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1、上海市医院能耗现状与节能对策1医院特点与节能前提(1)医院是病原体与易感人群聚集的特殊场所，院内感染中最难于控制的是气溶胶传染与手术部位感染(2)控制院内感染，尤其是控制关键科室(手术室、无菌室、隔离病房等)交叉感染就是最大效益。环境控制系统必须是有效、安全、冗余。(3)在保障医疗与控制感染的前提下尽可能降低造价与能耗。(4)中国医院体量大、就诊人数、手术人数、看望陪同人员之多，世界独一。室内发菌量与室外大气含尘量大。医院环境控制与节能技术要有自主技术与创新。(5)国外推销的总是自己的优势技术(美国智能化、VAV，日本VRV，欧洲绿色技术)，回避自己的劣势。2上海“十五”新建大型医院的特点(1
2、)整个医院院区规划完整性突出，并不是独栋建筑的简单组合，门急诊、医技、药剂、住院各部门连通便利。(2)体现医科教研综合性，院区功能分区明确。(3)整个建筑群为全空调环境，设施系统、医疗设备、通讯与信息，配备有BA或智能化系统。(4)医院更加重视主体建筑的形象代表性，医疗环境追求宽敞、明亮、舒适的现代建筑风格，重视环境绿化。医院建设是明年拉动内需重点之一。上海市韩正市长批评医院不像医院，外面看不像医院，里面看也不像(医院病房大楼宾馆化，门急诊展厅化，大体量综合楼化)。医院不同于一般公共建筑，有其特性。医院建设如何处理好医疗、造价与运行能耗关系是关键。3医疗建筑能源费用和用能状况的调查和分析近年在
3、上海申康医院发展中心领导下，课题组对上海医疗建筑能源费用和用能状况进行了大规模调研。(1)调查分析对象 十五期间上海申康医院发展中心所辖23家市级三甲医院的新、改、扩建医疗建筑。实际参与医疗机构(按测评时间排序) 岳阳医院，第六人民医院，曙光医院，肺科医院，公共卫生中心，瑞金医院，精神卫生中心，龙华医院，第九人民医院，华东医院，第一妇婴保健院，胸科医院，儿童医院，第人民医院等14家医院(共16个院区)。信息统计时段2oo7年7月至今。测试评价时段2oo7年7月一8月整整两个月(夏季)。关键 如何处理这些庞大、繁杂的数据，寻求有用信息。(2)医院用能状况调查 随着医疗技术的进步、诊疗设备的发展、
4、医院建筑规模扩大、各科室环境控制标准的提高，在未来一段时间内，医院建筑能耗绝对值仍可能有所上升。单纯地降低能耗不可能有效解决医院节能问题。 由于用能状况和医院总体布局和医院性质(综合性和专科性)有很大关系，统计必须涉及到医院整体的各个方面，力求全方位剖析影响医院用能的因素，并归纳体现于各项指标物中，寻求具有代表性的能耗指标，找出用能合理与不合理部分，以及不可再生能源消耗。(3)2003年至2007年医院整体调查统计要点整体建筑概况建筑面积、年限、新旧程度；大楼建筑结构信息 围护结构、冷热源形式；床位就诊量门急诊量、手术人数、出入院量；医院收支构成医疗、药品、人员管理、能源；分项能源逐月消耗量煤
5、炭、煤气、天然气、燃油、电。(4)医疗机构评价体系医疗建筑静态组成因素医疗、建筑、设备； 医疗建筑动态运行要素 能源种类与能耗；按医疗性质西医、中医、专科医院；按建筑属性既有医院的原有与新建院区；同时考虑医疗、建筑要素诊疗部、住院部和辅助部门；设备使用类别电梯、照明、医办设备、空调、蒸汽和热水。(5)医院总能耗类型份额2006年11家医院总耗能统计结果见图2006年l4家医院院区耗能份额见图2医院建筑的用能大户为热水和空调冷热源系统，而热水用量逐年增大；各医院热水供应约占其总用能量的20-375不等；最小用能项为电梯系统，平均约占5。各医院能源有效利用率均超过92；新建和专科性质医院用能比例不
6、均匀性较大。(6)不同医疗建筑的能耗份额13个医院院区有41 62用能分布在门急诊医技部门；2743能耗用于住院病房部门；医疗区域能耗占总体用能比例超过80；医疗区域是节能重点。(7)六家医疗机构总能耗费用增长趋势200220137年典型的6家医疗机构(第六人民医院，瑞金医院，肺科医院，岳阳医院，曙光医院，龙华医院)的总能耗费用增长情况见图3。(2)用能方面用能类型上以电力为主，且占有率呈上升趋势；改扩建医院煤炭的使用逐步减少，多改为电力；新建医院使用天然气，成本上升，有利于环保；各家医院水费占总费用比例均呈下降趋势。(3)收支方面 医院收入逐年增加，支出也相应提高；能耗费用比例稳定在总支出额
7、的2-3。(4)运行方面建筑新建初期能源消耗增长显著，但随运行稳定和节能措施的落实，增幅趋于平 ；医院用能以空调占比例最大，2350不等，空调冷热源与热水合计能耗大于50，是节能重点。(5)综合九家医院收入平均增加值为838，能源费用增长与医院收入增加比值约为15； 由于各医院的性质和新改扩建年限不同，在数据上表现出的差别很大。(6)不同空调形式医疗环境的评价 医院一般科室空调期间，室内环境不佳； 门急诊大楼人满为患，所测医院的所有病房、门急诊部新风量不够，COz浓度均超标，主观评价不佳，异味大(详见图4和图5)。(7)医疗环境各项评价值 总的说，关键科室环境得到有效控制，但一般科室空气品质下
8、降，感染风险增大!从医院类型上看，中西医综合性医院问题多，除平均照度外，其余各项均高于其他类型的医院。高湿一方面与室外环境有关，也和中医性质相关；病房部平均温度偏高，室内较暗，噪声较高，CO2浓度高。急诊部存在相对湿度大和环境吵杂等问题。门诊部候诊和诊室的通风不佳，人员密度高，COz浓度大；新建院区建筑空间宽敞，人员密度较低，采用中央空调系统模式，注意室外绿化等综合配套设施完善。5分析与结论(1)这次调研结果表明，医院在建设前期均存在对关键科室提出过高室内控制参数要求或过多设置高级别关键科室、过大建设面积。(2)由于医务人员不了解医疗环境控制要求与造价、运行费用关系，设计工程师又不了解感染机理
9、与医疗过程，加强两者理解合作至关重要。(3)必须认真考虑关键科室的医疗要求、感染风险、环境控制特点，提出合适参数、合理控制措施、适度自控，针对性提出相应节能措施。(4)医院最大的能耗是热水与空调，是节能的重点。(5)8家医院的能源消费呈上升趋势，新建医院均采取了节能措施，但建成后增幅很大，特别是使用初期用能状况不稳定。(6)十五期间各医院医疗收入随业务量扩大增幅均超过60，但有8家医院收支比下降。(7)因此，不能采用传统的节能措施，必须转变我们思路。6存在的主要问题(1)现有节能措施与不足为节能提高冷源冷冻水供水温度到10以上，客观上造成关键科室湿度超标；随室外气温下降，保证一般科室空调，逐步
10、提高集中供给冷冻水的水温，客观上造成湿度失控；为节能将传统的一次回风+再加热改为二次回风，使得空调所需控制的机器露点进一步降低；关键科室常常会处于空调内区，不得不采用四管制水系统。为节能又采用较冷的室外新风直接供冷，客观上破坏了整个关键科室(部)内有序的正压梯度；蒸汽网大、供热点分散，热损失大，凝结水难回收；处于上海市区医院容积率偏高，大多为高层建筑，占地面积较小，不可能有足够的屋顶或地面面积布置太阳能热水器和地源热泵。即使设置，替代的热水量十分有限。(2)节能运行控制与自控 自控不是万能，自控只是神经系统，靠执行机构(手足)实现，自控不靠逻辑，而靠不断实践而成熟。目前许多不好的自控又费钱，又
11、耗能(不断调节)，还费事无能(被控参数波动)。特别是实现医疗环境受控状态与湿度优先控制最耗能。不能放手给国外公司；依照医院洁净手术部建筑技术规范要求，靠先进系统思路将耗能控制转变为节能控制。 空调机组与冷热源系统节能控制。将关键科室实现受控状态与湿度优先控制结合起来，形成一套有效的节能系统。7节能综合对策(1)总的要求功能与合适的平面布局；新型冷热源的应用； 提高设施系统效率； 管路输配系统变频控制的应用； 自然采光与照明节能； 医院功能合理分区；完善楼宇自控系统。(2)合理设定室内设计参数合理设定医疗场所要求的无菌水平、温湿度、压力控制值、换气次数等参数就是降低负荷(尤其是生物负荷)，对降低
12、整个系统能耗至关重要； 由于系统的送风量与补风量多少，空气过滤级数与过滤器效率，系统配置与控制要求等均取决于这些参数的设定； 为了正确确定这些参数，暖通空调工程师必须了解感染机理与医疗过程，还应该根据功能科室的特点考虑运行工况，预测其能耗平均水平，才能针对性地提出节能措施。(3)合适医疗环境控制技术的应用提高人室新风空气品质与改善气流分布，提高新风稀释效应，而不是盲目提高新风量；冗余适度控制，非过度控制； 局部送风技术，而不是全室净化； 局部排风技术，而不是全室排风； 湿度优先控制，而不是恒温恒湿控制； 系统优先，不过分依赖自控； 利用预测技术(CFD)优化设计，非滞后调节。(4)保证医疗，选
13、择合适空调形式一般科室可以参照(不是套用)通用节能措施； 空调方式的选择应基于医院集中冷热源，考虑季节性空调特点，重视新风供给与系统新风分配，空气过滤等因素； 认识误区：“病房用风机盘管已过时”；“变制冷剂流量多联机VRV是发展方向”；“变风量空调代表高档次；” 一般科室病患者不携带空气途径传染的病菌，但不等于说不存在其他途径的传染。表面(沉降)菌也会转变为悬浮菌； 两种错误认识：不重视：忽视新风作用，仅靠表面消毒；过分重视：如提高过滤级别、加大换气、加装负离子、光触媒、臭氧发生器、静电除尘器、甚至系统设消毒装置等。(5)认识微生物传播链 院内感染涉及到一个关系链，由六环节组成：致病菌在环境中
14、的积存；促成病菌繁殖的因素；将致病菌从积存地散播给易感人群的途径；其毒性足够感染人体的菌株；致病菌接种在人体内能够发生感染的某处；易感染且无法成功抵御感染的人员。 节能措施是切断这个传播链，还是加强这个传播链，甚至生成新的传播链； 否则，一旦条件适宜，潜在风险就转变为感染爆发。(6)认识医院节能技术局限 严格湿度控制与区域梯度正压控制难于实现变新风量调节； 系统送、排风量差异较大，不利于采用全热交换器；高致病菌传播科室不能用全热交换器；室内微生物控制要求不能用水系统替代空气系统； 洁净无菌环境控制不允许采用变风量系统；绝不容许用冷凝水喷淋在冷凝器上(气溶胶)；难以采用置换通风等气流分布形式(二
15、次气流)； 慎用变频器变速(电磁干扰)； 不便用集中空调(各科室医疗与抗感染要求不同)；不宜提高冷冻水出水温度(湿度控制)； 不要随意选择净化消毒措施。8污染控制与净化手段(1)注意送风与排风技术的区别。送风技术服务对象是人，所采用的净化消毒技术不同于排风技术，有一定限制，对人必须绝对安全、无害的；(2)去除污染与改善空气品质的措施不同，适用场所不同，评价方法也不同；(3)医院应采用阻隔性净化装置，要注意不会产生电磁干扰；(4)通风空调系统不允许采用臭氧消毒与化学消毒，紫外线装置不适合用于通风空调系统消毒空气，但允许表面消毒，多尘、高湿会大大降低消毒效果；(5)高质量光催化对低浓度V0C的控制
16、效果有发展前景；(6)过滤器不应被看作为耗能部件，应是最有效、最经济、最价廉的产品，不会产生电磁干扰；(7)对医疗环境控制最有效的是阻隔性除菌装置。一般医疗场合下中效过滤器就能胜任；(8)高度无菌病房与高危隔离病房的末端只能是高效过滤器；(9)医院空调有效措施：管好系统两个口，新风口和回风口，对医院强调设置回风过滤器；(10)新风引入要保证品质，注意新风口位置与排风口间距，确保新风不带人污染物；(11)如果排风对室外环境产生负面影响，应净化处理之；(12)进风与排风用静电除尘的异同如下表：9医院用能特点与存在问题(1)医院建设规模扩大，在造价提高的同时能耗也不断上升，成为能耗最大的公共建筑之一.节能减排是医院建筑设计重点之一；(2)我国大型综合医院常采用集中冷热源，供给各功能
