基于醫(yī)院公共建筑的碳中和路徑探討

□ 高勇GAO Yong 劉萬添LIU Wan-tian 王金良WANG Jin-liang 趙伊楠ZHAO Yi-nan 鄧超DENG Chao任朋REN Peng 陳征CHEN Zheng

2020 年9 月22 日，中國(guó)向世界承諾將提高應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)家自主貢獻(xiàn)度，采取更加有力的政策和措施，力爭(zhēng)2030 年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，也是推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的必然選擇。本文通過調(diào)研18 家重點(diǎn)用能醫(yī)院能源消耗、碳排放情況，分析醫(yī)院公共建筑在碳排放方面存在的問題，提出碳中和路徑，為公立醫(yī)院碳中和工作開展提供參考。

醫(yī)院建筑碳排放情況

1．公建占建筑領(lǐng)域碳排放30%。中國(guó)建筑業(yè)規(guī)模居世界第一，2019 年城鎮(zhèn)總建筑存量約705 億平方米，全國(guó)建筑全過程碳排放總量為49．97 億噸二氧化碳，占全國(guó)碳排放的比重為50．6%。其中，建筑運(yùn)行階段碳排放21．3 億噸二氧化碳，占全國(guó)碳排放的比重為21．6%，新建建筑年產(chǎn)生碳排放約占總排放量的18%，從建設(shè)到運(yùn)營(yíng)，我國(guó)建筑行業(yè)碳排放約占總碳排放量的40%，關(guān)注建筑行業(yè)節(jié)能降碳對(duì)實(shí)現(xiàn)中國(guó)碳中和目標(biāo)意義重大[1]。

伴隨著建筑需求的不斷攀升，城市化程度不斷提高，我國(guó)建筑領(lǐng)域碳排放量未來十年內(nèi)仍持續(xù)攀升。按照四個(gè)建筑用能分項(xiàng)的碳排放占比分別為：農(nóng)村住宅23%，公共建筑30%，北方采暖26%，城鎮(zhèn)住宅21%，可見，公共建筑碳排放占建筑領(lǐng)域比重較大[2]。

2．公立醫(yī)院碳排放占醫(yī)療系統(tǒng)碳排放47%。無傷害醫(yī)療保健(HCWH)于2019 年9 月發(fā)布的一份題為《醫(yī)療保健的氣候足跡》顯示，醫(yī)院和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室排放的溫室氣體占全球溫室氣體排放量的4．4%，每年產(chǎn)生的廢物超過500 萬噸。如果把全球醫(yī)療保健部門看作一個(gè)國(guó)家，那么它將是世界上第五大溫室氣體排放國(guó)。我國(guó)是世界上醫(yī)療保健溫室氣體排放第二的國(guó)家，占全球醫(yī)療保健碳足跡的17%。我國(guó)公立醫(yī)院的碳排放占全部醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)碳排放的47%，達(dá)到1．48億噸[3]。無論是醫(yī)療制造業(yè)，還是醫(yī)療服務(wù)體系，在未來都要為達(dá)成碳中和而努力。

醫(yī)療系統(tǒng)碳排放量在近年呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，尤其是人口老齡化的迫近和醫(yī)療水平的提升，醫(yī)療系統(tǒng)碳排放量面臨陡增，有研究表明，醫(yī)療系統(tǒng)碳排放量占前三位的是公立醫(yī)院運(yùn)營(yíng)占47%，藥店運(yùn)營(yíng)占18%和醫(yī)院建設(shè)占15%[4]，可見公立醫(yī)院是中國(guó)醫(yī)療部門實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重中之重。

3． 18 家重點(diǎn)用能醫(yī)院能源消耗情況。醫(yī)院作為一種公共建筑，使用功能特殊，人流量大，設(shè)備設(shè)施構(gòu)成復(fù)雜，部分設(shè)備設(shè)施需要 24 小時(shí)不間斷運(yùn)行，因此能耗是一般公共建筑的1．6 ～2．0 倍。碳排放量占比高達(dá)15%，僅2019 年醫(yī)院建筑運(yùn)行用碳排放量就高達(dá)1656 萬噸[5]。隨著人們對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)就醫(yī)環(huán)境、服務(wù)水平要求的提高，使得醫(yī)院的碳排放呈逐步攀高的態(tài)勢(shì)。

根據(jù)《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》，2020 年北京市共有醫(yī)院733 家，其中，綜合醫(yī)院272 家，綜合醫(yī)院占比最高，占醫(yī)院總數(shù)量的 37．1%，根據(jù)北京市發(fā)改委和統(tǒng)計(jì)局公布的2022 年北京市重點(diǎn)用能單位名單，綜合能源消費(fèi)量5000 噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上的醫(yī)院共18 家，占全市重點(diǎn)用能單位數(shù)量的3．5%。2021 年18 家醫(yī)院綜合能源消費(fèi)量約16．4774 萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全市重點(diǎn)用能單位綜合能耗的0．6%，占比雖小，但意義重大。其中，電力消耗為61583．6 萬千瓦時(shí)、占比45．9%，天然氣消耗3738．9 萬立方米、占比30．2%，外購熱力消耗1139905．1百萬千焦、占比23．6%，汽油消耗318．3 噸、占比0．3%。

4． 18 家重點(diǎn)用能醫(yī)院碳排放情況。根據(jù)《二氧化碳排放核算和報(bào)告要求 服務(wù)業(yè)》(DB11/T 1785-2020)(以下簡(jiǎn)稱“《核算要求》”)的核算方法，18 家醫(yī)院的碳排放總量為579166．1 噸二氧化碳，其中，天然氣排放達(dá)80842．1噸二氧化碳，電力排放達(dá)371964．9 噸二氧化碳，外購熱力排放達(dá)123589．6 噸二氧化碳，汽油排放達(dá)968．4 噸二氧化碳。電力排放占醫(yī)院總碳排放量的64．2%，外購熱力排放占21．7%，天然氣排放14．0%，電力和外購熱力是醫(yī)院碳排放的重點(diǎn)。

醫(yī)院公共建筑碳中和存在問題

2019 年，中國(guó)建筑運(yùn)行的化石能源消耗相關(guān)的碳排放約22 億噸CO2。其中直接碳排放約占29%，電力相關(guān)的間接碳排放占50%，熱力相關(guān)的間接碳排放占21%[6]。18 家公立醫(yī)院電力主要消耗在：空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、大型醫(yī)療設(shè)備、信息機(jī)房、動(dòng)力系統(tǒng)等方面；天然氣主要消耗在：建筑采暖、蒸汽鍋爐、生活熱水、餐飲系統(tǒng)等方面；外購熱力主要用于建筑采暖系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)。電力排放占總碳排放量約65%，電力系統(tǒng)是公立醫(yī)院碳中和工作的重中之重。

1．碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。目前，醫(yī)院行業(yè)碳排放尚沒有統(tǒng)一的核算方法，在《公共建筑運(yùn)營(yíng)企業(yè)溫室氣體排放核算方法和報(bào)告指南》中涵蓋醫(yī)療公共建筑，北京市重點(diǎn)用能單位碳排放履約依據(jù)《二氧化碳排放核算和報(bào)告要求 服務(wù)業(yè)》(DB11/T 1785-2020)，后者在碳排放核算時(shí)，計(jì)算移動(dòng)排放源識(shí)別和外購熱力、蒸汽等，未計(jì)入履約范圍。這兩個(gè)指南都是針對(duì)公共建筑而言，對(duì)于醫(yī)院公建來說，除了建筑能源消耗碳排放外，醫(yī)用器材、藥品、消耗品進(jìn)貨、醫(yī)院職工和病人生活方式，醫(yī)院用水、醫(yī)療廢棄物和垃圾等方面如何進(jìn)行排放核算，公立醫(yī)院等醫(yī)療建筑存在碳排放標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一等問題。

2．行業(yè)對(duì)碳排放認(rèn)識(shí)不足。醫(yī)院內(nèi)部管理人員對(duì)雙碳工作認(rèn)識(shí)不足，對(duì)于行業(yè)碳排放拆解不到位，在碳盤查方面，不清楚如何拆解醫(yī)院碳排放活動(dòng)，大部分醫(yī)院沒有設(shè)定碳中和行動(dòng)規(guī)劃、碳中和目標(biāo)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，對(duì)于碳中和的技術(shù)和舉措也缺乏清晰認(rèn)知。大部分醫(yī)院設(shè)有能源管理機(jī)構(gòu)，但是管理較為粗放。沒有建立科學(xué)的指標(biāo)分解體系，不能將碳排放指標(biāo)分解下達(dá)各科室。大部分醫(yī)院建立了能源管控平臺(tái)，能源管控平臺(tái)能夠較好地記錄分析醫(yī)院能源消耗情況，由于后續(xù)運(yùn)維成本較高，后期運(yùn)維管理不善，平臺(tái)數(shù)據(jù)不能夠很好運(yùn)用。醫(yī)院能源和碳指標(biāo)考核體系比較粗放，難以精確到各科室，精細(xì)化降碳管理尚有很大空間。

3．能效水平有待提升。隨著綠色醫(yī)院、超低能耗建筑的普及，歷史悠久的部分醫(yī)院建筑物存在維護(hù)結(jié)構(gòu)老舊、玻璃和窗框不保溫等問題，醫(yī)院由于其特殊性，需要為醫(yī)生、患者提供更舒適的診療環(huán)境，供暖系統(tǒng)和冷氣系統(tǒng)需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)存在效率低下，供暖系統(tǒng)存在“小溫差大流量”浪費(fèi)能源現(xiàn)象，鍋爐排煙系統(tǒng)存在余熱浪費(fèi)、管網(wǎng)存在跑冒滴漏等。

4．可再生能源開發(fā)利用不足。公立醫(yī)院設(shè)計(jì)之初，普遍存在可再生能源利用較少的情況，部分醫(yī)院裝有太陽能集熱系統(tǒng)，也存在太陽能集熱器吸收太陽能不足，太陽能不穩(wěn)定、集熱器熱效率低維護(hù)成本高等問題。

醫(yī)院公共建筑碳中和路徑探討

1．加快推進(jìn)行業(yè)碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。建立統(tǒng)一規(guī)范的碳排放核算體系是支撐雙碳目標(biāo)十分重要的基礎(chǔ)性工作，碳排放核算是有效開展各項(xiàng)碳減排工作、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色轉(zhuǎn)型的基本前提，是積極參與應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)際談判的重要支撐。加強(qiáng)行業(yè)碳排放核算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，不斷提高其科學(xué)性與系統(tǒng)性。從國(guó)家層面規(guī)范碳排放數(shù)據(jù)采集，利用大數(shù)據(jù)，以及企業(yè)提供的直報(bào)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)整合挖掘、同時(shí)數(shù)據(jù)來源可追溯，為碳排放核算提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐；借鑒國(guó)外醫(yī)療機(jī)構(gòu)較為成熟的核算方法，建立適合的行業(yè)碳排放核算方法學(xué)和標(biāo)準(zhǔn)體系，結(jié)合醫(yī)療建筑實(shí)際情況編制碳排放核算清單，建立產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)碳排放數(shù)據(jù)庫；強(qiáng)化碳排放核算結(jié)果對(duì)行業(yè)企業(yè)的激勵(lì)引導(dǎo)作用。引導(dǎo)行業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)開展產(chǎn)品碳足跡核算，利用碳稅、財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)等調(diào)節(jié)手段為產(chǎn)品進(jìn)行綠色認(rèn)證、低碳認(rèn)證，促進(jìn)企業(yè)碳減排，同時(shí)能提高大眾的碳減排意識(shí)。

2．強(qiáng)化基礎(chǔ)體系建設(shè)，加強(qiáng)人才隊(duì)伍培養(yǎng)。優(yōu)化醫(yī)院管理，全面實(shí)施能源管控，積極推動(dòng)行業(yè)綠色低碳超低排放改造升級(jí)。健全完善醫(yī)院能源、碳排放等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)量、監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)，嚴(yán)格實(shí)施能源利用狀況報(bào)告和評(píng)估制度。強(qiáng)化低碳發(fā)展規(guī)劃引領(lǐng)，推進(jìn)低碳技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定，鼓勵(lì)醫(yī)院積極參與碳排放市場(chǎng)交易，建立公共服務(wù)平臺(tái)與信息共享能力，面向醫(yī)療行業(yè)，提供可及、開放、安全的碳賬戶系統(tǒng)；積極加強(qiáng)行業(yè)人才隊(duì)伍培養(yǎng)，參加國(guó)家、地方政府、行業(yè)協(xié)會(huì)及專業(yè)機(jī)構(gòu)組織的“雙碳”專題研討、人員培訓(xùn)等活動(dòng)，建立一支不同層次的專業(yè)技術(shù)與管理人才和高素質(zhì)的崗位操作人員隊(duì)伍，有效支撐全行業(yè)降碳技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)質(zhì)量和項(xiàng)目運(yùn)行管理水平。

3．引入精細(xì)化管理。目前，醫(yī)院管理模式不能滿足目前能源、碳排放目標(biāo)分解等精細(xì)化管理要求，根據(jù)2021 年在《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推動(dòng)公立醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展的意見》中提出要強(qiáng)化成本消耗關(guān)鍵環(huán)節(jié)的流程管理，降低萬元收入能耗支出。隨著國(guó)家對(duì)醫(yī)院能源管理水平要求的提高，醫(yī)院應(yīng)以節(jié)能減碳為目標(biāo)，不斷加強(qiáng)節(jié)能管理工作，持續(xù)推進(jìn)節(jié)約型醫(yī)院建設(shè)：通過完善組織架構(gòu)，健全管理制度，建成醫(yī)院能源管理體系，引進(jìn)和培養(yǎng)專業(yè)人才，搭建能源管理平臺(tái)為醫(yī)院節(jié)能工作奠定管理基礎(chǔ)；通過建設(shè)和應(yīng)用能耗監(jiān)管系統(tǒng)，運(yùn)用信息化手段實(shí)現(xiàn)醫(yī)院能耗的多級(jí)分項(xiàng)計(jì)量奠定技術(shù)基礎(chǔ)。管理與技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用科學(xué)的管理工具對(duì)能耗監(jiān)管數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，準(zhǔn)確反映醫(yī)院用能情況，找出重點(diǎn)用能單元進(jìn)行要因分析，從而實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的能源精益管理，促使醫(yī)院主動(dòng)減低運(yùn)行成本，在節(jié)能降碳方面取得持續(xù)成效。

4．提升建筑能效。醫(yī)院碳排放消耗較大的電力和熱力及天然氣，主要集中在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面，提升能效應(yīng)從這些方面進(jìn)行，提升中央空調(diào)系統(tǒng)效率，在節(jié)電改造水泵、風(fēng)機(jī)時(shí)，可采用多泵代替少泵運(yùn)行、多級(jí)泵代替單級(jí)泵運(yùn)行等方案，由傳統(tǒng)的定流量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞髁肯到y(tǒng)來進(jìn)一步提高節(jié)能效果；根據(jù)實(shí)際情況和冷負(fù)荷選取合適的配套設(shè)備，注重選取空氣輸送系數(shù)大、漏風(fēng)量少、空調(diào)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與風(fēng)量匹配合理、單位功率量大、重量輕的機(jī)組，利用“精細(xì)化”控制系統(tǒng)，優(yōu)化回路控制和參數(shù)，提升能效；供暖系統(tǒng)能效提升可采用分層燃燒技術(shù)，加裝熱管、精細(xì)化管理、提高鍋爐嚴(yán)密性、保持鍋爐清潔度、加強(qiáng)鍋爐房管理、開展煙氣余熱深度回收等；對(duì)建造年代較遠(yuǎn)的建筑物采取圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造、加裝外保溫及幕墻、采用外遮陽措施、雙層中空玻璃窗代替普通單層窗、用鋁斷橋門窗替代塑鋼門窗，用自動(dòng)感應(yīng)門和門斗代替平開門，起到保溫隔熱、減少能源消耗的作用，提升建筑能效可減排15%[7]。

5．提升可再生能源利用和電氣化率。推動(dòng)可再生能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)建筑用能電氣化和低碳化。推廣太陽能光伏、光熱等可再生能源建筑一體化，利用建筑屋頂和外立面，安裝太陽能光伏或風(fēng)能發(fā)電裝置，或從電網(wǎng)采購綠色能源，提升可再生能源利用率，而構(gòu)建包含分布式電源、儲(chǔ)能裝置的微電網(wǎng)，則有助于增加可再生能源的靈活性，優(yōu)化綠色能源的使用時(shí)間和利用方式，結(jié)合實(shí)際推進(jìn)光熱、儲(chǔ)能、氫能、淺層地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、工業(yè)余熱等多元化能源應(yīng)用，此外，用電力供暖取代以化石燃料為基礎(chǔ)的供暖系統(tǒng)還能有效提高能效。生活熱水、廚具等均由電力系統(tǒng)提供，提高電氣設(shè)備普及率。