夏 嬋

（上海市建筑科學(xué)研究院有限公司，上海 201108）

隨著我國醫(yī)療事業(yè)的逐步發(fā)展，患者及醫(yī)護人員對就醫(yī)環(huán)境的要求日漸增長，醫(yī)院規(guī)模日趨擴大，主要用能設(shè)備及大型醫(yī)療設(shè)備的不斷更新、增加，導(dǎo)致醫(yī)院能耗也將持續(xù)上漲。相關(guān)調(diào)研表明，近年來醫(yī)院建設(shè)的總投資超過了過去50a 醫(yī)院建設(shè)的全部投入[1]。對比國外而言，我國醫(yī)院建筑年耗電量是歐洲、日本等發(fā)達國家同類建筑的 1.5～2 倍[2]；對比國內(nèi)其他建筑類型，醫(yī)院建筑能耗是一般公共建筑能耗的 2～3 倍，某些醫(yī)院的能源費用年支出高達千萬元以上，醫(yī)院建筑節(jié)能研究迫在眉睫?！笆濉逼陂g上海市市級醫(yī)院以有效節(jié)約能源、提高能源利用效率及合理控制醫(yī)院運行成本為目標(biāo)，以實施節(jié)能改造為抓手，積極落實節(jié)能措施，強化節(jié)能意識，有力推進了市級醫(yī)院節(jié)能減排工作。本文以上海市8家醫(yī)院節(jié)能改造項目為基礎(chǔ)，對改造項目的實際節(jié)能效果進行對比分析，進而提出不同系統(tǒng)適宜的節(jié)能改造措施，可為后續(xù)醫(yī)院建筑節(jié)能改造措施選用提供一定參考。

1 項目基本信息

本次分析的8個醫(yī)院節(jié)能改造項目的基本情況如表1所示。由表1可知，改造項目建筑年代基本在2005年之前，改造面積范圍囊括（1.54～7.74）萬 m2不等，涉及改造的主要用能系統(tǒng)包括空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等。

經(jīng)統(tǒng)計分析，此8個改造項目涉及的節(jié)能改造措施數(shù)量共有40項，其中空調(diào)系統(tǒng)改造措施數(shù)量21項，比例最大為 52.5%。其次，熱水系統(tǒng)改造措施數(shù)量10項，占比為 25.0%，照明系統(tǒng)改造措施數(shù)量5項，占比為 12.5%。具體如圖1所示。

表1 節(jié)能改造項目基本信息表

圖1 主要用能系統(tǒng)節(jié)能措施應(yīng)用情況

2 主要用能系統(tǒng)節(jié)能措施應(yīng)用效果

針對各醫(yī)院節(jié)能措施應(yīng)用的實際效果，從整體和分項兩個方面進行了較詳細分析，以期可為后續(xù)醫(yī)院建筑節(jié)能改造措施選用提供一定參考。

2.1 整體節(jié)能效果

8個醫(yī)院中，各醫(yī)院整體的實際改造效果如圖2所示。由圖2可知，整體綜合節(jié)能率最小為 15.2%，最大可達 38.6%。結(jié)合表1中各醫(yī)院基本信息，可知改造建筑面積越小、建筑年代越久遠，則改造效果相對更明顯。這主要因為改造建筑面積小，外界影響因素干擾少；而建筑年代久遠，則用能設(shè)備老舊、效率下降可能更嚴(yán)重。

圖2 改造項目整體節(jié)能效果

2.2 空調(diào)冷熱源

8個醫(yī)院中，冷熱源系統(tǒng)節(jié)能改造包括空調(diào)冷源改造、空調(diào)熱源改造及冷熱源控制等，本次主要分析了空調(diào)冷源和熱源節(jié)能改造措施。冷熱源節(jié)能改造措施有9項，其中，冷源改造措施5項，熱源改造措施4項，每種措施占比如圖3所示。由圖3可知，冷源節(jié)能改造中，采用的節(jié)能措施主要是更換溴化鋰機組為電制冷機組及熱泵機組等；而熱源節(jié)能改造中，主要為更換溴化鋰機組為熱水鍋爐等。

圖3 空調(diào)冷源、熱源系統(tǒng)節(jié)能措施實施數(shù)量占比

冷源系統(tǒng)中各節(jié)能措施的實際節(jié)能效果如圖4所示。由圖4可知，冷源系統(tǒng)主要節(jié)能措施應(yīng)用中，采用最多的是“更換溴化鋰機組為電制冷機組”，該措施實施后，可實現(xiàn) 70% 的單項節(jié)能率，節(jié)能效果顯著。“更換電制冷機組（活塞機）為熱泵機組”“更換溴化鋰機組為熱泵機組”等節(jié)能措施實施后，也可分別有 57% 和 41% 的單項節(jié)能效果。

圖4 冷源系統(tǒng)主要節(jié)能措施應(yīng)用實際效果圖

熱源系統(tǒng)中各節(jié)能措施的實際節(jié)能效果如圖5所示。由圖5可知，熱源系統(tǒng)主要節(jié)能措施應(yīng)用中，采用“更換燃氣鍋爐為熱泵機組”和“更換燃油鍋爐為熱泵機組”均可有 60% 的單項節(jié)能率，節(jié)能效果明顯。此外，采用“更換溴化鋰機組為熱泵機組”和“更換溴化鋰機組為熱水鍋爐”則分別有 37% 和 27% 的單項節(jié)能效果。

圖5 熱源系統(tǒng)主要節(jié)能措施應(yīng)用實際效果圖

基于已實施節(jié)能改造的醫(yī)院建筑采用的冷熱源節(jié)能措施種類及措施應(yīng)用后實際節(jié)能效果，可獲得冷熱源系統(tǒng)適宜的節(jié)能措施，如表2所示。

表2 醫(yī)院建筑冷熱源適宜節(jié)能措施

2.3 空調(diào)輸配

8個醫(yī)院中，涉及供冷供熱輸配系統(tǒng)節(jié)能改造措施共3項。其中，主要節(jié)能措施為更換水泵，占比 57%；其次為水泵變頻，占比 29%；更換冷卻塔節(jié)能措施占比 14%。

基于實際改造項目情況，空調(diào)輸配中采用“更換水泵 + 水泵變頻+更換冷卻塔”等綜合節(jié)能改造措施后，可實現(xiàn)單項節(jié)能率 40%以上。由此可知，對于水泵“采用更換水泵或變頻”措施，效果均佳，適宜推廣。

2.4 照明系統(tǒng)

此8個醫(yī)院中，涉及照明系統(tǒng)節(jié)能改造措施1項，即采用“LED 光源替代傳統(tǒng)光源”。采用“LED 光源替代傳統(tǒng)光源”后，可實現(xiàn)單項節(jié)能率達 46%～70%，且單項節(jié)能率主要集中在63%～70% 之間，具體如圖6所示。由此可知，對于照明系統(tǒng)而言，將“傳統(tǒng)光源更換為 LED 光源”措施效果明顯，適宜推廣。

圖6 照明主要節(jié)能措施應(yīng)用實際效果圖

2.5 生活熱水系統(tǒng)

8個醫(yī)院中，涉及生活熱水系統(tǒng)節(jié)能改造措施共4項。其中，次數(shù)最多的為“更換燃氣鍋爐為熱泵熱水器”，占比為 40%；其次則為“更換燃油鍋爐為燃氣鍋爐”“更換燃油鍋爐為熱泵熱水器”及“更換燃氣蒸汽鍋爐為真空熱水鍋爐”，3 種改造措施采用次數(shù)占比均為20%。

生活熱水系統(tǒng)中各節(jié)能措施的實際節(jié)能效果如圖7所示。由圖7可知，采用比例最高的“更換燃氣鍋爐為熱泵熱水器”節(jié)能措施并實施后，可實現(xiàn) 58% 的單項節(jié)能率，節(jié)能效果顯著。此外，“更換燃油鍋爐為熱泵熱水器”也可實現(xiàn) 58% 的節(jié)能效果；“更換燃油鍋爐為燃氣鍋爐”及“更換燃氣蒸汽鍋爐為真空熱水鍋爐”則均有 28% 左右的節(jié)能效果。

圖7 生活熱水系統(tǒng)主要節(jié)能措施應(yīng)用實際效果圖

由此可知，對于生活熱水系統(tǒng)，將“燃氣、燃油鍋爐更換熱泵熱水器”措施效果明顯，適宜推廣。

2.6 蒸汽系統(tǒng)

8個醫(yī)院中，蒸汽系統(tǒng)采用的節(jié)能措施種類為2項，共計采用改造措施的次數(shù)為4次。其中，燃氣蒸汽發(fā)生器替代燃油鍋爐占比 75%，燃氣蒸汽發(fā)生器替代燃氣鍋爐占比 25%。基于實際改造項目情況，蒸汽系統(tǒng)中采用“燃氣蒸汽發(fā)生器替代燃油鍋爐”節(jié)能措施實施后，可實現(xiàn) 16% 的單項節(jié)能率。采用“燃氣蒸汽發(fā)生器替代燃氣鍋爐”節(jié)能措施后可實現(xiàn) 29% 的單項節(jié)能效果。

3 結(jié)語

上海醫(yī)院建筑能耗隨著生活水平的提高而不斷增長，節(jié)能迫在眉睫。本文以8個醫(yī)院實際改造效果為例，從建筑整體節(jié)能效果及各主要用能系統(tǒng)（包括空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)及蒸汽系統(tǒng)）分項節(jié)能效果進行了對比分析，得出了主要用能系統(tǒng)的適宜性節(jié)能措施。以期可為后續(xù)同類建筑同類系統(tǒng)節(jié)能改造提供一定參考。