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医院后勤系统能源效率优化的四大方法论

发布时间:2025-04-20 来源:医院后勤官 浏览量: 字号:【加大】【减小】 手机上观看

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医院后勤系统是保障医院正常运转的核心支撑,涵盖能源供应、设备维护、环境卫生和餐饮服务等多个方面。其中,能源供应系统对医院的日常运营和医疗服务质量具有直接影响。据统计,医院的单位面积能耗远高于普通公共建筑,能源消耗的持续增长不仅增加了医院的经济负担,也对环境造成了压力。


医院作为社会公共机构,在环境保护方面承担着重要的社会责任。面对全球气候变化的挑战,医院需要通过优化能源效率来减少碳排放,响应政府的节能减排政策,同时提升自身的社会形象和公众信任[1]。

能源使用类型及特点

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医院后勤系统的能源使用类型主要包括电能、天然气、蒸汽和水资源。电能是医院最主要的能源类型,占总能耗的60%-70%,主要用于照明、空调、医疗设备运行等。天然气和蒸汽主要用于供暖、热水供应和餐饮服务,约占总能耗的20%-30%。水资源虽然不直接产生能耗,但其处理和输送过程也会消耗大量能源。


医院能源使用的主要特点包括:

全天候运行:医院需要24小时不间断提供医疗服务,导致能源消耗持续性高。

负荷波动大:不同时段、季节的能源需求差异显著,如夏季空调负荷远高于其他季节。

用能设备多样:从大型医疗设备到小型办公设备,用能设备种类繁多,管理难度大。

安全性要求高:医疗环境对能源供应的稳定性和安全性要求极高,不允许出现大规模断电或供能中断。

能耗强度大:由于医疗设备的高能耗特性,医院的单位面积能耗远高于其他公共建筑。

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能源消耗分析

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医院的能源消耗可以从不同维度进行分析。


从能源类型来看,电能消耗占比最大,其次是天然气和蒸汽。以某三甲医院为例,电能占总能耗的68%,天然气占25%,其他能源占7%。


从用能系统来看,空调系统是最大的能耗户,占总能耗的30%-40%;其次是照明系统,占15%-20%;医疗设备约占20%-25%;热水系统占10%-15%;其他系统如电梯、办公设备等占剩余部分[2]。


从季节分布来看,夏季的能耗最高,占全年总能耗的35%-40%,主要是由于空调负荷增加;冬季次之,占25%-30%;春秋两季相对较低。


从时间分布来看,白天能耗明显高于夜间,高峰时段通常出现在上午9点至下午5点之间。此外,不同类型的医院在能源消耗上也存在差异。大型综合医院由于规模大、设备多,能耗强度通常高于专科医院和基层医疗机构。

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医院后勤系统能源效率优化方法

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建筑节能技术应用

在医院后勤系统的能源效率优化中,建筑节能技术的应用扮演着关键角色。


首先,建筑外围护结构的优化是重中之重。通过采用高性能保温材料,如真空绝热板或气凝胶等,可显著提高墙体、屋顶的保温隔热性能,减少热量传递。同时,选用低辐射镀膜玻璃或中空玻璃,能有效降低室内外热交换。其次,自然采光和通风系统的合理设计也至关重要。利用光导管技术将自然光引入室内深处,结合智能照明控制系统,可大幅减少人工照明能耗。此外,设计良好的自然通风系统,如利用烟囱效应或风压差,能在适宜季节减少空调使用。


另一个重要方面是绿色屋顶和立体绿化的应用。在医院屋顶或墙面种植植被,不仅能增加建筑隔热性能,还能改善周围微气候,减少"热岛效应"。最后,被动式太阳能设计也是一种有效的建筑节能技术[3]。通过合理布局建筑朝向,设计遮阳系统,可以在冬季最大化阳光吸收,夏季最小化热量吸收,从而减少空调负荷。这些建筑节能技术的综合应用,能够显著降低医院整体能耗,提高能源使用效率。

2


设备系统优化

医院后勤系统中,各类设备的能耗占比较大,因此设备系统的优化对提高能源效率至关重要。首先,空调系统作为医院能耗大户,其优化潜力巨大。采用变频技术的中央空调系统可根据实际负荷需求调节运行频率,显著提高能效。同时,引入热回收技术,利用排风中的余热预热新风,可大幅减少加热能耗。其次,照明系统的升级也是一个重要方向。全面采用LED照明,结合智能控制系统,如人体感应和日光感应技术,可在保证照明质量的同时大幅降低能耗。


在医疗设备方面,选用高能效比的设备,如磁共振成像仪(MRI)、计算机断层扫描(CT)等大型医疗设备的节能型号,可显著减少能源消耗。此外,对于供水系统,采用变频水泵和智能控制技术,可根据用水需求自动调节水泵运行状态,避免不必要的能源浪费。最后,电梯系统的优化也不容忽视。使用能量回馈型电梯,可将制动时产生的电能回馈至电网,同时采用群控系统优化电梯调度,能进一步提高运行效率。通过这些设备系统的全面优化,医院可以在保证正常运营的同时,显著降低能源消耗。


3


能源管理系统实施

实施先进的能源管理系统(EMS)是优化医院后勤系统能源效率的关键举措。EMS通过实时监测、分析和控制能源使用情况,为能源效率优化提供了强有力的支持。


首先,EMS的核心是建立完善的能源计量网络。通过在各个用能单元安装智能电表、水表和热量表,可实现能源消耗的精细化管理。这些数据通过物联网技术实时传输到中央控制系统,为能源使用分析提供基础。


其次,EMS的数据分析功能至关重要。通过大数据分析和人工智能算法,系统可以识别能源使用异常,预测未来能源需求,并提出优化建议。例如,系统可以根据历史数据和天气预报,优化空调系统的启停时间和温度设置。再者,EMS的自动控制功能可以实现能源使用的智能化管理。比如,根据实时占用情况自动调节照明和空调,或在用电高峰时段自动切换到备用电源。


最后,EMS还应包括能源绩效评估和报告功能。通过生成直观的能源消耗报告和节能效果分析,可以帮助管理者制定更有针对性的节能策略。同时,这些报告也可用于员工培训,提高全院节能意识[4]。总的来说,实施全面的能源管理系统,不仅可以实现能源使用的可视化和智能化,还能持续优化能源效率,为医院带来长期的经济和环境效益。


4


可再生能源利用

在医院后勤系统的能源效率优化中,可再生能源的利用扮演着越来越重要的角色。


首先,太阳能光伏发电系统是最常见的应用。医院可以在屋顶或空地安装光伏板,将太阳能转化为电能。这不仅可以减少对电网的依赖,还能在电力高峰时段缓解用电压力。同时,太阳能热水系统也是一个很好的选择,特别适用于医院的热水需求。通过在屋顶安装太阳能集热器,可以为病房、食堂等提供热水,大大减少传统加热方式的能耗。


地源热泵系统也是医院可以考虑的可再生能源利用方式。利用地下恒温层作为冷热源,地源热泵可以在冬季提供热量,夏季提供冷量,大幅提高空调系统的能效比。对于有条件的医院,小型风力发电也是一个选择。在建筑顶部或周围空地安装小型风力发电机,可以补充电力供应。

参考文献

[1]魏泽元,贾翀轶,杨杰.医院智慧后勤管理平台实践与思考[J].中国医院建筑与装备,2024,25(03):2-5.

[2]陈中格,徐雅.云计算技术在医院后勤信息管理中的构建及应用研究[J].网络安全技术与应用,2023,(12):118-120.

[3]杨涵淋,唐锦辉,肖万超,等.基于系统思维的多院区医院后勤一体化管理实践[J].中国医院管理,2023,43(07):89-91.

[4]郭诚刚,邵军,左四琴,等.医院后勤一站报修系统的优化对策[J].医疗装备,2023,36(07):55-58.

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