谈医院建筑节能改造的两个方向

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摘 要

文章从医院建筑能源系统的应用末端和供给前端两个方面入手，结合工程实践，介绍了一些简单易行的节能改造方法。

关键词

医院建筑 节能改造 开源节流

对于节能，我们应将其分成两部分来看待：一是能源的使用和消耗，也就是能源系统的应用末端；二是能源的供应，也就是能源系统的供给前端。医院建筑的节能应该末端和前端同时抓，在末端通过一系列的节能手段和措施，在使用侧合理地减少能源的消耗，我们可以称其为“节流”；在前端的供应环节，可以通过改变原有的能源产生方式、采用绿色环保的新兴科学技术将原有的传统能源替换成新兴的能源，我们可以称其为“开源”。下面我们将从“节流”和“开源”两个方向探讨医院建筑的节能改造。

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。

此外，可再生能源的利用，也是医院节能改造的一个选择，比如将地源热泵作为能源供应的辅助和补充手段，替换掉一部分的传统能源。