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医院建筑绿色改造技术 安徽启金科技发展有限公司 1 医院能源系统节能综合评价体系与决策支持系统 医院能源系统分项计量改造 医院建筑绿色改造项目案例 医院能源系统能耗监测平台设计 目录 2 医院能源系统节能综合评价体系与决策支持系统 1 评价指标体系构建 国内目前还没有医院建筑运行管理的国家标准 由于现阶段国情因素 相关规范和标准的差异明显 而 绿色医院建筑评价标准 在运行评价上存在不足 针对医院建筑 设备和人员的特点 将评价重点放在 医院能源系统 和 运行管理 上 体系共含三个指标 即医院能源系统节能水平指标 医院能源系统表现指标和医院能源系统运营管理综合指标 2 节能水平指标 节能水平 该床位数区间医院平均全年总能耗 kwh m2 a 评价医院全年年综合能耗 kwh m2 a 医院单位建筑面积全年总能耗平均数及医院能源系统节能水平指标三位数 3 3 医院能源系统节能水平划分 床位数 I1得分 节能水平 评价 较低 全年单位面积能耗在所属气候区同规模医院建筑中处于较高水平 建议对医院进行深度的能源审计 查找导致医院能耗高的原因 中等 全年单位面积能耗在所属气候区同规模医院建筑中处于中等水平 建议根据医院具体需求进行节能改造和运行优化 较高 全年单位面积能耗在所属气候区同规模建筑中处于较低水平 医院节能工作成效较高 结合节能表现指标 寻找医院的节能潜力 4 调研显示 医院建筑能耗检测平台和楼宇自动化系统的装配和使用率很低 这导致真是准确的实时能耗数据难以获得 无法对医院建筑节能优化进行更深入的研究 各用能系统的运行缺乏科学调控 参数设定依赖技师经验 无法根据环境条件实时管控系统 系统出现故障时也难以及时发现 因此在节能变现里 将 分项计量 楼宇自动化 作为重点指标 4 医院能源系统节能表现指标结构 5 4 医院能源系统节能表现 节能表现共含11个指标 共计100分 定量分值占到63分 保证了指标的客观和严谨 因为全部指标来自对调研数据的分析和提炼 因此节能表现的得分可以客观 真实地体现一家医院用能系统运行节能的优劣 根据节能表现指标的得分情况 体系会给出医院系统节能上的评价和建议 评价 差 医院能源系统缺乏技能设置 易造成能源浪费 需要进行深度节能改造 中 医院能源系统实现了部分节能运行 建议依据医院现状 采取更多应用节能技术和节能策略 良 医院能源系统的节能措施较为完善 应用了较多节能技术和节能策略 优 医院能源系统的节能措施完善 有条件的医院可以考虑更多 更新的节能技术 6 4 运营管理综合指标 水平指标和节能表现指标都贴合实际 反映医院能源系统的运营现状 但单一的节能水平指标或节能表现指标都稍显片面 因此将两个指标结合在一起 综合考虑得到医院能源系统运营管理综合指标得分 将医院分为四个等级 评价 医院能源系统运营管理效率很低 必须进行节能改造 医院能源系统运营管理效率有待提高 建议进行节能改造 医院能源系统运营管理效率较高 结合医院实际 进行节能升级 医院能源系统运营管理效率很高 建议加强系统维护和行为节能 7 医院能源系统分项计量改造 为指导各地国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设 住房和城乡建设部组织有关专家 以我国现行相关标准为依据 在总结吸收国内已有能耗监测系统建设成果和经验基础上 制定了 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统 分项能耗数据采集技术导则 等系列导则 医院建筑由于功能区域复杂 人员密集 用能设备多 用能时间长等因素 能耗监测系统的建设智能借鉴 不能照搬建筑能耗监测系统 医院建筑相对于其他公共建筑 如宾馆 写字楼 学校等 其使用功能复杂 随着医疗技术的不断进步 诊疗设备的不断更新 附加服务的不断增加 医院的功能仍在进一步扩展 因此 医院建筑成为公共建筑中能耗最高的建筑类型 如何提高医院各类能源的效率 推进医院能源管理和节能改造工作 成为当前形势下医院迫切需要落实的任务 而医院管理水平 使用方式的科学性和节能改造的前后效果 均需要具体的数据做出科学而准确的评判和验证 显然 能源监测系统是医院实行能源有效管理的必要条件 为指导医院建筑能耗监管系统的建设 统一能耗数据分类 分项及编码规则 相关单位依据 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统 分项能耗数据采集技术导则 等系列导则 借鉴高等学校校园建筑节能监管系统建设导则 结合医院建筑用能特点和现状 制定了 医院建筑能耗监管系统建设技术导则 试行稿 该导则给出了医院建筑能耗监管系统的建设内容及技术要求 适应于新建和改造的综合及专科医院建筑能耗监管系统的建设 8 1 用电分项能耗一级子项及编码 此表对其用电分项能耗分为照明插座用电 空调用电 动力用电 特殊区域用电共4项 每项下面又分若干一级子项 在实施中发现既有医院建筑存在的为题 1 用电分项能耗与一级子项对应关系模糊2 分区计量需求等级配置不明确 3 既有医院建筑能耗计量系统改造难度大 如血液病房 洁净手术部 ICU等 9 2 能耗计量模型及计量配置等级 能耗计量模型根据医院建筑用能类别 分类能耗数据采集指标主要有6项 包括耗电量 耗水量 耗蒸汽量 耗燃气量 集中供热耗热量 集中供冷耗冷量 分项电耗分类能耗中 耗电量应分为照明插座用电 动力用电2个基本分项 每个基本分项按建筑楼层及供电范围不同又分为多个配电箱子项 各子项可根据医院建筑用能系统的实际情况灵活再细分 其他分类能耗不应分项 怎么做呢 10 医院建筑分项电耗模型 配电柜 配电柜 急诊部 门诊部 住院部 医技科室 行政管理 院内生活用房 科研设施 教学设施 保障体系 照明插座配电柜 动力配电柜 照明插座配电箱 动力配电柜 地下m层照明插座配电箱 一层照明插座配电箱 n层照明插座配电箱 空气处理机组 电梯 独立空调冷热源系统 地下m层动力配电箱 一层动力配电箱 n动力配电箱 室内照明用电 室内插座用电 通风机 排气扇 风机盘管或分体式空调 电加热器 电加湿器 空调主机 大功率配电设备 大型医疗设备 风机 循环水泵 医院园区变电所 一级计量建筑类别 二级计量 三级计量 四级计量 11 医院建筑分项电耗模型 注明 1 保障系统含信息中心 洗衣房 锅炉房 动力站 生活热水系统 给水站房 污水处理站等 保障系统的动力配电柜分项能耗应按保障系统类别单独进行分类 2 院内生活用房含家属楼 厨房餐厅 游泳池 健身房等 3 上图中m n分别为某建筑的地下楼层数 地上楼层数 当单层建筑面积较大时 存在一个楼层设置有多少配电箱的情况 当单层建筑面积较小时 存在多个楼层共用一个配电箱的情况 三级计量应以实际为准 12 医院能源系统能耗监测平台设计 1 能耗监测平台网络架构建筑能耗监管系统指通过对建筑安装分类和分项能耗计量装置 采用远程传输等手段及时采集能耗数据 实现能耗在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的总称 其中分类能耗主要是按照能源种类划分进行采集和整理的能耗数据 如电 水等 分项能耗则是指所研究建筑消耗的各类能源按照其用途划分进行采集和整理的能耗数据 如 空调用电 动力用电 照明插座用电等 为了使医院能耗监测数据中心顺利运转 在对医院能耗数据中心建设过程中 采用数据采集 存储 应用 服务相分离的原则进行服务器设备架构 为了是能耗监测系统顺利运转 采用数据服务 应用 存储相分离的架构 降低管理维护成本 能耗监测系统将各种分类汇总数据保存下来 便于后期调阅和管理 能耗监测系统实时采集数据点的采集周期可任意设置 如30min 次 60min 次 120min 次等 能耗监测系统的硬件主要包括 能源数据计量设备 数据采集网关 数据传输网络 数据处理服务器 网络安全设备 系统软件调试主要包括 能源数据计量设备通讯调试 数据采集网关数据上传调试等 13 2 能耗监测平台功能建筑能耗监测管理平台建设过程 通过软件平台实现对医院试点区能耗的监测 事实上 操作与管理的节能是最直接 效果最明显的节能手段 好的管理模式可以为技术层面上的节能工作创造便利条件 主要体现在管理水平 日常管理理念 设备运行性能等 由于目前很多运行管理仅停留在设备正常启停的管理状态 对运行费用 设备运行性能 管理效益等尚未深入体会 因此 建立能耗监测管理平台过程中 以节能降耗 降低运行成本 提高管理质量为目的 通过搭建医院建筑能耗监测管理 最终实现以能耗监测与计量考核各运行维护班组的运行效益 通过能耗管理平台发放节能管理与优化运行的整体指令 充分发挥节能管理平台的主导作用 避免为建立平台而建平台的跟风做派 必要时 可将能耗管理平台的节能管理服务作为对各科室管理的又一考核指标 充分体现出能耗监测平台的节能管理在建筑优化运行过程中各责任主体的 责 权 利 责 运行管理者应以保证建筑设备系统的服务效果为己任 提倡节能降耗与优化运行时可作为节能运行的基本要求 权 合理分配管理者与运行操作者的权利范围 使每个操作执行者充分发挥自己的节能运行权利 以保障最终的节能效果为目的 充分发挥运行者的主观能动性 利 在保证各班组与操作管理者主体责任的基础条件下 确保各系统均处于优化运行状态 通过权力分配与责任到位的管理模式 充分实现节能所带来的利益收获 14 3 能耗监测平台设计 能耗监测平台设计应立足与技术先进性 稳定性和可靠性 系统功能的科学性和实用性 软硬件的成熟性 能够将分散在各个建筑区域中电量消耗 热量消耗 冷量消耗及水资源消耗数据等各类能耗系统数据进行采集 传输 并进行统一集中的分析管理 满足 节能型 研究所能源分析 管理的需要 并保证长远发展的兼容性 下面就能源监测平台几种通讯方式的优缺点作对比 15 医院建筑绿色改造项目案例 16 项目概况 吉林大学中日联谊医院是教育部 985 高校 吉林大学所属 国家卫生和计划生育委员会管的集医疗 教学 科研 预防 保健 康复为一体的大型现代化综合性三级甲等医院 建校60多年来 医院形成中心院区 新民院区 南湖院区 开运院区 空港院区五位一体的格局 总占地面积68 38万m2 建筑面积32万m2本项目建筑 结构等改造主要以吉林大学中日联谊医院3号住院楼为例 其总建筑面积为28386 60m2 其中地下建筑面积为3035 89m2 地上建筑面积25350 71m2 地上8层 地下1层 建筑高度为30 05 本项目涉及的改造有建筑改造 结构加固改造 电气系统改造 空调系统改造等 改造目标 吉林大学中日联谊医院部分建筑已建造十几年以上 存在布局及使用功能不合理 设施陈旧老化 围护结构保温效果不好 能源消耗较大等问题 为解决以上问题 吉林大学中日联谊医院通过对围护结构 电气系统 能耗分项计量等进行改造 对建筑结构进行加固 以提高建筑的保温性能 节约能耗 增强建筑的整体安全性 实现能源管理的可视化与数字化 通过采取上述改造措施 以期为广大的患者以及医护人员提供良好的就医与工作环境 提升医院整体形象及服务水平 并取得可观的节能 环保和经济效益 17 改造技术 18 能源管理平台搭建院区统计出节能计算表 医院建筑节能改造效果 循环水泵节能率约29 8 节约电量约37 31万kWh 板式换热器智能控制柜节能率约10 节约费用67 6万元 冷水机组制冷节能率约18 9 制冷节约电量约39 5万kWh 19 项目概况 上海胸科医院创建于1957年 为我国最早建立的集医疗 教学 科研为一体的 以诊治心 肺 食管 气管 纵隔疾病为主的三级甲等专科医院 1957年起被卫生部指定为全国心胸外科进修基地 1988年起成为原上海第二医科大学教学医院 1994年被评为三级甲等医院 2004年成为上海市红十字胸科医院 2005年成为上海交通大学附属胸科医院 医院位于上海市徐汇区淮海西路241号 占地面积2 6万m2 医院面向全国 每年收治的门急诊和住院病人逾30万人次 建院以来已施行各类胸部手术近10万例 心脏介入逾2万例 成功医治和抢救了数以万计的疑难重危病人 改造目标 通过综合改造 不仅使得整个院区空间合理化 而且能够为病人及陪同探视人员提供宽敞明亮的就医 等候环境 在减少建筑能耗的同时 改善病人的视觉环境 有利于病人的康复 在