成为当前形势下医院迫切需要落实的任务，而医院管理水平、使用方式的科学性和节能改造的前后效果，均需要具体的数据做出科学而准确的评判和验证。显然，能源监测系统是医院实行能源有效管理的必要条件。

为指导医院建筑能耗监管系统的建设，统一能耗数据分类、分项及编码规则，相关单位依据《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统-分项能耗数据采集技术导则》等系列导则，借鉴高等学校校园建筑节能监管系统建设导则，结合医院建筑用能特点和现状，制定了《医院建筑能耗监管系统建设技术导则》（试行稿），该导则给出了医院建筑能耗监管系统的建设内容及技术要求，适应于新建和改造的综合及专科医院建筑能耗监管系统的建设。第八页，共23页。分项能耗分项能耗编码一级子项及编码照明插座用电A照明与插座1照明2插座3公共区域照明（含应急）4室外景观照明5空调用电B冷热站1空调末端2净化系统3大型独立空调4动力用电C电梯1水泵2通风机3特殊区域用电（分户计量及能耗大的区域）D信息中心1洗衣房2厨房3急诊区4门诊区5医技区61、用电分项能耗一级子项及编码此表对其用电分项能耗分为照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊区域用电共4项，每项下面又分若干一级子项。在实施中发现既有医院建筑存在的为题：1、用电分项能耗与一级子项对应关系模糊2、分区计量需求等级配置不明确。3、既有医院建筑能耗计量系统改造难度大。（如血液病房、洁净手术部、ICU等）第九页，共23页。2、能耗计量模型及计量配置等级⑴、能耗计量模型

根据医院建筑用能类别，分类能耗数据采集指标主要有6项，包括耗电量、耗水量、耗蒸汽量、耗燃气量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量。⑵、分项电耗

分类能耗中，耗电量应分为照明插座用电、动力用电2个基本分项。每个基本分项按建筑楼层及供电范围不同又分为多个配电箱子项，各子项可根据医院建筑用能系统的实际情况灵活再细分。其他分类能耗不应分项。怎么做呢？第十页，共23页。医院建筑分项电耗模型配电柜配电柜急诊部门诊部住院部医技科室行政管理院内生活用房科研设施教学设施保障体系照明插座配电柜动力配电柜照明插座配电箱动力配电柜地下m层照明插座配电箱一层照明插座配电箱n层照明插座配电箱空气处理机组电梯独立空调冷热源系统地下m层动力配电箱一层动力配电箱n动力配电箱室内照明用电室内插座用电通风机、排气扇风机盘管或分体式空调电加热器电加湿器空调主机大功率配电设备大型医疗设备风机循环水泵医院园区变电所……一级计量建筑类别二级计量三级计量四级计量第十一页，共23页。医院建筑分项电耗模型注明：1、保障系统含信息中心、洗衣房、锅炉房、动力站、生活热水系统、给水站房、污水处理站等。保障系统的动力配电柜分项能耗应按保障系统类别单独进行分类。2、院内生活用房含家属楼、厨房餐厅、游泳池、健身房等。3、上图中m、n分别为某建筑的地下楼层数、地上楼层数；当单层建筑面积较大时，存在一个楼层设置有多少配电箱的情况；当单层建筑面积较小时，存在多个楼层共用一个配电箱的情况。（三级计量应以实际为准）第十二页，共23页。医院能源系统能耗监测平台设计1、能耗监测平台网络架构

建筑能耗监管系统指通过对建筑安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现能耗在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的总称。其中分类能耗主要是按照能源种类划分进行采集和整理的能耗数据，如电、水等。分项能耗则是指所研究建筑消耗的各类能源按照其用途划分进行采集和整理的能耗数据，如：空调用电、动力用电、照明插座用电等。

为了使医院能耗监测数据中心顺利运转，在对医院能耗数据中心建设过程中，采用数据采集、存储、应用、服务相分离的原则进行服务器设备架构。

为了是能耗监测系统顺利运转，采用数据服务、应用、存储相分离的架构，降低管理维护成本。能耗监测系统将各种分类汇总数据保存下来，便于后期调阅和管理。能耗监测系统实时采集数据点的采集周期可任意设置，如30min/次、60min/次、120min/次等。

能耗监测系统的硬件主要包括：能源数据计量设备、数据采集网关、数据传输网络、数据处理服务器、网络安全设备。系统软件调试主要包括：能源数据计量设备通讯调试、数据采集网关数据上传调试等。第十三页，共23页。2、能耗监测平台功能

建筑能耗监测管理平台建设过程，通过软件平台实现对医院试点区能耗的监测。事实上，操作与管理的节能是最直接、效果最明显的节能手段。好的管理模式可以为技术层面上的节能工作创造便利条件。主要体现在管理水平、日常管理理念、设备运行性能等。

由于目前很多运行管理仅停留在设备正常启停的管理状态，对运行费用、设备运行性能、管理效益等尚未深入体会。因此，建立能耗监测管理平台过程中，以节能降耗、降低运行成本、提高管理质量为目的，通过搭建医院建筑能耗监测管理，最终实现以能耗监测与计量考核各运行维护班组的运行效益，通过能耗管理平台发放节能管理与优化运行的整体指令，充分发挥节能管理平台的主导作用，避免为建立平台而建平台的跟风做派。必要时，可将能耗管理平台的节能管理服务作为对各科室管理的又一考核指标，充分体现出能耗监测平台的节能管理在建筑优化运行过程中各责任主体的“责”、“权”、“利”。责——运行管理者应以保证建筑设备系统的服务效果为己任，提倡节能降耗与优化运行时可作为节能运行的基本要求。权——合理分配管理者与运行操作者的权利范围，使每个操作执行者充分发挥自己的节能运行权利，以保障最终的节能效果为目的，充分发挥运行者的主观能动性。利——在保证各班组与操作管理者主体责任的基础条件下，确保各系统均处于优化运行状态，通过权力分配与责任到位的管理模式，充分实现节能所带来的利益收获。第十四页，共23页。3、能耗监测平台设计能耗监测平台设计应立足与技术先进性、稳定性和可靠性；系统功能的科学性和实用性、软硬件的成熟性，能够将分散在各个建筑区域中电量消耗、热量消耗、冷量消耗及水资源消耗数据等各类能耗系统数据进行采集、传输，并进行统一集中的分析管理，满足“节能型”研究所能源分析、管理的需要，并保证长远发展的兼容性。下面就能源监测平台几种通讯方式的优缺点作对比：通讯方式485通信光钎或有线专网通讯电力线载波无线专网无线公网（GPRS、CDMA）建设成本低高较低中等低维护成本低低较高高无传输速率1Mpbs传输带宽高，上下行对称，速率高达1Gbit/s传输带宽高，速率可达2Mpbs通信速率较低，系统容量较小传输带宽低可靠性可靠性：高，噪声影响：小可靠性：高，噪声影响：无可靠性：相线耦合干扰大，低可靠性：中等天气有些影响，也受其他因素影响可靠性：较低，通信数量过大时通信质量下降信息安全高高高较高较低影响因素不易受影响不易受影响受电网负载和结构影响大受电磁干扰、户型和天气影响大受地形、天气和公网影响传输距离几千米长，可达20km短，可通过中断路由延长通信距离易受建筑遮挡，传输距离受限，易受干扰公网覆盖广，信号覆盖区域传输距离满足要求，对于屏蔽楼层受限，无法实现连通实时性高高较高较低传输实时受公网稳定影响，实时性较低第十五页，共23页。吉林大学中日联谊医院改造工程1上海市胸科医院改造工程2医院建筑绿色改造项目案例第十六页，共23页。吉林大学中日联谊医院改造工程1项目概况：

吉林大学中日联谊医院是教育部“985”高校——吉林大学所属、国家卫生和计划生育委员会管的集医疗、教学、科研、预防、保健、康复为一体的大型现代化综合性三级甲等医院。建校60多年来，医院形成中心院区、新民院区、南湖院区、开运院区、空港院区五位一体的格局，总占地面积68.38万m2，建筑面积32万m2

本项目建筑、结构等改造主要以吉林大学中日联谊医院3号住院楼为例，其总建筑面积为28386.60m2，其中地下建筑面积为3035.89m2，地上建筑面积25350.71m2，地上8层，地下1层，建筑高度为30.05。本项目涉及的改造有建筑改造、结构加固改造、电气系统改造、空调系统改造等。改造目标：

吉林大学中日联谊医院部分建筑已建造十几年以上，存在布局及使用功能不合理、设施陈旧老化、围护结构保温效果不好、能源消耗较大等问题。为解决以上问题，吉林大学中日联谊医院通过对围护结构、电气系统、能耗分项计量等进行改造，对建筑结构进行加固，以提高建筑的保温性能、节约能耗，增强建筑的整体安全性，实现能源管理的可视化与数字化。通过采取上述改造措施，以期为广大的患者以及医护人员提供良好的就医与工作环境，提升医院整体形象及服务水平，并取得可观的节能、环保和经济效益。第十七页，共23页。改造类别改造项目改造后效果建筑结构结构改造框架梁碳纤维加固，双向板加固，单向板加固冷热源系统冷机控水温度的优化控制冷机智能控制柜可根据负荷预测模型，动态调整供水温度，实现节能运行冷机启停优化控制优化冷机预冷启动时间和关闭时间，减少预冷能耗并尽量利用冷水蓄冷量供冷，实现节能运行冷机分时优化控制优化分时控制，实现供需匹配，实现节能运行冷机优化组合控制根据冷机自身的负荷-效率曲线，实现最优的设备运行组合，实现节能运行板式换热器的气候补偿控制自动关气候补偿，避免产生室温过高而造成能源浪费的节能控制技术板式换热器的分时控制充分利用建筑的热惰性，夜晚采用低温运行策略运行水泵水泵改造通过安装水泵智能控制柜，结合原有的变频设备对其进行节能控制能耗管理平台能耗管理平台搭建系统自动采集医院各建筑的分类、分户能耗和分项电量数据并储存在中心数据库通过管理平台，实时监管医院用水和用气消耗，制定相应节水和节气管理办法通过管理平台展示的图表分析结果，帮助医院发现异常用能情况、制定医院内部能耗消耗可行的衡量指标、加强用能的监管力度、检验节能措施的应用效果系统帮助医院建立能耗考核制度，以建筑为单位进行能耗统计，引入KPI指标计算方法作为能耗考核依据。对当前能耗、历史能耗进行考核，同时通过系统的一定权限，可制定计划指标。使管理者更直观深入的了解医院的能耗情况能源管理系统按日、月、年显示能耗报表，提供建筑用能的同比与环比报表系统平台带自动报警功能，如设备故障报警，监控管线故障报警，定额能耗单位限额区段报警；为医院的节能研究、设计与建设（改造）提供参考依据；为建筑能耗统计、审计、监管与执法部门提供准确能耗数据及决策依据改造技术第十八页，共23页。改造类别改造项目改造后效果照明系统照明系统改造改造后的照明系统供电分为应急照明系统，医疗安全照明系统及一般照明系统，配电系统主要采用树干式和放射式相结合的供电方式弱电系统计算机网络系统优化计算机网络系统通信网络系统信号覆盖各楼内及各电梯轿厢内有线电视系统优化有限电视系统视频监控系统优化视频监控系统，做到无死角，重点部位具有联动报警、录像功能医护对讲系统增加医护对讲系统，实时与患者保持联系污水系统污水系统改造增设水质在线监测系统，而且对污水处理过程中产生的污泥进行处理能源管理平台搭建院区统计出节能计算表医院建筑节能改造效果循环水泵节能率约29.8%

节约电量约37.31万kWh板式换热器智能控制柜节能率约10%

节约费用67.6万元冷水机组制冷节能率约18.9%制冷节约电量约39.5万kWh第十九页，共23页。上海市胸科医院改造工程2项目概况：

上海胸科医院创建于1957年，为我国最早建立的集医疗、教学、科研为一体的，以诊治心、肺、食管、气管、纵隔疾病为主的三级甲等专科医院。1957年起被卫生部指定为全国心胸外科进修基地，1988年起成为原上海第二医科大学教学医院，