在工程建設領域,大型綜合醫院作為用能大戶,建筑節能工作往往被忽視。究其原因,能耗費用在醫院日常運營支出中的占比并不高。全國100家綜合醫院能耗統計數據表明,三級醫院平均能源支出占醫院總支出的 2.82%,各類醫院的平均值為 2.09%。調查數據還揭示大型綜合醫院單位用能水平顯著高于同地區的商業辦公建筑,其中單位建筑面積空調能耗約為商業辦公類建筑的 1.6-2.0 倍。
目前,長三角地區三級醫院建筑能耗水平已經超過發達國家同等規模醫院,其中英國醫院建筑目前的平均水平為245KWh/m².a,英國現行節能標準要求新建醫院的能耗水平不得超過 170KWh/m².a。并且隨著醫院業務需求和服務標準的提高,綜合醫院年均能耗水平上升的趨勢還未根本改變。在可以預見的將來,如果不采取強有力的干預措施,醫院的能耗水平還將繼續攀升。
加快建筑領域綠色低碳轉型,實現建筑領域碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的系統性社會變革。節能是實現建筑領域綠色低碳目標的關鍵手段。國務院辦公廳國辦發〔2019〕4 號文件《關于加強三級公立醫院績效考核工作的意見》對三級公立醫院提出能耗考核要求,萬元收入相對應的水、電、氣、熱等能耗支出折算為噸標煤后納入醫院年度考核計分體系。當前,各省市紛紛推出各自的建筑領域碳達峰、碳中和行動計劃。
可見,以往高投入、高消耗、高排放的粗放式的醫院建設模式在新形勢下將難以為繼??紤]到綜合醫院的建設和用能的復雜性,扭轉能耗上升趨勢實現建筑碳達峰的任務十分艱巨。因此,新建醫院應該未雨綢繆及早規劃合理建筑節能方案和應用適用的綠色低碳措施,實現綠色低碳措施的同步規劃、同步設計、同步建設、同步驗收。
綜合醫院用能種類繁多,冷、熱、電、水、蒸汽、天然氣、醫用氣體。其中,采暖、通風、空氣調節和供熱能耗占有很大份額。各種統計均顯示暖通空調和蒸汽動力系統的能耗在醫用建筑總能耗中所占份額最大,位于杭州的某省級三甲醫院的暖通空調能耗占醫院總能耗的53%。發達國家的情形與此類似,日本醫院典型暖通空調能耗占比值 51.7%,美國為67%。
實現節能減排,除了提高機電設備能效水平外,更要看到數字化、網絡化、智能化為建筑節能注入的新動能、新機遇。
人工智能與信息技術賦能建筑機電系統帶來設備系統范式的轉換和系統構架的變革。面向未來的醫院機電系統將來不再是一個個孤立運行設備的組合。應用物聯網和人工智能技術在整個醫院院區尺度內全局協同和優化設備運行已經初見成效,并有了具體的實踐。建筑信息模型(BIM)為醫院物業設施管理和物業維保業務聯動提供大量基礎信息。新技術帶來新思路、新措施,不僅給醫院建設管理者新的啟示,也為改善醫院設備系統運營水平和節能帶來全新的機遇。為適應上述新技術的發展,醫院也應及時變革原有的后勤管理體系,打破內部班組、科室壁壘,探索與數據流相適應的全業務聯動機制。
世界能源呈現低碳化、數字化和去中心化趨勢。醫院的用能方案也從單一走向多元,冷源、熱源、蒸汽、衛生熱水、照明、電梯等建筑能源系統的綜合解決方案,應以高效、綠色、智慧為原則展開創新,如分布式能源、柔性用能、冷熱電三聯供、太陽能及其他新能源系統的開發利用等。這新形勢下,綜合醫院助力我國實現2030年“碳達峰”和 2060 年“碳中和”的目標,為推進經濟社會發展向綠色低碳轉型貢獻力量。
醫院能源供應形式的低碳化、用能管理的數字化將成為未來的長期趨勢。醫院建設者在規劃醫院的用能和能源供應方案時應該摒棄單一、靜態思維,采取多元并舉、基于權衡分析的全年能耗決策策略。把用能側(如:醫療設備、空調冷源、熱源、蒸汽、衛生熱水、照明、電梯等)與能源供應側(如:分布式能源、冷熱電三聯供、太陽能光伏光熱及其他可資利用的再生能源系統)關聯成一個院區級綜合能源解決方案,實現創新驅動的高效、綠色、智慧的新系統。