上海大中型醫(yī)院綜合節(jié)能改造案例分析

0 引言

大中型綜合醫(yī)院具有分區(qū)多、功能復(fù)雜、服務(wù)時間長、醫(yī)院室內(nèi)空氣環(huán)境要求高等特點(diǎn)，其能耗是其他公共建筑的2～3 倍

。為確保國家和地方節(jié)約能源和實(shí)現(xiàn)“十三五”規(guī)劃的主要目標(biāo)，醫(yī)院建筑節(jié)能工作的開展迫在眉睫。在保證醫(yī)院正常發(fā)展、滿足室內(nèi)環(huán)境要求的前提下，綜合利用既有建筑節(jié)能改造技術(shù)，采用合理改造模式，可有效提升能源利用效率，降低能耗與運(yùn)行費(fèi)用。

1 醫(yī)院概況

上海某綜合醫(yī)院建筑面積 4.43 萬 m

，有 8 棟建筑，包含門急診、病房、化驗(yàn)、行政等主要功能區(qū)。醫(yī)院有913 張床位，主要使用電和天然氣兩種能源。電主要用于暖通空調(diào)、照明、醫(yī)療設(shè)備及辦公設(shè)備，天然氣主要用于冬季空調(diào)、生活熱水及廚房設(shè)備等。

2 節(jié)能診斷

2.1 能源消耗水平診斷

根據(jù)上海市《市級醫(yī)療機(jī)構(gòu)建筑合理用能指南》DB31/T553-2012，對該醫(yī)院用能水平進(jìn)行了對標(biāo)分析，結(jié)果見表1。

科學(xué)信息技術(shù)的進(jìn)步，使國民將更多的關(guān)注點(diǎn)放在生態(tài)環(huán)境保護(hù)的層面。在土地整改項(xiàng)目中融入農(nóng)田防護(hù)與生態(tài)環(huán)境保持的理念是生態(tài)性土地整改政策的要求、實(shí)現(xiàn)土地可持續(xù)性發(fā)展的必由之路、提高土地功能效益的重要途徑等一系列農(nóng)田防護(hù)與生態(tài)環(huán)境保持工程在土地整治項(xiàng)目中的重要性，根據(jù)農(nóng)田防護(hù)與生態(tài)環(huán)境保持工程在土地整治項(xiàng)目中存在的問題，提出加強(qiáng)有關(guān)政府部門對土地整改項(xiàng)目的審核力度等一系列在土地整治項(xiàng)目中強(qiáng)化農(nóng)田防護(hù)與生態(tài)環(huán)境保持工程的有效措施。

根據(jù)表1，醫(yī)院能耗已接近市級醫(yī)療機(jī)構(gòu)能耗合理值上限，主要原因是醫(yī)院照明系統(tǒng)為傳統(tǒng)燈具，開啟率較高，鍋爐熱效率低，空調(diào)系統(tǒng)末端控制隨意性大。從能耗水平及用能系統(tǒng)綜合判斷，需對醫(yī)院整體用能進(jìn)行優(yōu)化和改造。

2.2 主要用能系統(tǒng)診斷

1)空調(diào)系統(tǒng)

醫(yī)院設(shè)有4臺2 t的天然氣蒸汽鍋爐，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽供應(yīng)采暖季空調(diào)熱水、生活熱水和廚房用水?？照{(diào)制熱用蒸汽經(jīng)換熱器加熱空調(diào)熱水之后形成的冷凝水直接排出。根據(jù)最新《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB31/387-2018 要求，鍋爐NOx 排放量不得高于50 mg/m

，而醫(yī)院鍋爐不滿足最新標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)限期整改。

2)鍋爐系統(tǒng)

·文化定位策略。文化定位是將文化與品牌特征聯(lián)系起來，為品牌注入文化內(nèi)涵，形成文化上的品牌差異。這種文化可以是圖書館自身的文化、校園文化、城市文化特色、地域文化等。2015年俄羅斯政府的閱讀推廣項(xiàng)目“2015 俄羅斯聯(lián)邦文學(xué)年”的品牌選擇了3 位享譽(yù)世界的俄羅斯作家頭像剪影作為徽標(biāo)，并采用了俄羅斯國旗紅藍(lán)白3 種具有象征意味的顏色，充分體現(xiàn)了俄羅斯獨(dú)特的文化意蘊(yùn)。因而，文化定位不僅可以大大提高品牌品位，還可以使品牌形象獨(dú)具特色，獲得讀者的心理認(rèn)同。

醫(yī)院采用中央空調(diào)，以3 臺約克螺桿式冷水機(jī)組為冷源，配備4 臺冷凍水泵、4 臺冷卻水泵和3 臺冷卻塔。冬季天然氣蒸汽鍋爐將蒸汽供應(yīng)至冷凍機(jī)房的換熱器內(nèi)加熱空調(diào)熱水，通過3 臺熱水泵供應(yīng)到空調(diào)末端?？照{(diào)冷凍水泵和空調(diào)熱水泵均定頻運(yùn)行，部分負(fù)荷下會引起小溫差、大流量問題，輸配能耗浪費(fèi)大。醫(yī)院中央空調(diào)現(xiàn)場照片見圖1。

3)采用電蒸汽發(fā)生器供應(yīng)洗衣房蒸汽

2)BA群控系統(tǒng)

3 節(jié)能改造技術(shù)方案

3.1 空調(diào)系統(tǒng)改造

醫(yī)院空調(diào)水泵為定頻運(yùn)行，在過渡季節(jié)部分負(fù)荷下，會產(chǎn)生“大流量，小溫差”問題，造成輸配浪費(fèi)。節(jié)能改造方案為更換空調(diào)水泵并加裝變頻器，更換空調(diào)采暖循環(huán)水泵，并對冷凍水泵和采暖循環(huán)水泵進(jìn)行變頻控制改造，對水泵采用恒溫差變水流量控制，在保證供冷的前提下，避免大流量小溫差現(xiàn)象，同時水泵變頻控制接入BA控制平臺，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制。

3.2 蒸汽鍋爐系統(tǒng)改造

1)風(fēng)冷熱泵供應(yīng)空調(diào)采暖

在空調(diào)末端集中控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一遠(yuǎn)程管理，將新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)接入BA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、設(shè)備故障報警等功能，提高管理效率，降低運(yùn)行能耗。

在科學(xué)課上，學(xué)生對于科學(xué)世界的探索和理解，經(jīng)常不是一個人去完成的，正如科學(xué)界的偉大發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常是一個團(tuán)隊(duì)共同努力的結(jié)晶。教師在教學(xué)過程中要讓學(xué)生明白這樣的道理，并且在合作學(xué)習(xí)過程中得到更多的成功喜悅之感。此外，教師要善于調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生組成合作探究學(xué)習(xí)小組，讓他們在合作學(xué)習(xí)的過程中夠主動地發(fā)現(xiàn)問題，并且將問題在發(fā)揮小組成員各自優(yōu)勢的前提下高效解決。

為了提醒人們注意，我的老葉子紛紛脫落。胡馬強(qiáng)也注意到了，說這棵樹怎么搞的，好像長蟲了，怎么在落葉子?。抗啡盏暮螡?，要是把樹栽死了，我這里留的五萬保證金他一分錢也別想！

2)熱泵熱水機(jī)組供應(yīng)生活熱水

改造前醫(yī)院熱水采用天然氣蒸汽鍋爐，能耗較高。節(jié)能改造方案為采用空氣源熱泵熱水機(jī)組替代原有鍋爐?？諝庠礋岜脽崴畽C(jī)組可負(fù)擔(dān)全年熱水需求，此外，熱水箱內(nèi)設(shè)置的電加熱裝置保證了極端工況下熱水的供應(yīng)，且智能控制裝置實(shí)時監(jiān)測和控制水位及水溫，控制機(jī)組啟停，提高了系統(tǒng)使用效率。

醫(yī)院占地面積大，建筑分散，蒸汽需通過管道輸送，部分蒸汽管道為架空明管，穿過庭院，不僅影響整體美觀，還存在安全隱患，且輸送距離遠(yuǎn)，輸配熱損失較大。醫(yī)院天然氣鍋爐見圖2。

采用電蒸汽發(fā)生器供應(yīng)醫(yī)院洗衣房蒸汽需求，見圖4。

3.3 照明系統(tǒng)改造

醫(yī)院燈具主要有格柵熒光燈和節(jié)能筒燈，其中病房區(qū)域（包括病房和病房走廊）采用格柵熒光燈，電梯廳等采用節(jié)能筒燈。燈具控制主要通過人工操作。

本次改造將格柵熒光燈、節(jié)能筒燈更換為更高效的LED 燈，同時配有照明智能控制 ，對安全通道、地下室等區(qū)域采用聲光控或紅外微波感應(yīng)智能控制，以減少燈具開啟時間，節(jié)約能源。

3.4 智慧化運(yùn)維管理平臺

1)能耗監(jiān)測管理平臺

（3）集成生活熱水系統(tǒng)

改造后的能耗監(jiān)測管理平臺實(shí)現(xiàn)：用電支路的計量，反映改造前與改造后的能耗；幫助管理人員提高目標(biāo)設(shè)備的日常管理水平，依據(jù)平臺提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)作出節(jié)能診斷，得出切實(shí)可行的節(jié)能辦法，提高運(yùn)行管理水平，減少管理費(fèi)用。

式(1)中，y=[y1,y2,…,yNr]T，表示接收到的符號向量；xl,s=[0,…,0,xs,0,…,0]T，表示發(fā)送的符號向量，其中，xsS (S={x1,x2,…,xM})，且僅第l個元素(l{1,2,…,Nt})不為零；n=[n1,n2,…,nNr]T，表示均值為0、方差為σ2的復(fù)加性高斯白噪聲；hl表示信道矩陣H的第l列；xs為該時隙激活天線l的發(fā)送符號.

③右腎上腺腺瘤:腹部增強(qiáng)CT示:右腎上腺旁團(tuán)狀陰影;患者皮質(zhì)醇節(jié)律消失,24小時尿游離皮質(zhì)醇升高,但該患者無明顯向心性肥胖、滿月臉、多血質(zhì)等體毛,考慮腎上腺無功能腺瘤;腎上腺腺瘤切除術(shù)。

建立真正實(shí)用的、集控制優(yōu)化與能效審計于一體的樓宇智能控制系統(tǒng)，在最小化投資的前提下實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備信息化、自動化和智能化。改造后的BA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)的集中控制。此外，一體化的空調(diào)箱、新風(fēng)機(jī)組溫控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中溫度控制，一體化的冷熱源控制系統(tǒng)及照明智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效的統(tǒng)一化管理和智能化管理。

BA控制系統(tǒng)包括：

（1）集成空調(diào)機(jī)房群控系統(tǒng)

空調(diào)機(jī)房群控系統(tǒng)包括風(fēng)冷熱泵機(jī)組、冷凍水泵、采暖循環(huán)水泵、冷卻水泵、空調(diào)水系統(tǒng)閥門等，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的聯(lián)動運(yùn)行、水泵變頻控制及主機(jī)自動加卸載等功能。群控系統(tǒng)根據(jù)末端使用情況，自動配置運(yùn)行設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高效控制、報警及數(shù)據(jù)分析，幫助技術(shù)人員及時診斷故障及優(yōu)化運(yùn)行策略。

（2）集成空調(diào)末端

感染飛客蠕蟲的主機(jī)IP數(shù)量最多的三個設(shè)區(qū)市分別是南昌、上饒和贛州，占到全省被感染總量的59%。地域分布情況如圖8所示：

為規(guī)避鍋爐大氣污染不達(dá)標(biāo)問題，同時降低空調(diào)采暖能耗，改造方案是采用空氣源熱泵機(jī)組替代蒸汽鍋爐作為中央空調(diào)熱源?？諝庠礋岜脵C(jī)組在制熱工況下能效比約為3，遠(yuǎn)高于鍋爐，可顯著降低空調(diào)采暖能耗，見圖3。

通過節(jié)能改造，完善用電支路分項(xiàng)計量，并納入系統(tǒng)用能數(shù)據(jù)，建立能耗監(jiān)測平臺，通過平臺對各用能支路進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。

建立熱水控制系統(tǒng)界面，實(shí)時監(jiān)控水溫、水位、熱水用量等，并實(shí)現(xiàn)分時、分段水溫及水位的控制，見圖5。

x(k)為接收信號向量，s(k)為發(fā)送信號向量，n(k)是功率為的加性高斯白噪聲向量，k為快拍數(shù)，k∈{1,2…K}，A為陣列流型，均勻線陣中的陣列流型一般為范德蒙矩陣形式，根據(jù)圖1所示陣列模型得到A=[a(θ1),a(θ2),…,a(θD)]，a(θi)為方向向量，為入射信號波長，d為陣元間距，在均勻線陣中，取d=λ/2.

3.5 節(jié)能宣傳展示

為充分宣傳和展示節(jié)能改造效果，增設(shè)了節(jié)能改造互動展示平臺，包括終端展示屏、信息發(fā)布網(wǎng)和節(jié)能宣傳片三部分。展示屏安裝在醫(yī)院入口大廳，開發(fā)了節(jié)能展示網(wǎng)頁。展示內(nèi)容包括節(jié)能改造過程、改造亮點(diǎn)、改造綜合效益、節(jié)能應(yīng)用技術(shù)、院內(nèi)空氣品質(zhì)等。

1.3效果評判:顯效:臨床中患者的癥狀完全消失,患者的心功能有顯著的改善,血?dú)庵笜?biāo)正常;有效:患者的體征改善明顯,心功能改善1級,血?dú)庵笜?biāo)改善;無效:患者的癥狀沒有改善或者更加嚴(yán)重。

將醫(yī)院節(jié)能改造項(xiàng)目制作成大型節(jié)能宣傳片，對節(jié)能知識進(jìn)行普及和宣傳，有利于提高民眾節(jié)能意識，提升醫(yī)院環(huán)保形象。

4 結(jié)語

本項(xiàng)目通過采用高效節(jié)能熱泵、節(jié)能燈具、智能群控等技術(shù)提高了醫(yī)院用能系統(tǒng)整體能效，通過提升智能化水平、優(yōu)化運(yùn)行方式降低了運(yùn)行成本，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。本項(xiàng)目節(jié)能改造后年節(jié)省能源費(fèi)用231萬元，年節(jié)能率22%。

這樣我們就可以認(rèn)為社會工作的增能理論挑戰(zhàn)傳統(tǒng)社會工作理論，是在進(jìn)行一場由權(quán)威在外到權(quán)威在內(nèi)的范式轉(zhuǎn)換。

此外，通過整體節(jié)能改造，提高了醫(yī)院室內(nèi)環(huán)境舒適度，節(jié)能改造互動展示平臺充分展示了本次節(jié)能改造的成果，為市民提供了了解綠色低碳理念的窗口，為創(chuàng)建綠色智慧醫(yī)院奠定了基礎(chǔ)。

[1]馮夫順.大中型醫(yī)療建筑的能耗與節(jié)能分析[D]. 山東建筑大學(xué)，2014.