武汉市部分医院建筑能源审计

作者简介：刘鹏，1991 年 9 月生，男，湖南常德人，华中科技大学研究生，主要从事医院建筑的能耗预测。 胡平放 雷飞 吴伯谦 彭波摘要 建筑能源审计是建筑节能监管体系建立的重要环节。本文对武汉市 3 家综合医院的实践调查，审计医院建筑的实际能耗情况，分析医院建筑能耗构成与用能特点，找出医院建筑在能源使用上的问题及薄弱环节，在用能设备与能源管理方面分析医院建筑的节能潜力，为医院建筑节能改造提供理论依据与数据支持。关键词 医院建筑；能源审计；能耗分析；节能潜力引言建筑节能是当今国际、国内社会关注的一个焦点问题 [1]。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国医疗整体水平逐渐提高。各医院通过扩建和改造项目改善医疗环境。然而，医院规模的扩大及其医疗设施的改善使得医院的能耗水平也有了较大的增长 [2]。医院建筑有较大的节能潜力。建筑能源审计是建筑节能监管体系建设的重要环节。对医院建筑推行建筑能源审计，有利于对医院建筑的能源使用情况进行监督，合理地分析医院的能源利用状况和水平，挖掘节能潜力，为医院建筑的节能改造提供理论依据和数据支持。卢志强等人在对天津市 22 家医院建筑进行能耗调查，并得出各医院单位建筑面积年能耗量的平均值为 a)[3]。陆诤岚等人在对浙江省医院建筑能耗调查中得出浙江省部分医院的平均能耗值 [4]。本文对武汉市 3 家综合医院进行能源审计，并分析医院能耗及用能情况，找出医院能源利用上的薄弱环节，在用能设备与能源管理方面提出相应的节能措施，分析其节能潜力。用能单位能源利用过程进行的检验、核查和分析评价。能源审计能够真实地反映用能单位的能源利用情况，全面查找能源利用的薄弱环节，提出节能改造的技术建议，提高用能单位的能源利用效率。源审计内容及方法根据我国 2007 年颁布的《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源导则》中的相关内容，能源审计的主要内容及方法为：据收集收集建筑能源账单和日常运行管理记录，了解建筑整体能耗情况及运行管理情况，为能耗调查做准备。耗调查收集各用能系统设备的相关数据，分析其运行特点，确定建筑能耗构成。选取典型房间进行现场测试，了解室内环境参数的设定情况及其控制调节方式，并确定是否存在设定不合理、能源浪费等现象。耗分析与报告总结根据能耗数据与调查结果，确定建筑各用能系统的能耗情况，计算建筑能耗指标，对其能耗进行分析，挖掘建筑节能潜力，提出相应的节能措施，初步确定节能改造效益 [5]。院基本信息综述本次审计的 5 家医院属于大型综合医院，地处武汉市较为繁华的人流量相对较多的街区。建筑使用时间在 10 年左右，整体设计格局为区域建筑群，建筑面积超过 30000筑类型主要为钢筋混凝土，围护结构材料以砖混结构为主。外窗类型为平开窗，窗框材料为铝合金窗，使用普通单层玻璃，部分医院住院楼玻璃采用镀膜玻璃。医院职工人数均超过 1000 人，床位数超过 800 床，是典型的甲等综合医院。表 1 为 3 家医院的建筑概况。 （别代表不同医院，后同）院用能系统概况根据能源审计实际调查结果分析，医院建筑主要用能系统有：配电系统，空调采暖系统，生活热水系统，大型医疗设备，照明系统，室内办公设备，综合服务系统（电梯系统，通风系统，给排水系统）等，以此保证医院正常运行。医院各用能系统概况详细信息见表 2。表 2 医院各用能系统概况主要设备用能系统2 燃机组+锅炉 冷水机组+锅炉 直燃机组生活热水系统 燃气锅炉照明系统 筒灯、8 节能灯、日光灯等室内办公设备 电脑、打印机、复印机等大型医疗设备 直线加速器、大型 电梯系统 垂直电梯 垂直电梯+扶梯 垂直电梯其他用能设备 消防水泵、院能源管理现状经过初步能源审计，医院初步建立了各项能源管理制度，但缺乏专职的能源管理科室，没有建立相应的独立考核制度，能源的定额管理也没有进行。尽管医院在电力方面的计量和统计比较齐全，但是没有形成系统的能源管理制度，全面的节能管理体系没有建立，因而医院需要建立全面系统的能源管理制度。在节能管理、能耗定额、能耗分项计量方面有效地推进节能的系统规划，全面贯彻实施节能工作，达到节能降耗和降低运营成本的目的。院常规能源消耗结构根据医院能源消耗数据，其消耗的能源基本都是从外采购，能源消耗类型较为单一，主要是电、天然气和水。电能作为主要能源，其消耗主要用于空调系统制冷、照明系统、电梯系统及大型用电设备等。天然气则一般用于冬季采暖系统及生活热水系统。3 家医院能源消耗比例见表 3。表 3 医院能源消耗结构消耗比例能源类型2 医院建筑概况建筑名称 建筑使用时间 建筑面积/m 2 床位数 职工人数 围护结构类型 外窗类型0 年以上 34850 880 1173 砖混结构 单层玻璃铝合金窗 年 62951 975 3000 砖混结构 单层玻璃铝合金窗 年 54407 1000 1165 砖混结构 单层玻璃铝合金窗电 然气 院能耗指标根据 3 家医院能源消耗数据以及医院基本信息计算出医院能耗指标。图 1、2 分别为医院单位建筑面积、单位床位数能耗指标。 （本文中单位利用能源转换系数转化为等价值标准煤作为能源单位）2 m2•a)图 1 3床位•a)图 2 医院单位床位年能耗由上图所示，被审计 3 家医院单位建筑面积平均能耗值为 a)，相比英国医院能耗平均能耗水平的 a)[6]，希腊医院平均能耗水平的 a)[7],单位建筑面积的能耗值偏高。另外，同浙江省部分城市与天津市医院能耗水平相比，这 3 家医院能耗情况亦处于能耗较高水平。同武汉市其他医院相比较，据杜然等人在关于武汉市医院能耗定额的研究 [8]，武汉市医院平均能耗水平为 a)，此次审计的 3 家医院属于能耗较高的医院，有巨大的节能潜力。此次审计医院单位床位数平均能耗值为 床位••a)。床位数作为医院建筑的重要特征，单位床位能耗指标可用来评价医院建筑能耗水平。据浙江省 12 家第 4 类医院（床位数为 800）能耗研究，浙江省第 4 类医院单位床位数平均能耗水平为 4180 床位••a)，被审计 3 家医院单位床位能耗水平相对偏低，但相比武汉市其他医院单位床位数平均能耗水平的 床位••a)，仍具有一定的节能潜力。院能耗结构通过能耗季节拆分计算得到 3 家医院的分项能耗及占总能耗百分比见图 3。图 3 医院能耗结构从能耗结构上可以看出，医院建筑能耗最高的是空调采暖及生活热水系统，占总比例的 53%左右，其次是大型医疗设备耗能，占 15%左右，其他部分是照明系统及综合服务系统耗能。由能耗结构分析可知，空调采暖系统能耗是医院建筑主要能耗部分，空调供暖系统的节能改造是医院进行节能改造的重点。另外，因为大型医疗设备和综合服务系统耗能相对稳定，照明系统及电梯系统节能改造也不可忽视。调采暖系统设计空调供暖系统的节能改造是医院节能改造的重点。因为空调系统末端设备的改造难度与成本较高，其节能重点在于系统主机与耗能较高的水泵。使用能效比更高的系统形式，同时选用能耗较低的水泵，并结合变频技术，是目前空调系统节能改造的主要方法。根据对 3 家医院空调供暖系统的审计，结合系统主机与水泵节能改造技术，初步计算得到 3 家医院节能改造的节能率可达 40院运行管理通过本次审计，医院建筑在能源管理等方面存在不足，为提高医院能源利用效率，在医院能源运行管理方面，须做到：⑴加强能源管理的监督管理，建立节能工作责任制，将能源管理制度化。健全行为管理制度，开展节能知识活动，提高职工人员的节能意识。⑵健全能源计量系统，配置各用能系统分项计量仪器，为医院的能源管理提供准确的计量数据，以便及时发现与解决各用能系统存在的问题，提高医院综合效益。⑶加强用能系统运行记录，包括空调系统、供暖系统、配电系统运行记录，以便分析建筑能源消耗与能源成本。⑷使用节能型的 明灯具。增加公共照明的声光控制，杜绝长明灯现象。 家综合医院能源审计，得出以下结论：1. 建筑能源审计是建筑节能监管体系建设的重要环节。对医院建筑推行建筑能源审计，有利于对医院建筑的能源使用情况进行有效的监督，合理地分析医院的能源利用状况和水平，挖掘节能潜力，为医院建筑的节能改造提供理论依据和数据支持。析医院各用能系统概况。掌握医院目前能源管理现状，提出能源管理方面的问题。 然气和水。其中用能比例最高的是电能，用电能耗在医院能源中具有巨大的节能潜力。利用能耗数据计算出医院单位建筑面积能耗值为 a)，床位••a)。与其他地区比较，被审计的 3 家医院能耗水平相对较高。而且同武汉本地区相比，3 家医院具有较大的节能潜力。4. 根据能耗数据分析医院能耗结构得出，空调供暖系统在医院总能耗中的比例最高。空调供暖系统是医院节能改造的重点，并在空调供暖系统设计与能源管理方面提出一些有效的节能措施，为医院节能工作开展提供建议。参考文献[1] 宋光钧． 节能减排中政府行为合理化分析［J］．商业时代，2008，( 31): 532] 刘景峰. 四个不等式解读医院节能[ N] . 医药经济报,2007- 05- 25( 2 ) .[3] 卢志强. 天津市医院建筑能耗影响因素的偏相关分析[J]. 建筑科学，2012，,28（8）：564] 陆诤岚， 常艳新. 浙江省医院建筑能耗调查及其影响因素研究[J]. 建筑科学 ，2010，26（4）：475] 龙惟定，建节能监管的重要环节解读国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则[J]008， （9）.[6] . A ］ . 997， 51(6):2， 4， 6 ～ 8.[7] ，A，，et On in ］ . 994，35(5):385 ～ 394.[8] 杜然. 武汉地区三级综合医院能耗定额的研究[D]. 武汉: 武汉科技大学, 2011（作者单位：刘鹏、胡平放、雷飞华，中科技大学；吴伯谦，中信建筑设计研究总院；彭波，武汉市建筑节能办公室）