南通市第一人民医院 江苏南通 226000
摘要:节能建筑是指通过节能材料的应用、先进技术的使用、合理设计的整和达到用户在建筑使用过程中,避免能源的浪费和建设成本的节约。目前医院基建成本不断提高,能源资源消耗越来越高,利用率低的问题很突出。医院已成为能源消耗最大的公共建筑之一,探索节能型医院是当前医院建设者面临的重要课题。
关键词:节能;医院建设;能耗;技术
1 低碳节能医院建设的基本情况
急诊综合楼始建于2013年8月,于2015年7月竣工并交付使用,总建筑面积为32000平方米,其中地上主楼10层,裙楼6层,建筑内容主要是急诊、儿科等病房;地下两层主要是设备机房及停车场。医院利用新建的契机,坚持“节能降耗、打造绿色医院”的建设理念,两年多的筹建过程中,在绿色节能建设方面做了大量工作。
2 节能建设的内容以及运行效益分析
急诊综合楼通过合理的设计,应用了多项节能技术以及使用了多种节能材料。主要涉及了建筑物本身设计节能、照明系统节能技术、配电系统、空调系统节能技术、太阳能加空气源热泵系统(热水供应系统)、节水型卫生洁具、楼宇自控系统、病区水电气计量等节能技术。
2.1 建筑物本身设计节能
2.1.1 良好的朝向:病房采用南向布置,做到自然采光通风。
2.1.2 中庭设计:急诊综合楼分为主楼和裙楼两部分,因为周边居民的原因,根据日照分析,主楼建设十层、裙楼建设六层,主楼与裙楼中间设计了中庭,中庭的设计解决了大楼中间区域的自然通风和自然采光问题,减少了空调及照明的使用,降低了能耗。
2.1.3 墙体及保温节能:墙体是建筑围护结构中重要环节,其保温隔热性能的优劣直接影响建筑物的能源的消耗,因围护结构各部分散热热损失中,墙体结构传热热损失约占60%—70%,门窗传热损失约占30%左右,所以,墙体结构的保温及隔热,是建筑节能的重要控制部分。我院急诊综合楼外墙墙体材料采用的是优质砂加气混凝土砌块,导热系数低,具有保温隔热性好、使用能耗低、防火性佳、质轻高强、无毒、无辐射性、施工便捷等特点。
2.2 太阳能结合空气源热泵系统节能
医院新建的急诊综合楼共有标准病房146间,生活热水热源供应首次采用了太阳能加空气源热泵的形式。我们将新建急诊楼与医院老病房楼热水供应能源消耗进行了比较分析。
2.2.1 太阳能结合空气源热泵与太阳能结合电加热(电热水器、电锅炉等)相比较。
医院采用 太阳能加空气源热泵机组,一年四季可全天候运行,管理方便、安全可靠、不占用室内空间、不需设机房专职人员,安全环保,可实现无人操作(全自动化智能控制)。只要少量电能即可产生大量热量,节能降耗,且不产生任何污染,既响应了国家倡导的利用可再生能源的号召,又可体现管理者绿色、节能、环保的意识和理念。
2.3 照明系统节能
在医院的能耗中,照明系统能耗占了一定比例,因此,降低照明能耗在控制医院整体能耗中起着重要作用。新建急诊楼主要从三个方面降低照明能耗。
2.3.1 合理选择照度及照明品质:医院的科室众多,因功能不同而需要的照度及照明品质均有所不同,不能一刀切;另外,在设计过程中要结合自然光,降低人工照明的使用,以便达到节能的目的。
2.3.2 灯具光源的选择:大楼灯具设计了第四代光源LED,取代以前使用的荧光灯的使用,降低了照明能耗。以病房大量使用的3*18W(54W)格栅灯为例,现在采用LED平板灯光源每只灯功率只有32W,每只平板灯节约电量约40%。
2.3.3 集中控制:公共区域照明通过楼宇自控技术分时分区域开关。通过控制,不仅降低了能耗,又延长了灯具的使用寿命。
据分析,通过对照明系统进行节能控制,与传统照明相比,综合节能率达到30%以上。
2.4 配电系统节能
2.4.1 低压侧电容集中补偿采用带调谐滤波器的无功补偿柜,有效抑制谐波提高供电质量。
2.4.2 变压器选用D.yn11接线方式有效限制三次谐波含量提高供电质量。
2.4.3 在负荷中心设置变配电所,使低压供电最大距离小于100m,减小线路损耗,从而节省电缆电线的有效截面,减少铜材的使用量。
2.5 空调系统节能
医院空调能耗占总能耗的60%左右,是医院节能控制的重点。急诊综合楼主要从以下几个方面进行节能控制。
2.5.1 主机节能技术:风冷热泵机组COP≥3.0(W/W),变冷媒流量空气调节机组的综合性能系数:CC≤28KW IPLV≥3.2(W/W);28<CC≤84KW IPLV≥3.15(W/W)。
2.5.2 变频水泵控制技术:新大楼采用的水泵均带变频控制,水泵可根据进水与回水的温度差值来自动调节。进回水温差大,水泵自动提高转速,加快水的循环速度;反之温差小,可降低泵的转速,节约了电能,又延长了水泵的使用寿命。
2.5.3 数字化能量回收机组节能:医院空调系统传统采用空调新风模式,对于人员密集、空气品质要求高的公共区域,存在较大的空气安全隐患和能源浪费。我院新建大楼急诊区域使用了数字化能量回收机组,代替传统的独立的新风加排风系统。该机组由带数字信号接口的EC数字化高效节能风机、表冷段、新风换热段及过滤初效装置组成,通过热回收液体循环,将排风中的热量传递给新风,从而预热或预冷新风,减少了能源的浪费,节约了空调的能耗。
2.5.4 空调系统采用了能量计量系统:新建大楼所有病区首次采用空调能耗计量表,对病区空调能耗监测,为病区绩效考核提供了重要数据,提高了病区节能意识,减少了能源浪费。
2.5.5 其他节能措施:定期清洗过滤网、维护和保养新风机组和风机盘管,提高机组工作效率;做好建筑的围护结构,降低冷热量损失。
综合上述,空调节能技术,与普通空调系统相比,节能率可达20%—30%。
2.6 给排水系统节能
2.6.1 节水型卫生洁具的选用:病房采用节水型马桶、节水型花洒;公共卫生间采用节水型龙头;医疗用房水池采用了感应龙头,既降低了感染机会,又节约了水资源。通过以上产品选型,可以有效的节约用水。
2.6.2 病房洗澡刷卡计量系统:大楼内所有病房淋浴装置上均安装了刷卡计量方式,采用读卡方式控水,每天每位病人可以免费使用30分钟,超过预设时间,需要另外付费。避免了水资源的过度浪费,节约了用水,而且减少了病人洗澡等候时间。目前,该项节能技术,已经在全院所有病房内使用。
2.7 楼宇自控技术和病区水电气及能量计量系统节能
2.7.1 楼宇自控系统:大楼内的空调、新风、给排水、电梯、医用气体、照明系统进行监视并通过计算对以上设备进行最优控制。楼宇自控系统与传统的人工控制系统比较,节约了能源,减少了劳动力投入。采用了BA技术后,对于设备的管理可以根据预先设定的程序对照明、空调、给排水等设备进行最优化的节能控制。如根据不同季节时间程序来控制照明系统的开启时间;又如楼宇自控系统将根据冷冻水供、回水总管的供、回水温度、总供水量、回水管的流量和压力,计算冷负荷,根据冷负荷的变化确定开启冷水机组及对应的一次水泵的台数。
2.7.2 病区空调能量、水电气计量系统:医院各个病区的空调能量、水、电、医用气体消耗是医院考核病区效益的一项重要指标,是评估医院各科室整体管理水平的重要手段。以新建急诊大楼年耗电量400万度,分项计量节能率2%计算,全年可以节约8万度。
3 医院节能建设存在的问题
3.1 节能规划与设计不合理
3.1.1 医院建设者在医院建设过程中对“绿色建筑”理念不够重视,往往只注重医院的使用功能,节能意识不强,在建设过程中,忽略了绿色低碳医院建设的要求。
3.1.2 设计院在规划设计过程中,节能设计理念淡薄,对项目的地理位置、气候条件等情况没有充分调研论证,大多数设计师仅凭经验公式,没有充分考虑节能技术在具体案例中的应用。
3.1.3 设备选型不合理。有些电气和设施设计人员,在设备选型过程中,忽略了用能设备能效问题,导致电能浪费。
3.2 节能管理水平不高
3.2.1 节能组织机构不够健全:大多数医院存在着“重建轻管”的现象,节能管理不够重视,节能仅停留在思想意识中,没有建立节能领导小组等机构。
3.2.2 节能方案不明确:医院的照明、空调、水、电、气节能方案不明确,例如,冬季与夏季日照时间不同,路灯开启时间也不同,节能方案设计也不同。
3.2.3 节能监管不到位:尽管很多医院通过合同能源管理方式来降低医院的能耗,实现双赢,但由于节能数据统计不准确、仅以理想的理论值来计算,不能真实反应医院的节能水平。
结束语
为了打造绿色医院,节能降耗理念已经越来越被各级政府及医院建设者所重视。通过创新的规划与专业的设计理念,采用科学的管理方式,应用先进的节能环保材料与技术,强化医院建筑的“绿色意识”,才能实现医院建筑朝着高效、低碳、节能、环保的方向发展。
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论文作者:王洪雨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/16
标签:节能论文; 医院论文; 系统论文; 病区论文; 急诊论文; 空调论文; 病房论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;