(石河子大学医学院第一附属医院,石河子市,832000)祁建建
试论综合性医院建筑的节能
(石河子大学医学院第一附属医院,石河子市,832000)祁建建
现阶段,使综合医院建筑能耗降低已经成为当务之急,主要从空调和电力照明系统两个角度详细阐明其能耗特征与相关应对策略,明确指出唯有在节能设计、运行、管护等环节选择科学合理的降耗措施,才可以真正降低能耗,响应国家提出的节能减排目标。
医院,建筑能耗,节能,策略
具体来说,该方面的能耗大体上涉及到以下几方面:水电、医疗气体、天然气、燃油。其中,对于电来说,主要涉及到照明、空调、各种设备等的电能消耗。而空调用电主要涉及到主机、空调机、各种相关水泵以及冷气机等;而对于仪器设备,其主要涉及到消防、通风、污水泵、电梯等诸多方面;对于天然气来说,基本上是在暖气、病房热水、厨房蒸汽、消毒锅等诸多方面使用。我国部分省市的医院在运行过程中使用电厂的蒸汽,这样其能耗就可以换算成标煤耗量。
对于综合医院建筑来说,其具有诸多特点,例如具有较多的功能,同时规模比较大,因此,其能耗往往为普通公共建筑的两倍。相对于普通建筑能耗来说,主要特征如下所示:类型相对较多、量大;暖通空调能耗占比相对较高。
2.1 类型繁多,设备能耗相对较高
为有效满足各方面的功能需求,综合性医院在经营运作过程中必须使用大量的能源,包括电、汽、燃气等,其类型高于普通公共建筑。另一方面,对于医疗设备来说,其数量非常多,同时长期一直处于运行状态,尽管部分设备的用电时间相对较短,然而它的保障系统(不间断电源、空调等)必须保持待电状态,最终使其能耗明显比自身能耗高得多。
2.2 暖通空调系统能耗所占比重相对较高
对于医院来说,空调系统表现出一些自身的特征,例如负荷与新风量相对较大,长期处于运行状态等。建筑中多数的房间均必须全天处于运行状态,同时,为保证内部空气质量优良,其新风量必须非常高,且高于其他民用建筑,手术室等许多特别的地方的空调能耗往往为普通系统的5~10倍。不仅如此,因空调系统末端非常分散,具有相对较长的管线,同时,冷热媒的驱动能耗同样相对偏高。研究发现该方面的耗能大约在医院建筑总能耗之中的比例为65%。
3.1 设计阶段
具体来说,对于医院建筑而言,其暖通空调系统降耗,必须遵循安全的基本原则,在详细掌握医疗工艺的标准、特点、作用以及流程(具体包括患者的基本流程、医务工作者的基本流程医务人员流程、器械处理的基本流程等诸多方面内容)的前提条件下,科学合理的进行分区,有目的地制定设计方案。
3.1.1 负荷计算
此计算过程中,需要认真分析医院的使用特点,如果情况有必要,可以通过相应的能耗软件加以分析,通过这种方法来弄清楚空调负荷的最小、大数值,科学合理的防止冷、热源设备选择太大,从而能够防止冷、热源设备长时间工作于低负荷状态。
3.1.2 确定新风量
工况设计过程中,因新风负荷的占比相对偏高,所以对人口密度相对较大的房间(例如候诊厅等),需要选择科学的新风需求控制措施,也就是按照屋内二氧化碳含量数值适当的调整新风量,使其满足要求,确保其含量一直处于规定区间之中。如果所应用的是全空气空调系统,能够适当地对新风比进行调整,也能够全新风运行,通过上述的方式来进行,另外,还应当设计排风系统,通过焓值控制法来实现对新风量的控制,科学合理的转换工况。
引入一系列的降耗新方法,主要包括变频技术、变水/风量系统等。同时,对那些排风量与新风量相对较高的房间来说,必须设计相应的热回收装置。对于那些大空间,例如中庭等,需要设置上分层空调。对许多功能方面具有相对较高的独立性,冷热条件和集中空调系统不同步的房屋(其中包括急诊室),必须设计单独的多联分体式热泵机组系统,通过这种方式使其能够根据具体的需要而运行。同时,如果空调水系统相对偏大、阻力相对偏高,可以选择二次泵系统。除此之外,冷水机组在成本相对较低、技术可靠的前提条件下适当地提高冷冻水供回水温差。
4.1 设备选用
选择那些具有较高能效比的锅炉与冷水机组,科学合理的配置机组,需要选择大小容量混合搭配,通过这种方式来改善非设计工况的适配性。
使用那些效率相对较高的水泵与风机,确保后者的耗功值与冷热水系统的最大输送能效比能够满足降耗的要求。
尽可能地选择那些就风量耗功率小、高效率风机的空调机组、新风机组和风机盘管。
对于风管来说,需要使用那些漏低风率的材料,通过这种方式来降低运输过程中的能量损失。
对那些安装了多联机的房间,使用热回收型多联机,以此来对部分回热进行利用,来为别的房间供热,从而使能量利用率有所提升。
4.2 平时的管护
应用监控系统。对于大型中央空调来说,需要配备上数字监控系统,这样能够在控制中心对系统效果参数进行有效控制,能够实现对房间温度的充分控制,确保夏天房间中的温度保持在26℃及其以上,寒冷的冬天房间中的稳定保持在22℃及其以下,在此基础上,还需要将能量计量仪表与调节装置安装在机房及每一个科室中,从而为能耗的考核提供有力条件。
投入使用时间选择。在这里,我们主要以我院最新建设的门诊楼(其建筑面积大约为36 000m2)为例来进行说明,建成交付使用时间是7月13日,这个时候当地气温比较高,多数房屋中的多联机空调已经开始运行。然而,一些职工为确保良好的空气质量,在空调运行的过程中还将门窗打开,因此,使得冷量耗散相对较高,1天的空调用电量超过了一万度。所以需要将过渡季节设定为空调的开始运行时间,以此使其运行时间缩短,来防止因门窗打开所造成的能耗损失。
维护保养。毋庸置疑,这一个环节属于空调管路过程中的重要内容,起着非常关键的作用。空调中的设备或者过滤网、管道不清洁,有时候还会被堵塞,上述的一系列原因将会对其效果产生负面作用,使得耗能有所提高,所以,应当定期清洗其机组与各种过滤网,如果情况有必要,应当更换新的部件,定期清洗其水系统、通风管道内壁等部位,这样不仅能够有效避免军团菌的形成以及蔓延,而且还能够减少其输送能耗。
5.1 科学的照明工程设计
按照各个房间的具体功能上的差异,认真参考《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)的相关要求来明确照明功率密度值,然后,选择科学有效的照明方式,不断对方案进行改善,利用这种方式来不断降低照明的能耗。具体来说,照明应当以科室为单位来进行科学合理的控制,禁止使用大范围集中控制的模式,还应当采用智能照明控制模式,将其纳进楼宇自控系统之中,对其实施集中控制。不仅如此,更应当细分照明电路,尽可能地设计相对较多的开关,同时使其处于合适的位置,为进行有效的分区控制提供有利条件,同时选择综合控制模式(包括电控、光控、声控等)。
5.2科学合理的选择相关设备
选择自然光光色色源,它们的光效相对较高,同时比较小型,具体包括紧凑型、T8、T5等各种类型的荧光灯,此外,科学合理的选择镇流器,然后,引入合适的灯具。
5.3 尽可能地应用天然采光
在实践之中引入天然光技术,这是有效减少照明能耗的一个方法,具体来说,能够选择带反射挡光板的采光窗、导光遮光窗帘、导光玻璃等可以增加天然采光量的窗户。
综上所述,医院经营运作过程中需要消耗较高的能量,节能工作离不开设计方、建设方、使用方等多方的合作,应当科学合理的进行设计,切实加强节能管理,最终实现能耗的节约。
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