小額項目支持上海華山醫(yī)院打造更綠的空調(diào)系統(tǒng)
發(fā)布日期:2020-07-15
實施機構(gòu):磐之石環(huán)境與能源研究中心
隨著全球制冷需求的增加,制冷系統(tǒng)帶來的溫室氣體排放引起了越來越多的關(guān)注。2019年6月,國家發(fā)展改革委聯(lián)合工業(yè)和信息化部等6部委,共同發(fā)布了《綠色高效制冷行動方案》,將從強化標準引領(lǐng)、提升綠色高效制冷產(chǎn)品供給、促進綠色高效制冷消費、推進節(jié)能改造和深化國際合作五個方面大幅提高制冷能效,推進制冷行業(yè)綠色、高質(zhì)量發(fā)展,并設(shè)定到2030年,大型公共建筑制冷能效提升30%等具體目標[1]。
醫(yī)院建筑作為典型的公共建筑,能耗是普通公共建筑的1.6-2倍[2],在醫(yī)院的各用能系統(tǒng)中,空調(diào)系統(tǒng)是主要耗能系統(tǒng),節(jié)能潛力也非常巨大。我國有大量醫(yī)院建于20世紀,受早期建設(shè)的觀念和技術(shù)所限,存在建筑陳舊和能耗較大等問題;此外,能源工程施工質(zhì)量較差,系統(tǒng)未認真調(diào)試,缺乏實效的調(diào)控策略及高效管理模式均是造成能耗偏高的主要原因[3]。通過開展制冷系統(tǒng)能源審計和節(jié)能改造可有效降低醫(yī)院能耗,不僅節(jié)約運行成本,而且降低碳排放。
自2019年6月份開始,在聯(lián)合國開發(fā)計劃署全球環(huán)境基金小額贈款計劃的支持下,磐之石環(huán)境與能源研究中心與中國建筑節(jié)能協(xié)會綠色醫(yī)院專業(yè)委員會正在聯(lián)合執(zhí)行一個為期兩年的“醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)空調(diào)系統(tǒng)能源審計和節(jié)能改造示范項目”,旨在通過開展空調(diào)系統(tǒng)能源審計和節(jié)能示范工程減少醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)空調(diào)系統(tǒng)能耗,降低溫室氣體排放;同時通過召開研討會、撰寫報告等形式分享空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)和經(jīng)驗,增強醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)對現(xiàn)有空調(diào)能效提升技術(shù)的認知和選擇能力。
2019年9月至11月期間,中國建筑節(jié)能協(xié)會綠色醫(yī)院專業(yè)委員會委托其專家組成員,同濟大學蘇醒副教授帶領(lǐng)團隊以復(fù)旦大學附屬華山醫(yī)院為研究對象,對其空調(diào)系統(tǒng)進行專項能源審計,對空調(diào)系統(tǒng)運行能效進行評估,并提出了針對性的節(jié)能運行和改造建議[4]。
復(fù)旦大學附屬華山醫(yī)院作為一所行業(yè)領(lǐng)先的,集醫(yī)、教、研于一體的三級綜合性醫(yī)院,在醫(yī)院節(jié)能方面起步較早,建立了能耗監(jiān)管平臺,實現(xiàn)了全院的電、水、天然氣、冷熱量、蒸汽用量實時監(jiān)測,并對醫(yī)院空調(diào)建立了專項監(jiān)控系統(tǒng),開展了節(jié)能燈具更換、鍋爐煙氣余熱回收、節(jié)水器具更換及水平衡測試等節(jié)能節(jié)水工作,取得了較好的節(jié)能節(jié)水效果。
為了進一步挖掘節(jié)能潛力,能源審計團隊首先依托醫(yī)院的能耗監(jiān)管平臺提供的能耗數(shù)據(jù),對近年來全院建筑分類分項能耗進行了詳細統(tǒng)計分析,并參考上海市《市級醫(yī)療機構(gòu)建筑合理用能指南(DB 31/T553-2012)》,對建筑用能指標進行對標分析,建筑綜合能耗指標為31.78kgce/m2.a,滿足醫(yī)療機構(gòu)建筑合理用能指南規(guī)定的先進值要求(≤58 kgce/m2.a),在上海市同規(guī)模醫(yī)院中處于領(lǐng)先水平。能源審計團隊針對醫(yī)院最常見的門急診大樓和住院樓進行深度分析,采用多種數(shù)學模型對建筑能耗進行拆分對比,得到空調(diào)系統(tǒng)、照明插座、動力用電、特殊區(qū)域等分項能耗構(gòu)成數(shù)據(jù),未來將以此作為能耗基線,為節(jié)能改造效果分析提供基礎(chǔ)。
此外,能源審計團隊對兩類建筑進行了室內(nèi)環(huán)境和空調(diào)系統(tǒng)專項檢測。建筑室內(nèi)環(huán)境方面重點檢測分析了不同區(qū)域、房間的溫度和二氧化碳濃度數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域的實際溫度值比設(shè)計值低2-3℃左右,且CO2濃度空間分布不均勻。在空調(diào)系統(tǒng)專項檢測方面,還重點檢測了空調(diào)箱和冷源系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)的性能,根據(jù)ASHRAE(美國采暖、 制冷與空調(diào)工程師學會)推薦的高效機房指標體系,EER(能效比)大于5.0為高效機房最低標準,而實測的制冷機房性能系數(shù)均小于5.0,仍有能效提升空間,同時還存在部分空調(diào)箱的實測風量和實測功率低于銘牌標示值。
針對以上兩大方面的問題,能源審計團隊提出了三個主要建議:一是對空調(diào)風系統(tǒng)、水系統(tǒng)進行專業(yè)化調(diào)適,重點解決個別房間、區(qū)域的風量不足問題;二是實現(xiàn)新風閥與CO2濃度的聯(lián)動控制,解決部分區(qū)域部分時間新風量過高問題;三是對能耗監(jiān)管平臺進行深度數(shù)據(jù)挖掘,識別醫(yī)院不同建筑空調(diào)負荷動態(tài)特征,結(jié)合數(shù)值仿真方法提出空調(diào)系統(tǒng)能效提升運行策略,指導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行。
基于能源審計結(jié)果,項目團隊與華山醫(yī)院于2020年5月討論確定在華山醫(yī)院實施兩項節(jié)能改進措施:一是開展1號樓空調(diào)末端調(diào)試,使新風和二氧化碳聯(lián)動;二是對2號樓空調(diào)控制策略優(yōu)化。目前,醫(yī)院已完成節(jié)能調(diào)適方案,將于今年第三季度開展節(jié)能調(diào)適工作。節(jié)能調(diào)適工作完成后,能源審計團隊將對調(diào)適后的空調(diào)系統(tǒng)再次進行審計,了解調(diào)適效果。
采取氣候友好型、高效低排放的制冷系統(tǒng),將在滿足制冷需求的同時減緩氣候變化,實現(xiàn)雙贏。在醫(yī)院開展制冷系統(tǒng)節(jié)能改造可能會遇到改造資金不足、影響醫(yī)院運行等阻礙,但現(xiàn)有的大量實踐案例表明這些問題并非無法克服。開展節(jié)能調(diào)適和提升能源管理措施及節(jié)能意識可以在相對較小的投入下,實現(xiàn)比較可觀的節(jié)能效果。
[1]中華人民共和國中央人民政府網(wǎng),《綠色高效制冷行動方案》,http://www.gov.cn/xinwen/2019-06/15/5400474/files/3daad33b125443abbd88855b69c61d3c.pdf
[2]田偉,李瑞杰,周志仁.上海醫(yī)院建筑節(jié)能改造案例分析[J].建筑科學,2011,27( 4) : 109-114
[3] 趙偉,狄彥強等,《醫(yī)院建筑綠色改造技術(shù)指南》,2015年12月,中國建筑工業(yè)出版社。
[4] 以下關(guān)于能源審計的總結(jié)節(jié)選自微信文章:蘇醒,《能源審計,挖掘醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能潛力》,https://mp.weixin.qq.com/s/ZsvWxcLhY2v0H07Op_7u-w