“四節(jié)”在新建綠色醫(yī)院建筑設計中的應用

姜 莎（上海東方延華節(jié)能技術服務股份有限公司，上海 200060）

“四節(jié)”在新建綠色醫(yī)院建筑設計中的應用

姜 莎
（上海東方延華節(jié)能技術服務股份有限公司，上海 200060）

結合新建醫(yī)院項目的綠色建筑技術，按照綠色建筑設計標準，從節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材方面分析綠色醫(yī)院建筑設計中的節(jié)約資源措施。指出將綠色建筑技術應用于綠色醫(yī)院設計時需綜合考慮各專業(yè)相關因素，以便制定切實可行的設計方案。

綠色醫(yī)院建筑；節(jié)能；節(jié)水；節(jié)材；節(jié)地

姜 莎（1986-），女，從事綠色建筑認證咨詢方面的工作。

0 引 言

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，能最大限度地節(jié)約資源（即節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材，簡稱“四節(jié)”）、保護環(huán)境和減少污染；提供健康、適用、高效的使用空間的同時，與自然和諧共生的建筑。綠色建筑又可稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑、節(jié)能環(huán)保建筑、回歸大自然建筑等。近年來，隨著醫(yī)療技術的不斷進步，醫(yī)院建設得到了臺階式的發(fā)展，人們對就診環(huán)境提出了更高的要求。發(fā)展綠色醫(yī)院建筑的目的是改變舊有的高投入、高消耗、高污染、低效率的模式，推廣公益性綠色建筑的示范作用，實現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，體現(xiàn)節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經濟、構建和諧社會的要求。本文按照綠色建筑設計標準，從“四節(jié)”方面分析適合醫(yī)院建筑的綠色建筑技術。

1 工程概況

某新建醫(yī)院項目用地面積為67 638 m2，建筑功能主要為門診、醫(yī)技及病房等建筑。地上住院樓13層，醫(yī)技樓、門診樓4層，地下1層，建筑最大高度為54.90 m，為一類高層建筑，建筑總面積為89 980 m2，其中地上為79 680 m2，地下為10 300 m2。項目效果圖如圖1所示。

圖1 項目效果圖

2 “四節(jié)”的應用

2.1 節(jié)能

2.1.1 選擇高效空調設備

醫(yī)院建筑作為一種公益型建筑，其電力能耗應是節(jié)能的重點，而占電力能耗中比重最大的一項就是樓宇自控中的暖通空調（Heating Ventilation and Air Conditioning，HVAC）系統(tǒng)。該項目在設計階段選用了高效能設備，如表1所示。通過對項目系統(tǒng)的整體優(yōu)化設計與匹配，可提高樓宇HVAC系統(tǒng)能耗的利用效率。

表1 冷熱源機組選用高效能設備

2.1.2 設計太陽能熱水系統(tǒng)

醫(yī)院的醫(yī)護人員和病人均需要消耗大量熱水。該項目利用太陽能資源，并根據(jù)院區(qū)生活熱水的消耗統(tǒng)計，設計了太陽能熱水系統(tǒng)。當太陽能輻照量不足或用水量較大時，采用院區(qū)鍋爐及空氣源熱泵進行輔助加熱供水。當?shù)厝照蛰椛鋸姸惹€如圖2所示。院區(qū)生活熱水消耗定額如表2所示。

圖2 當?shù)厝照蛰椛鋸姸惹€

表2 院區(qū)生活熱水消耗定額

結合當?shù)貧庀髤?shù)，可計算生活熱水的用水量：

式中

：Ac---直接系統(tǒng)集熱器采光面積，取1 696.06 m3；

Qw---日均用水量，m3；

tend---儲水箱內水的終止溫度（用水溫度），取60℃；

Cw---水定壓比熱容，取4.18 kJ/（㎏·℃）；

ti---水初始溫度，取4℃；

Jt---當?shù)丶療崞鞑晒饷嫔系哪昶骄仗栞椪樟?，?5 770 kJ/m2；

Ac---太陽能保證率，根據(jù)系統(tǒng)使用期內的太陽輻照、樓頂可供安裝面積等因素綜合考慮后確定，取55%；

QW---集熱器全日集熱效率，取0.5；

CW---管路及儲水箱熱損失率，取0.2。

經計算，該項目太陽能系統(tǒng)平均每日可提供60℃熱水84.80 m3。結合圖2，可發(fā)現(xiàn)在4月～9月基本可達到平均水平及以上。統(tǒng)計出全年熱水產生量約為30 952.0m3，可滿足該項目全年建筑生活熱水總量的40%以上的使用要求。

2.1.3 建立醫(yī)院區(qū)域用電計量系統(tǒng)

該項目建立了能耗監(jiān)管系統(tǒng)，對整個院區(qū)內的電耗按照使用類別（空調用電、照明插座用電、動力用電、特殊用電等）進行分項計量。針對多功能綜合性醫(yī)院建筑，為了能夠準確地掌握不同醫(yī)療功能區(qū)域及醫(yī)院重點設備的特殊用電能耗，便于獨立的用電核算與數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，分區(qū)域計量系統(tǒng)進行了嚴格設計，包括信息中心、洗衣房、廚房餐廳、門急診區(qū)、醫(yī)技區(qū)、病房區(qū)、各護理單元、手術部、中心供應、重癥監(jiān)護區(qū)、各科室、大型醫(yī)療設備、各樓層及各個機房區(qū)域。

2.2 節(jié)水

醫(yī)院每年生活耗水量大，合理規(guī)劃用水、節(jié)約水資源是綠色醫(yī)院建筑設計考慮內容之一。節(jié)水設備的選用和節(jié)水系統(tǒng)的設計有助于醫(yī)院運行時節(jié)水的實現(xiàn)。醫(yī)院日用水量計算表如表3所示。

表3 醫(yī)院日用水量計算表

圖3 給水水表配置系統(tǒng)圖（一）

圖4 給水水表配置系統(tǒng)圖（二）

2.2.1 分區(qū)供水及水表計量

該項目對樓層較高的住院樓設計低、中、高分區(qū)供水，低區(qū)充分利用市政水壓，中、高區(qū)利用變頻供水機組供水，根據(jù)需量優(yōu)化供水。配置了各計量水表，對病房樓各個醫(yī)護單元進行計量，門診醫(yī)技樓按照科室每層分別計量。給水水表配置系統(tǒng)圖如圖3、圖4所示。計量表具型號如表4所示。

2.2.2 節(jié)水器具

該項目的衛(wèi)生器具均選用節(jié)水型，保證衛(wèi)生的同時，杜絕水資源浪費。公共衛(wèi)生間的用水點多采用感應龍頭，踏板延時沖便器；其他主要用水區(qū)域，如產房、手術室、護士站室、治療室、潔凈無菌室、供應中心、ICU、血液病房和燒傷病房的洗手盆及診室、檢驗科和配方室等房間的洗手盆，多采用非接觸式或非手動式開關。

表4 計量表具型號

2.2.3 雨水回收利用系統(tǒng)設計

選用水質較高的屋面雨水進行收集，進行初期氣流和凈化處理后用于項目地塊內的綠化澆灌和景觀補水。綜合考慮當?shù)啬昶骄涤昵闆r，設計滿足約3天需求的雨水蓄水量。其中，收集雨水及雨水利用的計算公式為

式中：W---雨水利用徑流總量，m3；

hy---設計降雨厚度，mm；

F---匯水面積，hm2；

Ψ---雨水徑流系數(shù)；

Q---雨水澆灌量，m3；

C---綠化澆灌用水定額，取2 L/（m2·d）；

F---使用雨水綠化澆灌的面積，m2；

d---每月澆灌天數(shù)。

同時，對雨水進行水量平衡分析。逐月水量平衡分析表如表5所示。設計回用雨水量完全滿足全年每月雨量需求，只在平均降雨量不足的時期用市政供水補充。

表5 逐月水量平衡分析表

該項目利用回收的雨水進行道路沖洗、景觀補水和綠化澆灌，年利用雨水量約為4 010.7 m3，院區(qū)內年生活用水設計用水總量為188 766.8 m3，非傳統(tǒng)水源利用率為2.1%。雨水系統(tǒng)初期投資成本較高，相應回收期較長，根據(jù)當?shù)厮M標準，每年可節(jié)省水費約為9 689.23元，減少了市政自來水的使用，可緩解城市供水壓力，減少市政雨水排水壓力，改善院區(qū)內生態(tài)環(huán)境。

2.3 節(jié)地

節(jié)地取決于土地資源的科學規(guī)劃及用地控制。該項目選址合理，所在地原為空地，周邊無原有及未來環(huán)境污染源存在，且場地內無文物、自然水系、濕地、農田等受保護區(qū)域。經過對土壤檢測，未發(fā)現(xiàn)有土壤氡濃度超標地點存在。建筑主朝向為南北方向，經過優(yōu)化設計，每個病房房間均有充足的日照。門診醫(yī)技樓充分設計了中庭，使該部位的室內有良好的采光和自然通風。地面功能區(qū)內道路設置簡單，實現(xiàn)了人車分流、人物分流。院區(qū)綠化選擇以條狀綠化為主，停車位均鋪設了植草磚，合理規(guī)劃建筑與道路。

場地室外風環(huán)境良好，通過LUENT軟件模擬計算，室外風速圖如圖5所示。建筑表面風壓如圖6所示。由圖5、圖6可見，各季節(jié)室外風速滿足綠色建筑標準要求；滿足建筑物周圍人行區(qū)距地1.5 m高處風速低于5 m/s的規(guī)定，建筑迎背風面表面壓差為2～3 Pa。

圖5 室外風速圖

2.4 節(jié)材

在設計階段，為減少材料的浪費，結構設計及工程預算中全部采用預拌混凝土、預拌砂漿，主體結構中使用強度400 MPa高強度鋼筋比例近90%，可再循環(huán)材料的使用量超過建筑材料總量的10%。此外，更多的節(jié)材措施還需要在施工階段落實。

3 結 語

隨著我國綠色醫(yī)院建設的開展，適合醫(yī)院的綠色建筑技術逐漸被探索，以實現(xiàn)低碳節(jié)能、生態(tài)環(huán)保及經濟效益的綠色醫(yī)院模式正逐步建立。將綠色建筑技術應用于醫(yī)院中，需綜合考慮各專業(yè)相關因素，確定切實可行的方案設計。另外，綠色醫(yī)院還需要在施工及運行等多階段給予關注及落實。

圖6 建筑表面風壓

［1］ 周麗萍，劉志新，高建.上海某大型醫(yī)院建筑能耗審計和節(jié)能措施的分析［J］.工業(yè)建筑，2008，38（6）：9-11.

［2］ GB/T 50400-2006 建筑與小區(qū)雨水利用工程技術規(guī)范［S］.

［3］ GB/T 50378-2006 綠色建筑評價標準［S］.

［4］ 孫甜甜，沈晉明.綠色醫(yī)院建筑評價體系的研究［J］.潔凈空調技術，2010，9（3）：1-5.

App lication of Energy Saving，W ater Saving，Land Saving and M aterial Saving for New G reen Hospital Building

JIANG Sha
（Shanghai DFYH Energy-saving Technology Service Co.，Ltd.，Shanghai200060，China）

Combing by the green building technologies of a new hospital project，according to the green building design standards，this paper analyzed the resource-savingmeasures in the design of green hospital building in aspect of energy saving，water saving，land saving，material saving.It is pointed out that the professional related factors should be synthetically considered in order to formulate the feasible design scheme when the green building technologies are applied to the design of green hospital building.

green hospital building；energy saving；water saving；land saving；m aterial saving

TU 201.5

B

1674-8417（2015）09-0046-06

2015 09 07