077 北京医院建筑用能状况分析与节能诊断

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1、北京医院院建筑用用能状况况分析与与节能诊诊断北京建筑筑工程学学院 刘玲玲玲 李霄霄 李德英英摘要 本本文通过过对调研研统计数数据和实实际测试试结果的的分析，总总结了北北京医院院类建筑筑的能耗耗现状及及用能特特点，并并结合供供暖系统统、空调调系统及及生活热热水系统统的实际际测试结结果，对对北京医医院建筑筑存在的的问题进进行节能能诊断及及分析，提提出了医医院建筑筑的主要要节能策策略。关键词 医院建建筑 能耗耗 节能Anallysiis oon eenerrgy connsummptiion staatuss annd ddiaggnossis ofenerrgy effficiienccy oof

2、 hhosppitaal bbuilldinngs in BeiijinngAbsttracct: Thrrouggh aanallyziing thee suurveey ddataa annd aactuual tesst rresuultss off ennerggy cconssumpptioon aand sysstemm opperaatioon, summmarrizees tthe eneergyy coonsuumpttionn sttatuus aand eneergyy usse ccharractteriistiics of hosspittal buiildiings

3、s inn Beeijiing. Acccorrdinng tto tthe acttuall teest ressultts oof hheattingg syysteems, aiir-ccondditiioniing sysstemm, aand hott waaterr syysteem, diaagnoosess annd aanallysees tthe proobleems exiisteed iin BBeijjingg hoospiitall buuilddinggs, andd puuts forrwarrd tthe maiin eenerrgy savvingg mee

4、asuuress.Keywwordds: hoospiitall buuilddingg, eenerrgy connsummptiion, ennerggy eeffiicieencyy1 概概述医院建筑筑的能耗耗主要由供暖、空调、生活热热水、照照明、动动力、办办公设备备、医疗疗设备、食堂及及其它用用能九部部分构成成，其能能源形式式包括冷冷、热、电、水水、蒸汽汽、燃气气、燃油油、燃煤煤及各种种医用气气体等。医院建建筑的能能耗构成成复杂、能源形形式多样样，从而而导致医医院建筑筑能耗普普遍偏大大，有关关资料表表明，我我国医院院建筑能能耗是一一般公共共建筑的的1.662倍倍1-3。本文依依据北京京

5、医院建建筑的能能耗统计计数据，对对医院建建筑的能能耗特点点进行了了分析，并并结合供供暖系统统、空调调系统、生活热热水系统统的测试试结果及及诊断分分析，提提出了北北京医院院类建筑筑相关的的节能策策略。 2 建建筑能耗耗分析2.1 医院总总能耗分分析北京医院院建筑主主要的能能源形式式包括电电力、市市政热力力、燃气气、燃油油、燃煤煤等，对对北京221个医医院的能能耗调查查结果见见表1。从表11可以看看出，医医院的能能耗主要要集中在在耗电和和耗燃气气方面，占占医院总总能耗的的86.9%（由由图1得得到），因因此，节节电和减减少燃气气消耗是是医院节节能的重重点。各各医院能能耗差异异较大，年年单位建建筑面

6、积积能耗为为27.51155.7标煤/（a），能耗耗高的医医院约为为能耗低低的医院院的5.5倍。上述差差异表明明北京医医院建筑筑存在着着巨大的的节能潜潜力。2.2 医院院能耗特特点以9、116号医医院为例例，其能能耗主要要是电能能、燃气气和水。对医院院20007年的的能耗逐逐月进行行统计和和分析，得得到如下下结果：1）医院院耗电主主要集中中在69月，占占总耗电电量的553.88%（由由图2得得到）。因此，夏夏季是耗耗电的主主要月份份，即使使在夏初初和夏末末时，耗耗电量仍仍高于其其他季节节，说明明夏季运运行节能能潜力较较大。 2）医医院消耗耗燃气主主要集中中在冬季季的1基金项目：“十一五”国家科

7、技支撑计划重大项目(2006BAJ03A06-05)月月到次年年的三月月之间，占占总耗气气量的773.77%（由由图3得得到）。因表1 21家家医院能能源资源源消耗情情况医院编号号建筑面积积电力热力燃气燃油燃煤折合标煤煤年用电量折标煤热力消耗耗折标煤燃气量折标煤燃油量折标煤燃煤量折标煤单位面积积能耗m2万kWhh吨m2吨m3吨t吨t吨吨kg/114900002013365833218445266290559488863.772710000717234557668871047718255002433634451.223750666757247662201117002928854044724750

8、000138994543353622900071333116776155.759210066712195561800484329200003883427737.2269289991020033344165112555219665530059.557800000880287772406682443201166946173377.228109447364921233263113666350005623351.44953888633911100127990833170112811152.2210747887200655105440033140222057727.5511346662400130771

9、48880000197993286694.881268688544314488280773044373445181175.44131279982118553874410566031441120000002665581143.66145435545331744454355474229033639342529946.55152737752036658158819108551750063.99163024431906209037762120221822260.2217459993638208664638000217114263392.771857800827891034000004520.30400

10、00228663648863.111961155253017333611552835508223067632444532077000028793840000228663224441.99211330001153751300001774000005360645.551471177111343374394403725599508552637777778350882731051180006743390955561.88图1能能源消耗耗及比例例8此冬季是是消耗燃燃气的主主要月份份。3）医院院生活热热水用量量每月变变化基本本不大（如如图4所所示）。经计算算得：全全年人均均热水用用量约为为50m/p，全全

11、年面均均热水用用量约为为1.55 m3/。医医院生活活热水用用量主要要同医院院病房床床位使用用率和使使用习惯惯有关4。 图2 逐月电电耗比例例 图3 逐月燃燃气消耗耗比例图4 逐月消消耗的生生活热水水量2.3 医院院高能耗耗的原因因 根据医医院实际际能耗测测量数据据，可以以看出部部分医院院存在运运行能耗耗较高的的问题，其其原因是是多方面面的。第第一，对对于综合合医院，大大型医疗疗设备数数量多且且设备安安装功率率较大，虽虽然设备备自身用用电时间间短，但但其保障障系统的的能耗较较高，为为了医疗疗设备短短短几秒秒钟的正正常运行行使用，保保障系统统要长时时间处于于待电状状态，使使得其能能耗远远远高于医

12、医疗设备备本身的的能耗；各科室室供暖时时间不同同步，供供暖时间间较长；内区大大、污洁洁要求分分区、手手术部面面积大且且洁净级级别高，使使空调、通风负负荷较大大5。第二，在在医院建建筑设计计方面，没没有采取取减少建建筑运营营能耗的的措施或或采取的的有效节节能措施施较少，所所以造成成医院建建筑整体体能耗较较高。以以上表明明，医院院建筑节节能潜力力还有待待挖掘。3 节节能诊断断及分析析3.1 锅炉炉效率在医院锅锅炉房中中，热水水锅炉主主要提供供医院采采暖，而而蒸汽锅锅炉主要要用来提提供生活活热水和和医院消消毒。蒸蒸汽锅炉炉的燃气气消耗量量逐月变变化不大大（如图图5所示示），不不作为主主要的节节能对象

13、象考虑，故故在此只只考虑热热水锅炉炉的效率率。图5 蒸汽锅锅炉逐月月消耗的的燃气量量热水锅炉炉单日总总供热量量 Q1 = GRR (MJ) (1)式中：GG锅炉炉日平均均耗气量量，m。 RR燃气气低位热热值，MMJ。热水锅炉炉单日总总释放热热量Q2 =LHtcc (MMJ) (2)式中：LL系统统循环水水量，mm/hh。 HH锅炉炉运行时时间，hh。 t供供回水平平均温差差，。c水水的比热热，J/(g)。热水锅炉炉效率Q22 / Q1 (3) 根据以上上公式，计计算得到到15号号医院的的锅炉平平均效率率为800.3%，与节节能标准准关于燃燃气热水水锅炉额额定效率率89%相比，效效率偏低低；16

14、6号医院院的锅炉炉平均效效率为990%，相相对比较较理想，但但由于锅锅炉是间歇运行行，充分分利用了了余热，延延长了传传热时间间，所以以锅炉瞬瞬时效率率还是低低于额定定值。3.2 水泵泵效率水泵的有有效功率率Pe=g QQH (WW) (4) 式中：泵输输送液体体的密度度，kg/m3。g重力力加速度度，m/ss2。 Q水泵泵的流量量，m3/s。 H水泵泵的扬程程，mHH2O。水泵的效效率=Pee/P （5）式中：PP轴功功率，WW。根据以上上公式，对对2、99、155、166号医院院的水泵泵效率进进行了测测试及计计算，由由测算结果果得：水水泵的实实际流量量低于（高高于）额额定流量量，水泵泵的实际

15、际扬程高高于（低低于）额额定扬程程，水泵泵的实际际工况点点偏离水水泵的最最佳工况况点。33.3 系统统水力失失调度通过对典典型房间间和不同同支路回回水管的的温度监监测，得得出：医医院采暖暖管网系系统普遍遍存在水水力失调调的问题题。3.4 冷冻冻水、冷冷却水供供回水温温度统计计分析通过对116号医医院全年年冷冻水水、冷却却水供回回水温度度及温差差的统计计分析，得得出：冷冷冻水进进出水温温差过小小，基本本维持在在0.551.5之间；冷却水水进出水水温差略略小，基基本维持持在1.53.5之间；冷冻水水实际流流量偏大大。3.5 生活活热水运运行策略略分析 生活热热水由蒸蒸汽锅炉炉或市政政热力提提供，其

16、其运行策策略多采采用定出出水温度度，在一一次侧蒸蒸汽管道道或一次次侧回水水管道上上设有温温控阀或或电动调调节阀。系统给给水多依依靠市政政压力，基基本无加加压设备备。4 节节能策略略医院建筑筑节能涉涉及的环环节多、方面广广，问题题较复杂杂。本文文分别从从供暖系系统、空空调系统统和生活活热水系系统进行行分析研研究，并并结合以以上的节节能诊断断及分析析，提出出可行性性的节能能策略。4.1 气候候补偿器器在供暖系系统中，根根据室外外温度的的变化及及用户设设定的不不同时间间内对室室内温度度的要求求，能按按照设定定补偿曲曲线求出出恰当的的供水温温度，通通过连续续调节蒸蒸汽电动动阀开度度，调节节蒸汽流流量，

17、实实现供热热系统供供水温度度-室室外温度度的自动动气候补补偿，避避免产生生室温过过高而造造成能源源浪费，对对于不同同系统采用用气候补补偿器后后系统节节能率可可达5% 110%。4.2 水泵泵加装变变频装置置针对采暖暖及空调调循环泵泵效率偏偏低的情情况，加加装变频频装置，通通过采用用变频技技术可以以降低循循环水泵泵的电力力消耗，保保守估计计可节能能30%。4.3 供暖暖系统外外网进行行水力平平衡调节节在关键位位置加装装或更换换静态平平衡阀，根根据管道道所带的的供暖面面积所需需的循环环水量调调节静态态平衡阀阀门的开开度，使使各支管管之间保保持大致致的平衡衡，解决决局部房房间偏冷冷问题。通过对对系统

18、管管网水力力平衡调调试，降降低了近近端过热热房间采采暖量，同同时避免免了远端端个别房房间偏冷冷的现象象，因此此在减少少热能浪浪费的同同时又提提高了舒舒适度。对于不不同系统统采用水水力平衡衡调试后后节能率率为3% - 5%。4.4 烟气气冷凝回回收器利用以往往直接排排放掉的的高温烟烟气与较较低温度度的锅炉炉回水进进行热交交换，提提高锅炉炉回水温温度，降降低燃气气消耗，通通过安装装烟气冷冷凝回收收器可节节约燃气气量4% - 6%。4.5 冷冻冻水系统统加装变变频装置置冷冻水供供回水温温差过小小，流量量偏大，可可加装变变频控制制装置。对于末末端为风风机盘管管（onn/offf控制制）的系系统，变变频

19、控制制信号应应以供回回水温差差为依据据。5 结论 医院作为为公共建建筑有其其共同点点，普遍遍存在较较大的节节能潜力力，但由由于医院院功能和和环境控控制的要要求又有有其特殊殊性，常常用的一一些节能能技术或或措施不不一定能能用到医医院。特特别是一一些特殊殊功能的的医疗科科室，首首先要了了解其通通风空调调的特点点及技术术措施，尤尤其是无无菌环境境控制的的手段，最最后有针针对性的的提出可可行性的的节能策策略。参考文献献1 刘慧敏敏. 医医院建筑筑节能设设计探讨讨J. 中中国医院院，20006，110（110）.2 路宾，曹曹勇等. 上海海医院建建筑用能能状况分分析与节节能诊断断J.暖通通空调，220099，399（4）：61-64.3 王江标标，涂光光备，光光俊杰等等. 医医院空调调系统的的节能措措施JJ.煤煤气与热热力，220066，266（3）：69-72.4 周丽萍萍，刘志志新，高高建. 上海某某大型医医院建筑筑能耗审审计和节节能措施施的分析析J. 工工业建筑筑，20008，338（66）：99-111.5 李著萱萱，吕访访桐. 浅谈医医院建筑筑空调设设计与节节能JJ. 暖通空空调，220099，399（4）：21-23.