新型建筑节能技术如何助力这家医院进行绿色节能改造？

医院作为高能耗建筑的典型代表，随着社会健康水平的提高，就诊人数大幅提升，能耗也在逐年呈上升趋势，行业碳减排也面临着巨大挑战。在医院的建设和改造过程中，通过逐步推广电能替代技术，提高医院能源利用效率，促进节能降耗，构建清洁低碳、安全高效的能源体系，实现医院经济效益与社会效益的共赢，是医疗行业探索实现“碳达峰”“碳中和”的重要举措。

壹

政策指引

《“十四五”公共机构节约能源资源工作规划》坚持绿色转型、创新驱动，完整、准确、全面贯彻新发展理念，促进公共机构事业发展绿色低碳转型，通过管理创新、技术创新提升效能。

《关于加强公立医院运营管理的指导意见》(国卫财务发[2020)27号)，明确强调要加强后勤管理。推进后勤服务社会化；加强水电气热、餐饮、环境卫生、建筑用房、安全保卫等后勤管理，优化服务流程，规范管理机制，强化能耗管控；探索智慧化“一站式”服务模式，持续改进后勤服务质量和效率。

《国务院办公厅关于推动公立医院高质量发展的意见》（国办发〔2021〕18号） 强化成本消耗关键环节的流程管理，降低万元收入能耗支出。推广医院后勤“一站式”服务。

贰

中国医学科学院肿瘤医院节能改造实例

一

中国医学科学院肿瘤医院，始建于1958年，医院坐落于龙潭湖畔，紧邻东二环。院区总用地面积8.8万平方米，总建筑面积约20万平方米，包含诸多建筑类型，如住院综合楼、门诊楼、诊断楼、放疗楼、行政楼、后勤楼、科研楼、食堂等，建筑建设周期跨度超过30年，医院年门诊量百万余人次，年手术量3万余台次。

中国医学科学院肿瘤医院是国家肿瘤临床医学研究中心、国家肿瘤规范化诊治质控中心、国家食品药品监督管理局认证的国家药物临床研究中心所在地，是集医教研防于一体，全方位开展肿瘤相关基础研究和临床诊治的国家标志性肿瘤专科医院。医院拥有5个国家级重点学科、6个国家临床重点专科。在全国三级公立医院绩效考核中，医院在全国三级肿瘤专科医院中持续名列第一，国家监测指标等级为专科医院最高等级A等。

医院建筑平面图

二

1

原则

国内三甲医院老院区基本状况类同，都是历经数十年发展，逐步建设。绿色医院建设是一个长期目标，要完有总体规划，也要有顶层设计。基于新型建筑节能技术的医院建筑进行绿色与节能改造的的总体原则就是“对症下药”与“量体裁衣”，具体而言，“对症下药”就是首先要知道自己得的是什么“病”，通过内部调研了解医院后勤在日常运维出现的问题，带着问题去解题，目标明确；“量体裁衣”是在绿色与节能领域，新技术与新应用品种繁多，日新月异，不能盲目追新，坚持“适合自己的才是最好的”。

2

改造步骤

首先，进行诊断和判定工作，包括维护结构、空调、供暖、给排水、电力、照明、运维、可再生能源等等。先确定哪些需要改，哪些应该改，哪些必须改，哪些可改可不改。

其次，制定计划，明确可实施性，减少施工等因素对医院运营的影响，设备材料有没有地方放，噪音、环境污染，病人投诉等等；

第三，联合设计院等技术部分，制定新技术应用的方案，新技术一定是适合自己的，装上能达到效果的，不能仅仅为了展示而应用。

第四，进行改造后效果评估，节了多少电，节了多少水，但是要注意有时节能效果不一定短期能够体现。

三

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能耗分析

对医院每栋建筑的用能情况逐一调查，综合分析全院集中供能系统的运行，掌握医院建筑的用能特点，了解医院建筑用能存在问题及节能潜力，是有效开展医院节能改造工作的前提。

医院综合能耗的组成部分主要有：空调、医疗设备、照明、生活热水、办公设备、动力、供暖等，其能源形式由于功能需要种类繁多，包括电、水、天然气、蒸汽、燃煤、燃油及医用气体等。医院建筑能耗结构复杂，能源形式多样，普遍存在能耗高的现象。

医院能耗一般具有以下的特点：

医院能源消耗占比

如上图电力主要消耗在空调通风系统、照明系统、大型医疗设备、信息机房、办公用电等方面，约占总能耗的40％～60％。天然气主要消耗在：建筑采暖、生活热水、餐饮系统、蒸汽锅炉系统等方面，约占总能耗的25％～35％，另外，各医院天然气占比的差异和是否采取集中供暖有很大关系，外购热力主要用于建筑采暖系统和生活热水系统。

2

外科楼改造分析

医院外科楼始建于1994年，历经20载风雨洗礼，内部空间损耗严重，限制了医疗业务发展。改造装饰工程于2020年启动，2022年竣工。本次改造除了提升患者就医环境、医护工作环境，另一个重要建设目标提升建筑得绿色与节能品质，所以改造内容除了外立面外，内部建筑布局，机电系统更新全部在改造范围内，借助相对彻底的改造，还应用了一些相对比较先进和主流的绿色技术和系统，提高了后勤运维效率，助医院智慧后勤管理迈出了坚实一步。

肿瘤医院外科楼

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病症1

能耗监测与管理

医院没有完善的计量体系，缺乏三级计量和分项计量，不仅给能耗统计工作带来很大困难，同时也阻碍了能源管理信息化发展的进程；有的医院已建设信息管理平台，但后期维护成本高，医院无力承担该项费用，致使大多数平台没有发挥应有的作用。另外，节能制度体系建设不完善，受计量设备条件限制，医院节能考核体系比较粗放，难以将节能指标下达到各科室，精细化节能管理尚有很大空间。

对症下药

综合能源管理系统是一个集成平台，采集、分析、对比医院内水、电、气等各类型能源消耗。水、气等能源消耗可直接接入系统采集，电能采集通常将变电所监控系统作为子系统接入。同时，平台应预留充分数量接口，为既有建筑改造和新建建筑预留接入条件。另外，依托于综合能源管理系统建立医院内部能源管理制度，作为科室考核的硬性指标，实现精细化节能。

能耗监管平台

病症2

照明与空调系统管理

公共区域如大堂、走道、楼梯间照明、空调需人工手动开闭；诊室等房间内照明、空调，医护人员在下班后容易出现忘记关闭的问题。

对症下药

第一个公共区域问题通过技术手段解决，设置智能照明系统集中管理公区照明，公区空调风机盘管采用联网型温控器；公区照明和空调都能通过中控室集中管理；

第二个诊室房间内问题通过管理手段解决，基于综合能源管理系统，完善了科室能源消耗考核制度，能耗支出成为科室成本支出的重要组成，增强了医护人员对能耗的敏感度，实现节能目标。

公共区域照明管理

病症3

电力系统管理

电能计量无法精细化管理，现场人工抄表，电力故障排查困难，维护效率低，电能质量问题突出。

对症下药

以配电系统的数字化为重点，囊括中压、低压的变配电系统智能化，真正实现将现场设备的运行状态，包括电能、智能断路器、监测保护设备、通讯、监测分析软件和大数据分析电力系统解决方案。

主要实现功能：

全面集中监测配电系统的运行状态，及时获得报警和针对报警的处理预案，提高配电系统的可用性和可靠性；提供电力系统监测界面，通过动态的画面着色清晰区分带电状态显示；

获取并自动保存详尽的设备运行信息，结合设备的生产、整定、维护数据，有效分析设备运行效能和寿命，并追溯设备的运行历史；支持云端的部署方案，大幅降低用户的设备投资和系统运维成本；大幅提升配电系统自动化程度，将直接减少用户的相关人力成本的支出；获取关键的能耗信息，帮助用户分析电能消耗状况，促进优化电能使用。

变电所改造中采用智能化配电系统

病症4

机电设备管理

电梯、风机、水泵设备数量庞大，人工运维难度大。

对症下药

应用楼控系统管理机电设备，楼控系统并非传统意义上的新产品，但是真正用的好的医院，凤毛麟角。主要难点在于两方面：第一个厂家能否把系统调试清楚，满足设计图要求；第二是系统调试明白，后勤维护人员能不能用明白。目前比较常见的技术是结合BIM（建筑信息模型系统）应用楼控，让楼控系统表达更直观。

设备监控节能管理平台

常见病症

冷热源系统

本肿瘤医院外科楼项目改造中未包含冷热源系统改造，但冷热源系统是能源消耗的重要组成，在节能改造或者新建中举足轻重。冷热源系统可能产生的节能问题主要就是四大类，冷热源机组问题、运行策略问题、输配系统问题及末端问题。比较常见的问题有以下：

冷热源问题

冷水机组、锅炉选型过大，且设备台数不合理，单台设备能力过大，不利于部分负荷调节，既增加初始投资又提高了日常运行成本。锅炉无烟气余热回收和冷凝水回收系统。冷水机组的冷冻水进出口温差小，很多项目实际仅在2~3℃左右，增加水泵能耗。

冷水机组运行策略问题

①“大马拉小车”的运行方式降低了冷水机组能效比（COP）。

②冷水机组出口温度设定不合理，常年设置额定出水温度。污垢热阻导致冷水机组蒸发器和冷凝器传热系数下降，机组性能系数降低。

输配系统问题

冷冻、冷却、采暖水泵选型偏大，水泵处于大流量、小温差工作状态。采暖空调水系统水力不平衡。采暖空调水泵定流量运行，水泵无变频措施或变频失效，输送系数（单位水流量的水泵能耗）高于标准规定。

末端系统问题

存在盲目提高室内温度要求的现象。新风系统无热回收装置；部分新风系统新风口堵塞现象，不能满足新风要求。风机盘管水系统未设置电动两通阀或阀门失效。末端风口布置不合理，室内冷热不均。

3

量体裁衣——新技术应用

利用新技术，解决难题解决问题，是一个重要的改造思路，但是关于节能相关的新技术层出不穷、林林总总，如何结合实际进行正确的选择与取舍是值得思考的问题。

如利用物联网进行空调系统节能改造技术，无线网络替代有线网络，是一个相对较好的思路。因为空调系统温控器改造，将传统温控器替换为联网型温控器，实现远程联动、时间控制、状态监测等功能。采用无线组网方式，减少信号线缆敷设，减少工程量，降低施工对医院运营影响。

物联网进行空调系统节能改造技术对比

分享嘉宾

 About the Author 

孙  源

中国医学科学院肿瘤医院基建处处长

始终坚持在工作实践中积累专业知识和工作经验，深入分析医院基本设施现状，参与管理本院近十年大型修缮改造工程，尤其主管新建住院综合楼工程进行全过程管理，极大的提升了自身科学管理和协调能力。另外，作为基建处负责人，加强本处制度建设，配合经管、审计、财务等部门优化了工程经济管理流程。任期内团结和带领本处室职工较好的完成中心医院各项工程任务。

本文根据中国医学科学院肿瘤医院基建处处长孙源在CHCC2023“医院既有建筑节能改造与高效运行论坛”的演讲整理而成，经过本人修改。

END

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