邵海龙 李桂平
(第九师联拓勘测设计研究有限公司,新疆 额敏 834601)
医院建筑节能设计探讨
邵海龙 李桂平
(第九师联拓勘测设计研究有限公司,新疆 额敏 834601)
通过分析医院建筑的能耗现状,从建筑设计、空调设计、给排水设计、动力及电气设计等方面出发,对医院建筑的节能设计进行了探讨,旨在进一步提高医疗空间、设备及资源的利用率,在满足医院运行需求的条件下达到节约能源的效果。
医院,节能,环保,设计
随着社会结构的不断完善,现代医院建筑需要承载信息资源、科学技术及社会文化等社会功能,其发展水平在一定程度可反映地区人民生活的水平、质量。最近几年,由于医院的使用频率、设备能耗增加、医疗服务项目增加,导致医院的能耗量快速增长,给医院的经营管理带来了极大考验。目前,在现代节能设计理念、技术影响下,医院建筑设计中也开始逐步实现节能设计,从而降低医院建筑的能耗量,降低医院运行成本,让医院的经营实现最佳的环保目标及经济效益。
近年来,随着时代的进步,医院在医疗功能及建筑建设方面都得到了较大的改善。由于医院内完善医疗功能、改善医疗环境等均导致医院内能量的消耗较大。甚至部分医院过于在乎外观的华丽,通过盲目增加设施来提高医院档次,从而造成医院建筑物消耗较大。据相关统计,目前医院与建筑有关或者间接的耗能达到了54%以上[1]。对此,医院需要在取得最大医疗服务的同时减少能耗,使医院建筑达到最佳的节能效果,才能使医院建筑能耗满足当前的发展需求。
1)建筑设计节能。
通常满足医疗功能的要求是医院建筑设计的前提,除此之外还应考虑到节能措施,而对于医院建筑节能设计可考虑以下几个方面[2]:a.医院建筑围护结构的热、冷负荷会受到建筑窗墙面积比、体形系数、屋顶透明部分比例等的影响,因此要给予控制;b.应满足节能建筑对围护结构隔热保温性能的要求;c.在规划设计医院总体布局过程中,需对各部门位置进行合理配置,在一定程度上可降低运营成本。当前,中、高层建筑在新建的医院建筑中占多数,针对这类中、高层建筑,可在医院内区或地下室设置辅助科室,从而能够获得更大的医疗空间,但需保证辅助科室低能耗、排污方便;d.在改善院区内环境的同时,要确保医院院区的绿地面积达到相关要求,尽可能采用透水路面,并减少雨水外排。
2)空调节能。
在医院建筑中,空调系统属于高能耗设备,在总电耗中空调系统电耗达到45%以上,因此要将空调系统作为节能的重要部分,对空调系统采取一系列节能措施,尤其针对医院建筑中央空调系统可通过与责任单位签署合同能源管理实现节能改造,同时委托专人对空调节能效果进行评估。此外,由于医院建筑的中央空调运行功率较大,且使用时间较长,通常早晚、春秋季时运行多处于低负荷状态,可通过采用智能自控制技术、水泵变频技术等进行空间节能。
3)给排水节能。
在医院建筑排水节能方面,具体应做好以下几个方面:a.应用变速水泵,可避免浪费电能、水量,但对于变频水泵必须进行合理选择,尽可能选择高效、节能的变速水泵,可以实现在不设调节水箱的供水方式的运行;b.从节能节流方面来看,由于分区消防给水系统按静水压力不大于800 kPa,分区生活给水系统按静水压力不大于300 kPa~400 kPa,因此为了方便确定各给水系统的竖向分区的压力值,应单独设置医院建筑生活给水系统和消防给水系统,可避免浪费大量的能量;c.为减少加压能耗及用水量,可使用节水型卫生器具。
4)动力及电气节能。
由于动力及电气关系到病人的就医、安全,因此在医院建筑节能设计中应重点考虑到动力和电气这两个方面。一般各种热、冷源机房的电动机为主要动力。为提高电动机的效率和功能因素,减少电动机电能损耗,需做好以下几个方面:a.尽可能选择高效率电动机;b.在选择电动机时必须重视到其负荷特性;c.根据电动机的负载情况采取就地补偿;d.采取降压运行轻载电动机,对于轻负荷的电动机采用三角星切换装置运行。电气节能措施可考虑以下几个方面:a.合理确定供电总容量;b.对于节能灯具应进行合理选择;c.使用控制变频器,医院建筑整个电网的功率因素会因变频器产生的大量谐波而受到较大的影响,并且会对电网造成严重的污染,使整个电网的功率因素降低,因而威胁到其他用电设备的安全;d.选用节能型高低压电器设备、变压器,功率因数可就地或分级补偿。
5)智能系统节能。
a.提高节能效果的关键在于优化运行方式。为节省医院大量能源,要保证建筑电气设备处于优化、合理的方式下运行;b.为进一步增强节能效果,尽可能实现照明等系统的自动控制,通过楼宇自动控制系统对其实现合理控制,相对人工运行来说,其节能效果可高出5%以上[3];c.通过自动控制楼宇电气设备可延长设备的使用寿命。如下班后的照明设备、电梯,无人区的空调器设备等;d.对医院建筑设备实现自动化控制,所有设备及其故障信息、运行状态由运行人员在中控室进行操作、控制和监控,这样一来,可大量减少建筑设备的现场管理人员,降低人员管理费用,使医院开支大大减少。
医院作为一个特殊的社会机构,建筑使用率相对于其他机构较高,因此对于医院建筑的规划、建设、节能等方面具有更高的要求。为了响应我国提倡的节能环保运行理念,在现代医院建筑节能设计方面也开始注重节能理念、技术的应用,建筑每一个设计环节都必须符合国家、行业相关设计技术标准,让建设达到相关节能标准,为降低能耗提供基本保障;设计时还需要合理选取节能环保建筑材料,并注重设计中的人性化特性,让医院建筑的节能效果达到最大化。
[1] 李景格,张 楠,王金珠.节能浅析——以医院节能为例[J].石家庄职业技术学院学报,2007,9(12):54-57.
[2] 刘丽莹,付祥钊.医院建筑用能模式及能耗评价指标研究现状[J].建筑节能,2014,10(8):90-94.
[3] 潘嘉凝,陈国亮.被动式节能设计策略在医院建筑中的应用研究[J].绿色建筑,2014,3(6):43-46.
[4] 韩锦建.谈节能降耗施工技术措施[J].山西建筑,2014,40(5):199-200.
Inquiry on energy-saving design of hospital building
Shao Hailong Li Guiping
(NinthDivisionLiantuoSurveyandDesignResearchInstituteLimitedCompany,Emin834601,China)
Through analyzing energy consumption status of hospital building, starting from aspects of building design, air-conditioning design, water supply and drainage design, power and electrical design, the article explores energy-saving design of hospital building, with a view to further improve medical space, equipment and resources using rate and save energy resources under the condition of meeting hospital operation demands.
hospital, energy-saving, environmental protection, design
2015-01-10
邵海龙(1982- ),男,工程师; 李桂平(1981- ),男,工程师
1009-6825(2015)08-0205-02
TU201.5
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