南翔醫(yī)院綠色化節(jié)能改造實(shí)踐

柴維漢 周葛翔

嘉定區(qū)南翔醫(yī)院

0 工作背景

大型綜合醫(yī)院是各種建筑類(lèi)型的綜合體。醫(yī)院的能耗是一般公共建筑的1．6～2倍[1]，與普通公共建筑系統(tǒng)相比，醫(yī)院建筑能源種類(lèi)繁多、醫(yī)療設(shè)備多、設(shè)備運(yùn)行要求高、使用規(guī)律多樣、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、控制靈活，要求各種能源不能間斷[2]。目前，多數(shù)大型綜合醫(yī)院采取粗放式的設(shè)備管理方法和低層次的技術(shù)手段，沒(méi)有系統(tǒng)性后勤管理的理論指導(dǎo)，造成能耗管理成本過(guò)高、能耗評(píng)估機(jī)制缺乏、節(jié)能方案實(shí)施不力等諸多問(wèn)題，使醫(yī)院后勤管理工作難度加大，效率低[3]。

醫(yī)院后勤管理的傳統(tǒng)節(jié)能改造存在一些問(wèn)題，各系統(tǒng)改造時(shí)各自為戰(zhàn)，系統(tǒng)之間缺少關(guān)聯(lián)，缺少全面系統(tǒng)科學(xué)的綜合節(jié)能改造，以至后續(xù)運(yùn)行缺少改造效果評(píng)價(jià)機(jī)制，影響實(shí)際節(jié)能效果。

中醫(yī)學(xué)以陰陽(yáng)五行作為理論基礎(chǔ)，將人體看成是氣、形、神的統(tǒng)一體，通過(guò)“望聞問(wèn)切”四診合參的方法，探求病因、病性、病位、分析病機(jī)，制定“汗、吐、下、和、溫、清、補(bǔ)、消”等治療方法，使用中藥、針灸、推拿、拔罐、氣功、食療等多種治療手段綜合運(yùn)用，配合長(zhǎng)效調(diào)養(yǎng)，使人體達(dá)到陰陽(yáng)調(diào)和康復(fù)，壽命延長(zhǎng)[4]。

中醫(yī)的整體觀(guān)與醫(yī)院后勤管理思路一致，比如，我們整個(gè)能源系統(tǒng)就是一個(gè)整體。我們的燃?xì)夤艿?、水泵、空調(diào)風(fēng)管、水管等可以看作是中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)。手腳冰涼是因?yàn)樗闹嚯x心臟最遠(yuǎn)，末梢血液循環(huán)不良?？照{(diào)管路過(guò)長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致水力循環(huán)不好，冷熱分布不均。

我們通過(guò)對(duì)醫(yī)院整體的能源系統(tǒng)進(jìn)行診斷、改造來(lái)降低能耗，就如同比我們的能耗系統(tǒng)生病了，經(jīng)過(guò)望聞問(wèn)切診斷疾病，疏通經(jīng)絡(luò)治療降低能耗。

南翔醫(yī)院結(jié)合中醫(yī)理論對(duì)后勤管理綠色化節(jié)能改造進(jìn)行了一些探索和嘗試。我們從分析醫(yī)院整體用能情況出發(fā)，系統(tǒng)性尋求節(jié)能改造解決方案，采用合同能源管理模式實(shí)施綜合改造，取得了一些效果，節(jié)能運(yùn)行有了保障。

1 案例現(xiàn)狀分析

上海市嘉定區(qū)南翔醫(yī)院是一所公立二級(jí)綜合性醫(yī)院，1948年建院，2011年9月整體遷院。醫(yī)院現(xiàn)有職工600余人，年門(mén)急診量近70萬(wàn)人次，建筑總面積近32000平方米。醫(yī)院擁有兒科、皮膚科、骨科、心內(nèi)科、急診科等多個(gè)重點(diǎn)學(xué)科，先后獲得上海市文明單位、上海市衛(wèi)生系統(tǒng)文明單位、“十一五”期間嘉定區(qū)衛(wèi)生科技工作先進(jìn)集體等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。

本文通過(guò)中醫(yī)理論中的“望聞問(wèn)切”四診合參的方法探求能耗問(wèn)題病因、分析病機(jī)。

望診，我們從醫(yī)院外觀(guān)和局部的結(jié)構(gòu)初步判斷整體建筑類(lèi)型、設(shè)備類(lèi)型等，相當(dāng)于中醫(yī)望診查看人體的外觀(guān)、氣色、形體。

聞診，中醫(yī)是通過(guò)聽(tīng)患者的說(shuō)話(huà)聲、咳嗽的聲音、呼吸的急促，嗅人體的氣味等，相當(dāng)于我們通過(guò)對(duì)能源管道、水泵的聲音、有否泄漏等診斷能源設(shè)備使用情況。

問(wèn)，就是中醫(yī)十問(wèn)，問(wèn)發(fā)熱、睡眠、胃納、二便等，相當(dāng)于我們發(fā)調(diào)查問(wèn)卷、現(xiàn)場(chǎng)走訪(fǎng)等。

切診，就是中醫(yī)通過(guò)把脈、觸摸皮膚及人體相關(guān)部位來(lái)診斷疾病，相當(dāng)于我們用儀器設(shè)備或用手等來(lái)診斷能源使用的問(wèn)題。

1.1 建筑能耗分析

南翔醫(yī)院能源類(lèi)型為電力、天然氣。2016年，醫(yī)院的耗電量、天然氣耗量及標(biāo)煤折算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2016年醫(yī)院總體能耗情況

醫(yī)院能耗數(shù)據(jù)顯示，空調(diào)系統(tǒng)電耗占比最大，其次是照明系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）。在燃?xì)夂牧坎鸱种?，空調(diào)也占比最大（見(jiàn)圖2）。醫(yī)院后勤管理可重點(diǎn)關(guān)注空調(diào)系統(tǒng)。

圖1 電耗拆分

圖2 燃?xì)獠鸱?/p>

1.2 用能系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

1.2.1 空調(diào)系統(tǒng)

醫(yī)院冷源設(shè)備配置：3臺(tái)螺桿冷水機(jī)，制冷量1 304kW；2臺(tái)燃?xì)鉄崴仩t，制熱量2 100kW；4臺(tái)冷凍水泵、4臺(tái)冷卻水泵均采用工頻方式運(yùn)行?？照{(diào)系統(tǒng)運(yùn)行采用人工操作運(yùn)行，效率較低。

1.2.2 生活熱水系統(tǒng)

醫(yī)院生活熱水采用醫(yī)院燃?xì)鉄崴仩t+容積式換熱器供應(yīng)，制熱效率較低。生活熱水定時(shí)供應(yīng)，手動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉。

1.2.3 照明系統(tǒng)

醫(yī)院原有主要燈具類(lèi)型為格柵熒光燈和嵌入式節(jié)能筒燈，以及部分熒光燈帶、白熾燈。消防走道采用吸頂燈，控制方式為人工手動(dòng)控制。

1.2.4 能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

醫(yī)院冷源部分雖安裝了簡(jiǎn)單的群控設(shè)備，但處于故障狀態(tài)。管理人員不能及時(shí)了解冷熱源系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，也不能便捷地對(duì)設(shè)備運(yùn)行做出調(diào)整。此外，設(shè)備故障不能被運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，設(shè)備的安全運(yùn)行和末端舒適度得不到保障。

2 用能系統(tǒng)改造方案

通過(guò)分析“病因”，我們制定“綠色化節(jié)能改造”治療方法，實(shí)施多種節(jié)能技術(shù)和節(jié)能手段。

2.1 空調(diào)采暖系統(tǒng)改造技術(shù)

高效風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)替換鍋爐采暖，可極大提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保運(yùn)行。本項(xiàng)目新增15臺(tái)132kW/臺(tái)額定制熱量的風(fēng)冷熱泵機(jī)組承擔(dān)采暖季節(jié)空調(diào)采暖，原先的鍋爐系統(tǒng)作為極端天氣備用，兩個(gè)系統(tǒng)互相備用，保證醫(yī)院采暖的安全。新增熱泵放置在門(mén)診樓的屋頂（見(jiàn)圖3）。

圖3 空調(diào)采暖系統(tǒng)改造效果

2.2 空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)改造技術(shù)

新增3臺(tái)額定制熱量65kW的單循環(huán)熱水熱泵和50t生活熱水水箱，原先的鍋爐生活熱水系統(tǒng)作為備用，以滿(mǎn)足極端天氣情況下的醫(yī)院用水安全。新增1組變頻恒壓泵和2臺(tái)熱水循環(huán)泵（見(jiàn)圖4）。

圖4 熱泵熱水系統(tǒng)改造效果

2.3 LED照明系統(tǒng)改造技術(shù)

本項(xiàng)目將醫(yī)院共計(jì)5000余套照明燈具改為高效節(jié)能LED燈具（見(jiàn)圖5）。

圖5 改造后的照明系統(tǒng)

2.4 智慧化后勤管理系統(tǒng)

為了達(dá)到更好的“治療”效果，實(shí)現(xiàn)智慧化后勤管理，本次改造還采用了機(jī)房群控技術(shù)、BIM技術(shù)、能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及節(jié)能展示系統(tǒng)。

2.4.1 機(jī)房群控+全變頻系統(tǒng)

后勤管理控制方面，采用了機(jī)房群控+全變頻系統(tǒng)：冷熱源群控，實(shí)現(xiàn)冷熱負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整；輸配系統(tǒng)全變頻控制，實(shí)現(xiàn)冷熱量按需供給；生活熱水系統(tǒng)谷電蓄熱，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行控制（見(jiàn)圖6）。

圖6 群控系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖

2.4.2 BIM技術(shù)應(yīng)用

醫(yī)院在節(jié)能改造過(guò)程中，結(jié)合自身特點(diǎn)，應(yīng)用BIM技術(shù)，建立BIM分析模型，形成BIM三維可視化施工方案，并充分利用BIM進(jìn)行運(yùn)維管理（見(jiàn)圖7）。

圖7 BIM技術(shù)應(yīng)用

2.4.3 能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

本次改造對(duì)變壓器設(shè)計(jì)安裝了電子式多功能電能表。除2條變壓器進(jìn)線(xiàn)，選用安裝普通三相遠(yuǎn)傳電能表，對(duì)78個(gè)普通支路進(jìn)行計(jì)量。同時(shí)，從智慧化、精細(xì)化的后勤管理考慮，新增安裝了風(fēng)冷熱泵、水泵等主要耗能設(shè)備的電力計(jì)量（見(jiàn)圖8）。

圖8 大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)界面

2.4.4 節(jié)能展示系統(tǒng)

為充分展示本次節(jié)能改造項(xiàng)目的成果，醫(yī)院增設(shè)了節(jié)能改造互動(dòng)展示平臺(tái)。LCD顯示屏安裝在醫(yī)院人流量較大的區(qū)域，動(dòng)態(tài)展示節(jié)能改造全過(guò)程、節(jié)能改造亮點(diǎn)及應(yīng)用的建筑節(jié)能技術(shù)，以發(fā)揮節(jié)能宣傳的作用（見(jiàn)圖9）。

圖9 節(jié)能展示系統(tǒng)界面

3 后期節(jié)能運(yùn)行保障

應(yīng)用多種“治療手段”即節(jié)能技術(shù)，配合“長(zhǎng)效調(diào)養(yǎng)”即智慧化科學(xué)合理的運(yùn)維，提升后勤管理工作質(zhì)量。

3.1 節(jié)能運(yùn)管工作思路

維保計(jì)劃日常巡檢：保證設(shè)施功能性；采集監(jiān)控運(yùn)行數(shù)據(jù)。

用能習(xí)慣調(diào)研分析：關(guān)注醫(yī)院用能人員舒適度；優(yōu)化固化節(jié)能運(yùn)行管理手冊(cè)。

策略?xún)?yōu)化節(jié)能推進(jìn)：綜合運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行策略；不斷調(diào)試持續(xù)推進(jìn)節(jié)能運(yùn)行策略。

3.2 節(jié)能運(yùn)行重點(diǎn)

3.2.1 生活熱水系統(tǒng)

生活熱水系統(tǒng)：分時(shí)、分段熱水供應(yīng)；季節(jié)性水溫設(shè)定調(diào)整；分段水溫控制、補(bǔ)水控制；優(yōu)先利用白天制熱循環(huán)、提高機(jī)組制熱效率節(jié)能運(yùn)行能耗。

3.2.2 采暖系統(tǒng)

采暖系統(tǒng)：按需進(jìn)行采暖時(shí)間表設(shè)置；季節(jié)性水溫設(shè)定調(diào)整；適時(shí)調(diào)整主機(jī)、水泵搭配關(guān)系節(jié)省設(shè)備運(yùn)行數(shù)量；兼顧室內(nèi)末端溫度范圍，適當(dāng)調(diào)整冬季室內(nèi)設(shè)定溫度。

3.2.3 照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)：巡查照明使用規(guī)律；制定不同區(qū)域照明使用時(shí)間表；根據(jù)各區(qū)域照度需求調(diào)整燈具開(kāi)啟數(shù)量。

3.2.4 群控系統(tǒng)

群控系統(tǒng)：優(yōu)化控制邏輯，實(shí)現(xiàn)冷源系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)高效控制；調(diào)整供水溫度、變頻溫差控制、室內(nèi)溫度控制等參數(shù)設(shè)定。

4 結(jié)語(yǔ)

南翔醫(yī)院實(shí)施綠色化節(jié)能改造后，年節(jié)省費(fèi)用108．93萬(wàn)元，年節(jié)能率22．09%，成功創(chuàng)建上海市節(jié)約型公共機(jī)構(gòu)示范單位，并入圍第三批國(guó)家級(jí)節(jié)約型公共機(jī)構(gòu)示范單位。

本文通過(guò)傳統(tǒng)中醫(yī)理論為醫(yī)院系統(tǒng)性地開(kāi)展智慧化后勤管理工作提供思路，并在長(zhǎng)期的運(yùn)維實(shí)踐中逐步實(shí)現(xiàn)醫(yī)院的智慧化后勤管理，為其它醫(yī)院的后勤管理提供參考。