重慶某醫院建筑節能改造效益分析

何丹，廖袖鋒，曹嶺

（1重慶市建筑節能中心，重慶 400015；2重慶市合川區建設工程質量監督站，重慶 401520；3重慶郵電大學，重慶 400065）

重慶某醫院建筑節能改造效益分析

何丹1，廖袖鋒2，曹嶺3

（1重慶市建筑節能中心，重慶 400015；2重慶市合川區建設工程質量監督站，重慶 401520；3重慶郵電大學，重慶 400065）

該文在對重慶某醫院的能耗現狀進行分析診斷基礎上，介紹了節能改造的具體措施和效果，并對醫院類項目實現低成本改造的經驗進行了總結。

建筑節能；合同能源管理；醫院；建筑單位面積能耗；空調系統；照明系統；電梯系統

引言

重慶市依托建設全國公共建筑節能改造重點城市的契機，全面推行合同能源管理模式（EMC）在公共建筑節能改造中的應用。南桐礦業公司總醫院（以下簡稱南桐總醫院）系采用該模式實施節能改造的示范項目，本文通過對南桐總醫院改造過程進行分析，總結了運用合同能源管理在醫院類項目上進行節能改造的經驗。

1 項目基本概況

南桐總醫院位于重慶市萬盛區，是集醫療、教學、科研、預防、社區服務為一體的綜合性二級甲等醫院。本次能源改造包括南桐總醫院門診大樓、住院部、辦公樓和藥劑室等4棟建筑，合計改造面積26488.18m2。其中住院部、辦公樓均為2000年建造的磚混結構大樓。門診部使用集中空調系統承擔建筑夏季冷負荷和冬季熱負荷；住院部和辦公樓采用分體式空調機調控室內熱濕環境。

2 醫院能耗現狀分析與節能診斷

2.1 能耗現狀

根據2012年的能源消耗記錄臺帳統計，該醫院能源消耗以電能為主，2012年用電總量為1608500kW·h，建筑單位面積能耗為60.72kW·h/m2，單位電費為50.28元/m2，2012年醫院的每月的耗電量如圖1所示。分析可知，醫院每月用電量呈現出較為明顯的季節性，因7-9月重慶地區高溫高濕天氣，用電量較大，其中又以8月最大，且8月份空調負荷占該月總電負荷的55.02%，空調制冷負荷較高；12~3月因冬季供暖，電耗也相對較高；且10月電耗僅為8月的1/5，電耗呈現出較大的波動性。

圖1 2012年南桐總醫院用電能耗分月圖

2.2 節能診斷[1-3]

在對該醫院能耗分析基礎上，對空調系統、照明系統、電梯等主要用能系統和運行管理存在的主要問題進行了診斷分析。

2.2.1 空調系統

該醫院中央空調系統設有主機，冷凍水泵、冷卻水泵各兩臺，均沒有采取任何智控措施，主機和水泵均處于粗放式的運作狀態，實際出現最大冷熱負荷的時間每年不超過14%，而日常空調水泵電機也滿負荷運行，不僅造成極大的能源浪費，也增加了水泵的日常維護費用。建筑物內安裝有194臺分體空調和15臺窗機，由于分體空調數量眾多，人員流動性較大，使得帶人體感應的智能變頻措施具有較大的可行性和必要性。且統計得到醫院所有空調設備安裝總功率為510.96kW，建筑總制冷量為2192.5kW，其配置單位面積冷指標為82.77W/m2，空調設備用電量約占總量的33%，而夏季則高達總用電量的55%～60%，說明對空調設備的節能改造是必要的。

2.2.2 照明系統

該醫院照明分為三大類，辦公室和部分病房照明采用雙管格柵熒光燈盤，光源采用36W的T8雙端熒光燈；過道和部分醫療室采用三管格柵熒光燈盤，光源采用18W的T8雙端熒光燈；門診部大廳采用26W筒燈，光源采用緊湊型或螺旋管節能燈。照明裝機功率約為92.37kW，照明開關采用分組控制。照明系統平均每天使用11h，約占總用電量的25%。由于大部分均采用傳統的熒光燈照明，功率因數和光效都較差，如若用新型節能燈替換有較大的節能空間，至少可單項節能40%[4]，應替換改造。

2.2.3 電梯系統及其他

該醫院共有6部電梯，住院部共2部、門診部4部，平時全部投入使用，速度1m/s，控制方式為VVVF，每部電梯功率約為15kW，合計裝機功率約為60kW，平均每天使用7h。占總用電約7%，可通過安裝電梯電能回饋裝置[5]實現節能運行。

其他的辦公設備即電腦、打印機、開水器等室內插座用電合計約占總用電量的15%。

2.2.4 運行管理

由于該醫院用能結構比較復雜，各重點用能系統（空調系統、照明系統、室內設備、醫療設備等）的日常操作由工作人員自行控制，而相關設備的維護則由設備廠家完成，因此在系統設備管理方面，醫院并未設置專業技術人員予以管理，行為節能空間較大。

3 采取的主要節能改造措施及效果評價

3.1 改造采用的主要技術措施

根據節能診斷分析，主要采取以下措施進行改造。

（1）建立能耗監控系統。為了實現建筑能耗數據的實時高效分項采集和科學管理，本次改造對建筑安裝了能耗監控管理系統，為今后不斷提高能效和制定節能策略提供支撐。

（2）對空調系統實施節能改造。一是對分體空調系統，采用安裝節能控制器的措施，可使整個空調系統節能20%，住院部一年中有100d的時間需使用空調，每天使用10h，電費單價為0.828元/度，則每年節約電費27379元；辦公樓一年中有100d的時間需使用空調，每天使用8h，每年節約電費2920元。分體式空調系統改造后能節約電費30299元/年。二是對集中空調系統，由于該醫院中央空調系統缺乏智控措施，節能改造采用電機節能和嵌入式技術實現中央空調系統的整體節能效果。首先采集影響中央空調系統運行的出水溫度、入水溫度和流量信息，上述信息通過嵌入式系統推算出系統該時刻所需的冷量（或熱量），根據出入水溫差進行閉環PLC自動調節空調水系統的循環，同時通過流量分析水系統運行狀態，當流量接近報警值時自動調節，保證了設備的安全穩定運行，從而實現綜合優化節能。中央空調耗能由改造前的246450kW·h降為208950kW·h，節約電費31050元/年。

（3）對照明系統實施節能改造。選擇色溫和頻譜相對接近的管中管節能燈，主要針對樓層走道、病房和辦公室等公共區域進行升級替換，其中12W管中管燈具1863支，20W管中管燈具1316支。進行替換的管中管節能燈是一種T8轉T5式的新型節能產品，替換傳統的電感式T8日光燈，能節省40%～70%的照明用電，節約用電165514度/年。

（4）對電梯系統實施節能改造。電梯系統節能則采用安裝電能回饋裝置，安裝后電梯節能率以30%計算，節約電費58751元/年。

綜上所述，該醫院每年可節省能耗316403O，改造后節能率可達25%，每年節約電費261980元。

3.2 改造前后節能效果實測對比

改造后對醫院部分區域的照明插座、電梯和分體空調進行了為期一周的實測，其節能效果詳見表1至表3。

表1 照明插座改造節能率測試數據（門診部）

表2 電梯改造節能率測試數據

表3 空調改造節能率測試數據（3臺分體空調計）

4 合同能源管理投資回報分析

該項目合同能源管理公司的投資回報分析如表4所示，合同能源管理公司通過節能效益分享和國家節能補貼資金能在3年左右時間回收項目的投資。

表4 投資回報 單位：萬元

5 結束語

醫院建筑能耗主要為電能，而電能消耗又以空調系統和照明系統使用為主。重慶地區夏季空調系統能耗高，全年負荷波動較大。在2005年以前建設的醫院建筑由于缺乏科學有效的能耗分項監測及分析，節能改造時可加強能耗監管平臺的建立和對空調系統、照明系統的改造，不僅成本低，且節能效果顯著。同時，采用合同能源管理模式進行醫院類建筑節能改造從技術經濟分析是完全可行的。

[1]薛志峰，江億.北京市大型公共建筑用能現狀與節能潛力分析[J].暖通空調，2004，34（9）.

[2]廖袖鋒，董孟能，張東林，等.重慶市大型公共建筑能源管理現狀分析[J].土木建筑與環境工程，2012（S1）.

[3]陳璽.淺談辦公建筑中央空調設計節能措施[J].中國科技信息，2005（13）：144-145.

[4]駱柳春.低碳經濟下的LED節能燈應用及技術分析[J].科技風，2012（22）.

[5]趙繼強.電梯能量回饋裝置的電能質量綜合評估方法研究[J].中國科技投資，2013（33）.

[6]江億，薛志峰.北京市建筑用能現狀與節能途徑分析[J].暖通空調，2004，34.

Analysis on Building Energy-saving Improvement Benefit of a Hospital in Chongqing

Based on the current energy consumption situation of a hospital in Chongqing,specific measures and effects of energy saving improvement are introduced and experience in improving projects with low cost like hospital is summarized.

building energy saving;contract energy management;hospital;energy consumption of building unit area;air conditioning system;lighting system;elevator system

TU201.5

A

1671-9107（2014）05-0016-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.05.016

2014-03-13

何丹（1982-），女，重慶人，本科，高級工程師，主要從事建筑節能和綠色低碳建筑相關管理及技術研究。

孫蘇，李紅

能工巧匠