医院建筑节能

2024-06-10

医院建筑节能(精选十篇)

医院建筑节能 篇1

随着社会的不断进步和人民生活水平的不断提高,人们对医院的要求也日益提高。医疗技术的进步,诊疗设备配置的完善,对医疗环境人性化的需求,使得现代医院建筑体量趋于庞大,功能日益复杂。随之而来的是医院建设初期投资、日常运营维护费用和能耗的持续攀升。

建设资源节约型和环境友好型的社会,是我国的基本国策,也是促进我国经济实现可持续发展的重要保障。现代医院建筑作为能耗大户,当然是节能增效的重点。鉴于医院建筑的特殊性,医院节能更需要在保证整体安全性与可靠性的前提下,提高能源使用效率,降低维护成本,保证医院环境整体的舒适度。本文将从医院建筑及其业务特点出发,结合笔者在目前配合节能降耗的工作中面临的问题,分析现有情况下的医院建筑节能增效整体解决方案和改造措施,阐述如何通过能效审计,帮助医院挖掘节能潜力,加强用能管理,优化机电设备运行,建立节能管理制度,从而持续推进医院的节能增效工作;同时列举在既有医院节能改造中发现的问题,为新建医院建筑的节能设计提供参考,以期提高新建医院建筑的能源利用率。

2 目前医院建筑节能工作的现状

很多医院在开展节能降耗工作时,并未对现有系统进行充分了解和能耗诊断,就着手进行单一节能产品的安装或者节能措施的实施,之后也没有对节能效果进行持续的跟踪记录和管理,既无法验证节能效果,又无法确保获得持续的节能效果。

众所周知,建筑中采暖通风空调系统和照明系统是耗能大户,它们的能耗约占到总能耗的75%左右,所以很多医院的节能工作都是围绕这两个系统展开的。但是,由于事前的能耗诊断和事后的跟踪记录及管理的缺失,许多节能工作都未能收到预期的效果。例如,对于冷冻机组允许变流量,而且设计裕量较大的系统而言,对冷冻系统进行变频改造会有比较明显的节能效果,但由于很多医院的空调水系统存在水力不平衡现象,并且末端没有合理的温度控制,甚至存在开窗使用空调的情况,而变频闭环控制参数及采样点又选择不当,最终导致变频器仍运行在工频状态下,形同虚设,根本无法达到节能预期。又如,在某医院现有病房楼的改造中,为了加强管理,对病房风机盘管增加了温度控制,但由于原有的中央空调冷冻水未做软化处理,含有大量杂质,导致风机盘管冷冻水电磁阀频繁堵塞,既浪费了改造资金,增加了维护难度,还没有达到节能效果。再如,采用T5节能灯具替代T8灯具,理论上讲节能效果会很好,操作也很简单,但在实际使用中,往往由于目前广泛存在的谐波、电压波动过大等电能质量问题,导致灯具损坏严重,更换极为频繁,备件费用高昂,综合效果不佳。

更为糟糕的是,盲目改造在某些情况下还会引起不良后果。笔者在某医院的能效审计中发现,该医院为降低能耗,安装了某种降压节电设备,但由于配电系统中照明回路和插座回路混杂,导致部分对电压敏感的移动医疗设备无法正常启动,严重影响了正常医疗工作的开展。

可见,节能是一项系统工程,需要从加强用能管理出发,统筹规划,整体考虑,通过分析能耗现状,结合医院业务特点和设备运行规律,找到主要耗能点,在此基础上采取技术上可行、经济上合理且环境和社会可以承受的综合方案,减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费,更加有效、合理地利用能源。

3 医院建筑能耗特点及节能解决方案分析

现代医院建筑趋向于规模大,功能错综复杂,对环境舒适度和安全性要求高;门急诊、医技、病房、手术部、后勤保障等的能源需求及设备运行时间要求各不相同;机电设备数量众多,能耗中心分散、种类繁杂,如暖通空调(环境控制)、日用热水、厨房和洗衣房、照明、医疗设备和IT设备、电梯等。尤其是病房、急诊及手术部等区域,设备基本上是全年365天,每天24小时连续运行,这必然导致耗能量和运行费用的大幅度增加。同时,设备长时间连续运行必然会造成损耗加速,维护保养工作的难度增加,工作量及备品备件需求量增加。因此,对设备运行管理要细化,结合各功能区域特点和工作时间要求,区别对待,细致划分,在不影响需求的前提下,有针对性地进行优化和控制,才能真正实现合理的节能增效。

下面针对照明和空调系统这两个高耗能系统,将笔者在近两年节能项目实践中发现的主要问题及解决方案加以介绍。

(1)医院照明设备运行时间长,能源需求各不相同,需按功能特点区别对待

笔者在实际项目走访中发现,医院建筑普遍存在很多区域“长明灯”的现象。由于大多数医院建筑的采光良好,可考虑白天采用分区域的照度控制,夜间适当减少灯光,如在病房床头设置床灯,在夜间固定时间集中关闭主要照明,走廊照明灯间隔开启或者只开装饰灯带,不开主灯,如有需要时再以人工方式就地开启。门诊、医生办公室、医技的绝大部分区域及管理用房的使用遵照正常工作时间,可通过楼宇自控系统或照明控制系统时间程序结合存在控制来进行管理;消毒、洗衣等部分后勤保障工作需要在夜间进行,在无人时和白天一定要做到人来灯亮,人走灯灭,避免不必要的浪费。这些节能运行方式都需要在设计阶段划分照明回路时就有所考虑,或在装修改造时进行调整。

此外,逐步采用高效发光光源代替低效光源,可在节能的同时提高照度、显色度,改善照明环境。按照笔者的经验,用T5(高效荧光灯和电子镇流器)替换T8(荧光灯和电感镇流器),可以节电20%以上,使照度提高10%以上,还可将显色指数由原来的70提高到85,并消除频闪现象。磨砂灯泡或白炽灯选用色温相当的节能灯替换,在照度不降低的前提下,可以节能50%以上,且寿命提高6倍以上。

(2)医院建筑对环境要求高,采暖通风空调系统能耗巨大

采暖通风空调系统是医院建筑的耗能大户,其能耗在某些医院要占到总能耗的45%以上,这是由医院建筑的功能需求及特点决定的。

首先,医院建筑新风量大,是普通办公楼的2倍左右,而空调系统负荷中,新风负荷是对能耗影响最大的部分,占空调总负荷的30%~50%。在保证空气质量的情况下,控制和正确使用新风是空调系统最有效的节能措施之一。可以利用楼宇自控系统中的焓值控制算法,在过渡季节及炎热季节的夜间,充分利用自然风,降低系统负荷;在其他时段,通过设置空气质量传感器,在保证环境质量的情况下,控制新风量,减少不必要的浪费。对于非污染区域空调机组,在条件允许的情况下,可增加热回收装置,预处理新风。

其次,大量以病房区域为代表的,设备全年365天,每天24小时连续运行的区域,因缺乏必要的管控措施,环境温度等均由病患及家属自行调整。笔者在走访中发现,这些区域风机盘管没有温度控制、设定温度过低、频繁调节、开窗吹空调等浪费现象非常普遍。针对这种问题,可以对房间风机盘管进行联网控制,根据该区域环境要求,集中进行温度设定,并通过增加窗磁开关,在开窗后延时关闭风机盘管,避免不必要的浪费。

第三,药局、挂号缴费大厅、候诊室等人员流动性大,人流周期性强的区域,高峰时段人员密度大,空气质量和环境舒适度不容易保证。此类区域空调设计裕量通常较大,可以采用变风量空调机组,必要时通过楼宇自控系统集成视频监视系统,根据人员流量数据统计进行优化控制。

此外,对温、湿度和洁净度控制精度要求高的区域,需要设置中、高效过滤器,以保证新风的洁净度,避免院内污染;而过滤器的增加必然会导致风机耗能的增加,在过滤器脏污的情况下,这种能耗浪费将更甚。针对这种情况,可充分利用楼宇自控系统的设备维护提醒功能,加强维护工作。对有恒温、恒湿及正、负压要求的区域,要以保证环境参数满足要求为主要任务,如对传染病房和隔离病房等要保持微负压、避免病菌扩散;对儿科病房、ICU则要保持微正压,以避免污染。对冷冻系统和循环系统,在条件允许的情况下,可以通过合理应用变频调速技术来优化系统运行,节能降耗。

总之,医院建筑空调系统节能技术及措施可归纳为八类,即减少冷负荷、提高制冷机组效率、充分利用自然冷源、降低水系统泵类设备电耗、降低风机电耗、自然通风、智能控制、余热回收。对于新建医院建筑,如能在考虑建筑主体节能的同时,再全面考虑空调系统综合节能技术以及机电设备运行优化节能措施,能够大幅度降低运行费用。

(3)医院建筑对供电连续性及电能质量要求高

持续稳定的电力供应是医院安全运行的基础,医院建筑的配电系统设计中已经充分考虑了供电连续性的问题。但是,笔者在实际项目调研中发现,很多医院的供配电设备由于不间断运行,无暇进行维护保养,存在一定的故障隐患;部分关键设备超期服役无备件,一旦出现问题,后果将非常严重。要实现节能,不仅要考虑降低能源消耗的直接成本,更要保证供电的连续性和稳定性,避免因供电问题引发的故障和事故导致的间接损失。

近年来,医院建筑广泛应用变频设备、节能灯、开关电源、UPS等非线性负载,由此产生的大量谐波电流注入到电网中,使电网电压产生畸变,导致谐波污染。笔者在实际项目调研中发现,医院建筑中谐波问题广泛存在,但由于医院现有供电设备检测手段有限,维护人员缺乏相关经验,故一直未引起关注。

谐波会导致电力变压器、电缆、发电机等供电设备损耗明显增大,绝缘提前老化;电力电容器无功补偿装置无法正常投切,电力电容器介质损耗增大、过热,甚至被击穿。一方面,这些情况会危害供配电设备安全,带来故障和事故隐患;另一方面,发热、噪声和损耗都是电能做无用功的表现,这部分能耗与基础能耗相关,但并未真正被利用,是节能潜力所在。

同时,系统谐波电流的大量注入将引起供电电源失真度上升。用电设备会受到供电电源失真度上升的影响,带来一系列潜在风险,例如部分精密医疗设备出现异常故障;数据传输间断并伴有工频交流噪声,导致传送错误、信息丢失等;含有电感、电容器件的电路温度升高,提前老化,使用寿命明显缩短等;保护装置异常动作,开关误动等。这些问题会影响医疗设备的操作精度,严重时将威胁病患的生命健康安全。

目前世界上最先进的谐波治理技术是采用动态有源滤波器,根据能源监测和管理平台收集到的谐波污染情况进行选型配置,对重点谐波源进行就地补偿,或对整个系统进行总补偿。动态有源滤波器能够针对配电系统内的谐波污染情况实现动态谐波补偿,响应速度可达到100μs,对阶跃变化谐波全响应时间小于10ms,完全能够应对谐波快速变化的情况;能同时滤除2~60次谐波,拥有高达20KHz的IGBT开关频率,滤波效率高;可同时兼顾滤波和无功补偿,不会与系统发生谐振;能自动限制100%额定容量输出,不会发生过载的危险;能提供易于操作的人机界面及用户节点,便于监控设备运行状态。这一技术对于保障医院建筑配电系统安全稳定运行,避免因谐波问题引起的故障停机、设备损坏、危害病患安全等间接损失,提高系统效率,实现间接节能有一定的意义。

4 结束语

省级医院建筑节能的论文 篇2

文章所设计研发的医院建筑节能监测系统从开始作为山东省专项推动医院建筑节能监管平台建设的重要组成部分在山东省投入使用,系统运行良好,稳定可靠,可自动采集、存储和分析各医院能耗监测平台上传的监测数据和建筑物基础信息,为我省医院的节能管理和节能改造提供了决策依据,通过项目验收。山东省医院全部建筑和不同类建筑一天24h的总电耗情况;图6给出了建筑物基本信息,包含建筑年代、建筑层数、采暖面积及建筑外围护结构等信息。

4结语

开展建筑节能降耗,推进节约型医院建设离不开医院建筑能耗监管平台。文章遵循顶层设计的思想,结合医院节能监管和节能改造需求,设计了省级医院建筑节能监测系统方案,开发实现了包含数据接收、数据处理、数据上报、数据分析、数据展示、用户权限管理、医院信息管理、建筑物信息管理、数据仓储等功能的医院建筑节能监测系统。该系统实现了对不同类型医院建筑的分项用电用水等重点能耗进行数据采集、统计、分析与展示,使得各医院建筑能耗管理变得有数据可参考,为全省医院节能减排工作提供了决策参考依据。医院是建筑节能工作的重点领域,今后将会有越来越多的医院建立能耗监管平台并与省医院建筑节能监测系统联网。因此,仍需进一步拓展和完善系统功能,强化数据的准确性和可靠性,以数据分析应用为目标,加强数据深度挖掘、多维度分析研究和能力建设,为建筑节能各项工作提供既实用又有效的数据支持。

浅论建筑节能管理与建筑节能技术 篇3

【关键词】节能;管理;措施

在建筑施工过程中,采用新能源和新技术,坚持节能观念,可以大大降低能源和资源紧张的压力。同时,对可再生能源的利用,比如光能、太阳能以及风能,这样一来可以大大降低对传统能源的利用,提高建筑工程施工技术水平,实现循环经济的发展。另外,建筑节能施工的利用,打造很多的生态建筑,在很大程度上促进了文明城市和生态城市的发展,让人们的生活更加贴近自然,充分体现了科学发展的观念,保护了城市环境。

一、建筑节能的重要性

在建筑工程施工过程中,要做好建筑节能,不断节约资源和能源,实现能源的合理化应用,最大限度的减少温室气体的排放,避免大气污染,在发展经济的同时,保护环境。下面就针对建筑节能的重要性展开论述。第一,可以有效减少环境污染。随着全球气候变暖,越来越多的国家开始控制和减少温室气体的排放,实现低碳环保和节能减排的目标。与此同时,在进行建筑工程施工过程中,会产生大量的粉尘、建筑垃圾,在很大程度上污染了环境,对人的身体健康造成了威胁。因此,在追求高质量的生活同时,在建筑工程施工过程中,要加强建筑工程节能管理,不断采用先进的节能技术,实现节能环保的目标。第二,促进国民经济发展。就目前而言,我国人口众多,对建筑需求量越来越大,在我国经济发展过程中,建筑行业是重要支柱。在建筑工程施工过程中,建筑能源消耗很高,而且在建筑工程完成投入使用后,空调使用量越来越多,人均电力使用量不断增加,导致我国很多地方出现用电紧张和供电不足的情况。由此可知,我国人均能源占有量很低,在建筑工程施工过程中,能源使用效率低下,造成资源浪费和能源消耗。因此,在建筑领域,要不断加强对建筑节能管理,不断采用先进的节能技术,不断降低建筑消耗,促进我国经济可持续发展,发挥建筑环保节能最大作用。第三,促进我国建筑行业的发展。根据西方发达国家建筑行业发展的经验,建筑节能成为建筑行业发展成熟重要标志。随着高科技的发展,创建了大量的节能设备、材料、技术,而且得到了广泛的应用,逐渐被市场所接受,建筑市场竞争越来越激烈。节能施工工艺的利用,可以打造更多生态建筑,促进文明城市和生态城市的发展,让人们的生活更加贴近自然,充分体现了科学发展的观念,保护了城市环境。

二、建筑节能管理

为了做好建筑节能管理,在建筑工程施工过程中,施工单位要结合实际情况,不断总结经验,采用先进的节能管理观念和方式,提高管理的有效性和针对性,实现建筑工程节能目标。

(一)做好节能管理设计。第一,要做好总体规划和布局。在进行节能建筑规划布局过程中,要结合当地环境和气候条件,适应一年四季的变化,做好建筑朝向、距离以及绿化等节能措施,做好夏季通风等工作,既要考虑到太阳能因素,又要充分考虑到冬季寒风侵袭。因此,要做保温隔热的设计,合理设定窗户的面积和方位,充分利用太阳能,做好室内通风;要结合建筑空间选择合理建筑物形体,不断减少建筑物的表面积,从而有效的降低能耗。第二,做好建筑空间的设计。在进行建筑空间设计过程中,要根据当地时间和空间的变化,充分利用再生能源,有效节省采暖和空调的耗能,在夏季非空调时间,保证充分利用自然风能,做好空气流通,有效的降低室内温度,减少耗能。

(二)采用节能材料。节能材料使用不仅会影响到工程造价,而且对建筑能源消耗产生重要影响。因此,在建筑工程施工过程中,要不断使用建筑节能材料。要加强对节能材料的品牌、规格的检验和验收,做好相应的验收记录,做好材料性能检测报告。

(三)做好施工过程节能管理。在施工过程中,要采用动态管理的方式,对施工现场进行定期巡查,控制好施工工序,检查施工规范和设计文件是否符合节能环保的要求,保证施工人员能够严格按照相关规范进行施工。还要加强对是施工人员技术管理,保证技术水平、操作条件满足实际节能环保要求,避免增加能源的消耗,造成对环境的污染,影响到施工正常进行。

三、建筑节能技术应用

(一)采用再生能源。随着科学技术的进步,再生能源得到了广泛的研究和应用,比如风能、太阳能以及水能。在进行绿色建筑施工过程中,要充分利用可再生资源。比如太阳能有可再生性。因此,在进行建筑工程施工过程中,要充分利用太阳能技术,控制好建筑物的遮阳与散热,科学合理的设计窗户面积,同时还要采用太陽能装置,为整个建筑提供必要的光照和热能,充分利用太阳能,最大限度的节约资源和能源。另外,充分利用太阳能,能够为水加温,从而提供必要的热水,有效的节约能源,实现节能环保。

(二)窗户节能技术。在进行建筑施工过程中,要采用窗户节能技术,做好采光和通风,防止外界的温度、噪音、火灾等对室内的影响。另外,对于窗户,要不断降低能源消耗,提高资源利用率,不断改变窗户的材质,优化窗户设计结构,发挥节能环保的作用。因此,在建筑设计的过程中,有效提高窗户绝热性能,使窗户的能量损失最大限度地降低。设计好窗户的采光、通风情况,针对不同的结构的窗户设计来对窗户玻璃的类型、品种进行细致的挑选,并且加贴窗户聚酯膜,提升窗户的保温性和气密性,起到良好的保温效果。在对窗户各种性能进行改善过程中,提高建筑内部空气质量。

(三)墙体节能施工技术。在建筑工程施工过程中,为了保证建筑物的节能,要对整栋楼的墙体进行节能施工,提高节能的效率,保证墙体施工质量。墙体保温具体分为内保温和外保温,其中内保温就是在墙体内部适当增加保温材料,提高墙体的抗水性和保温性,提高保温的效率,这种方式简单有效,得到了广泛的应用。而外保温就是在墙体外部增加保温材料和防水材料,有效减少太阳对建筑物的辐射,保证建筑物内冬暖夏凉,保护墙体安全。

(四)屋顶节能技术。在建筑工程施工过程中,采用屋顶节能技术,一般是尽可能采用吸水率较小的保温材料,确保屋顶尽可能保持干燥,防止过度吸水而造成保温效果降低,如果屋顶的湿度过大、不易挥发,那就应设置排气孔,以排除屋顶保温层中的水分。除此之外,屋面保温层一般选用的保温材料应是密度较小的。现阶段,屋顶节能技术得到了较快的发展,出现了坡顶屋面,这种屋面比较容易铺设保温层,并且可以在屋面上铺设其他的绝热材料,应用较为灵活、简便。

综上所述,在进行建筑工程施工过程中,要树立建筑节能的理念,不断采用先进的节能环保技术,加强对节能管理,采用动态的管理方式,增强管理的针对性和有效性,最大限度的节约能源,降低能耗,保护环境。

参考文献

[1]姜波,刘长滨.我国建筑节能管理制度策略研究[J].中国流通经济,2011,03:59-63.

浅谈医院建筑的节能 篇4

一、建筑设计

医院建筑的能耗一般由照明系统能耗、空调通风系统能耗、采暖系统能耗、热水系统能耗、办公设备能耗、工艺设备能耗和餐饮设备能耗等构成, 而这些能耗的高低与当初的设计方案密切相关, 科学合理的设计方案能够有效降低能耗。

(一) 新建工程要重视建筑设计

对于新建工程来说, 一切从零开始, 好的设计方案将为医院建成后的使用提供有利条件, 为节能降耗打下坚实基础。特别是针对医院建筑中能耗占比较高的空调、照明等, 要采取有效的技术措施。

1.注重自然采光和通风

尽量采用自然采光和通风可以减少空调和照明的费用。

在自然采光方面, 可以通过设计医院街和庭院的方式来引入自然光, 比如香港大学深圳医院采用了下沉式庭院的办法, 既形成了错落有致的医院景观, 又保证了地下一层的通风和采光;还可以在门诊大厅顶部设计玻璃天窗, 春秋过渡季节能减少大厅的照明, 夏季为了避免直射强光的进入与节能降耗的要求, 采用电动遮阳幕, 既节能又实现美化的效果;在厅门、走廊门安装风幕, 可以有效减少能量的流失;建筑顶部建设绿色屋顶, 充分将建筑和景观设计融合在一起。

通风是保障室内空气品质的重要手段, 不仅可为室内人员提供所需的新鲜空气, 控制室内空气污染物浓度, 还可在夏季室外空气温度较低时, 用以改善室内热环境。实现自然通风有多种方式, 而且, 针对不同地区、不同气候条件, 需要考虑的因素各不相同, 应该针对不同的气候特点进行研究, 找到合理的方式。

2.加强对设计图纸的审查

对于设计图纸要进行多次严格审查, 听取专业人士意见, 发现问题及时调整, 避免由于盲目追求建设规模、过分强调建筑外观和耗能系统设置不合理等造成能源浪费现象。

3.采用节能技术

在建筑设计过程中, 可以综合运用多种主动节能和被动节能技术, 例如在建筑的围护结构设计中, 针对屋面、墙面、窗户等围护结构特点, 采用外墙保温、屋顶保温与隔热、节能外窗、双层幕墙等技术;结合当地资源及医院实际情况, 合理采用太阳能间接预热系统、空调余热回收系统、地源热泵系统、智能照明控制系统等。

(二) 改造工程要做好能耗诊断

对于医院建筑改造项目, 首先要通过调研、分析等手段对建筑的能耗情况进行诊断, 从而发现节能潜力、明确节能改造的目标。

为了保证节能改造的效果, 要组织专家对改造方案和目标的可行性进行讨论, 确定节能改造的具体实施方案。

在选择施工单位时, 要对施工单位的技术能力进行认定, 确保项目完成后能够达到预期目标。

在改造完成后, 可指定第三方测评机构, 对改造后的建筑耗能情况进行测试, 根据改造前后耗能情况的对比, 确定医院实现进一步节能的潜力, 同时对于发现的问题要及时进行整改。

在运行管理过程中, 可采取相应的激励措施, 鼓励医院的工作人员积极参与到节能工作当中。

二、建筑管理

能耗问题, 一方面表现在现行的能源管理制度中缺乏有效的节能激励约束机制, 没有“低消耗、低排放、高效率”的节能技术支撑体系;另一方面体现在节能教育力度不够、有些医院管理者没有对节能降耗工作给予足够重视, 在实际工作中往往浮于表面和口号。

医院节能管理应以构建节约型医院为整体出发点, 优化资源配置, 推广新技术, 采取“发展、节约”并重的模式, 建立有利于创新的机制。如建立节能监督小组, 完善各项制度体系建设, 层层落实, 层层把关, 不定期督查, 定期公布、总结经验, 并加强宣教, 组织专题讲座、开展相关知识竞赛等, 树立节能低碳观念, 从源头上提高能源的使用效率。

设计合理的医院建筑、先进的节能设备, 都需要在实际使用中发挥作用, 而医院的管理理念和水平对其影响很大。积极的意识、完善的制度、到位的执行, 是医院节能工作的基本保障。

三、结束语

节能工作涉及医院建筑及其运行管理的方方面面, 只有时刻保持节能意识, 积极运用各种技术手段, 狠抓管理和落实, 方能取得显著实效。

参考文献

[1]沈晋明, 马晓琼.医院建筑特点与节能[J].暖通空调, 2007 (8) .

[2]邵海龙, 李桂平.医院建筑节能设计探讨[J].山西建筑, 2015 (8) :205-206.

浅析医院建筑节能的综合研究论文 篇5

摘要:本文我们针对医院建筑节能来进行分析。众所周知,现在的医院的能源消耗最主要就是在水、电、空调和其它辅助动力控制系统中,因此要想节约医院能耗就必须从这几个方面来入手,从这些方面来进行分析,并针对性地指出相应的节能措施,真正达到节约能源的目的。

关键词:医院建筑;节能

引言

我们知道医院节约能源最需要关联到教学、医疗、科研等众多方面,包括医院的建筑时期、发展时期和运营时期,这些众多方面都包括在建筑节能的范围之内。同时,我们还需要注意到医院的水电、空调、电梯和车辆节能也是十分重要的,值得我们引起重视。下文主要就医院建筑节能进行综合讨论分析,首先对医院建筑的一些特点进行简要阐述,然后有针对性地对医院节能的水、电、空调和其它辅助动力控制系统进行分析,找出相对应的措施,希望有所帮助。

1医院建筑的一些特点

(1)首先我们都知道医院的建筑和普通的建筑有所不同。医院建筑作为公共建筑范围中比较复杂的建筑,同时还具有十分强的专业性,同时医院建筑的设计还会对医疗功能作用具有十分大的影响作用。众所周知,一家普通的综合性医院必须包含有急诊、门诊、检验科、放射科、住院部、手术室、药房、ICU、各行政职能科室、后勤管理部门等。众多科室部门都有不同的工作技能要求,因此对不同科室的设计都不一样,不同的科室需要有不同的建筑设计。(2)医院的服务对象的特殊性,这就必须保证医院能源供应必须有十分安全可靠。医院的病人大多数都是身患疾病的病人,因此他们自身对环境的温度和湿度的适应能力都比较差,因此自身很容易会因为外界环境的改变而加重病情。除此之外,大多数病人基本上都是一整天都在医院病房,只有极少数的病人会因为自身需要可以到病房走廊或者医院花园进行适当的活动。因此,医院的环境条件必须尽力打造得适合病人的身体状况。另一方面,因为医院病人身体比较虚弱,所以医院的能源供应必须要十分稳定,各种医院设备都必须要十分稳定,具有高保障,必须保证安全可靠。举个例子,如:用作手术的各种医疗设备的消毒工作都必须要落到实处,医院整体的空气必须保证洁净,尤其是净化区域:手术室、静脉配置中心、中心供应室、ICU、EICU等必须达到洁净度要求。另外,医院的供电都必须保证为双电源(基本配置必须要求),安全有保障,其中,三级综合医院还必须设有柴油发电机组,对于柴油发电机组的供油时间,三级医院应大于24h,二级医院宜大于12h,二级以下医院宜大于3h。否则,这些出现问题将会直接对医院相关工作产生影响,严重的甚至会危及到病人的安危。另外,不适应病人的空气湿度和温度都会对病人手术后的康复愈合造成影响,甚至会加重病人感染的比例。同时医院的各种设备的正常工作能够为患者提供更为准确和及时的检查,为患者提供最为有效的保障,更加能够加大病人康复的效率。医疗设备能够正常工作的前提就确保水电的安全供应。(3)医院建筑是高能源消耗的建筑。医院的供配电系统应根据医疗场所的特点、对供电连续性和安全性的要求以及用电容量、当地的供电条件和发展规划等进行特殊设计。医院所需要的能源供应量大而且能源种类众多,不仅需要水、电、燃气和燃油等,而且还有一些医院需要的特殊气体(比如空压机组提供空气和吸引、液氧塔提供供氧等。除此之外,医院的各种设备的使用比较复杂(包括工程类设备和医疗设备),并且运转时间通常比较长,因此需要灵活且各种能源能够不停歇地对医院进行双路供电,还需要提前准备柴油发电机、UPS等应急电源。医院一部分的器械设备需要一直工作运行,有些器械只需要定期进行运作就可以了。根据相关资料调查显示,医院的能源损耗是一般建筑的1.8倍左右。这也从侧面告诉我们,医院建筑具有十分强大的节能潜力。

2应用末端的节能改造

众所周知,医院的节能方面最主要就是在电能方面,其中照明系统、医疗器械设备和空调设备是最主要消耗能源的部分。

2.1空调系统的主要改造措施

改善风量,尤其是注重改变新风风量。因为新风的负荷大概占有建筑总负荷的25%左右,因此正确使用新风量,将其控制在最佳范围内,这是最为有效的节约能源方式。我们可以采用在原有的空调基础上,通过增加一个变频器来对风量进行调整,能有大大降低空调系统能源的消耗。而且,可以看出来这样的.改造工作十分简单,而且改造后承担的风险也是比较低的,这是目前为止最主要的改造方式。提高风机的运行效率。我们都知道,空调中的过滤系统是比较喜欢沉淀灰尘,因此必须利用精度高的压力差传感器来替代精度低的传感器,有利于对空调的过滤系统进行实时监测。这样经过改造之后,我们就可以通过过滤网的压力差传感器的显示来对过滤系统的灰尘进行一个判断,提前对过滤网进行清洗,这样就能保证空调系统运行不会受到影响。这样的改造,同样也是简单易行,效果很好。医院就要对不同的功能分区的温度进行有区分地对待,根据不区域空间的功能、大小等来规划内部空调的布置,并科学确定相关的参数,例如:设计参数、负荷参数等。在保证各个空间内享受到应用空调服务的基础上,来控制其能耗。除此之外,我们还可以对现在的空调控制系统进行一次改造,使其能够成为一个智能化的空调控制系统。这个空调的控制系统不只是为了达到医院的环境舒适感和干净度,更加是为了能够对空调的能耗进行一个有效地控制。这种改造控制系统方法比较方便,只是简单地更换控制器和控制软件,甚至只需升级控制软件就可以达到目的。

2.2照明系统的主要改造措施

医疗建筑室内外照明应选用节能型光源,其中改变医院的灯管为节能灯管。例如可以将T8的灯管替换为T5的灯管。有条件的话,还可以换位LED灯管,这样的话更加能够节约能源。增加安装一个智能照明系统。针对那些正在使用的灯光,我们可以换掉配电箱中的元件和照明开关就可以达到智能控制的目的。如今的智能照明技术早已经十分完善,具有十分完善的功能,因此可以大大降低照明系统的能耗。同时增加回路,达到更多的照明模式的选择。室外照明宜采用时间及照度控制方式,有条件的地区,室内照明可采用太阳能光伏照明。

2.3电梯的节能改造措施

随着电梯技术的发展,现在出现了一种新兴技术,即为“有源能量回馈器”。这种技术能够将电梯运行过程中的动能转换为电能,从而被电网利用。这种技术只需要在安装好的电梯中的变频器中增加一套能源回馈设备就可以实现电梯能源的回收再利用。

2.4其他措施

此外还有很多可以实现节能的改造手段,比如将传统的燃油锅炉替换成新型锅炉。将传统的污水处理装置替换成为无动力装置。将直供电源替换成能源蓄冷能源。将雨水收集进行再利用。通过上述改造手段,不仅改造的方法比较简单,而且能够有效降低能源的消耗,达到节能的目的。除此之外,我们还可以使用软件来对能源进行管理,有效提高节能效果。比如安装能源计量计费系统,这样我们就可以通过一系列的检测仪表来对各种能源消耗进行一个实时监控。

3结束语

我国是一个巨大的能源消耗大国,在经济发展的阶段,我们正面临着经济发展和能源极具匮乏的境遇中。如果坚持着传统的发展观念,导致能源的大量消耗,最终很难实现经济的快速发展。因此,我们必须从可持续发展的战略出发,尽可能减少建筑中不可再生能源的消耗,减少对环境的污染。

参考文献

关于医院中央空调节能的研究 篇6

【关键词】医院;中央空调系统;节能措施

新时代是节能环保时代,医疗卫生系统要积极融入节能环境中,做好空调节能改造,从而获得较好的经济效益与环境效益。参照相关统计,医疗系统中,空调系统与冷热源系统的能耗占整个医疗系统能耗的50%,其中空调机组能耗占据比例的43%,必须通过控制中央空调能耗,达到节能环保的目的。

一、中央空调系统的节能技术

1、供回水输配系统

此系统主体结构为:保温系统、阀门、管道。其节能运转要采用以下技术:第一,加大巡查力度,控制水体滴漏现象;第二,做好保温工作。把握好关键部件的保温,例如:异形件保温。第三,维持冷热均衡,将水力平衡阀安装在各个楼层以及相同楼层的内外区间。第四,将水温传感器安装于供水总管道,发挥对水温的监测功能。

2、空调冷热源系统

在整个的中央空调系统中,空调冷热源系统耗能量较大,占据总能耗的一半以上,所以,节能控制势必要以空调冷热源系统节能控制为核心,其内部耗能设备包括:冷冻水泵、冷却系统、离心式冷水机组等。科学控制这些设备的能耗,具体采用以下技术措施:第一,变频调速技术。参照负荷需求来对应科学调整水泵转速和运行台数,负荷需求大时,增加水泵转速或运行台数,提高其运行功率。第二,控制循环水泵能耗,高区系统选择高性能换热设备,达到压力转换的目的。第三,安装BKS中央空调管理专家系统,一方面确保制冷机房中的各项设备有机协调运作;另一方面达到对空调系统和室内外温差的有效检测,使空调实现在最佳工况点工作。

3、空调末端系统

为了最大程度上发挥BKS专家系统的功能和作用,可以将温控开关安装在空调末端系统,并对应做好以下工作:第一,参照房间负荷大小来安装电动二通阀,达到水量调控的目的;第二,及时清理空调,例如:保持过滤网的畅通;第三,采用空调热回收机组,实现冷量、热量之间的相互转换,其中要尽可能地采用自然冷量。

4、水系统的节能技术

(1)空调主机节能

将空调主机同自控系统之间建立连接关系,并引入变频主机处理技术,为了满足医院全年制冷、制热需求,可以对空调机组做出科学的规划与调整,例如:采用离心式冷水机组充当主制冷机,螺杆机为次要附加制冷机,这样就可以根据不同季节温度的变化来对制冷机的运转做出调整,例如:夏季,主要启动离心制冷机,相反,冬季则可以关闭离心机,只开启螺杆机,从而达到节能环保的目标。

(2)空调水泵的节能技术

空调水泵的能耗量较大,通常占据整个空调系统的20%以上,因此,医院要加大对空调水泵系统的节能改造。第一,引入大温差系统。通常情况下,空调冷冻水流量下降,对应的电能耗也会降低,最终实现节能目标。多数空调中,选择2-3摄氏度的供回水温差,对此,可以提高此温度到5摄氏度,从而控制水流量,仅为正常流量的一半,也能极大地控制水泵能耗量。第二,采用变频水泵。变频水泵具有变频水量调节功能,能够根据外界温度与负荷大小来灵活调整水量,对此,就要对医院全年冷热负荷的均值做出估算,进而通过水量调节来控制能耗。第三,冷却水系统的节能设计。通常为了达到节能降耗的目标,可以对空调冷却水系统进行特殊设计,形成闭式循环系统,以此来控制冷却水泵的能耗,达到节能环保的目标。第四,高水泵效率。空调水泵的运行状态点关系到水泵整体的工作效率,同样的输送流体,如果扩大输入功率,则会影响水泵效率,从而导致能耗的浪费。所以,在实际的空调系统设计与安装过程中,必须把握好水泵的型号、规格,在确保其高质量运行状态下,要达到水泵高效率状态点的需求,从而实现节能运转。

5、冷凝水的合理利用

空调系统运行过程中常出现凝结水,如果直接排放就造成了资源的浪费,对此,可以将冷却系统安装在空调工程裙楼中,凝结水通过自流的方式被冷却系统所回收,这样不仅达到了对冷却系统中水体的补给,也控制了其回水的温度,无需额外获取冷却水,达到了节能环保的目标。

6、科学规划、分区节能

医院应该根据不同功能区的空间大小、人流流动量等来调整空调温度供应,例如:人流较大的大空间室内则应提高空调运行水平,相反,较小的医务空间,例如:医办室、治疗室等则要在不同季节适度地调控空调温度,夏季可以加大冷风供应量,冬季则可以适度地控制空调开放程度。一些特殊的医疗设备区,例如:磁共振设备区、CT区等,因为这些设备在运行过程中要释放出大量的热,为了达到节能环保的目标,就要先对设备的发热量进行计算、估算,再在此基础上调整空调设备的制冷量与发热量,减少空调不必要的冷热排放。中央空调系统的运行规律体现在:制冷温度<23℃时,温度每降低1℃,对应的能耗则上升14%,相反,制热温度>20℃时,温度每提升1℃,能耗则会上升7%。根据这组数据,医院就要对不同的功能分区的温度进行有区分地对待,根据不区域空间的功能、大小等来规划内部空调的布置,并科学确定相关的参数,例如:设计参数、负荷参数等。在保证各个空间内享受到应用空调服务的基础上,来控制其能耗。同时,医院还应引入净化空调系统,及时清理并净化空调系统,维持其处于清洁运行状态,控制不良因素的干扰,不仅能提高空调运行效率,也能达到节能环保的目标。此外,为了达到真正的节能目标,医院还要注意室外通风与室内中央空调的同步工作,在空调停运时,可以通过开窗户、开门等方式来达到降温、通风的目标,这样不仅控制了空调的使用,达到了节能效果,同时,也有利于病房或整个医院空间处于通风状态,控制热交换现象。

总结

医院中央空调节能技术的采用不仅能够有效节约医院能源资源,也能降低医院运行的成本,医院应该实施功能分区划分,科学布设空调系统,提高各类系统的节能效果,重点从水系统,主机系统等方面加以把握,从整体上达到节能控制的目标。

参考文献

[1]鲁晶,彭承琳,牟帮易.现代医院中央空调节能技术的应用[J].中国医疗器械信息,2012,(10).

[2]李玉街.智能模糊控制技术在中央空调节能控制中的应用[M].中国建筑工业出版社,2012.

浅谈医院建筑的暖通节能设计 篇7

本文对医院建筑的能耗特点进行了分析, 并从暖通设计的角度提出了若干节能措施。

一、医院建筑的能耗特点

医院空调通风系统和一般公共建筑的空调通风系统相比, 具有三个特点:强调空气的净化;严格控制建筑物内的压力梯度和风速;确保医疗上必需的温度和湿度。医院由于其功能的特殊性, 要求能源的供应必须具备高保障性和高品质。

(一) 医院所用的能源形式繁多

医院所用的能源形式繁多, 有冷、热、电、汽、燃气或燃油。医院一般都设有蒸汽锅炉, 主要为医疗中心、厨房、洗衣房、冬季加热、空调加湿等提供蒸汽;医院的手术室、重症监护室、中心供应的无菌存放区等需设净化空调系统;医院为手术室、病房等配备专用的医用气体;医院的透析、制剂等需要纯净水;医院的医技科室设有大型医疗设备, 这些设备往往能耗高、散热量大。

(二) 医院各种医疗设备要求多样

医院的各种医疗设备使用规律多样, 且运行时间长, 要求控制灵活、各种能源供应不能间断。医院要求两路供电, 并配备应急电源。有的设备每日24小时、全年365天都运行, 有的设备定时运行;有的设备则在发生应急情况 (如夜间急诊、手术等) 时运行。

(三) 医院是能耗大户

据有关统计, 医院的能耗是一般办公建筑的1.6~2倍。主要原因在于:

1. 现代化医院大型医疗设备数量多。

某些设备安装功率较大, 虽然设备自身用电时间短, 但其保障系统 (空调、不间断电源) 的能耗较高。为了设备短短几小时的运行, 保障系统要处于长时间的运行和待机状态, 使其能耗远远高于医疗设备系统本身的能耗。

2. 医院建筑往往内区面积大, 洁净手术部面积大且洁净级别高;

而且产房、婴儿室、灼伤病房、手术部、ICU、检查室、病房间等要求提前开始和延迟结束供热。

3. 传染病房、产科手术室等房间的空调必须采用全新风方式运行;

检验科、病理科通常设有大排风量的通风柜, 新风量相应也要加大。这些因素导致了新风冷负荷的增大, 同时排风能耗也相应的增大了。

二、暖通设计中的节能措施

首先, 节能绝不能以降低使用要求和恶化环境为代价。节能是有底线的:1.节能必须服从于建筑安全 (防火、防毒、防尘) 要求;2.节能不能以牺牲健康为代价, 医院建筑中常见的有害于健康的污染物包括臭气、蒸汽、有害气体、粉尘、致病微生物等, 必须消耗一定的能源来保证建筑内的空气质量;3.节能不能损害医疗设备的功能及其保障系统;4.保证室内温度、湿度, 节能不能牺牲舒适度。

(一) 在施工图设计阶段必须对医院所有房间进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算及综合考虑

医院通常有住院楼、门诊医技楼、行政办公楼等多个建筑单体。每个单体在使用时间及冷负荷峰值出现时刻上均不相同 (一般来说, 住院楼一周7天24小时工作制, 门诊医技楼一周7天8小时工作制, 行政办公楼一周5天8小时工作制) 。充分考虑医院的使用规律, 做出空调季、过渡季、非空调季 (洁净手术部等非空调季仍需供冷) 在24小时内的负荷变化分析图, 确定空调的最大和最小负荷。精确的冷、热负荷计算, 可以避免冷、热源设备选择过大而造成日后冷、热源设备长期低负荷运行, 能耗过高。

(二) 合理设计新风量

由于新风负荷占空调总负荷的30%~40%, 控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。空调季的最小新风量除了要满足《公共建筑节能设计标准》 (GB50189-2005) 和《医院洁净手术部建筑技术规范》 (GB50333-2002) 中的规定外, 还应不小于补偿排风和保持室内正压所需新风量。

另外, 有以下两点需要特别说明:1.住院楼病房间的新风量取值, 大部分设计都采取1病1陪的做法。从实际情况来看, 不同类型的病房新风量标准并不相同。有关资料显示, 普通成人病房经加权平均后, 每个床位按1/3~1/2个陪护人员考虑比较合适 (不同级别的医院对陪护人员的要求不同, 设计时应详细调研) ;对婴幼儿病房可考虑每个床位1个陪护人员;传染病房可不考虑陪护人员。2.据医院方面的统计, 在门诊医技楼的挂号付费区和候诊区, 病员高峰期通常出现在上午7点至10点和下午1点至4点这两个时间段。其余时段, 病员的数量相对较少, 甚至低谷时的人员密度只有高峰时10%左右。因此, 可以在这些区域设置CO2浓度传感器, 在不影响医院合理压差及气流流向的前提下, 通过CO2浓度的大小来自动控制新风机组的新风供给量, 而这些区域的新风机组和排风机均需采用变频控制。

(三) 合理的系统设计

1. 主机的选择。

空调冷热源方案的选择首先应考虑空调工程的使用性质和具体使用要求, 然后因地制宜, 全面分析 (初投资、年运行费用、维护保养费、能源供应、环境影响等因素) , 综合评价。电驱动水冷式冷水机组加蒸汽锅炉的方案在电力允许的前提下应是较合理的方案。冷水机组技术成熟, 运行可靠, 制冷效率高, 使用寿命长。而且, 采用电驱动水冷式冷水机组为采用大温差空调水系统创造了条件。在机组的配置上, 应该根据负荷变化分析图配置一台小容量机组, 以适应夜间及过渡季节部分负荷的需求。在一般情况下, 小容量多机头螺杆式机组的配置, 使机组在过渡季节的夜间亦能处于最佳的工作状态。

2. 水系统的设计。

医院的建筑单体通常有若干个。如果是规模较大的医院, 单体可能会比较分散且单体的建筑面积都比较大, 这时冷冻水系统应采取二次泵系统。一次泵以恒定的流量通过冷水机组, 使其发挥最大恒定的传热效率;二次泵根据用户的性质和远近分别配置不同扬程的变频泵, 做到扬程不短缺, 不过剩, 获得最佳输送效率。大型医院在经济比较合理时, 一、二次泵均可采用变频控制。

3. 风系统的设计。

当前的医院建筑, 不可避免地存在着大面积的内区。有些重要的医技房间和诊疗房间则必须设置在内区。目前医院最常见的空调形式是风机盘管系统加独立新风系统, 在机房面积和层高允许的条件下, 应该把内区和外区的新风系统分设, 不但调节控制方便, 而且在过渡季及冬季, 可以利用室外新风, 消除内区的余热, 达到节能的目的。此时内区新风应采用简易变风量系统。

4. 合理的能量回收利用

(1) 冷凝热量的回收。水冷式冷水机组产生的大量冷凝热, 一般是由冷却水通过水泵、冷凝器、冷却塔组成的开式回路排放到大气中。为了保证冷水机组的COP值, 冷却水温不会很高, 但水量通常很大, 这是个低温热源。如果这部分热量不加以利用而排放到大气中, 既是能量损失, 又会污染环境。住院楼的病房间通常需要24小时的生活热水供应, 这时可以考虑选用热回收型冷水机组, 利用冷凝热作为热水制备的预热热源, 再另设辅助加热设施以达到热水的设计供水温度 (见图1) 。

(2) 排风能量的回收。医院的排风系统多, 排风量大, 回收排风系统的能量有明显的节能效果。当室内排风的焓值低于室外新风的焓值时, 可以回收排风中的冷量预冷新风;当室内排风的焓值高于室外新风的焓值时, 可以回收排风中的热量预热新风。该装置只在空调系统取最小新风量时才启用, 其余时段应让新风旁通不进行热交换, 直接导入系统。当采用全热换热器时, 为防止交叉感染, 设备选用与设计时应注意选用细菌转移率低的设备, 并将全热换热器设置在最终过滤器的上游侧, 保证排风不混入新风中 (见图2) 。对于那些室内带有严重污染物质的排风, 宜采用液体循环式热回收装置回收能量。

(3) 内区热量的回收。大型医院建筑单层面积大, 形成了内区、外区和周边区。内区四季无围护结构冷、热负荷, 但有人员、灯光、发热设备等, 因此全年均有余热, 即有冷负荷。在北方地区, 回收内区热量可以采用水环热泵系统, 将内区的热量转移到周边区。另外, 内区热量还可以利用双管束冷凝器冷水机组进行回收 (见图3) 。系统中的蒸发器供出的冷冻水供内区盘管使用, 对内区供冷。在冬季, 双管束冷凝器中一部分管束加热的水供给周边区的盘管, 对周边区供暖。如果还有多余热量可以通过另一管束及冷却塔排到大气中去;在夏季, 系统按常规方式运行, 即蒸发器的冷冻水向内区供冷, 冷凝热量全部通过冷却塔排入大气。

5. 其他节能措施

(1) 住院楼病房间风机盘管采用无刷直流电机 (下简称“DC电机”) 替代传统的单相交流异步电机 (下简称“AC电机”) 。DC电机与AC电机相比, 具有节能性好、调速性能好、噪声低、故障率低、寿命长等优点。虽然采用DC电机提高了采购成本, 但是考虑到病房间风机盘管为24小时运行, 用户一般不到一年时间, 就可以通过减少能耗费得到补偿。而DC电机噪声低的优点则可以为病房间提供安静的环境。

(2) 大型医院的门诊楼大厅都比较高, 往往挑空三、四层。在夏季, 采用分层空调方式, 只保证下部人员活动区的舒适性, 上部区域设机械排风带走热量, 可减少空调机组的风量和冷量。

(3) 洁净手术部净化空调使用二次回风处理过程来代替再热过程, 避免冷热抵消的现象, 以节约能源。新风机组采用变频风机, 保证各手术室净化循环空调机组的新风量在冬夏季工作班运行模式按设计工况新风量运行;在非工作模式按维持手术室正压状态所需的最小新风量运行;在过渡季工作运行模式按最大新风量运行。

三、结束语

随着我国医疗事业的蓬勃发展, 医院建筑能耗大的问题将越来越突出。这不仅给能源、环保带来巨大的压力, 也给医院的经营者、广大的就医者带来不小的经济负担。在方案与设计阶段打好基础, 可以从开始阶段就降低了医院的建筑能耗与有关的投资。只有精心设计、用心管理, 用科学的方法周密地组织与实施, 才能把节能工作落到实处, 才能创建一个节约型的社会。

摘要:当前, 医院建筑能耗偏大的问题日渐被关注。如何降低医院建筑的能耗, 是一项关系到医院可持续发展的重要课题。本文阐述了医院建筑的能耗特点, 并从暖通设计的角度介绍了若干项可行有效的节能措施。

关键词:医院建筑,节能措施,能量回收

参考文献

[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].中国建筑工业出版社, 2008年第二版

谈医院建筑节能改造的两个方向 篇8

一、应用末端的节能改造

在医院的能源使用方面, 电能占比最大, 其中, 空调系统、照明系统和医疗设备成为主要的耗能部分。

(一) 空调系统的主要改造措施

调节风量, 特别是新风风量。由于新风负荷占建筑物总负荷的20%~30%, 控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。在原有的空调设备基础上, 适当地加装变频器来进行风量的调节, 可以有效降低空调系统的能耗。同时, 这样的改造工程相对简单, 承担的风险也相对较小, 是目前常见的改造形式。

提高风机的运行效率。空调过滤系统很容易积尘, 所以要将原来精度较低的压差开关换成精度更高的压差传感器, 实时观测, 将原来的积尘报警改为积尘预防。通过过滤网的压差增减趋势来判断过滤网的积尘程度, 提前预判过滤的堵塞程度, 早一步加以清洗, 保证空调系统运行效率。这样的改造, 简单易行, 效果很好。

对于空调系统的能源媒介——水, 也可以通过变频调节水流量来进行节能。和风机系统一样, 在系统循环水泵上加装变频器, 可达到节能的效果。同时, 对于多台冷热源主机, 进行有效的“使用台数控制”, 根据末端的使用负荷情况进行调节, 让使用中的机组都能达到其最大的使用效率。

对现有舒适性空调控制系统进行升级改造, 使其成为智能化的综合控制系统, 其控制目的不仅仅是满足医院普通区域的舒适度或净化区域的洁净度, 而是进一步对空调的能耗进行综合控制。改造控制系统也较为方便, 只需更换控制器和控制软件, 甚至只需升级控制软件即可。

(二) 照明系统的主要改造措施

更换灯具中的灯管, 在改造中较易实现。比如用T5灯管替代T8, 如果条件允许, 可以采用LED灯具, 节能效果更加明显。

加装智能灯光调节系统。对于已经使用的灯光系统, 只需要更换配电柜内的元器件和照明开关, 即可实现对照明系统的智能控制。目前智能照明技术已经非常成熟, 具备了一系列完整的功能, 可以大幅降低照明系统的使用能耗。

(三) 电梯的节能改造措施

随着电梯技术的发展, 目前有一种被称为“有源能量回馈器”的新型技术, 它将电梯的动能转变成电能, 回馈到外电网再生利用。对于安装好的电梯, 在电梯变频器上外接一套有源能量回馈装置, 即可使电梯节约能耗约25%~40%。

(四) 其他措施

此外还有很多可以实现节能的改造手段, 比如用热泵型锅炉替代燃油型锅炉;用无动力污水处理装置替换传统装置;用能源蓄冷技术替代直供能源;雨水收集再利用技术等等。

通过上述改造手段, 在改造相对较为方便的同时达到了节能的目标, 另外, 还可通过对能源使用的软件管理, 进一步提高节能效果。比如安装能源计量计费系统, 通过安装电能表、热量表、冷量表、水流量表等检测仪表, 配合监控系统。

对于有条件的医院, 还可以通过能源的模拟计费来控制各个部门的能源使用, 同时聘请专业的合同能源管理公司进行能源管理, 医院既能减少初期投入, 又能在今后的使用中得到节能的回报, 这也是目前医院节能改造的常见方式。

上述医院节能改造措施, 安装相对容易, 改造风险相对较小, 都是较为可行的末端能源控制手段。

二、能源供应方式的改变

国务院办公厅在2013年1月23日发布了《能源发展“十二五”规划》, 提出“要以分布式能源、智能电网、新能源汽车供能设施为重点, 大力推广新型供能方式, 提高能源综合利用效率, 促进战略性新兴产业发展, 推动能源生产和利用方式变革”。

医院作为耗能大户, 为分布式能源系统提供了很好的应用平台, 目前我国大力推广的分布式能源系统主要为天然气冷热电三联供系统。

冷热电三联供系统相当于小型热电厂, 以天然气为一次能源梯级利用, 1000℃以上的高温热能被用来发电, 300℃~500℃的中温热能用以驱动吸收式制冷机, 200℃以下热能用来供热和提供生活热水。采用天然气为主要能源替换原有煤电和燃油, 可以大幅减少碳排放, 同时, 冷热电三联供的能源效率更高, 并且其发电时, 还可以将发电余热回收, 循环利用。专家指出, 同样供应30份电和55份热, 采用分布式能源仅需要100份天然气, 而采用传统能源系统则需要125份天然气。若计算集中供能的传输损失, 分布式能源系统最高节能42%。

对于医院的节能改造, 如果用分布式能源系统替换原有的煤电加燃油的系统, 从根本上改变医院的能源构造模式, 可大幅提升医院的社会形象。从经济角度来说, 目前, 冷热电三联供系统初装价格为每千瓦5000元左右, 一栋15层的建筑约花费600万元左右。看似需要进行较大投资, 但是目前我国非常鼓励这种新能源项目的建设, 国家和各地政府已经制定了许多优惠政策和补贴方式。以上海为例, 《上海市分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法》指出:“对年平均能源综合利用效率达到70%的分布式供能系统项目单位给予一定的设备投资补贴。其中, 年平均能源综合利用效率达到70% (含) ~75%的项目, 补贴标准为3000元/千瓦;年平均能源综合利用效率达到75% (含) ~80%的项目, 补贴标准为3500元/千瓦;年平均能源综合利用效率达到80% (含) 以上的项目, 补贴标准为4000元/千瓦。”

在得到了政府的补贴后, 初期的改造投资将大幅减少, 而其改造之后产生的经济效益和社会效益将是非常巨大的。从改造的难度和风险来说, 对于有改造条件的医院, 可以在保持原有系统的情况下, 选址新建一套分布式能源系统, 待系统调试上线后, 通过并网更换, 一次性或者分步替换掉原有的能源供应网, 最终形成分布式能源供应为主、商业用能源为辅的模式。

不过, 需要指出的是, 医院内的医疗器械大多为精密设备, 对用电的各项参数如电压、频率等都有严格的要求, 而目前的冷热电联产供给电力的质量还难以保证, 所以医院内医疗设备的用电必须仍然采用原有的国家电网主要供电和辅助柴油发电机应急的模式。

医院建筑节能 篇9

1 医院及建筑基本情况

湖南某大型地市级医院是一所已有百年历史的国家三级甲等综合医院, 是当地医疗急救、科研教学、康复保健中心。医院分设中心医院、南院和北院三个医疗区。医院现有总资产14亿元, 开放床位2209张, 在职职工2816人。

该医院的三个医疗区主要建筑物有门诊楼、住院楼、附楼等共6栋, 相应层数和建筑面积参见表1。

2 医院能耗分析

现场调研表明, 该医院2010~2012年外购能源主要以电力为主, 其次是燃煤和自来水, 参见图1。

由图1可见, 在三年时间里, 电力折算等价值标准煤占能源消耗的83%左右。而电力消耗主要包括空调、电梯、照明以及其他用能设备。由于电力能耗占比达高达83%, 以下着重统计并分析各种电力能耗情况。

2.1 空调能耗

医院空调系统较为复杂。门诊楼、住院楼各设有独立的中央空调系统, 其中, 中心医院现有主机9台, 南院12台, 北院8台, 且大厅与过道采用的是全新风空调系统, 病房采用的是风机盘管加新风空调系统, 而手术室与ICU护理专区等洁净区设独立洁净中央空调系统。由于南院计量数据比较翔实, 以南院为例, 其空调所用电量情况详见表2。

由表2可知南院空调用电量近三年变化不大, 其平均值为57.5%, 因为南院同中心医院以及北院用能情况基本相同, 且中心医院与北院由于计量数据不全, 所以根据南院数据以及在中心医院和北院的实际调查情况, 可以得出该医院空调年总用电量为1264.1万kwh, 约占总耗电量的57.6%。

2.2 照明用电

照明电耗按公式 (1) 计算。

日电耗量=∑ (每个灯具功率·该灯具数量·该灯具每天用电时间)

年电耗量=日电耗量·365天 (1)

所需原始数据通过蹲点、问卷调查的方式得到。计算结果见表3。

可见照明年用电量占总用电量比例为28.1%。

2.3 电梯能耗

电梯的年能耗可按公式 (2) 计算。

式中:

E——电梯使用一年的能耗, 单位为千瓦小时每年 (KW·h/年) ;

K1——驱动系统系数;

K1=1.6 (交流调压调速驱动系统时)

K1=1.0 (VVVF驱动系统时)

K1=0.6 (带能量反馈的VVVF驱动系统时) K2——平均运行距离系数;

K2=1.0 (2层时)

K2=0.5 (单梯或两台电梯并联且多于2层时)

K2=0.3 (3台及以上的电梯群控时)

K3——轿内平均荷载系数, K3=0.35;

H——最大运行距离, 单位为米 (m) ;

F——年启动次数, 一般在100000到300000之间;

P——电梯的额定功率, 单位为千瓦 (kw) ;

V——额定速度, 单位为米每秒 (m/s) ;

E——年内的待机总能耗, 单位为千瓦小时每年 (kw·h/年) 。

根据现场调查, K1取1.0, K2取0.3, H为层数与层高的乘积, F取600000, V取1.8m/s。医院现有电梯58台, 计算出年平均耗电量为1342422.6 kw·h, 占年总电耗的比例为6.1%。

2.4 其他用电

医院其他用电消耗包括医院医疗设备用电、基建用电等, 其值等于总用电量扣除空调、照明、电梯用电之和, 即179.3万kw·h, 占总用电量的比例为8.2%。

根据医院2012年用电量统计得到图2。

3 医院节能潜力分析与节能改造措施

医院能耗分析表明, 医院能耗以电力为主, 而电力消耗又以空调、照明和电梯为主, 因此, 医院节能的主要潜力在空调、照明和电梯用电。

3.1 空调系统

能耗分析表明, 医院空调能耗占总电力能耗的57.6%, 应为医院节能改造的重点。

(1) 主机

三个医疗区采用的中央空调主机均为风冷螺杆式热泵机组, 中心医院现有主机9台, 南院12台, 北院8台。根据现场试验, 中心医院机相邻的两台机组无法同时启动, 主机供回水温度远高于设计温度, 系统COP与设计参数相差较远, 从而导致能耗过高。根据现场调研和测试分析, 主要原因是机组周围建有过高的围墙, 使得机组工作时排出的热量不能快速被空气带走, 造成散热效果差。建议院拆除机组周围的围墙, 改善机组周围的热环境, 提高机组的运行效率。此外, 中心医院旧楼和南院冰蓄冷设备暂停使用, 造成设备闲置和电费增加。因此, 应开启冰蓄冷机组, 利用峰谷电价差, 节约电费。

(2) 空调系统形式

由于新风负荷占建筑物总负荷的20%~30%, 控制和正确使用新风量是空调最有效的节能措施之一。而医院的住院楼大厅和过道的空调系统采用的是全新风形式, 造成能源的极大浪费, 可考虑对其增加排风热回收或增加回风系统的节能改造。

(3) 空调末端

三个医疗区现有新风机组186台, 风机盘管2446台, 数量较多。根据现场实测计算, 新风机组工作效率偏低, 造成能量损失, 从而增加了耗能。建议定期清洗、维护和保养新风机组和风机盘管, 提高机组的换热效率。

(4) 围护结构

房间内冷热量的损失是通过房间的墙体、门窗等传递出去的, 改善玻璃的隔热性能可以直接有效地减少建筑物的空调负荷。医院的大量玻璃幕墙的存在, 增大了窗墙比和空调负荷, 部分建筑热桥外墙和架空楼板不能满足《公共建筑节能设计标准》规定的传热系数限值要求, 可对墙体、门窗和幕墙进行隔热保温改造;医院的大楼厅门、走廊门未安装风幕或者其他隔热措施, 造成冷热量流失, 导致空调系统耗电增加, 应加装风幕以减少冷热量流失。

综合以上空调节能改造措施, 预计节电率可达20%~30%。

3.2 照明系统

根据统计, 该医院使用灯具为64411盏, 照明系统总功率约1465千瓦, 现有灯具主要使用的是耗电高的T5、T8等传统灯具。根据照明系统亮灯时间按照不同区域、不同功能分别计算, 照明系统的年耗电量约为617.1万度, 占医院总用电的28.1%, 节能空间很大。可通过采用高效节能照明产品和优化照明控制方式等措施, 达到照明节能的目的。根据现场实际照明要求, 可以第四代光源——LED日光灯实施安装替换。预计用LED灯具替换以后照明节能率可达60%以上。

3.3 电梯系统

三个医疗区现有电梯58台, 采用的制动方式是电阻制动, 产生的热量需要空调、排风扇等设备散热。可通过加装电梯电能回馈装置, 替代制动电阻运行。电梯机房的发热电阻可停止工作, 同时将利用制动电阻制动散热浪费的能源进行回收利用, 把电能反馈回电网, 再生利用, 以此达到电能回馈的目的, 有效节省电能。经过电梯能量回馈装置逆变后, 直接回馈到局域电网供电梯及其他周边设备使用, 直接节能率在25%~45%。

3.4 其他

为节约医院病房的热水用量, 将普通花洒改用节水型沐浴花洒, 可节约热水15%。此外, 在医院未安装节水器具的公用场所安装感应式或是点式水龙头, 以节省用水和避免长流水现象, 此措施可以节约15%的自来水用水量。

4 结论与建议

医院是能耗大户, 是公共建筑节能改造的重点和难点[3,4]。本文以以湖南某大型综合医院为例, 经调研、测试、计算和分析, 有如下结论和建议

(1) 医院能耗量大, 且以电耗为主, 而电耗又以空调、照明和电梯耗电为主, 其中空调电耗占50%以上。因此, 医院的节能改造应以空调、照明和电梯为主, 尤其是空调系统, 节能改造潜力最大。

(2) 导致空调能耗增高的主要原因有:主机散热效果差、空调系统形式不合理、维护结构保温隔热性能差。因此, 建议医院拆除机组周围的围墙, 改善机组周围的热环境, 提高主机的运行效率;采用内遮阳等措施增强玻璃的保温隔热性能;对住院楼大厅和过道的空调系统增加排风热回收或回风系统, 以降低空调系统的新风负荷。

(3) 加装电梯电能回馈装置, 替代制动电阻运行。把电能反馈回电网, 再生利用, 以此达到电能回馈的目的, 有效节省电能。

(4) 用LED日光灯替换现有灯具。医院现有灯具主要使用的是T5、T8等传统灯具, 耗电大。低效光源由高效光源取代后, 在照度相同的条件下可以获得明显的节电效果。

(5) 安装节水器具。在医院病房等未安装节水器具的公共场所安装节水器具, 以节省用水量。

摘要:以某大型综合医院为例, 基于现场调研和测试, 分析了医院的能耗结构和特点, 明确了医院的节能改造的重点应是空调、照明和电梯系统, 并提出了相应的节能改造措施为空调系统和维护结构的综合改造、LED灯具替换以及加装电梯电能回馈装置。

关键词:医院,建筑能耗,节能措施

参考文献

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[2]匡胜严, 傅立新.医院中建筑及空调节能技术应用[J].建筑节能, 2009年12期.

[3]卫彦, 李兴盛.综合性医院建筑的节能探讨[J].粉煤灰综合利用, 2011年02期.

医院建筑节能 篇10

1 医院高层建筑暖通空调节能的意义分析

在高层建筑中, 暖通空调各系统在医院高层建筑的一次投资和运行费用中占有极其重要的位置。由于医院高层建筑设备多而且分散, 能耗在建筑总能耗的比例大, 从大面积广场、摩天大楼到建筑物群, 冷源系统的制冷设备与末端空调设备的差距正逐步扩大, 冷源冷负荷的供给与末端冷负荷的需求之间能量匹配的矛盾越来越明显。

2 医院高层建筑暖通空调节能的技术

为保证建筑的舒适性要求, 当前我国暖通空调系统从设计到运行均考虑较大的冷负荷余量, 从而造成医院高层建筑运行成本居高不下, 暖通空调系统的运行效率普遍偏低。在当前的节能技术中, 当前多要求重复使用空调系统中的材料, 包括密封材料、保温材料、胶粘剂、管道等。同时在进行耗能计算时, 除了计算暖通机的能耗外, 还要考虑辅助设备的能耗, 应考虑全年内建筑实际负荷变化及没备非标准状况下的效率。对于暖通空调系统所维护的室内环境效果, 包括热、湿环境、声环境、空气环境等主要通过暖通空调参数来评价。

3 医院高层建筑的暖通空调节能的技术案例分析

3.1 工程概况

某某医院的门诊大楼建筑面积13822m2, 地下一层采用风机盘管加新风空调系统, 整个新风系统由2台新风空调机组组成, 空调机组均选用上海开利空调设备公司生产的39F空调机组。地上四层整个暖通空调系统由9台组合空调机组组成, 该空调机组选用上海开利空调设备公司生产的39F空调机组。

3.2 系统设计

由于本地区年温差较大, 良好的自动控制手段既可以保证舒适的环境, 降低能耗, 因此精心设计空调自控系统非常重要。我们选择了非常先进的高效能、集成化的BMS系统, 该系统适用于大楼的建筑特点及先进的控制和管理要求。在节能技术措施中, 主要如下:

3.2.1 夜间循环程序

分别设定低温极限和高温极限, 在凉爽季节, 夜间只送新风, 以节约空调能耗。同时按采样温度决定是否发出“供热”或“制冷”命令, 实现加热循环控制或冷却循环控制。

3.2.2 负荷间隙运行

在满足舒适性要求的极限范围内, 通过固定周期性或可变周期性间隙运行某些设备来减少设备开启时间;同时按实测温度和负荷确定循环周期与分断时间, 减少能耗。

3.2.3 合理利用新风

新风能耗在空调中占有很大比例, 为满足医院内的环境要求, 每人又必须保证一定的新风量, 而门诊楼内人数变化很大, 在室内设置二氧化碳传感器, 自动控制新风门, 保证室内空气的新鲜度。

3.2.4 最佳启动

冬季室外温度较低或夏季室外温度较高, 在门诊大楼上班前进行室内预冷预热时, 将新风阀全部关闭;在保证人员进入时环境舒适的前提下, 提前时间最短为最佳启动时间。而在过渡季节早晨, 由于新风温度适宜, 不用切断新风来预冷预热, 切断后反而会增加负荷。

3.2.5 合理设置设定参数

夏季适当提高室内温度设定时, 冬季适当降低室内温度设定值。也需要可根据用户的需求适时地调整设备, 充分保证用户环境。合理的空调设计与控制系统完美地给合, 从而给医患双方创造一个舒适、节能、卫生的工作环境。

总之, 暖通空调系统控制对医院高层建筑节能至关重要, 医院高层建筑的暖通空调节能能促进医院的舒适性更强, 低能耗, 更加低成本的人工环境, 值得推广应用。

参考文献

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