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    發布時間:2018-02-06   文章編輯:新美空調凈化   點擊數: 1401 次

    醫院建筑節能潛力與技術分析

    醫院建筑節能改造應從節能潛力大,操作性強,適合大面積推廣且具有良好投資效益的技術入手。根據行業對醫療建筑用能特點的研究,在醫院全年能耗中,約40%~50%消耗于空調制冷與采暖系統,約10%~20%用于照明,約15%~20%用于生活熱水及醫用、廚房蒸汽。實踐表明,對于醫院建筑空調系統的節能改造具有周期短、收效快、易實現的特點,因此,本文著重就醫院建筑空調系統節能改造的相關技術進行總結和梳理。

     

    1.醫院建筑總能耗現狀

    依據上海市發布的DB31/T553-2012《市級醫療機構建筑合理用能指南》,目前市級綜合醫院的單位建筑面積綜合能耗指標合理值及先進值如下表所示。

    表1.綜合醫院建筑面積綜合能耗指標合理值及先進值


    類型

    單位能耗

    [kgce/(m2?a)]

    合理值

    先進值

    單位面積床位≥100 m2/床,單位面積門急診人次<20人次/ m2

    ≤71

    ≤58

    單位面積床位≥100 m2/床,單位面積門急診人次≥20人次/ m2

    ≤76

    ≤59

    單位床位面積<100 m2/床,單位面積門急診人次<20人次/ m2

    ≤77

    ≤60

    單位床位面積<100 m2/床,單位面積門急診人次≥20人次/ m2

    ≤81

    ≤62

    對比上海市星級飯店、大型商業建筑、市級機關辦公建筑、高校建筑合理用能指南,僅大型商業建筑的綜合能耗指標高于醫院建筑,其他類型建筑的綜合能耗指標均低于醫院建筑,可見醫院建筑存在很大的節能潛力。

    2.醫院建筑分項能耗現狀

    醫院建筑的用能系統種類相對其他類型建筑而言更為全面,涵蓋了空調供冷及供熱、生活熱水、照明、醫用蒸汽、動力、食堂炊事、醫療設備、辦公設備等,基于30家以上綜合性醫院的節能改造及節能診斷工作,大致梳理出了目前上海市綜合性醫院的分項能耗現狀,如下餅圖所示。


     2016112502361297.png

     

    上海市綜合性醫院分項能耗現狀餅圖

    從以上分項能耗餅圖可以看到,在醫院總能耗中,空調系統能耗(包括空調冷源、熱源、水系統、末端)約占42%;其次為生活熱水系統和照明系統能耗,約各占12%;另外,蒸汽系統能耗也占到8%;剩余的醫療設備、辦公、動力等系統占全院能耗約23%。從中也可以得到,對于醫院建筑的節能改造重點主要是空調系統、生活熱水系統、照明及醫用蒸汽系統。以下就醫院建筑各用能系統存在的問題及相應改造技術進行展開。

    3. 醫院建筑用能存在的問題分析

    醫院不同于其他公共建筑,通常均是一個建筑群,包含的建筑類型及功能,如住院樓、門急診樓、醫技樓、行政樓、后勤樓、食堂、宿舍等等,不同建筑的能耗狀況各不相同,對醫院內不同類型建筑能耗狀況進行調查,掌握不同類型建筑的能耗特點,了解各類型建筑用能存在的問題及節能潛力,是有效開展節能改造工作的前提。近年來開展的大量醫院建筑的節能改造及節能診斷工作,積累了較多難得的醫院建筑用能情況的第一手信息資料,現將醫院建筑用能存在的主要問題總結如下。

     

    4. 醫院建筑在冷、熱源方面問題

    (1)冷水機組、鍋爐選型偏大,既增加初投資又提高日常運行成本;(2)冷水機組的冷凍水進出口溫差小,很多項目實際僅2~3℃左右;(3)冷水機組運行策略不合理,包括:

    ①“大馬拉小車”的運行方式降低了冷水機組能效比(COP)。

    ②冷水機組出口溫度設定不合理。

    此外,污垢熱阻導致冷水機組蒸發器和冷凝器傳熱系數下降,機組性能系數降低。

    5.醫院建筑在輸配系統方面存在的問題

    (1)冷凍、冷卻、采暖水泵選型偏大,水泵處于大流量、小溫差工作狀態。

    (2)采暖空調水系統水力不平衡。

    (3)采暖空調水泵定流量運行,輸送系數(單位水流量的水泵能耗)高于標準規定。

    6. 醫院建筑在末端系統方面存在的問題

    (1)存在盲目提高室內溫度要求的現象。

    (2)新風系統基本不可調,無熱回收裝置;部分新風系統存在新風口堵塞現象,不能滿足新風要求。

    (3)風機盤管水系統未設置電動兩通閥。

    (4)風機功耗過大,無變頻措施。

    7.醫院建筑電氣、照明及辦公設備存在問題

    (1)變壓器負荷率偏低。

    (2)空調控制系統不完善。

    (3)未使用高效節能燈具。

    (4)建筑的樓宇智能化水平較低,大部分仍只是局限于安防、門禁系統,而對于建筑內其他機電設備(空調、照明、給排水等)基本無有效智能控制系統或控制系統處于癱瘓狀態。

    8. 醫院建筑在圍護結構方面存在的問題

    (1)圍護結構保溫隔熱性能差,大部分建筑采用普通單層玻璃,雙層玻璃和鍍膜玻璃只占較少一部分。

    (2)公共建筑為追求外立面效果,建筑師采用大比例的透明玻璃幕墻。

    (3)外窗外遮陽技術應用少。

    (4)較多公共建筑的窗框為普通鋁合金窗框,未采取斷熱措施。

    9. 醫院建筑在管理環節方面存在的問題

    (1)未根據不同功能房間使用時間對空調系統進行分區、分時管理。

    (2)部分冷凍水經未開啟的冷水機組旁通。

    (3)個別輔助房間(庫房、衛生間等)溫度設置標準偏高,造成能源浪費。

    (4)辦公人員行為節能意識不強。

    10. 冷熱源系統節能改造技術

    醫院建筑在進行冷熱源系統節能改造時,通常有兩種思路:

    (1)充分挖掘現有冷熱源設備的節能潛力,通過少量的投入來提高系統能效,達到滿足需求的目的;

    (2)在現有冷熱源設備無法滿足使用需求或能效顯著低于市場高能效設備時,可考慮更換設備。如采用水冷離心機替代溴化鋰機組供冷。

    空調冷熱源系統節能改造的技術眾多,大致可分為以下幾類:

    (1)采用高效的鍋爐、制冷設備等;

    (2)完善冷、熱源設備的自控措施,實現按實際冷、熱需求控制(如機房群控措施)。

    (3)合理利用可再生能源技術(如太陽能熱水、地源熱泵技術等)。

    (4)采用蓄能空調技術,可以起著“移峰填谷”的作用,轉移電力高峰期的用電量(可達50%~100%),平衡電網的峰谷差,并與低溫送風、大溫差空調水系統等技術結合,可降低空調系統能耗15%~30%。

    (5)鍋爐煙氣余熱、冷凝熱回收等技術。

    11. 空調水輸配系統節能改造技術

    水泵在整個空調系統中,是耗能大戶,造成水泵能耗偏高主要有兩方面的原因:一是水泵設計選型過大;二是部分負荷下水泵沒有根據負荷變化很好地變頻調節。通常,空調水系統的常規節能改造技術有:

    (1)采用變頻控制技術,空調水系統節能率可達到10%~50%。

    (2)進行水系統平衡調試,解決水力平衡問題同樣可以達到節能的效果。

    (3)加強末端調控:依據多個改造項目的實踐,發現多數風機盤管末端相應的電磁閥均不作用,這就會造成雖然工作人員做到了人走關風機盤管,但冷凍水依然在房間的盤管內循環流動,增大了系統的冷凍水流量,從而增大了冷凍泵能耗。

    12.空調末端系統節能改造技術

    末端系統的主要任務是在建筑內對空氣進行處理和輸配。當建筑負荷發生變化時,末端系統通過改變新風量、總風量、靜壓、送風溫度、送風濕度中的一個或多個參數來保持建筑內環境的舒適性。末端系統的初狀態設定和運行中的調節對能耗和舒適性都有很大的影響。

    在末端系統節能改造中,主要有以下節能技術:

    (1)定風量系統的總風量控制;

    (2)空調末端變風量控制;

    (3)設置合適的最小新風比;

    (4)排風全熱回收技術。

    13. 低成本無成本節能改造技術

    既有醫院各分項能耗特點和節能相關主題都不盡相同,應該分別對待,很多運行管理方面的細節和小改動都會很大程度地降低能耗。而對于行業競爭者具備更專業地更全面的運行管理經驗與能力,已有改造項目(仁濟醫院、上海市精神衛生中心等)在現場運行團隊的專業管理下,實際節能效益均超過預期。以下簡單梳理在運行管理方面的相關經驗。

    (1)數據管理

    收集并分析好日常運行能耗數據能夠幫助早期發現問題、準確計算節能量,并能夠直觀地向業主展示節能成果。

    (2)室內/室外空氣管理

    充分利用夜間預冷,實踐證明充分利用夜間預冷可以一定程度減少空調主機能耗。

    充分利用免費冷卻,即室外空氣溫度低于室內設定點溫度時,開啟室外空氣風閥,全新風運行。

    (3)空調系統運行管理

    根據需求預設定冷機、鍋爐等設備的運行時間,避免末端無需求時的設備運行浪費。

    o     根據室外溫度、室內負荷需求等及時調整冷機出水溫度。

    避免過渡季節冷機通電待機能耗。

    o     定期清潔維護空調系統各環節設備,執行正確的運行規定和程序,進而改善各用能設備的運行工況和運行效率。

    o     深圳空調凈化400-777-1661,專業提供廠房裝修等配套凈化工程,服務范圍包括:裝修設計、工程施工、水電安裝、凈化空調、深圳水處理和辦公家具配套等。深圳新美裝飾設有工程管控中心、材料集采中心和客戶運營中心,專業為各企事業單位提供企業裝修工程整體解決服務。

     


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