医院建筑能耗改造方案分析

医院建筑节能改造应从节能潜力大，操作性强，适合大面积推广且具有良好投资效益的技术入手。根据行业对医疗建筑用能特点的研究，在医院全年能耗中，约40%~50%消耗于空调制冷与采暖系统，约10%~20%用于照明，约15%~20%用于生活热水及医用、厨房蒸汽。实践说明，对于医院建筑空调系统的节能改造具有周期短、收效快、易实现的特点，因此，本文着重就医院建筑空调系统节能改造的相关技术进展总结和梳理。一、医院建筑总能耗现状依据**市发布的DB31/T553-2021"市级医疗机构建筑合理用能指南"，目前市级综合医院的单位建筑面积综合能耗指标合理值及先进值如下表所示。表1.综合医院建筑面积综合能耗指标合理值及先进值类型单位能耗[kgce/(m2・a)] 合理值 先进值 单位面积床位≥100m2/床，单位面积门急诊人次＜20人次/m2 ≤71≤58单位面积床位≥100m2/床，单位面积门急诊人次≥20人次/m2 ≤76≤59单位床位面积＜100m2/床，单位面积门急诊人次＜20人次/m2 ≤77≤60单位床位面积＜100m2/床，单位面积门急诊人次≥20人次/m2 ≤81≤62比照**市星级饭店、大型商业建筑、市级机关办公建筑、高校建筑合理用能指南，仅大型商业建筑的综合能耗指标高于医院建筑，其他类型建筑的综合能耗指标均低于医院建筑，可见医院建筑存在很大的节能潜力。二、医院建筑分项能耗现状医院建筑的用能系统种类相对其他类型建筑而言更为全面，涵盖了空调供冷及供热、生活热水、照明、医用蒸汽、动力、食堂炊事、医疗设备、办公设备等，基于30家以上综合性医院的节能改造及节能诊断工作，在医院总能耗中，空调系统能耗〔包括空调冷源、热源、水系统、末端〕约占42%；其次为生活热水系统和照明系统能耗，约各占12%；另外，蒸汽系统能耗也占到8%；剩余的医疗设备、办公、动力等系统占全院能耗约23%。从中也可以得到，对于医院建筑的节能改造重点主要是空调系统、生活热水系统、照明及医用蒸汽系统。以下就医院建筑各用能系统存在的问题及相应改造技术进展展开。三、医院建筑用能存在的问题分析医院不同于其他公共建筑，通常均是一个建筑群，包含的建筑类型及功能，如住院楼、门急诊楼、医技楼、行政楼、后勤楼、食堂、宿舍等等，不同建筑的能耗状况各不一样，对医院内不同类型建筑能耗状况进展调查，掌握不同类型建筑的能耗特点，了解各类型建筑用能存在的问题及节能潜力，是有效开展节能改造工作的前提。近年来开展的大量医院建筑的节能改造及节能诊断工作，积累了较多难得的医院建筑用能情况的第一手信息资料，现将医院建筑用能存在的主要问题总结如下。1、医院建筑在冷、热源方面问题〔1〕冷水机组、锅炉选型偏大，既增加初投资又提高日常运行本钱；〔2〕冷水机组的冷冻水进出口温差小，很多工程实际仅2~3℃左右；〔3〕冷水机组运行策略不合理，包括：①“大马拉小车〃的运行方式降低了冷水机组能效比〔COP〕。②冷水机组出口温度设定不合理。此外，污垢热阻导致冷水机组蒸发器和冷凝器传热系数下降，机组性能系数降低。2、医院建筑在输配系统方面存在的问题〔1〕冷冻、冷却、采暖水泵选型偏大，水泵处于大流量、小温差工作状态；〔2〕采暖空调水系统水力不平衡；〔3〕采暖空调水泵定流量运行，输送系数〔单位水流量的水泵能耗〕高于标准规定。3、医院建筑在末端系统方面存在的问题〔1〕存在盲目提高室内温度要求的现象；〔2〕新风系统根本不可调，无热回收装置；局部新风系统存在新风口堵塞现象，不能满足新风要求；〔3〕风机盘管水系统未设置电动两通阀；〔4〕风机功耗过大，无变频措施。4、医院建筑电气、照明及办公设备存在问题〔1〕变压器负荷率偏低；〔2〕空调控制系统不完善；〔3〕未使用高效节能灯具；〔4〕建筑的楼宇智能化水平较低，大局部仍只是局限于安防、门禁系统，而对于建筑内其他机电设备〔空调、照明、给排水等〕根本无有效智能控制系统或控制系统处于瘫痪状态。5、医院建筑在围护构造方面存在的问题〔1〕围护构造保温隔热性能差，大局部建筑采用普通单层玻璃，双层玻璃和镀膜玻璃只占较少一局部；〔2〕公共建筑为追求外立面效果，建筑师采用大比例的透明玻璃幕墙；〔3〕外窗外遮阳技术应用少；〔4〕较多公共建筑的窗框为普通铝合金窗框，未采取断热措施。6、医院建筑在管理环节方面存在的问题〔1〕未根据不同功能房间使用时间对空调系统进展分区、分时管理；〔2〕局部冷冻水经未开启的冷水机组旁通；〔3〕个别辅助房间〔库房、卫生间等〕温度设置标准偏高，造成能源浪费；〔4〕办公人员行为节能意识不强。国外医院建筑节能改造技术1、电力本钱节约对于国外医院来说，尽管电力消耗只占医院总能耗的20%左右，但高昂的电价却使医院的电力费用占到了总能源费用的50%。鉴于高昂的电价，他们的应对之道是充分开掘供电方面的所有优化潜力，降低能源费用。针对电力供应，德国医院常采取的有效措施有：审核购电条件，必要时更换电力供应商；引进自动用电负荷管理系统；优化设备运行方式〔设定室内最高温度，根据需求调控通风设备并设置关闭时间，为泵和风机安装变频器，合理调节转速和风量〕；使用带自动开关程序的高效照明设备〔声控装置，电子镇流器，高效灯管，降低建筑物中*些区域的照明强度〕；将一些能耗较高的工作进展外包〔比方洗衣房〕；将大型厨房中的电力烹饪改为燃气；用高效的新设备替换陈旧设备；对相关使用者进展培训；采用热电联产技术；安装光伏设备。2、热力供应节能在德国的医院中，供热能耗占总能耗的比例高达70%~80%o因此，在当前能源价格飞涨，高能效设备迭出的情况下，挖掘供热领域的节能潜力具有十分重要的经济价值。医院中的热需求主要由室内采暖、热水以及蒸汽需求组成，以上三项都有巨大的节能潜力。采取的有效措施包括：o将陈旧的锅炉更换高效锅炉〔低温锅炉或者冷凝锅炉〕；o安装热电联产机组；o安装光热设备；o用分散型小设备制备生活热水，调整热水存储容量；o采用变频泵；o安装带热回收装置的通风系统，如锅炉尾气，预热锅炉补给水，或利用废水余热预热生活用水；o流量调节；o使用变频器；o对管道和热存储器进展保温处理；o调低平均室温；o利用地热。3、制冷节能目前医院制冷电耗已占总电耗的14%，相当于5.8%的一次能源。因此，医院制冷方面的节能潜力也很大。在德国的气候条件之下，很多医院仍需要制冷，特别是在手术室和重症监护室。近年来，病房和办公室的制冷需求也越来越大，使得用于制冷和空调的能耗大幅增加。除了使用现代的制冷设备之外，优化现有设备的安装位置、运行方式和调控方式也能极大地节约能源，提高能源利用效率，从而减少运营费用。采取的具体措施包括：更换陈旧老化的空调机；优化供暖和制冷系统的水力平衡；为空调和通风设备安装流量调节器；使用热回收装置；采用带通风功能的空调设备；优化设备安装位置；使用热力和太阳能制冷设备；用余热、太阳能或者热电联产机组热能作为热力制冷机的驱动能源；使用自然冷却技术；独立分布的吸收制冷机；安装中央制冷系统。4、照明系统节能照明设备的能效和质量与多种因素相关，假设要取得最正确效果，需统筹考虑多种因素。采用的措施包括：将现有的灯具替换成能效更高的灯具，比方卤素灯或者节能灯〔最多可节省80%〕；安装电子镇流器；按需求开启或关闭，比方通过日光导向型开关；优化光导和反射装置；通过定时器、声控感应器优化灯具开关时间；新建建筑可考虑利用自然光〔可通过南北朝向及采光屋顶实现〕；有策略的照明设计。5、外维护保温对于德国医院来说，采暖、通风和空调所需能消耗用占整个医院能消耗用的40%~60%。建筑物的能源消耗与外围护热损和得热严密相关，热损和得热多取决于外围护的热传导，通过不同的外围护保温措施可有效减少建筑物的热损失。除了建筑围护保温以外，还需注意最大限度地利用太阳得热，通过南向墙面开放式的设计和透明保温层可实现这一目标。采取的措施有：使用隔热玻璃或者保温玻璃；对屋顶进展隔热处理〔比方铺设屋顶防水保温板或者绿化〕；•给外墙安装高效的防火保温薄抹灰保温隔热系统，即穿上“热外套〃〔新建建筑和改造工程均适用〕。6、光热技术的应用光热技术是一种将太阳辐射能转换成可利用的热能的技术。与光电技术不同，光热技术将太阳能集热器中的媒介〔比方水〕加热。采取的措施包括：o安装太阳能光热装置，实现热水的制备；o通过空气预热和水温提升方式来制备生活用水和供暖、对病房洗浴室或医院游泳池新风进展加热；o通过热回收装置回收外排热废水中的余热，用来为生活热水加温；o将光热设备作为屋面保护层。医院建筑节能能耗监测系统方案说明前言现代化医院建立是我国医疗卫生事业当前的紧要任务。随着我国经济的开展和综合国力的提高，人民的生活水平有了质的飞跃，人们对求医问药也提出了新的要求，那就是方便、快捷、有效，当然也得经济。这也就对我国的现代化医院建立提出了要求。随着整个社会科技必展水平的不断提高，必须采用信息化手段提高医疗水平，同整个社会的科技开展水平相适应；采用信息化手段提高效劳效率和质量，同国家深化医疗卫生制度改革的政策相适应；采用信息化手段降低医护人员的劳动强度，提供应病患更优质的效劳，同医院的自身建立和开展相适应。一、建筑智能化在现代化医院建立中的定位现代化医院：是“以人为本〞的建立理念、“数字化管理模式〞以及“高度网络化的信息平台〞三者的结合，形成一种更为高效、系统的医院整体运行机制。人文化：是信息化建立的根本目标和出发点；医疗数字化：信息化医院建立技术核心；建筑智能化：信息化医院建立的坚实根底。通过以上对数字化医院概念的介绍，我们很清楚的了解建筑智能化是数字化医院的根底。完善的建筑智能化必须立足于信息化医院建立高度，围绕着信息化医院建立需求进展规划、设计、建立。二、建筑智能化系统建立目标医院智能化系统是通过采用现代信息技术、网络技术和自动化控制技术提高院管理水平、医疗效劳质量及医护工作效率。具体地说，医院智能化建立的目标就是以下4点：第一点、方便病人就医〔医院的信息查询等效劳手段为就医者提供清晰准确的指导〕；第二点、提高医疗效劳水平〔医护对讲、重症病房探视等系统为方便患者就诊，探视重病患者等提供更高一级的医疗效劳水平〕；第三点、提高医生的工作效率〔医嘱信息、医疗影像、医疗器械、药品的传输速度通过智能化技术手段大大提高了，医生的工作效率也就相应的提高，并且在一定程度上减轻了医生护士的劳动强度〕；第四点、提供良好的医疗效劳环境〔为医生和病人的工作生活环境提供各种娱乐、通讯等智能化建筑具有的特性效劳功能〕。三、医院建筑智能化整体规划原则系统整体性原则：所有系统有机整合为一个整体表达所有系统的整体性；构造坚实性原则：找准网络化开展趋势，先进性、可扩展性、稳定性，为医院数字化奠定坚实根底；管理高效性原则：以医护员工及管理者为核心，与医院管理模式相结合，表达高效的特点；；人性化效劳原则：坚持“以人为本〞效劳理念，在效劳细节上表达效果；运维节约性原则:在智能化的根底上充分表达节能运行和维护的理念为医院创造价值。打造绿色医院。四、设计依据“智能建筑设计标准"GB/T50314-2006“综合医院建筑设计标准JGJ49T988"全国卫生信息化开展规划纲要〔2003-2021年〕"医院信息系统根本功能标准"各系统专项国家、行业设计标准五、医院建筑智能化整体规划医院较全面的智能化系统应分为根底型系统、根底应用型系统、业务应用型系统及集成应用型系统及综合节能集成管理系统1、根底型系统1）计算机网络系统：医院的网络传输核心，设备类系统。2）无线网络覆盖系统：满足医院将来无线查房、无线床边护理等无线化开展的根底。3）综合布线系统：与计算机网络设备相结合，实现医院的网络传输4）计算机机房工程：医院信息化、智能化的物理核心。5）智能化综合管网系统：智能化系统建立的根底，所有智能化系统线缆敷设的根底。2、根底应用型系统1）平安防范系统：视频监控、防盗报警、巡更管理系统，医院的平安管理重要组成。2）一卡通管理系统：门禁管理子系统、消费管理子系统、停车管理子系统、智能水控管理子系统，医院后勤管理智能化的重要组成。3）有线电视系统：医院病患休闲生活的重要组成。4）公共播送及背景音乐系统：医院业务播送及消防播送以及环境优化系统。5）医疗信息发布与查询系统：医院对外信息传递窗口，智能化、信息化展示平台。6）多媒体会议系统：满足医院多种不同会议功能的智能化建立，如全体员工大会、文艺表演、党组重要会议，日常行政会议、学术研究会议等。7）子母钟系统：为医院人员、设备、系统提供统一的时间。3、业务应用型系统1）导诊排队叫号显示系统：门诊区域建立，减少病患站立等候时间，减少不必要的医疗纠纷，降低护士工作量提高工作效率及准确性。2）医护患呼叫对讲系统：病房区建立，住院日常管理需要。3）重症病房探视对讲系统：满足医院数字化ICU干净建立需要。4）手术示教系统：满足医院医疗教学需要。5）远程医疗会诊系统：满足医院向上与省级、国家级医院的远和医疗支持。6）婴儿防盗系统：对新生儿的防盗保护系统。4、医院综合节能系统集成1）动力节能系统：对医院大量机电设备进展智能化控制，节约能源。2）智能照明控制系统：对医院公共区域照明进展