醫(yī)院節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造方向的探討與研究

文_毛美玲 拓領(lǐng)環(huán)球物流（中國）有限公司上海分公司

隨著我國醫(yī)療水平的逐漸提高，現(xiàn)有醫(yī)療規(guī)模逐漸擴(kuò)大、醫(yī)療設(shè)施也逐步改善，醫(yī)療衛(wèi)生建筑的能耗水平也隨之較大增長。通過對上海市某區(qū)3家綜合醫(yī)院、2家?？漆t(yī)院進(jìn)行能源審計，用實(shí)際數(shù)據(jù)分析醫(yī)院的能耗及用能效率，找出醫(yī)院建筑在能源利用上的問題并對節(jié)能潛力進(jìn)行分析。

1 審計單位基本情況

綜合醫(yī)院1：少量20世紀(jì)50年代建筑，多數(shù)建筑在1980～2005年建成。建筑面積52360m2，外墻無保溫層，基本為鋁合金推拉窗，部分老舊建筑外窗為塑料推拉窗；窗玻璃均為單層玻璃。某年門急診量148萬人次。

綜合醫(yī)院2：1955～2012年建成。建筑面積72407m2，多數(shù)外墻無保溫層，少數(shù)外墻、屋頂有保溫措施；多數(shù)窗玻璃為單層玻璃，窗框材料種類有鋁合金窗、鋼窗或塑鋼窗。少數(shù)棟樓窗玻璃為雙層玻璃，窗框材料為鋁合金窗。某年門急診量184.07萬人次。

綜合醫(yī)院3：有3個分院，分院1于1983年竣工，其他2個分院分別于1999年、2015年竣工。建筑面積68000m2，分院1外墻、屋面無保溫層；外窗為鋁合金推拉窗；窗玻璃均為單層玻璃。其他2個分院外墻、屋面均采取保溫措施；外窗均為鋁合金推拉窗；1999年建筑窗玻璃均為單層玻璃，2015年建筑玻璃為雙層中空玻璃。某年門急診量77.92萬人次。

?？漆t(yī)院4：有2個分院，分院1為2006年將既有辦公樓實(shí)體改造而成，分院2為20世紀(jì)80～90年代建筑，建筑面積22491m2，分院1外墻、屋頂有保溫措施；窗玻璃為單層玻璃，外窗為彩鋁推拉窗，部分區(qū)域?yàn)椴Ａ粔?；分?外窗為單層玻璃。某年門急診量11.20萬人次。

?？漆t(yī)院5：院內(nèi)為20世紀(jì)20～90年代建筑、2007～2008年建成建筑。建筑面積25331m2，20世紀(jì)90年代建筑外墻、屋頂有保溫措施；窗為單層玻璃；建筑窗為雙層中空玻璃，窗框材料為塑鋼。某年門急診量29.99萬人次。

2 醫(yī)院主要能耗指標(biāo)

醫(yī)院能耗數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計如表1所示。

根據(jù)表1顯示，醫(yī)院病床用水量（含淋?。┚^額定值。用水量超標(biāo)的主要原因是門診人流量大、就餐人次多、部分衛(wèi)生潔具不是節(jié)水產(chǎn)品等。所以醫(yī)院節(jié)水潛能巨大。醫(yī)院病床用水量（含淋?。└鶕?jù)《學(xué)校、醫(yī)院、旅館主要生活用水定額及其計算方法》。圖1反應(yīng)出醫(yī)院空調(diào)及供暖系統(tǒng)和照明及插座系統(tǒng)為最主要能耗消耗系統(tǒng)，占醫(yī)院用能80%以上，所以應(yīng)充分挖掘這兩個系統(tǒng)的節(jié)能潛力。圖2反應(yīng)出醫(yī)務(wù)人員用水量占比最大，其次為住院部用水和餐飲用水。它們是節(jié)約水資源的重要環(huán)節(jié)。

表1 醫(yī)院能耗指標(biāo)匯總表

圖1 醫(yī)院能耗拆分比例圖（以某醫(yī)院典型年為例）

圖2 醫(yī)院水耗拆分比例圖（以綜合醫(yī)院1典型年為例）

3 醫(yī)院主要用能問題

圍護(hù)結(jié)構(gòu)：歷史悠久醫(yī)院熱工特點(diǎn)為屋面、外墻無保溫，單層平開窗或推拉窗。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能差、氣密性差。

空調(diào)系統(tǒng)：醫(yī)院冷熱源系統(tǒng)有冷水機(jī)組+蒸汽鍋爐、風(fēng)冷熱泵、多聯(lián)機(jī)、分體空調(diào)等形式。采用冷水機(jī)組+蒸汽鍋爐、風(fēng)冷熱泵作為冷熱源的往往是建造較早的醫(yī)院，這兩種形式往往有較大的節(jié)能改造空間。主要原因是老式機(jī)組效率較低、管理欠佳。經(jīng)實(shí)測或?qū)渌畽C(jī)組巡檢記錄數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)冷水機(jī)組供回水溫差普遍偏小，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)溫差的5℃，說明空調(diào)系統(tǒng)長期處于不節(jié)能的運(yùn)行工況。對鍋爐運(yùn)行參數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)鍋爐全年的運(yùn)行效率尤其是過渡季節(jié)和夏季效率偏低，燃油或燃?xì)庹羝仩t是一種效率低、碳排放量高的熱源形式，在上海新醫(yī)院建設(shè)中此種熱源形式已基本不再采用。小一點(diǎn)的醫(yī)院或大醫(yī)院的獨(dú)立區(qū)域多采用多聯(lián)機(jī)和分體空調(diào)的形式，主要問題是老舊空調(diào)能效水平達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。

照明系統(tǒng)：醫(yī)院目前多采用壞一盞換一盞的方式逐步用LED燈替換普通日光燈、節(jié)能燈，但是對于與視力診治相關(guān)的區(qū)域是否也替換為LED燈，尚應(yīng)進(jìn)一步商榷。照明區(qū)域未普遍采用具有良好節(jié)能效果的分區(qū)控制、聲控、光控、鐘控、紅外控制等方式。

熱水系統(tǒng)：主要是蒸汽鍋爐、容積式或即熱式電熱水器、太陽能熱水器、空氣源熱泵熱水器等形式，其中以鍋爐和即熱式電熱水器為最不節(jié)能的形式，而單獨(dú)采用太陽能熱水器在冬季存在保證率低的問題。

用能行為：①空調(diào)季節(jié)外門、外窗常開，造成大量冷、熱量泄漏。②長明燈和設(shè)備待機(jī)問題。醫(yī)院照明有一定的特殊性，尤其住院病房，往往24h照明。設(shè)備待機(jī)主要發(fā)生在門診室和醫(yī)技室，在午休甚至下班后，部分醫(yī)生的電腦、診療設(shè)備往往不關(guān)機(jī)。③用能設(shè)備的運(yùn)行管理人員缺乏足夠?qū)I(yè)的技術(shù)能力，設(shè)備運(yùn)行、管理、維護(hù)保養(yǎng)流于粗放，很少考慮如何高效節(jié)能地運(yùn)行。

4 醫(yī)院節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造方向

4.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造

目前常見且有效的方法是更換外窗、增加外遮陽、刷反射隔熱涂料等。以某醫(yī)院一老舊門診樓為例，將現(xiàn)有5mm單玻鋁合金窗（傳熱系數(shù)約6.4W/(m2·K)）更換為6Low-E+12A+6低輻射雙層中空玻璃斷熱鋁合金框（傳熱系數(shù)取2.2W/(m2·K)）后，夏季、冬季空調(diào)負(fù)荷分別減少約10%、12%，如輔以增加外遮陽、屋面和外墻刷隔熱反射涂料的措施，全年空調(diào)負(fù)荷可減少約15%。

4.2 空調(diào)系統(tǒng)改造

4.2.1 冷熱源改造

更換老舊冷源機(jī)組，新機(jī)組能效應(yīng)為2級以上。在上海地區(qū)，冬季可用風(fēng)冷熱泵（冷水機(jī)或多聯(lián)機(jī)）替代鍋爐作為空調(diào)熱源，主機(jī)和輸配設(shè)備能效（系統(tǒng)COP應(yīng)為2.6以上）。

4.2.2 水泵改造

為解決空調(diào)供回水溫差?。此髁刻螅┑膯栴}，可對空調(diào)水泵進(jìn)行變頻調(diào)速改造。以某醫(yī)院螺桿機(jī)系統(tǒng)為例，對冷凍泵進(jìn)行變頻改造后，可達(dá)到50%的節(jié)能率。

4.3 照明系統(tǒng)改造

建議更換高效燈具同時改造控制系統(tǒng)的方式。燈具逐步替換為LED燈，節(jié)能量約為30%～50%。若同時采取分區(qū)控制、聲控等控制方式，可以獲得更好的節(jié)能效果。

4.4 熱水系統(tǒng)改造

對于洗浴熱水及餐飲熱水，可將純電加熱形式（即熱式電熱水器）改為太陽能+空氣源熱泵形式，當(dāng)太陽能保證率達(dá)到50%且配有合適儲熱水箱時，系統(tǒng)耗電量僅為純電熱形式的1/4～1/5。對于洗衣、消毒用熱水、蒸汽，現(xiàn)有形式（蒸汽由蒸汽鍋爐或市政蒸汽供應(yīng)，熱水用蒸汽—水換熱器獲得，也有洗衣機(jī)自帶電加熱）既不節(jié)能、費(fèi)用又高。對于消毒用蒸汽，可用蒸汽發(fā)生器解決。容量小于30L的蒸汽發(fā)生器不屬于壓力容器，大大降低了管理難度；醫(yī)院洗衣熱水溫度一般在50℃以上，目前多采用二氧化碳熱泵熱水器，最高可提供85℃以上的熱水。

4.5 用能行為改善

針對空調(diào)季節(jié)外門沒有隨時關(guān)閉，可根據(jù)外門的位置、使用頻次的不同安裝閉門器、改為紅外感應(yīng)門、加裝大門空氣幕、加裝磁性門簾或保溫門簾。針對長明燈和設(shè)備待機(jī)問題，除對照明系統(tǒng)采取一些自動控制方式外，必要時可設(shè)置用能巡視崗位，指派專人定時巡視長明燈、無效待機(jī)的多發(fā)區(qū)域，并輔以獎懲措施。持續(xù)提升設(shè)備運(yùn)行人員的技術(shù)水平和責(zé)任心，自動控制結(jié)合人工控制，并隨用能負(fù)荷的變化靈活、迅速地做出調(diào)節(jié)，可極大提升系統(tǒng)能效。

4.6 其他用能系統(tǒng)

可按照醫(yī)院實(shí)際情況對其他用能設(shè)備提出改進(jìn)方向。如雨水收集回用、更換節(jié)水器具、變壓器能效提升等。

總的來說，醫(yī)院尤其綜合醫(yī)院的用能系統(tǒng)、用能設(shè)備多而復(fù)雜，而用能管理又往往流于粗放。對醫(yī)院用能進(jìn)行節(jié)能提效改造，需作深入的調(diào)研、審計，才能提出技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)適用的改造方案。

5 經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益

以綜合醫(yī)院1為例，節(jié)能改造建議見表2。

表2 建議實(shí)施的節(jié)能措施表

以上節(jié)能措施如全部實(shí)施，年節(jié)能量為386.57 tce（不含不能定量估算的節(jié)能量），約占該院總能耗的13.5%，相當(dāng)于年二氧化碳減為954.83t，年二氧化硫減排7.73t，年粉塵減排3.87t。

6 結(jié)語

通過對醫(yī)院能源審計數(shù)據(jù)分析，醫(yī)院的用能系統(tǒng)均有較大的節(jié)能潛力，可以從管理和技術(shù)方面著手改進(jìn)。技術(shù)方面主要是通過5個方面進(jìn)行，希望能對醫(yī)院節(jié)能工作開展提供建議。