重慶南桐總醫(yī)院節(jié)能改造措施及效益評(píng)價(jià),建筑工程論文

重慶南桐總醫(yī)院節(jié)能改造措施及效益評(píng)價(jià),建筑工程論文重慶市依托建設(shè)全國(guó)公共建筑節(jié)能改造重點(diǎn)城市的契機(jī),全面推行合同能源管理形式(EMC)在公共建筑節(jié)能改造中的應(yīng)用.南桐礦業(yè)公司總醫(yī)院(下面簡(jiǎn)稱南桐總醫(yī)院)系采用該形式施行節(jié)能改造的示范項(xiàng)目,本文通過(guò)對(duì)南桐總醫(yī)院改造經(jīng)過(guò)進(jìn)行分析,總結(jié)了運(yùn)用合同能源管理在醫(yī)院類項(xiàng)目上進(jìn)行節(jié)能改造的經(jīng)歷體驗(yàn).1項(xiàng)目基本大概情況南桐總醫(yī)院位于重慶市萬(wàn)盛區(qū),是集醫(yī)療、教學(xué)、科研、預(yù)防、社區(qū)服務(wù)為一體的綜合性二級(jí)甲等醫(yī)院.本次能源改造包括南桐總醫(yī)院門診大樓、住院部、辦公樓和藥劑室等4棟建筑,合計(jì)改造面積26488.18㎡.華而不實(shí)住院部、辦公樓均為2000年建造的磚混構(gòu)造大樓.門診部使用集中空調(diào)系統(tǒng)承當(dāng)建筑夏季冷負(fù)荷和冬季熱負(fù)荷;住院部和辦公樓采用分體式空調(diào)機(jī)調(diào)控室內(nèi)熱濕環(huán)境.2醫(yī)院能耗現(xiàn)在狀況分析與節(jié)能診斷2.1能耗現(xiàn)在狀況根據(jù)2020年的能源消耗記錄臺(tái)帳統(tǒng)計(jì),該醫(yī)院能源消耗以電能為主,2020年用電總量為1608500kWh,建筑單位面積能耗為60.72kWh/m2,單位電費(fèi)為50.28元/m2,2020年醫(yī)院的每月的耗電量如此圖1所示.分析可知,醫(yī)院每月用電量呈現(xiàn)出較為明顯的季節(jié)性,因7-9月重慶地區(qū)高溫高濕天氣,用電量較大,華而不實(shí)又以8月最大,且8月份空調(diào)負(fù)荷占該月總電負(fù)荷的55.02%,空調(diào)制冷負(fù)荷較高;12~3月因冬季供暖,電耗也相對(duì)較高;且10月電耗僅為8月的1/5,電耗呈現(xiàn)出較大的波動(dòng)性.2.2節(jié)能診斷[1-3]在對(duì)該醫(yī)院能耗分析基礎(chǔ)上,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯等主要用能系統(tǒng)和運(yùn)行管理存在的一些主要問(wèn)題進(jìn)行了診斷分析.2.2.1空調(diào)系統(tǒng)該醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)設(shè)有主機(jī),冷凍水泵、冷卻水泵各兩臺(tái),均沒(méi)有采取任何智控措施,主機(jī)和水泵均處于粗放式的運(yùn)作狀態(tài),實(shí)際出現(xiàn)最大冷熱負(fù)荷的時(shí)間每年不超過(guò)14%,而日常空調(diào)水泵電機(jī)也滿負(fù)荷運(yùn)行,不僅造成極大的能源浪費(fèi),也增加了水泵的日常維護(hù)費(fèi)用.建筑物內(nèi)安裝有194臺(tái)分體空調(diào)和15臺(tái)窗機(jī),由于分體空調(diào)數(shù)量諸多,人員流動(dòng)性較大,使得帶人體感應(yīng)的智能變頻措施具有較大的可行性和必要性.且統(tǒng)計(jì)得到醫(yī)院所有空調(diào)設(shè)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(biāo)為82.77W/㎡,空調(diào)設(shè)備用電量約占總量的33%,而夏季則高達(dá)總用電量的55%~60%,講明對(duì)空調(diào)設(shè)備的節(jié)能改造是必要的.2.2.2照明系統(tǒng)該醫(yī)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(guò)道和部分醫(yī)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(jié)能燈.照明裝機(jī)功率約為92.37kW,照明開(kāi)關(guān)采用分組控制.照明系統(tǒng)平均天天使用11h,約占總用電量的25%.由于大部分均采用傳統(tǒng)的熒光燈照明,功率因數(shù)和光效都較差,如若用新型節(jié)能燈替換有較大的節(jié)能空間,至少可單項(xiàng)節(jié)能40%[4],應(yīng)替換改造.2.2.3電梯系統(tǒng)及其他該醫(yī)院共有6部電梯,住院部共2部、門診部4部,平常全部投入使用,速度1m/s,控制方式為VVVF,每部電梯功率約為15kW,合計(jì)裝機(jī)功率約為60kW,平均天天使用7h.占總用電約7%,可通過(guò)安裝電梯電能回饋裝置[5]實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行.其他的辦公設(shè)備即電腦、打印機(jī)、開(kāi)水器等室內(nèi)插座用電合計(jì)約占總用電量的15%.2.2.4運(yùn)行管理由于該醫(yī)院用能構(gòu)造比擬復(fù)雜,各重點(diǎn)用能系統(tǒng)(空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、室內(nèi)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等)的日常操作由工作人員自行控制,而相關(guān)設(shè)備的維護(hù)則由設(shè)備廠家完成,因而在系統(tǒng)設(shè)備管理方面,醫(yī)院并未設(shè)置專業(yè)技術(shù)人員予以管理,行為節(jié)能空間較大.3采取的主要節(jié)能改造措施及效果評(píng)價(jià)3.1改造采用的主要技術(shù)措施根據(jù)節(jié)能診斷分析,主要采取下面措施進(jìn)行改造.(1)建立能耗監(jiān)控系統(tǒng).為了實(shí)現(xiàn)建筑能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)高效分項(xiàng)采集和科學(xué)管理,本次改造對(duì)建筑安裝了能耗監(jiān)控管理系統(tǒng),為今后不斷提高能效和制定節(jié)能策略提供支撐.(2)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)施行節(jié)能改造.一是對(duì)分體空調(diào)系統(tǒng),采用安裝節(jié)能控制器的措施,可使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%,住院部一年中有100d的時(shí)間需使用空調(diào),天天使用10h,電費(fèi)單價(jià)為0.828元/度,則每年節(jié)約電費(fèi)27379元;辦公樓一年中有100d的時(shí)間需使用空調(diào),天天使用8h,每年節(jié)約電費(fèi)2920元.分體式空調(diào)系統(tǒng)改造后能節(jié)約電費(fèi)30299元/年.二是對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng),由于該醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)缺乏智控措施,節(jié)能改造采用電機(jī)節(jié)能和嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的整體節(jié)能效果.首先采集影響空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的出水溫度、入水溫度和流量信息,上述信息通過(guò)嵌入式系統(tǒng)推算出系統(tǒng)該時(shí)刻所需的冷量(或熱量),根據(jù)出入水溫差進(jìn)行閉環(huán)PLC自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)的循環(huán),同時(shí)通過(guò)流量分析水系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)流量接近報(bào)警值時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié),保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綜合優(yōu)化節(jié)能.空調(diào)耗能由改造前的246450kWh降為208950kWh,節(jié)約電費(fèi)31050元/年.(3)對(duì)照明系統(tǒng)施行節(jié)能改造.選擇色溫和頻譜相對(duì)接近的管中管節(jié)能燈,主要針對(duì)樓層走道、病房和辦公室等公共區(qū)域進(jìn)行升級(jí)替換,華而不實(shí)12W管中管燈具1863支,20W管中管燈具1316支.進(jìn)行替換的管中管節(jié)能燈是一種T8轉(zhuǎn)T5式的新型節(jié)能產(chǎn)品,替換傳統(tǒng)的電感式T8日光燈,能節(jié)省40%~70%的照明用電,節(jié)約用電165514度/年.(4)對(duì)電梯系統(tǒng)施行節(jié)能改造.電梯系統(tǒng)節(jié)能則采用安裝電能回饋裝置,安裝后電梯節(jié)能率以30%計(jì)算,節(jié)約電費(fèi)58751元/年.綜上所述,該醫(yī)院每年可節(jié)省能耗316403O,改造后節(jié)能率可達(dá)25%,每年節(jié)約電費(fèi)261980元.3.2改造前后節(jié)能效果實(shí)測(cè)比照改造后對(duì)醫(yī)院部分區(qū)域的照明插座、電梯和分體空調(diào)進(jìn)行了為期一周的實(shí)測(cè),其節(jié)能效果詳見(jiàn)表1至表3。4合同能源管理投資回報(bào)分析該項(xiàng)目合同能源管理公司的投資回報(bào)分析如表4所示,合同能源管理公司通過(guò)節(jié)能效益共享和國(guó)家節(jié)能補(bǔ)貼資金能在3年左右時(shí)間回收項(xiàng)目的投資.5結(jié)束語(yǔ)醫(yī)院建筑能耗主要為電能,而電能消耗又以空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)使用為主.重慶地區(qū)夏季空調(diào)系統(tǒng)能耗高,全年負(fù)荷波動(dòng)較大.在2005年以前建設(shè)的醫(yī)院建筑由于缺乏科學(xué)有效的能耗分項(xiàng)監(jiān)測(cè)及分析,節(jié)能改造時(shí)可加強(qiáng)能耗監(jiān)管平臺(tái)的建立和對(duì)空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)的改造,不僅成本低,且節(jié)能效果顯著.同時(shí),采用合同能源管理形式進(jìn)行醫(yī)院類建筑節(jié)能改造從技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析是完全可行的.以下為參考文獻(xiàn):[1]薛志峰,江億.北京市大型公共建筑用能現(xiàn)在狀況與節(jié)能潛力分析[J].暖通空調(diào),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(xiàn)在狀況分析[J].土木建筑與環(huán)境工程,2020(S1).[3]陳璽.淺談辦公建筑空調(diào)設(shè)計(jì)節(jié)能措施[J].中國(guó)科技信息,2005(13):