俞梅 夏海斌 葉會(huì)華 姚正楠 郭鑰

摘要：分析了醫(yī)院建筑能耗的特點(diǎn)，并從能源審計(jì)、建筑能效提升的手段、能源管理體系的建立等三方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，對醫(yī)院節(jié)能降耗具有重大的意義。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院建筑；能耗；能效提升；能源管理體系

中圖分類號：R197 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1.引言

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的發(fā)展，能源消耗急劇膨脹，溫室效應(yīng)日益凸顯，節(jié)能減排已成為這個(gè)時(shí)代的主題[1]。隨著醫(yī)療改革的推進(jìn)，醫(yī)院面臨著激烈的市場競爭，從改善病人就診環(huán)境和醫(yī)護(hù)人員對工作環(huán)境舒適程度的要求也越來越受到人們的重視[2]。同時(shí)，各醫(yī)院在擴(kuò)建和改造項(xiàng)目時(shí)對空調(diào)、供熱設(shè)備、診療設(shè)備、安保及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多方面提出了更高的要求，因此醫(yī)院的能耗在不斷的逐年攀升。

2.醫(yī)院能耗的分析

2.1總體能耗

醫(yī)院建筑是所有建筑中使用功能最為復(fù)雜、安全性要求最高的建筑之一[3]。醫(yī)院使用的能源主要有電力、熱力、天然氣、柴油、煤和水等等。在醫(yī)院能耗中，電力消耗最大，約占68%，主要用于照明、電梯、空調(diào)和通風(fēng)等設(shè)備。其次，燃?xì)?、重油等約占20%，主要用于供應(yīng)蒸汽、熱水、消毒、洗滌、廚房以及冬季供暖等。水的消耗占約10%，剩余為其他能耗。其中電力能耗又可再分為空調(diào)消耗，約占60%，醫(yī)療設(shè)備及動(dòng)力設(shè)備消耗約占25%，照明及其他消耗約占15%[4]。

2.2醫(yī)院能耗特點(diǎn)

醫(yī)院建筑除了具有一般公共建筑能耗特征以外，門診量對醫(yī)院綜合能耗有較大的影響；對于高等級醫(yī)院，床位使用率也影響醫(yī)院的綜合能耗。醫(yī)院建筑能耗的特點(diǎn)如下：

（1）能耗總量大，環(huán)境品質(zhì)要求高。

365天24小時(shí)不間斷運(yùn)行，能源費(fèi)用占醫(yī)院運(yùn)營成本比例高。空調(diào)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長，末端要求凈化無菌，特別是手術(shù)室。醫(yī)療設(shè)備對環(huán)境的要求是恒溫恒濕，大型醫(yī)療設(shè)備裝機(jī)容量特別大[3]。

（2）能耗變化與多種因素有關(guān)。

在同性質(zhì)醫(yī)院中，等級越高，能耗水平也越高；同一等級的不同醫(yī)院之間的能耗水平相差較大。而且有明顯的地域和氣候差異性，圖1表示了在美國5個(gè)不同氣候區(qū)的醫(yī)院能耗使用情況，位于氣候區(qū)不同能耗使用的不同（來源：U.S. Energy Information Administration）。

（3）設(shè)備運(yùn)行策略差異化。

過渡季節(jié)及冬季，普通病房停止供冷開始供暖時(shí)，門急診樓的手術(shù)部及醫(yī)療設(shè)備用房有可能仍需要供冷。醫(yī)院的節(jié)能必須從冷熱源、輸送系統(tǒng)、暖通空調(diào)設(shè)備、控制系統(tǒng)與運(yùn)行管理等方面進(jìn)行綜合考慮。

3.醫(yī)院建筑能效提升的整體思路

醫(yī)院建筑能效提升的整體思路可按能源現(xiàn)狀審計(jì)并確定能效提升目標(biāo)，制定系統(tǒng)重新調(diào)適、照明改造、減少不必要的負(fù)荷、空氣系統(tǒng)能效提升、制冷和制熱系統(tǒng)改造、建立建筑能源管理系統(tǒng)等整體解決方式，并建立能源管理體系進(jìn)行持續(xù)性改進(jìn)。

4.綜合解決方案

4.1能源審計(jì)并確定能效提升目標(biāo)

能源審計(jì)通過對用能系統(tǒng)基礎(chǔ)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集、分析，對用能系統(tǒng)能耗狀況和水平、能源利用效率和能源經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效果進(jìn)行監(jiān)測、診斷和評價(jià)，從而發(fā)現(xiàn)建筑節(jié)能的潛力和方向，確定能效提升的目標(biāo)，為制定技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境可接受的節(jié)能改造方案提供科學(xué)的依據(jù)[6]。

重點(diǎn)工作是對建筑物內(nèi)使用的冷熱源及各用能設(shè)備的能耗情況進(jìn)行盤點(diǎn)，并通過表計(jì)或臺(tái)賬獲得建筑全年及逐月用能數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析各終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。能源的核算是篩選整理和統(tǒng)計(jì)收集的數(shù)據(jù)，得到建筑的各項(xiàng)指標(biāo)，包括單位面積綜合能耗、能耗構(gòu)成情況、各終端能耗比例，逐月能耗情況和全年能耗情況。通過能效對標(biāo)發(fā)現(xiàn)節(jié)能的潛力。

浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)《醫(yī)療機(jī)構(gòu)單位綜合能耗、電耗定額》DB33/T 738-2016 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了二級及以上各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)從事疾病診斷、治療活動(dòng)的過程中所消耗的各類能源的統(tǒng)計(jì)范圍及方法、單位綜合能耗、電耗的定額及計(jì)算方法。浙江省各等級醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)符合表1內(nèi)相應(yīng)等級的各項(xiàng)要求。

4.2應(yīng)用整體解決方案

充分利用建筑物各用能系統(tǒng)間的互動(dòng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)建筑物的整體能效提升，實(shí)現(xiàn)節(jié)能投資效益最大化整體解決方案。圖2整體解決方式的各個(gè)階段。

（1）重新調(diào)適

系統(tǒng)重新調(diào)適是對建筑物內(nèi)現(xiàn)有使用能源設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，使這些設(shè)備皆能夠在最佳能效狀態(tài)下運(yùn)行，涉及建筑內(nèi)部的能源、室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)、舒適性、安全性和可靠性。通過診斷和功能測試可以幫助判斷系統(tǒng)之間是否配合正常，此外，它還可以幫助確定設(shè)備是否符合運(yùn)行目標(biāo)或是否需要進(jìn)行調(diào)整，從而提高建筑的效率和效益。

（2）照明改造

降低照明系統(tǒng)的能耗，可以通過降低照明水平、采用新型高效節(jié)能光源（LED）、鎮(zhèn)流器和透光罩、根據(jù)功能區(qū)實(shí)際需要配置照明，以及充分利用利用自然光，在窗戶上安裝亮度調(diào)節(jié)器縮短照明時(shí)間等方式來實(shí)現(xiàn)。既保證照明需要又達(dá)到節(jié)能目的；提高照明質(zhì)量，達(dá)到高效、舒適、安全的目的。

（3）減少不必要的負(fù)荷

采用具有環(huán)保、節(jié)能特性的辦公室、廚房設(shè)備；改善建筑物圍護(hù)（例如雙層玻璃、窗戶隔熱膜、外墻、屋頂裝設(shè)絕緣層等）的隔熱性能；不僅能夠減少建筑物的能源費(fèi)用支出，并且能夠減少暖氣與冷氣之相關(guān)費(fèi)用。

（4）空氣系統(tǒng)能效提升

使建筑物內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài)，能夠節(jié)省相關(guān)用能源成本，并且改善建筑物內(nèi)環(huán)境之舒適程度，減少來自因通風(fēng)系統(tǒng)大小不當(dāng)所造成的風(fēng)扇噪音。增加引進(jìn)室外較冷空氣以減少冷氣系統(tǒng)負(fù)載：當(dāng)室外的空氣溫度與濕度低于設(shè)定數(shù)值時(shí)，引進(jìn)室外空氣來冷卻建筑物內(nèi)部。

（5）制冷制熱系統(tǒng)能效提升

通過加裝變頻等手段來改造制冷制熱系統(tǒng)外，還可以利用可再生能源或新能源來提供醫(yī)院的制冷和制熱。天然氣分布式能源具有綜合能源利用率高、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)[7]。天然氣分布式能源系統(tǒng)主要以天然氣為燃料，通過冷熱電三聯(lián)供方式實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用。在用戶側(cè)安裝發(fā)電機(jī)組，利用燃料高品位的能量發(fā)電，同時(shí)通過余熱回收利用設(shè)備（如余熱蒸汽鍋爐、溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組、換熱器等）回收發(fā)電所產(chǎn)生的余熱熱量，向用戶供冷或采暖，滿足用戶的冷熱負(fù)荷。圖2為傳統(tǒng)發(fā)電與熱電聯(lián)產(chǎn)CHP的總效率的比較，熱電聯(lián)產(chǎn)CHP能源綜合利用效率在75%以上 [8]。

（6）建筑能源管理系統(tǒng)（BEMS）

在醫(yī)院建立建筑能源管理系統(tǒng)，系統(tǒng)以能源管理和節(jié)能決策為目標(biāo)，實(shí)時(shí)采集設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行信息與能耗相關(guān)的數(shù)據(jù)，通過分析、控制和管理等手段，優(yōu)化用能和消除能源浪費(fèi)，提高運(yùn)營管理的效率與服務(wù)質(zhì)量。

4.3建立能源管理體系

對改造后的建筑進(jìn)行能效測評，分析和評估改造方案與實(shí)際能效之間的差距，提出持續(xù)改進(jìn)的措施。

按照GB /T 23331要求建立并有效地運(yùn)行能源管理體系，將有助于建立科學(xué)、長效、常態(tài)化的能源管理機(jī)制，有助于能源的節(jié)約和合理利用、降低運(yùn)營成本。

5.結(jié)論

本文簡述了醫(yī)院能效提升的整體解決方案。分析表明，再好的節(jié)能措施也需要人來管理維護(hù)，醫(yī)院本身也要需要制定用能管理的規(guī)章制度；制定合理的年度用能目標(biāo)，加強(qiáng)使用監(jiān)管；積極推行節(jié)能技改，淘汰落后的用能設(shè)備。同時(shí)結(jié)合地域特點(diǎn)，采用相對成熟的技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)綠色就診環(huán)境、清潔醫(yī)療、暢通服務(wù)、減少醫(yī)院傷害，保證醫(yī)療過程的質(zhì)量和安全。

參考文獻(xiàn)

[1]盛虎宜，魯若愚. 醫(yī)院節(jié)能現(xiàn)狀與對策——基于湖南Guangde醫(yī)院的節(jié)能診斷[J].科技和產(chǎn)業(yè)，2012，12（7）：114～122.

[2]徐廉政.淺析醫(yī)院節(jié)能環(huán)保和人文建設(shè)工作[J].江蘇衛(wèi)生事業(yè)管理，2018，29（4）：476-497.

[3]黃海斌.醫(yī)院節(jié)能減排的舉措和成效[J].中國科技信息，2018，6（13）：107-108.

[4]姚鵬.醫(yī)院建筑節(jié)能綜合分析與探討[J].技術(shù)裝備，2017，7（18）：92-95.

[5]刑福永. 關(guān)于大型綜合醫(yī)院節(jié)能措施探討[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2016（6）：111.

[6]劉丹，李安桂. 大型公共建筑的能源設(shè)計(jì)研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2012（1）：47-53.

[7]賴建波，李健勛.分布式能源在醫(yī)院改造工程中的應(yīng)用[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2018（12）：39-41.

[8]U.S.DEPARTMENT OF ENERGY，United States Environmental Protection Agency.Combined Heat and Power-A Clean Energy Solution[M].August 2012.

作者簡介：俞梅（1982-），女，碩士研究生，工程師，從事建筑節(jié)能、能源審計(jì)、能源管理體系和分布式能源系統(tǒng)應(yīng)用研究工作

（作者單位：1.浙江華云清潔能源有限公司）