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发言主题：   "医院建筑空调冷热源用能的设计优化 "

发言人：中国建筑科学研究院  北京分院 副院长  路宾 先生 

 

各位代表中午好，很抱歉因为我下午有别的安排，所以中午比较晚了大家还饿着肚子，这个电脑安装的过程我先说两句，商务各个专家都谈了设计的问题。全球现在就是气候变暖、节约能源环保节能，我们接下来就利用我们医院建筑的利用问题谈一些看法。因为我们中国建筑科学研究院在近几年在北京和上海已经运行的医院做了一些节能的测试诊断和评估的工作。对于医院建筑的大量的能耗有一些经验总结，那么在这里针对于建筑对用能的情况和优化设计情况跟大家谈一些体会。我争取快点。

我们直接进入正题。医院建筑的能耗刚才也谈了，它的功能复杂，那么是能耗偏大的一个公认的问题，按照我们统计，医院建筑能耗是普通办公能耗的1.6到2.0倍，在国外美国和日本的医院调查资料表明降低暖通空调的能耗是医院建筑节能的一个关键。根据近几年北京和上海测试的一些医院的运行情况，现在医院建筑的单位面积能耗北京地区是每年70到100个千瓦小时，也就是每年的用电能耗在70到100度之间，上海地区在80到110之间。所以今天报告就是根据医院建筑冷热得特点和能源配置特点对医院建筑的优化设计提出一些看法，同时对医院建筑应用可再生能源的原则提一些观点。

简单说一下医院建筑的能耗分布，从这个图上看呢主要的能耗是用电的费用，水的费用和元气费用。不同的地区的分布是有差异的，但是用电能耗是最大大，燃气也是一部分，用水的相对少一些。用电的分布主要是办公设备、照明、食堂、动力和大型设备的用电，从这个用电的图上可以看出来，空调和采暖系统用到我们医院总体的54%左右，是节能的一个重点。燃气主要还是用于冬季采暖和生活热水。再谈一下医院建筑的冷热不合的特点，因为现在都是建筑师我就简单谈一下用能和建筑冷热不合有很大得关联我们根据这个特点选择我们的方式。第一个特点就是冷热源的复杂这个有不讲了，第二个就是集中冷源和分散冷源并存，因为医院的复杂性，在一些手术室配置一些单独的小的冷源，跟我们整个医院建筑集中冷源往往是并列使用的，再一个就是功能区域的宏观参数不同，医院的功能普通病房以及手术室等等是有差距的。第四个特点就是医院建筑的空调运行时间长，变化比较大。

因为我们医院建筑的人群不同，所以空调和采暖运行的时间和不同的建筑都长，同时我们诊断的高峰和低峰这个负荷差距是很大的。第五个就是我们医院建筑的平面越来越大，它从建筑分析上也有内外需，内外需对空调的采暖需求不一样才可以保证我们室内的要求。从医院建筑的冷热源的设计来说我们推进这几个优化原则，一个是提高冷热源的能耗等级，制冷技术是我们冷源的一个核心，那么它能效等级决定了我们整个供冷系统的能耗，往往我们现在国家的标准规划有五级其中最高级是一级，最低是五级。我们要求的节能等级是二级。这个级别的选择也根据医院的经济实力选择级别越高价格越贵。对于现在环保的要求我们要求是二级的。

第二个是大冷源的配置的问题。第三个就是控制和节能运行策略的问题，这是我们医院能不能节能的一个重要的关键。有这么几个建议，一个是优化冷水机组的运行模式，在不是很热的季节对供水温度也设计的不要太低，设计的过低对能效是有影响的。第二设定合理的冷热水供水的温度，温度越高对机组的运行和系统的运行效率越高，第三个要杜绝冷冻水和冷却水经常流通的现象。这些水没有经我我们的末端用户运行耗了大量的能源。第三个手术室应该选用运行模式和值班模式不同的控制方式，这样降低我们的手术室系统的节能也是非常重要的。第四个原则就是充分利用天然能源，刚才谈到的内外分区的问题，内区冬季需要供冷，我们可以利用冷却塔等等进行制冷和节能。第五个利用蓄冷技术，这个作为一个节约费用的措施得到了越来越多的使用，重点的技术就是调整用电的用量，但是它从节能角度并没有节约能源。第六个就是在条件许可的时候理由冷热电三联动的时候，在我们医院系统的冷、热、电都是需要的，根据我们的特点选择适合的技术也是提高能源效率的一种措施。第七个就是合理的利用热回收技术，随着我们国家建筑的要求，很多节能措施在我们国家重点建筑里面得到应用，空气设备、水等等的回收技术得到了普遍的使用，这个可以使我们的运行费用得到有效的降低。第八个就是增设分项的剂量措施，随着我们国家对能耗的要求，在医院建筑里面对于各个系统的用能状况设计装置和电表、水表，特别是分向系统的电表的设置也是非常必要的，在我们节能诊断和改造过程中增加措施也是一个很重要的措施。目的不仅仅是统计我们各项系统的用量，更多的是掌握运行规律，制定相应的运行策略。这是设计的优化原则。

针对医院大小冷源的配置和技术分析简单介绍一下，因为作为医院系统特别是手术室往往是配置单独的冷热源，它配置方式无非是这么三种方式，一个是没有辐射的冷热源，我首先手术室用的是集中冷源和热源。第二个手术室单独的设计冷热源跟医院的集中的冷热源没有联系。第三个就是手术室设单独的冷源，但是对集中冷热源关联的配置，通过优化配置大小冷源的负荷。前几年还在争是不是需要单独设置小冷源系统，在一些医院的实践中有一些是没有设的，在大冷源没有起动的时候我们一些小冷源系统是不满足要求的，特别是在初夏或是秋天的时候，各种冷源已经需要行动了，小能源还没有，它室内的温湿度是不能满足要求的，为传统的配置大部分都是各自配置，大冷源小冷源各管各的但是我们这里根据我们的系统形式和建筑的特点以及这两个冷源的设置的具体位置，应该是称小冷源和大冷源优化，也就是说我们小冷源是覆盖在大冷源开的时候负荷，这样我们可以把小冷源的容量降下来，同时在大冷源开动的时候使我们的负荷率得到有效的提高。这样也可以节省能源。

我们以一个实质的例子，一个医院有各种楼的配置，总体符合是7830千瓦，集中冷源这么大，小冷源的配备是540千瓦，占集中冷源的7%。如果是部分负荷运行的时候可能只有3—5%，所以它占的比例是很低的，通过方案的优化和负荷计算，大冷源运行的时候小冷源不运行，使用大冷源提高我们集中冷源的效率。并且因为它比例不高，不会增加大冷源的容量，小冷源只有过渡低的负荷，这个只有380千瓦，比原来降低了30%，这样我们在容量配置下都可以减少费用，同时使我们运行效率更高。初步计算下来，我们初投资减少，运行费用减少，这两个方案初投资减少80万，年运行费用减少10多万。这是一个关联运行的例子。

还有一点就是在目前我们大力提倡清洁能源和可再生能源应用过程中一些医疗建筑里面也采用了在探索采用可再生能源，我们一定要因地制宜，采用适合的，建筑要符合国家的标准要求，达到或超过现在标准的规定的50%的要求，在这个前提下考虑因地制宜的考虑可再生能源的应用。在条件许可的时候大力提倡可再生能源的应用。哪些可以用呢，按照我们现在的应用技术情况，医院系统里面应用比较多的一个是太阳能的应用技术，主要是热利用技术，光谱利用技术也越来越多，增加的也比较快，同时水压热泵，地源热泵越来越越来越得到了广泛的利用。太阳能系统光谱是极点，我们从国家中央政府到各个部委大力提倡阳光计划，大力推广太阳能发电技术应用，这款技术跟我们的国情有一些差距，所以要根据经济能力，但是应用比较多技术比较成熟的太阳能热水系统设计，往往采用比较多的是在热水供应系统使用。我们用太阳能系统预热我们锅炉补水是一个非常适合的技术，所以也是只要是地理条件允许的情况下也是可以大力提倡采用的。

第二项技术就是热泵技术。可以如果是我们的医院条件允许那么可以利用建筑的绿化草坪补水和天然的景观采用这些热泵技术，也可以利用医院建筑的生活污水技术作为我们小冷源的冷热源，对提高能源效率节省运行费用都是有很多好处的。

 最后归纳一下，对于医院建筑我们不能盲目追求视觉的冲击而是应该以医院的功能和满足职能要求为前提，这个潜力是非常大的。第二个就是医院建筑能源设计和选择过程中应该按照合理化的原则对冷热源系统进行优化配置，合理进行医院建筑的大到冷源的运行归九。第三个就是根据工程所在地的具体情况大力提倡可再生能源使用技术在冷热源里面的利用，提高效率。第四就是从整个医院建筑用能作为控制目标而不是仅仅以某个建筑某个功能作为节能目标，采用适宜的优化原则和措施使常规的能源消耗降低到合理的水平而不是来降低需求达到这样的目的。我的发言就到这里，谢谢大家。