绿色医院建筑节能措施浅析论文_李明刚,郭烨,朱勇

绿色医院建筑节能措施浅析论文_李明刚,郭烨,朱勇

李明刚 郭烨 朱勇

中国建筑第八工程局有限公司 甘肃兰州 730000

摘要:随着人们对环保、自然、绿色等理念的日益重视,绿色医院建设已成为现代化医院发展的必然趋势,也是构建可持续发展、节约型社会的必经之路。《绿色医院建筑评价标准》(GB/T51153-2015)(以下简称《标准》)中对于“节能与能源利用”的评分权重在所有指标类别中位列第一,而医院作为大型公共建筑,能耗占比大且用能特征复杂。

关键词:绿色医院;建筑节能;措施

1绿色医院建筑内涵

国内外目前尚未对“绿色医院”作准确定义,仅在《标准》中对“绿色医院建筑”进行了释义,即“在医院建筑的全寿命周期内以及保证医疗流程的前提下,最大限度地节约资源(节地、节能、节水、节材)、保护环境和减少污染,为患者和医护工作者提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的医院建筑。”由此可见,从医疗建筑设计、施工、运行、调适到维护阶段,绿色理念贯穿始终。

2017年3月1日,住房和城乡建设部公开了《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》(以下简称《规划》),《规划》中明确指出要全面推进建筑节能与绿色建筑事业的发展。根据《规划》,十三五主要任务中包括“稳步提升既有建筑节能水平”,其中关于公共建筑的重点工程有两点明确要求,一是要完成公共建筑节能改造面积1亿平方米以上,二是建设节约型学校(医院)300个以上。因此,医院建筑的节能改造是创建绿色医院较为基础、重要的工作。

2医院能耗特点及现状

医院布局功能复杂、人流密度较大、影响范围广泛。从使用功能角度,医院建筑除一般行政办公辅房外,还包含门诊急诊、住院病房、手术室、消毒供应中心、重症监护室、放射科等特殊用房。从耗能来源角度,除基本空调系统、照明系统、供水系统外,还包含多种医疗设备、净化系统、消毒蒸汽供热系统、医用气体系统等。随着现代医院医疗条件与服务质量的不断提升,医院建筑能耗逐年增加,是一般公共建筑能耗的1.6~2倍、普通住宅建筑的8~10倍。

由于气候是影响建筑能耗的三大因素之一,许多学者针对夏热冬冷地区的医院建筑能耗进行了相关研究。因医院建筑功能的复杂与特殊性,其能耗远远高于其他建筑,平均节能潜力在25%以上,其中空调(采暖、通风、空气调节)能耗与供热(生活热水、蒸汽)能耗占比较大,约占总能耗的60%,且比例仍在逐年上升,是医院建筑节能重点。

3医院建筑节能管理的优化

3.1运用综合节能改造

为避免因单项局部改造产生节能量低且带来的达不到预计效果而产生的技术和经济风险的问题、要杜绝“头痛医头脚痛医脚”的模式。而且,单项局部技术节能改造带可能还会带来相反的效果一总能耗的增加:例如在不对冷站主机进行协调联合控制的前提下只对冷冻或冷却水泵进行单项变频改造,直接会导致冷水机组能耗增加;只有对医院建筑能耗系统进行整体的规划把握,才能不破坏医院建筑用能整体水平,进而得到事半功倍的效果。众多节能改造项目节能率不高的原因在于只对单项或几个项目进行技术技能改造,其节能率大约只有5-15%;而要想完整而系统的一次性解决医院建筑的能耗和智能运行问题,只有运用综合节能改造方法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本方法包括了空调系统、给水系统、排水、变电系统、生活水系统、照明泛光系统、医用气体系统、楼宇自控系统等等十余个子系统,此方法可以最大程度的降低医院建筑基底运行能耗,不影响医疗、教学、科研和预防等方方面面工作的前提下,降低建筑能耗为0.7-0.8倍,比单项节能率将近翻一番,对医院节能降耗工作贡献极大。

3.2采取节能方法论

(1)降负荷。采取正确的策略和步骤最大限度的降低无用负荷,这是应用综合节能改造方法论的良好开端,本步骤显然是在引进节能技术和设备之前要进行的。

(2)提效率。众所周知,木桶盛水多少取决于最短的木板之高低,医院建筑设备系统纷繁复杂,环节多系统多,彼此之前还互相影响。医院建筑能耗系统最薄弱之处决定了系统整体的能效值上限,只有将医院建筑中所有能耗设备合理科学的优化配置,变为高度集成的稳定高效的低能耗高能效设备和先进的节能技术措施,才能提高整体能效水平。

(3)循环利用。中央空调系统余热回收可用于提高能量回收,能量再利用和节能的速率来降低能耗。例如,每天医院洗衣房中的布草处理量很大,而熨烫机和烘干机锅炉房燃气锅炉产出的蒸汽供热,由于烘干机的干燥空气必须连续循环,但湿热空气不可循环导致大量热能的浪费;加装空气热回收系统,通过在排气管上加装热回收装置,利用高温高湿的废气中的热量预热干燥机中的新鲜空气可以提高烘干机进气温度进而减少蒸汽量,降低了燃气锅炉的能耗。

(4)再利用。再利用是指将可再生能源广泛再利用于医院建筑节能措施中,比如如风、水、太阳、地热能等,使得开源与节流并行,这也是医院建筑节能应用中的重要举措。其中太阳能集热设备、光伏发电面板、水水源热泵、空气源热泵、地源热泵、风冷热泵等等是常见的可再生能源设备,它们广泛应用于医院建筑节能措施中。

3.3应用建立能耗管理平台

能耗管理平台可以对实时采集的数据进行分类、归档、分析、评估和优化,从而实现根据各用能系统的具体情况计算制定处不同的节能管理策略。

能源消耗管理平台具有以下三个重要功能:能耗诊断评估、能源管理优化和定制具体节能计划。

能耗诊断评估是对设备在运行过程中的口常参数和数据进行收集监测记录,通过上位机来进行能耗分析诊断,形成报告并自动提出能耗改善建议和解决方法,如有发现能耗超标或潜在超标现象时发出上述提醒。

能源管理优化是分析用能不合理之处并能及时提出告警信息,如设备的不合理开启等、设备自动巡检诊断,如设备运行不正常,待机状态能耗高于正常值等。乃至于实现建筑设备运行中动力照明等机电设施的节能状态。

3.4建立健全相关制度

完善科学管理制度并良好的应用是建筑节能系统良好运行的保障。通过对医院建筑能耗的历史数据之归纳收集和总结分析来把握医院建筑用能特点和能耗水平的前提下,挖掘各类用能设备设施的节能潜力,找到各能耗系统的节能之关键点并制定出具体的个性化的解决方案,从开始到结束贯穿来说建立健全相关制度并严格遵守执行是医院建筑整体节能减排的重要前提。

3.5能源优化控制策略

主要分为成本追踪型动态运行管理和负荷追踪型动态运行管理。

成本追踪型动态运行管理是根据能源价格的变化而调整运行方式的管理策略,如利用低电价蓄冰而白天高电价时用夜间储存的冰来放冷,进而实现移峰填谷平衡电网,节约能耗使用费用。

负荷追踪型动态运行管理是根据医院建筑在不同工作情况下的符合变化来调整用能设备运行方式的管理模式,如医院病房、门急诊和医技科室在不同工况下的照明控制、在特殊天气时令时段冷水机组的运行台数控制、病房无人入住时或热负荷低时的空调末端风阀水阀自动关闭等控制策略。

总之,节能改造是创建绿色医院建筑中的关键环节,不仅可降低医院建筑运维成本、减少资源浪费、提升医疗服务质量,更是医院精细化管理水平的体现。通过能源监测系统、冷热源系统、照明系统、围护结构优化改造等途径,可有效挖掘节能潜力、提升节能空间,为绿色医院评价做好基础铺垫工作。

参考文献:

[1]陆诤岚,常艳新.浙江省医院建筑能耗调查及其影响因素研究[J].建筑科学,2010,26(4):48-51,56.

[2]李海承.既有医院节能潜力与改造效益的研究[D].武汉:武汉科技大学,2011.

论文作者:李明刚,郭烨,朱勇

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第13期

论文发表时间:2019/12/5

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