医院建筑节能与能源利用实例

(1)围护结构。外墙采用蒸压砼砌块,40mm聚氨酯现喷外保温,屋面保温材料采用保温隔热性能都比较好的挤塑聚苯板,并用倒置式屋面做法,大大提高了防水层的使用年限。外窗作为围护结构构件中保温最薄弱的环节,热损失可达40%～60%,项目采用断热铝合金+Low-E中空玻璃窗,为隔热铝合金多腔密封窗框,提高气密性,减少建筑物在空气渗透中的热损失,达到明显的节能效果。2012年11月12日,本项目对外围护结构热工缺陷进行了监测,监测结果显示科教综合楼室内温度比较恒定,波动值较小,外围护结构表面温差分布均匀,未发现明显热工缺陷。

(2)活动外遮阳+固定外遮阳。主楼东西两向设置遮阳百叶,在立面幕墙形式中形成特殊的横向排列。通过预制混凝土单元有效解决建筑遮阳构件的搭接,更安全更节能。门诊楼采用活动外遮阳,根据具体的节能效率进行自动遮阳,活动的百叶可以在夏季提供90°的全面遮挡,并且镂空的单元百叶可以满足室内对于采光的要求。下午百叶会随着时间和日光强度的变化自动进行方位调节,减少夏季室内太阳辐射热,大幅降低空调运行能耗,达到明显的节能效果。

(3)余热回收。病房楼卫生间及手术室洗手设置热水供水系统。室内热水采用集中热水供应系统,热交换器为蒸汽间接加热的制热方式,热水出水温度为55℃。热水共设2个区,五层至十二层为上区,三四层的手术区为下区,均采用上行下给式供给方式。上区热交换器选用2台半即热式浮动盘管热交换器,设于屋顶水箱间;下区热交换器选用2台快速热交换器,设在四层裙房屋面上。冷水在热交换器中加热后,经室内热水管网输送到大楼室内各用水点,蒸汽来自锅炉,热水管网采用机械循环供水方式。所有冷水进热交换器均设置电子除垢仪,型号为TL-2.5,以保证热水循环水质及保护热交换器。大楼热水日用量为80t,最高日最大时用水量为14t。总耗热量为2.9×106kJ/h,热媒蒸汽耗量为1.58t/h。选用5台750kW风冷热泵机组,其中4台为部分热回收机组,每台机组回收量不少于150kW,回收产生的热量经水-水热交换后供大楼卫生热水使用,夏季可制热水11.5t/h;带热回收型的风冷热泵机组置于机房层屋面。要求机组空调供回水温度夏季7℃/12℃,冬季45℃/40℃;热回收机组卫生热水供回水温度55℃/50℃。采用部分热回收机组有别于普通风冷热泵的特点是,在夏季制冷时把机组的冷凝温度进行回收利用,同时又减少了采用蒸汽锅炉提供热水所造成的热能的消耗,巧妙地将这部分热能加以利用,实现了低投入、高回报的经济效益。

(4)光伏发电。屋顶设置太阳能光伏电源装置,容量63.75kW,作为地下车库的平时照明之用。楼顶太阳能电池方阵由8块串联成一个串联方阵,共计25个串联方阵;分别并入3个汇流箱;3个汇流箱分别接入1台直流接线柜;最后接入1台30kW并网逆变器。椭圆形墙面幕墙太阳能电池方阵由3块串联成一个串联方阵,共计83个串联方阵;分别并入7个汇流箱;7个汇流箱分别接入1台直流接线柜;最后接入1台30kW并网逆变器。光伏板和光伏幕墙面积总计800m2,屋顶布置400m2单晶硅电池组件,安装功率35kW;椭圆形幕墙400m2多晶硅电池组件,安装功率28.75kW。理论技术太阳能光伏发全年电量为65750.1kWh,每年可节约标煤约21961kg,每年二氧化碳减排量约54.24t、二氧化硫减排量约0.44t、年粉尘减排量约0.22t。本建筑全年总用电量为3123816kWh,则可再生能源发电量是建筑用电量的2.1%。

(5)节能照明。本工程地下一层设该楼10/0.4kV变配电所一座,从病房综合楼一层全院10kV总高配间引来两路独立的10kV电源。所内设2台1000kVA的变压器,为该楼内除屋顶风冷热泵机组及其附属设备之外的所有负荷供电;屋顶风冷热泵机组及其附属设备由病房综合楼一层全院变配电间0.4kV低压侧引来多回路电源供电。三层产房、新生儿、四层手术室设置EPS应急电源装置,确保上述医疗场所用电安全设施的电源要求。屋顶设置太阳能光伏电源装置,容量50kW,作为地下车库的平时照明之用。本工程主要采用的荧光灯、气体放电灯均采用高效低谐波的电子镇流器,功率因数不小于0.90;所有采用直管荧光灯管选用节能型三基色T8灯管(36W管光通量＞3200lm,30W管光通量＞2500lm,18W管光通量＞1300lm)。地下车库、大厅、标准层护理单元、走廊照明在电梯厅出入口或护士站采用集中分组间隔控制;楼梯间照明采用红外移动探测及声光控开关的节能自熄开关控制;1～4层的公共走廊在电梯厅出入口或楼梯口设开关集中分组控制;本工程除地下层、设备层及机房层部分外的火灾事故照明采用分区集中EPS应急电源装置供电,平时兼用,对公共场所及走廊,如在夜间仅开启部分或全部,事故照明为满足安防所需即可。(www.xing528.com)

(6)幕墙通风器。杭州全年通过自然通风措施能达到舒适性的时间约为270h,占全年的3.1%,主要分布在过渡季节,项目幕墙设置自然通风器830延m,实现有组织通风。解决高层医疗建筑开窗通风,炎热地区夏季空调时通风换气能源损失等问题,并改善室内空气质量。

(7)排风热回收。2层外区门诊用房采用风机盘管加新风系统,内区新风系统独立设置,新风机采用全热交换型水系统新风机(不带旁通),空调季节新风经全热交换及冷热处理至室内等焓点后送入室内。四层内区等候用房采用风机盘管加新风系统,内区新风系统独立设置,新风机采用全热交换型水系统新风机(不带旁通),新风处理方法与3层内区等候同。5～11层外区病房采用风机盘管加新风系统,内区办公、护办等用房采用风机盘管加新风系统,内区新风系统独立设置,新风机采用全热交换型水系统新风机(不带旁通),新风处理方法与3层内区等候同。12层大餐厅、中餐厅采用变频空调(VRV)室内机加新风系统,新风通过全热交换型水系统新风机(不带旁通)与室内排风交换后送入室内。使用排风热回收技术不仅可以利用排风对新风进行预处理,将空气从预处理后的温度处理到送风温度,降低系统的峰值负荷、减小机组容量、降低初投资成本,还可以节约大量的能量,这样就可以有效地节约运行费用,从而达到节能的目的。同时,使用热回收装置后能够大大减小原有空调系统的生命周期成本,且其回收周期也较短。

(8)索乐图管道式日光照明。在主楼12层使用区域中(约210m2),使用8套索乐图330DS日光照明系统,其平均照度约为198lx。在地下车库入口处区域中(约70m2),使用2套索乐图330DS日光照明系统,其平均照度约为142lx。采用索乐图管道式日光照明系统是在不考虑门窗采光的情况下,保证房间的照明效果满足国家标准。既可以降低建筑白天的照明能耗,又可以充分让病人享受到自然光带来的健康感受。