福建省中小型醫院節能潛力分析及其應對策略研究
——基于能源審計

賴林鳳 王建飛

(廈門市建筑科學研究院有限公司 福建廈門 361004)

0 引言

隨著國家經濟的快速發展，人民生活水平不斷提高，人居環境顯著改善。而經濟發展往往又與資源消耗息息相關，中國在發展過程中注重可持續，在節能減排方面采取了諸多政策，其中包括對建筑的節能率提出要求，并對各類建筑物的運行過程中的能耗數據進行定期統計上報，尤其是對部分大型公共建筑的能耗進行在線監測。

醫院建筑由于其特殊性，功能復雜、用能人數較多、人員流動性強、工作設備耗能大、部分功能房間需恒溫控制等，其能耗遠高于其他公共建筑。而近年來，研究人員主要對各地大型綜合醫院用能情況進行分析探討，較少關注中小型醫院建筑的能源資源利用情況[1-6]。但筆者以為，醫院不是不要節能，也不是無法節能，只是沒有引起人們的關注?；?，本文以福建省某中小醫院為研究案例，立足能源審計角度，分析醫院節能潛力。

1 我國醫院分布概況

根據國家衛生健康委員會統計數據(表1～表2)，截至2020年6月底，全國醫療衛生機構數達101.6萬個，其中醫院34 658個，大型三級醫院數量僅為2831個，占全部醫院的8.17%。中小型醫院達91.83%，所以中小型醫院建筑節能可挖掘的潛力更大，更值得關注。

表1 2019～2020年全國醫療衛生機構數及醫院占比%

表2 2019～2020 年全國醫院分類及占比 %

2 案例醫院建筑及其耗能基本情況

該醫院位于福建省西南部，屬于夏熱冬冷地區，年平均氣溫18.3℃。審計樓棟為綜合樓，綜合樓部分平面圖和剖面圖見圖1，建筑外墻采用燒結多孔磚，屋面保溫層采用40厚擠塑泡沫保溫隔熱板，外窗類型均為單層普通玻璃鋁合金窗，遮陽措施采用內部窗簾遮陽。

圖1 綜合樓平面圖和剖面圖

綜合樓主要用能系統，包括空調系統、插座用電、熱水系統、動力系統、照明系統、車輛用能等?？照{系統有兩種：病房主要采用分體空調，ICU病房和手術室采用中央空調加新風系統，其中分體空調47臺，壓縮機10臺。插座用電主要是電腦、打印機等辦公設備用電。熱水系統主要包括開水器、空氣源熱泵、鍋爐設備，其中空氣源熱泵制熱量分別為1臺41kW和2臺19kW。綜合樓共有3部電梯，其中一部為貨梯，電梯曳引機功率分別為1臺11kW和2臺18kW。照明系統主要為LED燈，共有456支燈具。車輛用能主要包括5輛汽油車。

2.1 能源資源消耗種類

查看綜合樓能源臺賬，該建筑2015 年、2016年、2017 年的能源資源消費數，從能源消費成本上看，綜合樓主要能源成本為電力，占能源總成本的48.85%～50.21%，汽油、天然氣、柴片、水占成本比例較小。用水量逐年下降，且降低幅度明顯，主要是使用了井水代替市政用水，2017年較2015年下降63.0%；從能源消耗資源種類上看，綜合樓主要能源資源消耗種類為電力、柴片等。本文統一將能源消耗量換算成等價值和當量值進行研究分析[注]等價值主要體現能源消費對全社會能源生產及消耗的影響，當量值主要體現企業自身消費能源的結構組成。，其2015年～2017年綜合樓能源消費結構如圖2～圖3所示。

從圖2、圖3看出，綜合樓主要消耗能源品種為電力和柴片，占比在74.86%～93.91%。2015～2016年，天然氣未投入使用時，柴片占比超過70%，投入使用天然氣后，柴片占比下降至49.50%，汽油消耗占比，均不超過10%。2015～2017年綜合樓綜合能源消費量呈現先增加后減少趨勢，綜合能源消費量等價值分別為449.59tce、454.07tce、354.86tce，當量值分別為331.51tce、341.28tce、241.63tce。

圖2 2015～2017年能源消費結構圖

圖3 2015～2017 年能源消費結構占比

2.2 能源資源消耗指標

綜合樓主要能源消費指標及計算基礎數據詳見表3～表5。

表3 2015年度主要能源消費指標表

表4 2016年度主要能源消費指標表

表5 2017年度主要能源消費指標表

圖4 綜合樓2015～2017年度主要能源消費指標表對比

由圖4可知，2015年度綜合樓單位建筑面積當量值綜合能耗34.26kgce/m2，人均當量值綜合能耗6.51kgce/人。2016年度單位建筑面積當量值綜合能耗35.27kgce/m2，人均當量值綜合能耗5.58kgce/人。2017年度單位建筑面積當量值綜合能耗24.97kgce/m2，人均當量值綜合能耗3.58kgce/人。綜合樓單位面積等價值綜合能耗在2015年至2017年度，降低幅度較大，達21.07%。人均能耗呈現逐年遞減的趨勢，2017年人均綜合能耗較2015年下降了40.54%。

從當量值上看，綜合樓單位建筑面積綜合能耗處于24.97～35.27kgce/m2，人均綜合能耗在3.58-6.51kgce/人，單位建筑面積能耗先增加后降低，人均能耗逐年降低。單位建筑面積能耗增加的原因是用能人數增加，人均能耗均在2015年達到最大值為6.51kgce/人。總之，2017年能耗相較2015年，單位建筑面積能耗降低27.12%，人均能耗降低45%。

3 節能措施及其效果分析

該醫院綜合樓能耗，2015年～2017年降低較為顯著，建筑節能改造技術主要有：外圍護結構熱工性能改造、采暖通風及生活熱水系統改造、供配電、照明及監控系統改造等。由于外圍護結構改造相對于其他措施改造更具有復雜性、投資回收期更長，所以醫院主要針對空調用能系統、熱水系統和照明系統進行如下改造。

(1)節能燈更換成LED燈

2015年，綜合樓針對照明燈具進行了節能技改。將部分老舊的節能燈陸續更換成LED燈，其中地下室均采用LED燈。LED燈運用冷光源，眩光小，無輻射，實用中不產生有害物質。電光功率轉換近100%，在相同照明效果下比傳統光源節能80%以上。研究表明，以相同亮度比較，3W的LED節能燈333h耗1度電，而普通60W白熾燈17h耗1度電，普通5W節能燈200h耗1度電。

(2)更換部分老舊空調設備

綜合樓在審計期內對部分老舊的空調設備進行更換。研究表明，老舊空調設備在安全性能和工作性能上都存在明顯的問題。包括泄漏電流、外殼被破壞容易發生觸電、制冷熱效果差、能耗明顯增大等。研究表明，按新空調和舊空調耗電量的對比可得，老舊空調在同等情況下，1h耗電量為0.75kWh，新空調1h耗電量為0.47kWh，每臺空調每小時節約0.28kWh。

(3)更換鍋爐設備燃料

綜合樓在2017年6月投入使用天然氣代替柴片作為鍋爐的燃料，降低了醫院在能源方面費用，在用能人數增加情況下，單位建筑面積能耗反而降低至24.97tce，節能效果明顯。

4 節能潛力分析

該綜合樓經過節能改造后，能耗降低效果明顯，但綜合建筑整體情況看，依然還有一定的節能潛力。

(1)外圍護結構改造

該醫院地處夏熱冬冷地區，夏季空調能耗較高，外窗又是保溫隔熱薄弱環節，而該綜合樓現階段仍然采用單層玻璃鋁合金窗，若將窗戶換成Low-E中空玻璃窗或采取玻璃貼膜措施，可改善外圍護結構保溫隔熱性能，同時還能改善隔聲效果。

(2)空調系統

由于建筑年限較久，部分區域的分體空調過于老舊，導致耗電量偏高。所以，目前該建筑還有一定的節能改造空間。對于中央空調，應根據不同負荷人為控制開啟壓縮機的數量，可在一定程度上降低能耗。對于老舊空調，應在合理的范圍內盡量更換成能效水平達2級的空調設備。

(3)人員意識

由于1-3F使用的均為分體空調，無法進行集中控制溫度，故，尚需努力提高全體醫務工作人員、住院病人及其家屬的節能意識，加大宣傳力度，增加主要人員的節能培訓，減少不必要的能源浪費行為。

(4)分項計量

應對不同系統進行分項計量，以針對不同系統的耗能特點制定相應的節能策略。比如，設置BAS系統，根據建筑內的水電、燃氣等耗量進行計量檢測和統計，對建筑物的能耗狀態和運行費用進行分析，將數據和往年情況進行對比，進而得出改進策略。

5 結語

本文通過對中小型醫院綜合樓進行審計，發現其2017 年比2015 年單位建筑面積能耗降低了27.12%，人均能耗降低了45%。究其因，該醫院在節能方面采取了一些相應的措施，效果較明顯。但仍存在以下問題：第一，玻璃采用單層普通玻璃，保溫隔熱效果較差，對節能有一定的影響；第二，存在部分老舊空調；第三，綜合樓采用分體空調，無法統一控制溫度，使用人員的節能意識不足，容易導致溫度開太低，造成不必要的浪費；第四，綜合樓雖然安裝有計量裝置，但是并未對不同用能系統進行分項計量。針對以上問題，本文提出若干建議：(1)對外窗進行節能改造，如單層玻璃窗更換為Low-E中空玻璃窗或應用玻璃貼膜等技術，提高外窗隔熱性能；(2)更換老舊空調；(3)宣傳節能知識，提高使用人員的節能意識；(4)采用計量器具對不同用能系統進行分項計量，以便更詳細統計該建筑的能耗情況，及時監測能耗使用的趨勢，進而查找高耗能原因，提出相應的節能措施以減少能源消耗，同時為相同類型醫院建筑節能提供參考。