医院建筑的能耗现状及建筑节能设计

医院建筑的能耗现状及建筑节能设计
发表时间：2018-04-04T10:38:32.297Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第31期作者：赖颖宁
[导读] 本文主要针对医院建筑的能耗现状及建筑节能设计进行简要分析。

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摘要：节能减排是国家统筹经济发展和保护环境做出的重要部署，是贯彻科学发展观实现可持续发展、构造资源节约型和环境友好型社会的必然选择。

医院建筑的节能化运行能直接减少医院运行成本，降低后勤运行开支，能充分体现出医院后勤与建设的管理水平和综合实力，是现代化医院后勤管理工作的重点。

本文主要针对医院建筑的能耗现状及建筑节能设计进行简要分析。

关键词：医院建筑；能耗现状；建筑节能；设计
1医院建筑能耗现状特点与分析
1.1空调、锅炉及动力设备为医院节能管理的重点
医院能耗重点和特点比较突出，电力为全年最重要的消耗能源，其中空调系统消耗占60%左右，医疗设备及动力设备消耗占25%左右，照明及其他消耗占15%左右。

天然气或煤炭消耗占第二位，主要为冬季空调供暖、四季生活热水、消毒供应及食堂所需蒸汽等。

显而易见，空调、锅炉、照明及动力设备是医院节能管理的重点。

1.2医疗区域对空气质量的要求，造成能耗指标不断上升
随着社会的发展，患者对医疗服务、对医院的就医环境和舒适度要求越来越高，诊疗区域对空气质量包括通风、洁净度、温湿度的要求也越来趋于标准化，由此造成医院的能耗指标不断上升。

1.3庞大的医疗规模，使建筑能耗运行成本提高
近几年来，医院建设规模不断扩大，数十万平方米的大型医疗建筑体相继建成，然而，庞大的医疗规模所带来的建筑能耗运行成本的不断提高，已成为管理者必须面对的现实问题。

2医院建筑节能运行应抓全面
2.1从医院建筑整体规划上体现建筑节能
2.1.1变电所的设置与设计
医院变电所的设置首先要保证安全第一，远离安全隐患设施，并考虑到防水排水措施的重要性。

其次，考虑医院总体建筑发展规模、测算远景峰值电力负荷，外线建设尽量一步到位，10KV高压室建设尽量一步到位，变压器及低压配电设备预留好足够的空间。

最后，变电所位置尽量靠近医院大功率用电设备比较集中的区域，如中央空调机房、放射影像科、功能检查等。

这样既缩短了距离，减少了低压线路的投资，又降低了线路热量损失，减少了运行能耗。

2.1.2中央空调机房冷冻站的设置
大型综合医院在条件允许的情况下，其冷冻站尽量选择集中设置，这样可以减少主要设备的备份，优化资源配置，减少初投资，更有利于减少后期的运行及维护成本。

冷冻站尽量设置在医院相对的中心区域，保证每栋建筑物的最不利循环管路的扬程尽量接近，保证整个冷冻水系统管网的压力平衡，减少了管道的输送距离，降低了水泵的输送能耗。

2.1.3锅炉房及供热站的设置
锅炉房及供热站首先应靠近热负荷比较集中的区域，减少管道输送能耗及管道热损失。

其次，应更方便引出管道，资金条件允许的情况下可设计预留管廊，并使室外管道的布置技术、经济上合理。

最后，应有利于蒸汽凝结水的回收和高温烟气的热回收。

2.2从建筑单体设计及节能专项上体现节能
2.2.1建筑专业设计
通过改善建筑围护结构的保温性能，减少冷热损失，除设计规范及建筑节能设计规范的基本要求外（保温材料、墙体材料等），外窗的设计很重要，通过权威检测，室内约40%~50%的热量是通过门窗损失，选择保温节能型较好的门窗很有必要。

外窗的设计应是在保证基本通风的前提下，尽量减小开启面积及开启角度。

2.2.2建筑给排水节能设计方案
建筑给排水设计要充分利用市政管网的压力，直接供水；合理进行竖向分区，平衡用水点的水压。

采用并联给水泵分区，尽量减少减压阀的设置；推荐支管减压作为节能节水的措施，减小用水点的出水压力。

设计应合理设置生活水池的位置，尽量减小设置深度，以减少水泵的提升高度，并推广采用节水的卫生器具。

加强余热的回收和利用（废热、烟气余热、蒸凝结水、热风能量的回收和梯级利用）。

应合理配置组合各种不同热源的比例关系。

对集中热水系统远距离的少量供热点可采用局部加热方式，对不同场所可采用不同的热源形式。

应合理确定热水用水量定额、耗水量、耗热量、供水水温和水质等。

排水应尽量采用重力排水的方式，污废水管道的敷设应就近排放，并应避免压力提升，考虑中水的利用，利用空调凝结水排水，蒸汽凝结水的回收利用，雨水的收集和综合利用。

宜在医院病房淋浴设置智能化刷卡系统，通过时间设定限额，降低热水消耗。

3医院建筑能耗的主要问题和节能措施
3.1空调系统与通风系统存在问题
我国医疗建筑内部需要时刻保持通风环境，不断补给新鲜空气，有效控制医院内部的异味和细菌等微生物，而医院内部的通风系统与空调系统互相结合，医院内部空调与通风系统还要对室内温度和湿度以及洁净度进行充分控制，保证医院科室的空气质量;医院内部的空调系统需要满足各科室的温度要求和湿度要求，因此必须细分空调系统，保证空调调控方式的多样化;医院内部空调系统能够净化空气，有效控制微生物与病菌的数量，提高医院内部科室的洁净度和空气质量;同时可结合科室实际要求来调节空调系统的气流与风速，特别是手术科室，对空气气流和风速有着严格要求。

当前我国医疗建筑普遍存在盲目提高医院科室内部温度和湿度的情况，并且无法调节通风系统，甚至部分通风系统存在通风口堵塞状况，导致通风系统风机功率过大、降低变频功能等情况，同时医院内部空调系统常年不间歇运转，尤其是炎热夏季，如果没有严格按照科室的温度要求和湿度要求进行调节，将会导致医院电能资源严重浪费。

3.2配电系统和照明系统存在问题
我国医院内部医疗电器设备相对较多，且使用频率频繁，变压器容量相对较大，数量也相对较多。

根据相关调查显示医院内部部分变压器负荷率相对较低，供电品质无法达到国家标准要求，并且医院内部缺少节能灯具，大部分灯具都是手动控制方式。

经过对科室房间照明度和照明功率密度进行相应检测与分析，调查显示大多数科室房间没有严格按照国家建筑照明设计标准进行设计。

4对医院建筑节能技术进行深入分析
4.1医院建筑应以节能作为设计理念
医院建筑围护结构的负荷容易受到窗墙面积比和体形系数以及屋顶透明部分比例等方面的影响，所以必须对这些影响因素进行有效控制;充分满足节能建筑对于围护结构隔热保温性能的基本要求;合理配置医院各个部门的位置，有效降低医院的运营成本。

目前来说中高层的医院建筑相对较多，因此在对中高层建筑进行节能技术设计时可以将地下室作为辅助医疗科室，提高医疗空间，但必须确保降低辅助科室的能源损耗;不仅需要对医院内部环境进行考虑，还需要对医院内部绿地面积进行考虑，使用透水路面，从而有效减少雨水外排的情况。

4.2医院建筑围护结构节能设计
4.2.1窗户节能
窗户作为建筑中节能设计的薄弱构体，是能耗控制的重点。

一般来说，普通单层玻璃窗能量损失量会占到建筑能耗的40%。

因此在进行建筑节能设计时，要根据朝向合理的设计窗口开口比例。

在能耗比较高的墙面尽量不要开大窗，并做好遮阳措施。

此外还要选择隔热性良好的玻璃品种，例如LOW－E中空玻璃等，同时要提高窗户的气密性，降低建筑能耗。

4.2.2墙体节能设计
在建筑墙体节能设计时，可以选择隔热性更好的复合墙进行设计，常用的设计方法如下:外保温。

在建筑外墙的外侧布置绝热材料，这种设计方法不会影响建筑舒适性，稳定性也比较好，但是由于绝热材料布置在建筑外部，难免会受到自然环境的影响，因此对隔热材料的耐久性要求较高;内保温。

在外墙的内侧布置绝热材料，这种方法施工方便，是当前使用比较广泛的一种节能措施;中间保温。

在建筑的内墙和外墙中间布置绝热材料，进而达到隔热保温的效果。

不过在施工时要将中间的空隙填充密实，防止空气产生对流。

另外，在进行节能设计时，不同朝向墙体的厚度也应有所不同。

4.2.3屋顶节能设计
在进行屋顶节能设计时，为了避免保温层吸收过量的水而对屋顶的保温效果造成影响，因此保温层要尽量不要使用吸水率大的保温材料。

如果保温材料的吸水率比较高，需要在屋顶布设排气孔将保温层中的水分排出;屋面保温要尽可能选择应当选择轻质、多孔、导热系数小的保温材料，防止屋面的厚度和重量过大。

5结束语
综上所述，医院作为能耗比较高的公共建筑，为满足其建筑特殊功能需求，保证各科室对空调系统、通风系统、水系统的要求，因此做好医院建筑的节能设计非常重要。

参考文献
[1]医院建筑是什么?[J].杨海宇.中国医院建筑与装备.2017(05)
[2]从成本控制角度浅究医院建筑工程现场管理技术[J].张晓霞.科技展望.2017(25)
[3]既有医院建筑室内风环境模拟及评估[J].杜佳宁,王岳人,赵军凯.节能.2017(06)
[4]浅谈楼宇自动化技术在医院建筑的应用[J].王雨婕.四川水泥.2017(08)。