摘要：本文根据上海市某区3家综合医院、2家专科医院进行能源审计的研究情况，挖掘医院在能源使用上的共性问题及节能潜力，对医院节能环保技术改造方向进行探讨。
关键词：医院；能源审计；节能环保；技术改造
随着我国医疗水平的逐渐提高，现有医疗规模逐渐扩大、医疗设施也逐步改善，医疗卫生建筑的能耗水平也随之较大增长。通过对上海市某区3家综合医院、2家专科医院进行能源审计，用实际数据分析医院的能耗及用能效率，找出医院建筑在能源利用上的问题并对节能潜力进行分析。
1审计单位基本情况
综合医院1：少量20世纪50年代建筑，多数建筑在1980～2005年建成。建筑面积52360m2，外墙无保温层，基本为铝合金推拉窗，部分老旧建筑外窗为塑料推拉窗；窗玻璃均为单层玻璃。某年门急诊量148万人次。综合医院2：1955～2012年建成。建筑面积72407m2，多数外墙无保温层，少数外墙、屋顶有保温措施；多数窗玻璃为单层玻璃，窗框材料种类有铝合金窗、钢窗或塑钢窗。少数栋楼窗玻璃为双层玻璃，窗框材料为铝合金窗。某年门急诊量184.07万人次。综合医院3：有3个分院，分院1于1983年竣工，其他2个分院分别于1999年、2015年竣工。建筑面积68000m2，分院1外墙、屋面无保温层；外窗为铝合金推拉窗；窗玻璃均为单层玻璃。其他2个分院外墙、屋面均采取保温措施；外窗均为铝合金推拉窗；1999年建筑窗玻璃均为单层玻璃，2015年建筑玻璃为双层中空玻璃。某年门急诊量77.92万人次。专科医院4：有2个分院，分院1为2006年将既有办公楼实体改造而成，分院2为20世纪80～90年代建筑，建筑面积22491m2，分院1外墙、屋顶有保温措施；窗玻璃为单层玻璃，外窗为彩铝推拉窗，部分区域为玻璃幕墙；分院2外窗为单层玻璃。某年门急诊量11.20万人次。专科医院5：院内为20世纪20～90年代建筑、2007～2008年建成建筑。建筑面积25331m2，20世纪90年代建筑外墙、屋顶有保温措施；窗为单层玻璃；建筑窗为双层中空玻璃，窗框材料为塑钢。某年门急诊量29.99万人次。
2医院主要能耗指标
医院能耗数据分类统计如表1所示。根据表1显示，医院病床用水量（含淋浴）均超过额定值。用水量超标的主要原因是门诊人流量大、就餐人次多、部分卫生洁具不是节水产品等。所以医院节水潜能巨大。医院病床用水量（含淋浴）根据《学校、医院、旅馆主要生活用水定额及其计算方法》。图1反应出医院空调及供暖系统和照明及插座系统为最主要能耗消耗系统，占医院用能80%以上，所以应充分挖掘这两个系统的节能潜力。图2反应出医务人员用水量占比最大，其次为住院部用水和餐饮用水。它们是节约水资源的重要环节。
3医院主要用能问题
围护结构：历史悠久医院热工特点为屋面、外墙无保温，单层平开窗或推拉窗。围护结构热工性能差、气密性差。空调系统：医院冷热源系统有冷水机组+蒸汽锅炉、风冷热泵、多联机、分体空调等形式。采用冷水机组+蒸汽锅炉、风冷热泵作为冷热源的往往是建造较早的医院，这两种形式往往有较大的节能改造空间。主要原因是老式机组效率较低、管理欠佳。经实测或对冷水机组巡检记录数据分析，发现冷水机组供回水温差普遍偏小，达不到标准温差的5℃，说明空调系统长期处于不节能的运行工况。对锅炉运行参数分析，发现锅炉全年的运行效率尤其是过渡季节和夏季效率偏低，燃油或燃气蒸汽锅炉是一种效率低、碳排放量高的热源形式，在上海新医院建设中此种热源形式已基本不再采用。小一点的医院或大医院的独立区域多采用多联机和分体空调的形式，主要问题是老旧空调能效水平达不到节能标准的要求。照明系统：医院目前多采用坏一盏换一盏的方式逐步用LED灯替换普通日光灯、节能灯，但是对于与视力诊治相关的区域是否也替换为LED灯，尚应进一步商榷。照明区域未普遍采用具有良好节能效果的分区控制、声控、光控、钟控、红外控制等方式。热水系统：主要是蒸汽锅炉、容积式或即热式电热水器、太阳能热水器、空气源热泵热水器等形式，其中以锅炉和即热式电热水器为最不节能的形式，而单独采用太阳能热水器在冬季存在保证率低的问题。用能行为：①空调季节外门、外窗常开，造成大量冷、热量泄漏。②长明灯和设备待机问题。医院照明有一定的特殊性，尤其住院病房，往往24h照明。设备待机主要发生在门诊室和医技室，在午休甚至下班后，部分医生的电脑、诊疗设备往往不关机。③用能设备的运行管理人员缺乏足够专业的技术能力，设备运行、管理、维护保养流于粗放，很少考虑如何高效节能地运行。
4医院节能环保技术改造方向
4.1围护结构改造。目前常见且有效的方法是更换外窗、增加外遮阳、刷反射隔热涂料等。以某医院一老旧门诊楼为例，将现有5mm单玻铝合金窗（传热系数约6.4W/(m2·K)）更换为6Low-E+12A+6低辐射双层中空玻璃断热铝合金框（传热系数取2.2W/(m2·K)）后，夏季、冬季空调负荷分别减少约10%、12%，如辅以增加外遮阳、屋面和外墙刷隔热反射涂料的措施，全年空调负荷可减少约15%。
4.2空调系统改造。4.2.1冷热源改造。更换老旧冷源机组，新机组能效应为2级以上。在上海地区，冬季可用风冷热泵（冷水机或多联机）替代锅炉作为空调热源，主机和输配设备能效（系统COP应为2.6以上）。4.2.2水泵改造。为解决空调供回水温差小（即水流量太大）的问题，可对空调水泵进行变频调速改造。以某医院螺杆机系统为例，对冷冻泵进行变频改造后，可达到50%的节能率。
4.3照明系统改造建议更换高效灯具同时改造控制系统的方式。灯具逐步替换为LED灯，节能量约为30%～50%。若同时采取分区控制、声控等控制方式，可以获得更好的节能效果。
4.4热水系统改造。对于洗浴热水及餐饮热水，可将纯电加热形式（即热式电热水器）改为太阳能+空气源热泵形式，当太阳能保证率达到50%且配有合适储热水箱时，系统耗电量仅为纯电热形式的1/4～1/5。对于洗衣、消毒用热水、蒸汽，现有形式（蒸汽由蒸汽锅炉或市政蒸汽供应，热水用蒸汽—水换热器获得，也有洗衣机自带电加热）既不节能、费用又高。对于消毒用蒸汽，可用蒸汽发生器解决。容量小于30L的蒸汽发生器不属于压力容器，大大降低了管理难度；医院洗衣热水温度一般在50℃以上，目前多采用二氧化碳热泵热水器，最高可提供85℃以上的热水。
4.5用能行为改善。针对空调季节外门没有随时关闭，可根据外门的位置、使用频次的不同安装闭门器、改为红外感应门、加装大门空气幕、加装磁性门帘或保温门帘。针对长明灯和设备待机问题，除对照明系统采取一些自动控制方式外，必要时可设置用能巡视岗位，指派专人定时巡视长明灯、无效待机的多发区域，并辅以奖惩措施。持续提升设备运行人员的技术水平和责任心，自动控制结合人工控制，并随用能负荷的变化灵活、迅速地做出调节，可极大提升系统能效。
4.6其他用能系统。可按照医院实际情况对其他用能设备提出改进方向。如雨水收集回用、更换节水器具、变压器能效提升等。总的来说，医院尤其综合医院的用能系统、用能设备多而复杂，而用能管理又往往流于粗放。对医院用能进行节能提效改造，需作深入的调研、审计，才能提出技术可行、经济适用的改造方案。
5经济环境效益
以综合医院1为例，节能改造建议见表2。以上节能措施如全部实施，年节能量为386.57tce（不含不能定量估算的节能量），约占该院总能耗的13.5%，相当于年二氧化碳减为954.83t，年二氧化硫减排7.73t，年粉尘减排3.87t。
6结语
通过对医院能源审计数据分析，医院的用能系统均有较大的节能潜力，可以从管理和技术方面着手改进。技术方面主要是通过5个方面进行，希望能对医院节能工作开展提供建议。
参考文献
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[2]刘朝阳,卢洲,胡平放，等.武汉市部分三甲医院建筑能耗分析[J].节能改造与技术,2017，(9)：110-117
[3]刘智伟.从能源审计看学校的节能环保改造方向[J].节能与环保，2020，(10)：81-83.
作者:毛美玲 单位:拓领环球物流（中国）有限公司上海分公司
