摘 要:在研究型医院的节能改造中,围护结构的节能改造属于重点。而对于采暖空调系统、冷热源系统、配电与照明系统、以及监控系统,应当选用适宜的节能技术进行处理。在管理环节的改造中,更需要合理的节能措施。同时,加强可再生能源的利用,不仅能够降低医院建筑的能耗,更有着极佳的经济与环境效益。
关键词:医院建筑 能源消耗 研究型医院 节能改造
1医院建筑的发展与能耗特点
公共建筑的能耗,在建筑能耗中占据的比例较大。据统计数据表明,在城镇建筑总面积中,公共建筑的面积所占比例不及4%,但却消耗了30%的用电量。在城市化快速发展的大环境下,各个城市的公共建筑数量,还将会出现高速增长。在众多的社会公共场所之中,医院的功能特殊而复杂,承担了为患者诊疗、休养、康复等综合性功能,且数量和规模增长迅速。医院的人员密度往往较大,且存在着流动性强的特征,在人员比较密集的地方,空气质量普遍较差。医院的用能系统也因此相对复杂,以空调方式为例,既要保证运行时间,还有着舒适性的要求。
2研究型医院的用能要求与特点
2.1 研究型医院的内涵与特征
随着国家在公共服务领域投入的持续加大,以及深化医药卫生体制改革的大环境,对医院的发展模式提出了新的要求。为了更好的为人民群众提供优质的卫生服务,开展研究型医院建设,日益成为当前发展的大势所趋。研究型医院集医疗 、教学 、科研于一体,以临床科研为突破口,通过获得高水平的科研成果,在提高临床诊治水平的同时,培养更多高层次的医学人才,从而实现医院的可持续发展。建设研究型医院,离不开高标准的医疗设施,更需要积极转变发展的方式。具体到能源消耗方面,要避免高耗能高污染的粗放模式,在坚持节能降耗的理念下,积极采取有效措施,以促进医院综合能耗水平的不断降低[3]。
2.2 用能要求与特点
医院的用能系统,主要由医疗设备、办公设备、照明、采暖空调、电梯、食堂等组成。不同的设备有着各自的使用规律,且有着较高的灵活性控制特点,运行的时间也不一致。给用能管理工作带来了较大的难度,需要多个专业与团队的指出。其中,照明、采暖空调、电梯,是医院节能的重点,占到了医院整体用能的80%以上。在日常的医疗业务管理中,应当积极引用新的管理技术,不断创新管理机制,以实现对油、气、水、电等资源的高效利用。不仅能够降低运行的成本,更实现了研究型医院节能降耗的整体目标。
3医院建筑存在的问题与可开发的节能潜力
3.1 围护结构
对于建筑年代较为久远的医院建筑,框架和砖混,是其主要的结构形式。由于外墙大都没有保温,传热系数相对较高。一些建筑景观在屋顶增设了架空隔热层保温,仅能降低非透光部分传热系数。加上外窗大都采用单层透明玻璃,传热系数数值处于偏高水平。而新建的医院建筑,所采用的透明玻璃幕墙面积较大,外窗外遮阳技术的应用也相对较少。因此,大部分医院建筑,其围护结构的性能参数,还有着很大的改进空间。可以通过在外墙增设保温层、更换双层中空玻璃、在采光屋顶处贴窗膜、添加外遮阳设施等方式,能够有效的降低建筑围护结构的热传递,达到减少空调负荷、提高节能率的目的。
3.2 冷热源系统
目前医院的冷水机组、锅炉,往往存在着选型偏大的问题,不仅会增加初投资,更导致了运行成本的提高。冷冻水的进出口温差往往较小,加上不合理的冷水机组运行策略,容易产生污垢热阻而降低机组的传热系数与性能系数。锅炉烟气产生了大量的余热与凝结水,目前的回收利用情况整体不佳。应当更换高效的锅炉、制冷设备,按实际冷、热的需求对冷、热源进行控制。引入蓄能空调技术,将高峰期的用电量有效转移,不仅能够提高发电机组的效率,更降低了空调系统的能耗,还提升了经济效益。对于可再生能源和余热,要充分的合理利用与回收,以减少能源浪费。
3.3 采暖空调系统
由于医院建筑的采暖水泵选型偏大,其工作状态表现为大流量、小温差,加上采暖空调水系统的水力不平衡,其输送能效比严重偏高。空调采暖系统的阀门、管道、分汽缸等设备,存在着严重的保温层破裂现象,有些设备甚至没有保温。室内温度盲目提高,新风系统存在堵塞,风机盘管水系统的不完善,风机功耗变频措施,都加剧了采暖空调系统的耗能。水力平衡问题的解决,可以采取平衡措施,节能率可达15%左右。而采用变频控制技术、将全热交换器设置在排风中、以及加强末端调控,都会在不同程度上达到节能的效果。
3.4 配电与照明系统
目前医院的配电与照明吸引,由于偏低的变压器负荷率,导致其供电品质普遍不高。高效节能灯具的使用比例偏低,现场分散手动控制,依然是照明控制的主要方式,能耗水平长期居高不下。针对到医院电气设备多、使用率高的特点,往往需要数量较多的大容量变压器,一方面可以设置季节性的变压器,另一方面考虑选用专用变压器。同时,在低压侧安装节电器,能够有效减少运行的铁损与铜损,可降低约5%的建筑总能耗。
3.5 管理环节
目前医院对空调系统的用能管理,为根据房间功能与使用时间的不同,实施分区、分时化的管理,分项计量系统也尚未设置。在房间温度的设置上,存在着夏季偏低、冬季偏高的现象,造成了能源的浪费。加上医患人员在节能意识方面的不足,缺乏有效的能源管理奖惩制度,能源浪费的现象屡见不鲜。应当采用差异化的用能管理方式,进行分项计量改造,尽可能的避免能源的浪费。
4基于研究型医院的节能改造技术思路
4.1 采暖空调与冷热源系统
对现有设备的节能潜力进行充分的挖掘,如采用增设变频装置、定期检修清洗除垢等措施,不仅可以减少投入,还提供了系统的能效。如依然无法满足使用需求,可以考虑更换设备。在整个空调系统中,水泵是高能耗的设备,约占其耗能总量的20%。增设水泵变速控制装置、采用叶轮切削技术、调节皮带、进行风热回收等措施,既提高了输送效率,更节省了能耗。冷热源系统的节能改造,则需要选择适宜数量与容量的机组,以及性能系数高的设备,充分利用自然能、水蓄热与废热。既降低了能耗,又满足了不同季节的温度需求。
4.2配电、照明与监控系统的节能技术
所使用的机电产品,如断路器、接触器等,不得属于国家命令禁止的范围。且满足节能评价值。当变压器无法满足能效限定值时,应当在所计算投资回收比符合要求之后,配合供电部门对其进行更换。对于原有的监控系统,可添加控制器、传感器,或嵌入其他控制系统,需要原实施方的配合,开放高级密码、对不同控制系统的接口进行处理。如原控制系统必须废弃,需要增加新控制系统,应尽可能的保留原有的传感器、执行器等标准信号,只对控制器与软件部分进行更换,在减少造价、加强能源管理的同时,节约了建筑的能耗[7]。
结束语
传统医院要转型到绿色医院,必须从节能改造方面入手,既要适当引入新技术、新能源,又要在传统的资源上进行相应的整合和革新,只有全方位地对各项标准进行可行性改造,才能实现真正意义上的绿色医院。虽然在转型绿色医院的过程中还存在着诸多的不确定因素,但医院只要在确保医疗体系正常运转的前提下进行切实的节能改造,就一定能成功迈进绿色医院的范畴。
参考文献
[1] 周聪.医院建筑综合节能改造技术的探讨与研究[J].绿色建筑.2016/ 03.
[2] 屈敏,徐新美.医院建筑节能改造现状与创新[J].建材与装饰.2016/43.