綜合性醫院建筑節能方案研究

摘 要:降低綜合醫院建筑能耗已迫在眉睫，從空調和電力照明系統兩個方面分析其能耗特點及降耗措施，強調只有在節能設計與運行、系統管理等方面采取積極降耗方案，才能有效地實現降耗目標。

關鍵詞:綜合醫院 建筑能耗 節能

中圖分類號:TU246.1文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)10(c)-0025-01

1 醫院建筑能耗構成

醫院建筑能耗主要有:電、醫療氣體、水、燃油及天然氣。電包括空調用電、照明用電、動力設備用電、醫療動力以及儀器設備用電。空調用電中又包含冷卻水泵、冷凍水泵、補水泵，空調機、冷氣機、主機等;儀器設備用電中又包含了電梯、污水泵、給水泵、不斷電系統、插座、通風機組、消防設備;天然氣用于廚房蒸汽、病房熱水、暖氣及消毒鍋等。有些地區醫院采用直接購電廠的蒸汽，能源消耗折合為標煤耗量。

2 醫院建筑能耗特點與分析

對比其他醫院的能耗數據，可以看到綜合性醫院建筑由于規模大，功能多，建筑能耗總量達到了一般公共建筑的1.6～2倍[2]。與一般建筑能耗相比，其能耗具有以下特點。

2.1 能耗種類多，設備能耗量大

綜合性醫院為滿足多種功能需求，需要消耗電、汽、燃氣或燃油等能源，其種類要比一般公共建筑多。醫療設備多且運行時間長，某些設備雖然自身用電時間短，但其保障系統(空調、不間斷電源等)要處于長時間的待電狀態，導致其能耗遠高于醫療設備系統本身的能耗。

2.2 暖通空調系統能耗比例大。

醫院空調系統具有運行時間長、新風量大、負荷大等特點。醫院建筑中大部分房間需要24h運行，且為了保證良好的空氣品質，其新風量要求在民用建筑中居于首位，手術室等一些特殊部門的空調耗能達到一般系統的5～10倍。此外，由于空調系統末端比較分散，管線較長，冷熱媒的驅動能耗也相應較大。根據調查，暖通空調系統能耗占醫院建筑總能耗的65%左右。

3 空調系統降耗措施

3.1 設計階段

醫院建筑的暖通空調系統節能，應以安全為先導，在充分了解醫療工藝的功能、標準、需求和流程(醫務人員流程、病患流程、潔凈的醫療器械流程、污物流程)的基礎上，作好系統分區，有針對性地確定設計方案。

3.1.1 負荷計算

在進行熱負荷和逐項逐時冷負荷計算時，應充分考慮醫院的使用規律，必要時利用能耗分析軟件進行分析，以確定空調的最大和最小負荷，避免冷、熱源設備選擇過大，造成日后冷、熱源設備長期低負荷運行。

3.1.2 新風量確定

由于設計工況時新風負荷占空調負荷比例較大，因此對于人員密度大的房間如候診廳，應采用新風需求控制，即根據房間內CO2濃度檢測值增加或減小新風量，使CO2濃度始終維持在衛生標準規定的范圍內。當采用全空氣空調系統時，可采取全新風運行或可調新風比的措施，同時設計相應的排風系統，新風量的控制與工況的轉換采用焓值控制法。

3.1.3 系統方案設計

采用變頻技術、變風量系統、變水量系統、溫濕度獨立控制系統、低溫送風、水環熱泵系統等節能新技術;對于新風量和排風量大的房間設計熱回收裝置;中庭等大空間設計分層空調;對于一些功能上獨立性較強，冷熱要求與集中空調系統不同步的房間如急診室，獨立設置多聯分體式熱泵機組系統，實現按需運行;當空調水系統較大、阻力較高時，采用二次泵系統;冷水機組在技術可靠、經濟合理的情況下盡量加大冷凍水供回水溫差。

3.2 設備選用

①采用能效比較高的冷水機組和鍋爐，在機組配置方面采用大小容量混合搭配，以提高非設計工況的適配性。

②選擇高效率的風機和水泵，使風機的單位風量耗功值和冷熱水系統的最大輸送能效比符合節能要求。

③盡量選用單位風量耗功率小、高效率風機的空調機組、新風機組和風機盤管。

④風管應選擇漏低風率的材料如鋁箔玻鎂復合管，以減少輸送中的能耗損失。

⑤對于采用多聯機的部分房間，選用熱回收型多聯機，以利用部分回熱對其他房間供熱，提高了能量利用效率。

3.3 運行管理與維護

3.3.1 監控系統的使用

大型中央空調系統應設置直接數字監控系統，實現在控制中心對冷熱源系統及空調設備運行狀態和主要運行參數的集中遠距離控制和程序控制。嚴格控制空調房間的溫度，使夏季室內溫度不低于26℃，冬季室內溫度不高于22℃，并在機房及各各科室設置完善的能量自動調節裝置和計量儀表，以便考核節能效果。

3.3.2 投入使用時間選擇

以本單位新建門診樓(總建筑面積35627.6m2)為例，正式投入使用時間是6月16日，石家莊的天氣已經開始炎熱，大部分房間的多聯機空調投入使用。但很多員工為了保證空氣品質，使用空調的同時開著門窗，導致冷量耗散過大，一天的空調用電即達到10000Kwh以上。因此應注意將開始使用時間設計為過渡季節，避免由于開窗引起的夏季冷量和冬季熱量的大量耗散。

3.3.3 維護保養

維護保養是中央空調管理至關重要的環節?？照{系統的過濾網或設備、管道過臟甚至堵塞，會影響制冷(熱)效果，增大能耗，因此需對空調機組及新、回、送風口過濾網進行定期清洗或更換，對空調通風管道內壁、空調水系統進行定期清洗，一方面可防止軍團菌的產生和傳播，另一方面可以降低空調系統的輸送能耗。

4 照明系統降耗措施

4.1 合理的照明工程設計

根據房間功能的不同，嚴格按照GB50034-2004《建筑照明設計標準》的規定確定照明功率密度值，并采取合理的照明方式，通過優化設計方案，實現照明節能。照明宜按科室小范圍局部靈活控制，避免大面積照明集中控制方式，同時選用智能照明控制方式，歸入樓宇自控系統進行集中管理。照明電路宜細分，多設開關，位置適當，便于分區控制，并采取聲、光、電等綜合控制模式。

4.2 節能照明設備的選擇

采用小型化、高光效的自然光色色源，如T8、T5熒光燈、緊湊型熒光燈等，同時選用高效、高質鎮流器，并選用配光合理的燈具。

4.3 充分利用天然采光

應用天然光技術，實現白天完全或部分利用天然光是降低照明能耗的重要措施，可采用帶反射擋光板的采光窗、導光遮光窗簾、導光玻璃等可以增加天然采光量的窗戶。

5 結語

醫院是用能量較大的建筑，節能工作必須從各能耗系統的節能設計與運行、能量管理等各方面展開，通過投資者、設計師、施工安裝者、后勤管理人員、建筑使用者的通力合作，才能有效地實現降低醫院能耗的目標。

參考文獻

[1]劉景峰.四個不等式解讀醫院節能[N].醫藥經濟報，2007，05，25(2).

[2]劉慧敏.醫院建筑節能設計探討[C].中國醫院協會，2006北京醫院建筑設計及裝備國際研討會論文集，2006(7).

[3]黃晨，等.建筑環境學.機械工業出版社，2007年.