医院建筑用能状况分析与节能诊断

医院建筑用能状况分析与节能诊断

北京建筑工程学院刘玲玲李霄李德英

摘要本文通过对调研统计数据和实际测试结果的分析，总结了北京医院类建筑的能耗现状及用能特点，并结合供暖系统、空调系统及生活热水系统的实际测试结果，对北京医院建筑存在的问题进行节能诊断及分析，提出了医院建筑的主要节能策略。

关键词医院建筑能耗节能

Analysis on energy consumption status and diagnosis of

energy efficiency of hospital buildings in Beijing Abstract: Through analyzing the survey data and actual test results of energy consumption and system

operation,summarizes the energy consumption status and energy use characteristics of hospital buildings in Beijing. According to the actual test results of heating systems, air-conditioning system, and hot water system, diagnoses and analyses the problems existed in Beijing hospital buildings, and puts forward the

main energy saving measures.

Keywords: hospital building, energy consumption, energy efficiency

1 概述

医院建筑的能耗主要由供暖、空调、生活热水、照明、动力、办公设备、医疗设备、食堂及其它用能九部分构成，其能源形式包括冷、热、电、水、蒸汽、燃气、燃油、燃煤及各种医用气体等。医院建筑的能耗构成复杂、能源形式多样，从而导致医院建筑能耗普遍偏大，有关资料表明，我国医院建筑能耗是一般公共建筑的1.6～2倍[1-3]。本文依据北京医院建筑的能耗统计数据，对医院建筑的能耗特点进行了分析，并结合供暖系统、空调系统、生活热水系统的测试结果及诊断分析，提出了北京医院类建筑相关的节能策略。

2 建筑能耗分析

2.1医院总能耗分析

北京医院建筑主要的能源形式包括电力、市政热力、燃气、燃油、燃煤等，对北京21个医院的能耗调查结果见表1。从表1可以看出，医院的能耗主要集中在耗电和耗燃气方面，占医院总能耗的86.9%（由图1得到），因此，节电和减少燃气消耗是医院节能的重点。各医院能耗差异较大，年单位建筑面积能耗为27.5～155.7㎏标煤/（㎡·a），能耗高的医院约为能耗低的医院的5.5倍。上述差异表明北京医院建筑存在着巨大的节能潜力。

2.2 医院能耗特点

以9、16号医院为例，其能耗主要是电能、燃气和水。对医院2007年的能耗逐月进行统计和分析，得到如下结果：

1）医院耗电主要集中在6～9月，占总耗电量的53.8%（由图2得到）。因此，夏季是耗电的主要月份，即使在夏初和夏末时，耗电量仍高于其他季节，说明夏季运行节能潜力较大。

2）医院消耗燃气主要集中在冬季的11月到次年的三月之间，占总耗气量的73.7%（由图3得到）。因基金项目：“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2006BAJ03A06-05)

表1 21家医院能源资源消耗情况

此冬季是消耗燃气的主要月份。

3）医院生活热水用量每月变化基本不大（如图4所示）。经计算得：全年人均热水用量约为50m³/p，

2.3 医院高能耗的原因

根据医院实际能耗测量数据，可以看出部分医院存在运行能耗较高的问题，其原因是多方面的。第一，对于综合医院，大型医疗设备数量多且设备安装功率较大，虽然设备自身用电时间短，但其保障系统的能耗较高，为了医疗设备短短几秒钟的正常运行使用，保障系统要长时间处于待电状态，使得其能耗远远高于医疗设备本身的能耗；各科室供暖时间不同步，供暖时间较长；内区大、污洁要求分区、手术部面积大且洁净级别高，使空调、通风负荷较大[5]。第二，在医院建筑设计方面，没有采取减少建筑运营能耗的措施或采取的有效节能措施较少，所以造成医院建筑整体能耗较高。以上表明，医院建筑节能潜力还有待挖掘。

3 节能诊断及分析

3.1 锅炉效率

在医院锅炉房中，热水锅炉主要提供医院采暖，而蒸汽锅炉主要用来提供生活热水和医院消毒。蒸汽锅炉的燃气消耗量逐月变化不大（如图5所示），不作为主要的节能对象考虑，故在此只考虑热水锅

热水锅炉单日总供热量

Q1 = G·R (MJ) (1)式中：G——锅炉日平均耗气量，m³。

R——燃气低位热值，MJ。

热水锅炉单日总释放热量

Q2 =L·H·△t·c(MJ)(2)式中：L——系统循环水量，m³/h。

H——锅炉运行时间，h。

△t——供回水平均温差，℃。

c——水的比热，J/(g·℃)。

热水锅炉效率

η＝Q2 / Q1 (3)根据以上公式，计算得到15号医院的锅炉平均效率为80.3%，与节能标准关于燃气热水锅炉额定效率89%相比，效率偏低；16号医院的锅炉平均效率为90%，相对比较理想，但由于锅炉是间歇运行，充分利用了余热，延长了传热时间，所以锅炉瞬时效率还是低于额定值。

3.2 水泵效率

水泵的有效功率

Pe=ρg QH(W) (4) 式中：ρ——泵输送液体的密度，kg/m3。

g——重力加速度，m/s2。

Q——水泵的流量，m3/s。

H——水泵的扬程，mH2O。