淺談打造綠色節能型醫院的實踐和探索

侯占偉 林曉巍

復旦大學附屬華山醫院

0 醫院簡介

復旦大學附屬華山醫院（以下簡稱“華山醫院”）創建于1907年，是國家衛生計生委委屬醫院、復旦大學附屬醫院和中國紅十字會唯一冠名的醫院。1992年首批通過國家三級甲等醫院評審，是國內最著名、最具國際化特征的醫教研中心之一，也是全國首家通過JCI 認證的委屬公立醫院，在國內外享有較高聲譽。醫院核定床位2 092 張，年門急診量 427.36 萬人次，出院病人15.44 萬人次/年、手術9.36 萬臺。其中擔任主要醫療任務的是上海市中心的院總部，其建筑面積僅11 萬余m2，屬于“體積小，體量大”的綜合性公立醫院。

1 案例背景

1.1 醫院節能工作的重要性

醫院建筑是功能復雜、影響范圍廣泛的綜合建筑，不同于商場和酒店建筑，醫院是開展醫療活動的主要場所。隨著醫療需求的增加，疾病流行和變異，醫療技術的革新，對醫療建筑實施人性化設計，醫院建筑的可變性和適應性在不斷增強，可為病患提供更為健康良好的就診環境、先進的醫療技術與診療設備，這雖在一定程度上滿足了人們日益提高的健康意識和就醫環境需求，但同時導致了醫院建筑能耗逐年升高。目前，醫療建筑單位面積的能耗是普通公共建筑的2倍左右。

醫院建筑用能復雜，能源種類多，涉及部門廣，且用能時間不同，研究掌握醫院能耗的時空分布，完善用能監測數據分析與關聯規律的挖掘，是醫院節能工作的基礎。醫院各樓宇功能不同，所要求的能耗不同，表現出來的特點也不同，比如門急診不同區域人流量大、人員流動性強，而醫技綜合樓住院人數多、功能分區多，此外還有特殊醫療要求等，因此對醫院節能提出更高的要求。

1.2 醫院節能工作的目標

國家衛健委對委屬醫院萬元業務收入能耗進行考核，以及上海市衛健委對單位面積能耗進行考核，根據單位床位建筑面積、單位建筑面積門急診人次匹配相應綜合醫院單位建筑面積綜合能耗指標合理值。

同時要求同類型醫院中能源利用效率較高，依據評價上一個自然年度上海同類型醫院能源消耗平均值進行判定，要求單位建筑面積能源消耗量小于等于≤0.9×倍的平均值、人均能源消耗量小于等于≤0.9×倍的平均值、人均水資源消耗量小于等于≤0.9×倍的平均值，平均值為0.9倍。

此外，對水、電、燃氣三種主要消耗能源制訂院內二級考核指標，用電功率因素大于等于0.9、全院自來水管網漏失率小于等于2%、鍋爐熱效率大于等于90%等。

2 案例實施

2.1 管理節能

2.1.1 完善節能制度，提高節能管理

華山醫院以院長、書記為組長，后勤副院長為副組長的“節能管理考核工作領導小組”，成員為醫院其他班子成員，從領導層面推進華山醫院節能降耗工作。

與此同時，為了更高效地落實節能降耗工作，還成立了由后勤分管院長擔任組長，后勤保障部主任、保衛處處長擔任副組長，后勤保障部具體負責能源使用和管理的責任人為成員的“節能管理考核工作小組”，加強全院節能監管工作。

華山醫院還制訂了節能管理制度、設備管理工作流程、綠色行為規范、環境管理制度、設備采購及管理制度等9項節約能源資源的管理制度。

2.1.2 優化人員結構，加強節能培訓

后勤服務實行節能化管理，最核心是“人”的因素，人員的專業化水準直接決定著節能化管理推行的成敗。從2013 年起，華山醫院重點開始建設后勤管理人才隊伍，經過改進，后勤節能專業分類從3項細化到7 項，專業細分到配電、暖通、鍋爐、電梯、修繕、吸引吸氧、物業管理七項。后勤管理技術員工平均年齡從2013 年的 51 歲到 2018 年的39 歲，引進有豐富工作經驗的技術型管理人才，高級職稱1名、中級職稱2名，同時培養年輕人才，引入4名應屆碩士研究生、6名本科畢業生，醫院后勤管理向著專業化的方向發展。

華山醫院節能培訓以“請進來，走出去”方式開展，每年邀請節能領域相關專家對綠色節能、節能所面臨的挑戰等知識作培訓講座，呼吁更多人加入綠色環保行列。另外，華山醫院對能源管理和運行人員開展節能崗位培訓，每年均擬定不同的討論主題，解讀上級主管部門有關文件精神，總結上一年節能工作情況，明確醫院節能管理工作制度、工作流程及考核制度，布置節能工作任務及目標。

此外，華山醫院后勤部門每年有專項學習培訓經費，鼓勵在崗員工積極參加各類節能論壇及參觀，知曉最新節能動態，了解最新節能技術，每次完成“充電”，員工需將學到的東西進行專題匯報，與其他員工一同分享。

2.1.3 加大資金投入，落實節能技改

華山醫院每年有節能改造專項經費預算。根據各部門實際工作需要，通過現場調研、訪談、同類醫院考察等方式，制訂年度節能預算實施項目計劃以及資金使用需求。預算不僅包含了醫院本年度計劃實施的所有節能改造項目，同時還包括各個項目計劃使用的資金額度，預算資金使用計劃一旦經院務會討論通過，即可按計劃實施，既保證了節能項目的實施具有計劃性，又確保了節能項目經費的落實。

2.1.4 加強節能宣傳，提高節能意識

華山醫院積極開展節能宣傳周活動，根據每年宣傳周的主題，制訂不一樣的活動方案并落實到醫院各科室。在關鍵公共區域擺置節能宣傳易拉寶、板報、簽名墻，為醫院創造良好節能氛圍。病房內在燈具開關旁張貼“隨手關燈”，水龍頭旁張貼“節約用水”等提醒標識，提高病人自主節能意識。開展節能知識競賽、節能標語與文章征集等，為員工普及綠色節能知識。設立獨立公眾號，發布節能訊息，告知開展形式多樣、內容豐富的節能宣傳活動。

通過一系列措施，自上而下由內至外，提高醫院職工、就醫患者和陪同家屬的節能意識，培養節約能源資源習慣，形成倡導節約文明的良好氛圍（見圖1）。

圖1 節能宣傳周活動現場圖

2.1.5 結合平臺數據，抓好節能考核

為了提高醫院職工節能意識，調動節能行為的積極性，華山醫院還加大了節能考核力度，將相關職能部門和人員的節能降耗業績納入了內部績效考核，并且設置了節能管理考核專項獎金，獎金的發放根據季度考核情況進行。

節能管理考核工作小組每季度對全院空調節能、節約用電和節約用水三個重點方面進行檢查，檢查方式主要為日間明查、夜間暗查相結合。每次檢查前，考核小組成員從總體考核成員名單中隨機抽取，小組成員在進行檢查前，召開考核會議，制訂巡查日程、范圍以及工作安排，并且根據巡查內容進行評分標準培訓。

此外，通過多年數據積累，華山醫院運用平臺數據對科室進行成本核算、節能考核，針對各科室制訂各自的評價標準，各科室用能數據一目了然。華山醫院將每月用能與標準值進行對比，實行獎懲機制，單位面積用能小于標準值或雖超過標準值，但在合理范圍內，發放100%節能績效獎金，反之，超過標準值合理范圍1%，扣除節能績效獎金1%，直至扣完。若各科室用能超過標準值合理范圍，提交合理理由，可酌情處理。發現連續3 個月超過標準值合理范圍，平臺會通知相關工作人員去現場查看，表具計量是否發生偏差，若工作人員現場排查無誤，則會給予相關科室警告通知，責令整改，加大節能績效獎金扣發力度。

平臺數據與節能檢查雙管齊下，真正落實節能與績效掛鉤，切實提高員工節能意識。

2.1.6 出具能耗分析報告，挖掘節能潛力

能耗分析報告采用能耗監控平臺數據，包含每月全院水、電、燃氣、冷熱量及蒸汽等能源使用情況。能耗分析報告分為全院總能耗、科室能耗、建筑能耗及大型醫療設備等部分，依托平臺數據深度分析各個科室及建筑的能源消耗情況。同時報告列舉上月及往年同期能耗數據進行對比，更加清晰表現出當月醫院能耗使用情況。此外，由于能夠監控每個科室能耗使用情況，并將全院各個科室依照能耗使用情況進行詳細排名，詳細記錄每月能耗使用總量、上月相比增幅或降幅最大、同期相比增幅或降幅最大的前三科室具體數據，財務科可依據此數據對每個科室進行績效考核，也為院領導之后的節能改造提供有力依據。

2.2 技術節能

2.2.1 節水技術

華山醫院建有“智慧用水系統”，實現實時監控用水、及時異常報警、智能數據分析、統一報表管理、在線計量率監測等功能。計量表具安裝到單元、到戶、到設備，先后安裝162個遠傳智能水表，建立了完善的計量網絡，也為建立用水實時監控系統平臺奠定基礎。一級計量率為100%，二級計量率達到99.78%，管網綜合漏損率保持在<2%的水平（見圖2）。

圖2 智慧用水系統界面

近幾年，華山醫院開展了一系列用水設施節水技改。一是更換節水器具，更換二級水效的坐便器，醫院共1 582 個衛生潔具均為節水型器具。二是開展冷卻塔冷卻效率、用水效率測試，用水效率符合標準DB31/T961-2015《冷卻塔循環水系統用水效率評定及測試》的一級指標，補水率為1%。三是鍋爐冷凝水回收，醫院有3臺鍋爐，產生的蒸汽主要用于熱交換器間接加熱自來水，蒸汽冷凝水回收到鍋爐，經過改造，回用率達到95%。四是開展用水管道查漏工作，三年共修復16 處漏水點，管網綜合漏損保持在2%以下。五是綠化采用高效噴灌技術，并利用湖水為主要水源，噴灌直徑可達2.5 m，節水率可達50%~60%（見圖3）。六是采用雨水回收，因地制宜建設了一個8 m3的雨水收集箱，主要收集3 號樓樓頂的雨水，經過濾、殺菌處理后，用于華山大道的公共廁所沖廁。據測算，該雨水收集利用系統雨水收集量約2 000 m3/年，可節約等量的自來水。

圖3 綠色噴灌現場圖

2.2.2 節電技術

1）中央空調自控系統

根據醫院運行經驗，夏季高溫季節空調能耗占到全院耗電量的40%左右，所以空調的節能降耗是醫院節能工作的重中之重。醫院建立健全空調系統自動化控制系統，通過主機控制、循環系統控制、末端聯網溫控、自控系統集成，優化主機運行狀態、控制供回水溫差、監控關閉無人區域空調，達到節能目的。

除老舊設施設備改造、節能技術優化改造外，空調運行精細化管理也可以為空調節能做出貢獻。華山醫院在結合大數據分析的基礎上，對主要影響因素進行控制策略的變更，從而發掘出適合不同功能樓宇的節能運行策略（見圖4）。

圖4 空調系統自動化控制系統界面圖

2）太陽能光伏發電

華山醫院在2號樓樓頂采用了太陽能光伏發電（見圖5），現場共配備2 臺逆變器，2 組磷酸鐵鋰電池組件安裝于室外不銹鋼防雨箱中，64 塊光伏組件采用32 組+32 組并聯方式連接，經光伏逆變器后輸出單項交流電。光伏發電供給2 號樓樓道照明、5G 通信設備機房用電，裝機容量為20 kW，電池容量72 kWh，平均每日能產電50 kWh 左右，每年產電約18 000 kWh。由于需要24 h 供電，配電柜增加了雙電源切換裝置，當光伏系統故障時切換為市電。

圖5 太陽能光伏現場圖

3）照明系統更新

華山醫院原先的照明燈具主要有白熾燈、T8及T10型直管熒光燈，后逐步更換為T5、LED燈具，改造范圍包括公共部位照明、電梯廳、電梯轎廂、病房、病房衛生間等，目前已完成了全院節能燈100%的覆蓋。

2.2.3 節燃氣技術

華山醫院有3 臺蒸汽鍋爐，自從安裝自動排污控制系統和煙氣余熱回收裝置后，避免了以前手動控制排污不能根據鍋爐負荷變化的情況及時調節排污量，造成鍋爐排污量過大，熱損失增加。如今，3 臺蒸汽鍋爐排煙溫度從200 ℃降至120 ℃左右，在起到了節能降耗作用的同時也減少了對環境排放的危害（見圖6和圖7）。

圖6 鍋爐自動排污控制系統現場圖

圖7 煙氣余熱回收裝置現場圖

此外，華山醫院分階段對不同樓宇進行冷凝水回收系統改造，加裝了封閉式的MFP14 機械泵，該泵采用微量動力蒸汽供水，無需電源，省下水泵用電量。同時高溫凝結水無長時間停留，累積滿機械泵蓄水量即回收送至鍋爐房，提高了冷凝水回收溫度，更為節能。

水質處理是18 年老鍋爐保持高效運行的關鍵。華山醫院水處理員、外委方、第三方有資質機構分別每天、每周、每年對鍋爐水質進行檢測分析，積極溝通，及時調整藥劑計量、藥劑種類、排污次數等，三方聯動確保PH 值、堿度、硬度、溶解固形物、Cl-、SO3-、PO4-、鐵離子等多項指標均達標。

2.2.4 信息化節能技術

1）能耗監管平臺

能耗監控平臺可對部分樓宇詳細監測到每個房間的實時能耗，并且按照華山醫院的規劃也在不斷地更新完善中，用數據作為節能績效考核的重要依據。能耗監控平臺主要功能是實時監控醫院的水、電、氣、冷熱量等指標。華山醫院結合能耗監測系統，通過數據挖掘，逐步完善能耗監測大數據統計分析及技術潛力挖掘，指導醫院能源節約管理。

平臺系統包含了電、水、蒸汽、冷熱量、燃油等全能耗品種的采集與分析計算功能，并均以直觀易懂的圖標進行展示。此外對于壓力、溫度等運行數據也會在相關系統管路點上進行實時監測，可以幫助醫院后勤管理部門和相關能耗管理人員實時把握院區內各建筑總體能耗、末端分項能耗及重點用能設備能耗的現狀、及時發現問題、采取對策。

根據預設的能耗報警條件對用能超限區域進行報警，提醒對報警區域及時干預，降低能源浪費。在能耗發生超限現象以后，系統能夠通過信息語音提示，自動彈出報警畫面或觸發必要的操作，同時可以將報警信息通過e-mail、手機短信等方式通知相關人員（見圖8）。

圖8 能耗監管平臺界面

2）PID技術及參數穩定性的應用

PID 調節器是樓控系統廣泛的調節器，P 指比例調節，是調節快慢的參數；I指積分調節，是增加系統穩定性的重要參數；D指微分調節，是減少超調量和縮短過渡過程時間的重要參數。一般情況下，比例帶的大致取值范圍：溫度調節為20%~60%，壓力調節為30%~70%，流量調節為40%~80%。PID控制器的參數整定是控制系統運行中的核心內容。華山醫院由于各樓宇的功能不同，冷熱設備的功能不同，結合多年實踐及運行規律分析及總結，以下僅以部分樓宇板式換熱器的PID 為例，給出節能的重要參數。

樓宇病房樓門診樓P I 3~15 6.5~9.5 300 200 D 0 0.05

2.3 實施成效

2.3.1 節支節能有明顯成效

華山醫院運用技術、管理雙管齊下，節能降耗工作取得了豐碩的成果。以2013 年為基準年，在用能設備和門急診量不斷增加的情況下，平均每年節約能源79.4 tce，平均每年節水47 719 t，平均節能率1.2%，平均節水率4.1%（見圖9和圖10）。

圖9 能耗變化趨勢圖

圖10 水耗變化趨勢圖

2.3.2 行業影響力提升

2014 年，在國家衛計委《經濟管理績效考評》中，華山醫院的節能降耗工作受到了專家以及同行的認可。在醫院績效考評工作亮點總結中，華山醫院得到的評價之一為“建議推廣學習”。為此，《中國醫院院長》雜志還專門對醫院進行了專訪,并在2015 年第21 至22 期發表了題為《華山醫院“節能記”》的專題報告。2018年5月，《健康報》記者實地采訪華山醫院，總結節能降耗的經驗做法，予以推廣學習。2021 年5 月，在節水宣傳周期間，華山醫院接受了媒體專訪，分享節水經驗。此外，記者多次慕名來華山醫院采訪，將相關節能經驗做法分別刊登于勞動報等知名報刊。

同時，有許多醫院與機構紛紛前來參觀交流，每年平均接待各單位參觀交流500 多人次。此外，華山醫院積極參與各地舉辦的節能論壇會議，多次設立華山醫院節能專場。在參觀交流的過程中，華山醫院工作受到了肯定與高度評價，起到了較好的示范單位作用。

2.3.3 深化課題研究

華山醫院與上海理工大學優勢互補，創立共建單位，將大數據共享，依靠上海理工大學專業的科研能力進行數據建模分析，不斷完善模型，將數據模型指導實際工作的節能化發展，互相促進，取得了良好的成果。

近年來，華山醫院引進多名高素質專業技術人才，致力于公用設施設備節能領域科研創新研究，并成功申請4項課題。4項課題分別是聯合國開發計劃署/全球環境基金項目：公共建筑能效提升技術類示范子項目（醫院類）；上海市市級醫院協會醫院管理研究基金項目：基于大數據檢測的醫院空調系統節能和安全管理研究（201702019）；復旦大學醫院管理項目：大數據背景下的醫院能源節能管理與安全運行的研究（FDYGC20170202）；院級課題：大數據背景下基于能耗監控系統的醫院能耗特點及其影響因素研究（2014QD29）。

2.3.4 參與書籍編寫

華山醫院參與編寫了《綠色醫院節能使用手冊》（ISBN 978-7-313-17388-1），現已出版。其相關的綠色醫院節能運行與評價章節的編著由華山醫院參與。華山醫院參與編寫了《醫院后勤院長使用操作手冊》、參與國家級《醫院建筑行業維護技術標準》等書籍和標準的編制和撰寫工作。華山醫院還編寫了《公用設施設備技術與管理規范手冊》，內容涵蓋醫院設施設備的運行、保養、節能運行策略等內容。

2.3.5 獲獎情況

華山醫院在2015-2016 年度獲得公共節約型示范單位的榮譽稱號，2018年獲得全國能效領跑者的榮譽稱號，2018 年《基于大數據監控平臺下的綜合公立醫院的節能管理》被評為第二屆全國醫院后勤節衣縮食學術研討會優秀示范案例，2021年獲上海市節約用水示范（標桿）單位等榮譽稱號。