醫(yī)院建筑相對于其它公共建筑(如賓館、寫字樓、學(xué)校等),其使用功能最為復(fù)雜。隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步、診療設(shè)備的不斷更新、附加服務(wù)的不斷增加,醫(yī)院的功能仍在進(jìn)一步擴(kuò)展。因此,醫(yī)院建筑成為了公共建筑中能耗計(jì)量最高的建筑類型。
由于醫(yī)院用能部門多,用途廣,用能情況十分復(fù)雜,而目前各醫(yī)院基本上都是一塊總電表,對建筑各耗能環(huán)節(jié)的狀況往往難以了解,也就難以發(fā)現(xiàn)能耗不合理的地方。而實(shí)行分區(qū)域、分功能的能耗分項(xiàng)計(jì)量,既有利于后勤物業(yè)的精細(xì)化管理,摸清各科室、各區(qū)域的用能情況,促進(jìn)整個(gè)醫(yī)院的行為節(jié)能,也有利于發(fā)現(xiàn)能源黑洞,便于進(jìn)一步的節(jié)能診斷和改造。
一、分項(xiàng)計(jì)量的重要作用
實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)計(jì)量還有如下幾個(gè)方面的好處:
(1)對醫(yī)院的主管部門:提供一個(gè)公平、定量衡量各建筑用能狀況的“尺子”,基于規(guī)范化的能耗分項(xiàng)計(jì)量和監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行行政監(jiān)管,并鼓勵(lì)先進(jìn)、督促落后。在此基礎(chǔ)上還可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)大型醫(yī)院的分項(xiàng)用能定額管理。
(2)對醫(yī)院管理者有很好的指向作用:各種節(jié)能措施的實(shí)際效果也可從實(shí)際數(shù)據(jù)中得到客觀的反映與評價(jià),避免了目前在市場上兜銷的某些名為節(jié)能措施實(shí)際更加費(fèi)能的技術(shù)與產(chǎn)品的泛濫。
(3)對節(jié)能服務(wù)公司(ESCO):可對合同能源管理的實(shí)際節(jié)能效果提供公正的評估,特別是能定量地區(qū)分每一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)或管理措施的效果,作為節(jié)能服務(wù)公司與業(yè)主之間核定節(jié)能量的依據(jù)。通過分析研究比較這些實(shí)時(shí)用能數(shù)據(jù),還可以找到各個(gè)用能環(huán)節(jié)中的真正問題和有效節(jié)能潛力與途徑,從而使建筑節(jié)能工作從以前粗放的定性管理模式變?yōu)榭茖W(xué)的定量化管理模式。促進(jìn)合同能源管理在大型公共建筑中的良性發(fā)展。
二、分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
依據(jù)建筑節(jié)能的工作實(shí)踐,其主要技術(shù)應(yīng)分為三個(gè)主要部分:分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的傳輸與存儲、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,其中每一大項(xiàng)又由若干技術(shù)子項(xiàng)構(gòu)成。使用到的技術(shù)涉及建筑電氣、暖通空調(diào)、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)編程、數(shù)據(jù)分析等專業(yè)。下面以建筑用電計(jì)量為例進(jìn)行描述。
(一)分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)的采集
1.用電分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)劃如圖所示。
2.計(jì)量對象選取原則
為了既能夠?qū)ΜF(xiàn)有建筑的實(shí)際用電情況實(shí)施計(jì)量監(jiān)測分析,同時(shí)節(jié)約加裝計(jì)量系統(tǒng)的成本,應(yīng)因地制宜地加裝計(jì)量儀表,如只在具有代表性的變壓器低壓側(cè)加裝多功能電能表,用于精確測量有功功率、無功功率、功率因數(shù)、諧波等電能參數(shù),其它變壓器只安裝有功電能表;在三相平衡的支路上只安裝單相電度表;在消防支路、排污泵、生活水泵等支路不加裝電能表等。
3.計(jì)量設(shè)備的選型
用電計(jì)量所使用到的設(shè)備主要有電流互感器、多功能電表、三項(xiàng)電量表、單項(xiàng)電量表。電流互感器根據(jù)線路負(fù)荷大小選擇適當(dāng)?shù)淖儽?;多功能電表用于測量建筑的總用電量和供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量;三項(xiàng)電量表用于測量三項(xiàng)用電系統(tǒng)的用電量,單項(xiàng)用電表用于測量單項(xiàng)用電或三項(xiàng)平衡的用電系統(tǒng)的用電量。計(jì)量表的選型同時(shí)應(yīng)滿足計(jì)量精度和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的要求。
4.計(jì)量表的安裝原則
(1)根據(jù)用電系統(tǒng)的劃分原則,分系統(tǒng)安裝;
(2)計(jì)量表的安裝方案應(yīng)在滿足計(jì)量原則的前提下,不斷優(yōu)化,便于后期統(tǒng)計(jì)分析,同時(shí)控制安裝成本;
( 3)計(jì)量表的安裝不能對原供電系統(tǒng)造成影響;
(4)計(jì)量表安裝應(yīng)不破壞現(xiàn)有建筑裝修,安裝位置合理,且便于檢查維修。
(二)數(shù)據(jù)的傳輸與存儲
1.數(shù)據(jù)的傳輸
數(shù)據(jù)的傳輸應(yīng)滿足“可靠性”、“安全性”、“自動(dòng)性”、“實(shí)時(shí)性”??煽啃裕簲?shù)據(jù)傳輸性能穩(wěn)定,錯(cuò)誤數(shù)據(jù)率低;安全性:數(shù)據(jù)保密性強(qiáng),系統(tǒng)防護(hù)措施健全;自動(dòng)性:根據(jù)設(shè)置自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的采集、存儲;實(shí)時(shí)性:傳輸系統(tǒng)效率高,采集所需時(shí)間短,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)召喚。傳輸系統(tǒng)可采用多種方案,例如基于互聯(lián)網(wǎng)的有線通訊傳輸和基于 GPRS
或CDMA 的無線通訊方式。
2.數(shù)據(jù)的存儲
數(shù)據(jù)采集上傳到監(jiān)測平臺后,應(yīng)使用數(shù)據(jù)庫軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,例如可使用SQL Sever 數(shù)據(jù)庫軟件,其數(shù)據(jù)存儲量大,功能強(qiáng),與其它軟件的兼容性好,便于后期數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析工作。數(shù)據(jù)庫軟件除存儲功能外還應(yīng)具備數(shù)據(jù)丟失、工作狀態(tài)異常的報(bào)警、自動(dòng)查錯(cuò)、基本的統(tǒng)計(jì)分析等功能,可根據(jù)需求變化不斷升級。
(三)數(shù)據(jù)的分析
采集到的數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)化成能耗指標(biāo),才能進(jìn)行評價(jià),從而發(fā)現(xiàn)各個(gè)建筑的用能規(guī)律和存在問題。現(xiàn)有的評價(jià)指標(biāo)有:
基于建筑特征的指標(biāo):單位建筑總用電量;單位建筑面積照明用電量;單位空調(diào)面積空調(diào)系統(tǒng)耗電量等;
基于系統(tǒng)特征的指標(biāo):空調(diào)系統(tǒng)能效比(EER);冷凍機(jī)組能效比(冷凍機(jī) COP);冷水輸送系數(shù)(指空調(diào)系統(tǒng)制備的總冷量與冷水泵能耗之比)等;
基于人員時(shí)間的指標(biāo):平均每人每年用電量、工作日平均日耗電量、設(shè)備運(yùn)行單位時(shí)間耗電量等。
既有建筑用能情況復(fù)雜,所以數(shù)據(jù)分析在采用能耗分析軟件的同時(shí),還應(yīng)該多渠道采集數(shù)據(jù),使用各種數(shù)據(jù)分析處理方法,尋找、分析、總結(jié)不同功能建筑、不同用能系統(tǒng)的用電規(guī)律,為建筑節(jié)能改造和管理部門制定政策提供依據(jù)
三、分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行期間問題及解決方法
(一)常見問題
1.具體分項(xiàng)定義不清。分項(xiàng)計(jì)量具體要分項(xiàng)到何種程度,有多少個(gè)分項(xiàng),每個(gè)分項(xiàng)具體是什么含義,到目前為止沒有一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)化的定義。各個(gè)廠家、科研單位提供的分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)其分項(xiàng)定義有差異。意義不一致的數(shù)據(jù),無法進(jìn)行進(jìn)一步數(shù)據(jù)縱向?qū)Ρ确治龊蜋M向比較。
2.大部分分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)獲得分項(xiàng)能耗的手段不合理,造成一些工程的分項(xiàng)數(shù)據(jù)不正確,計(jì)量出的分項(xiàng)能耗大大超出常規(guī)水平,明顯不符合實(shí)際。
(二)解決辦法
1.進(jìn)一步清晰分項(xiàng)和定義,根據(jù)醫(yī)院自身特點(diǎn)明確醫(yī)院的計(jì)量需求,完善整個(gè)醫(yī)院建筑能耗分項(xiàng)計(jì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測分析系統(tǒng)。
2.規(guī)范化分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)處理方法,包括:
(1)規(guī)范化的建筑用電系統(tǒng)調(diào)研方法。調(diào)查所有配電支路負(fù)載詳細(xì)情況,包括負(fù)載每天運(yùn)作時(shí)間、負(fù)載運(yùn)行/額定功率、負(fù)載面積、混合支路情況詳細(xì)調(diào)查,按能耗模型和醫(yī)院實(shí)際計(jì)量需求為各支路歸類。
( 2)優(yōu)化分項(xiàng)計(jì)量裝置配置軟件,判斷電表等計(jì)量器具安裝方案的合理性。根據(jù)建筑能耗分項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)模型對裝表方案進(jìn)行評估,通過與類似建筑經(jīng)驗(yàn)對比分析,做出合理性判斷,指出方案設(shè)計(jì)不合理處,盡最大努力降低系統(tǒng)不確定度。
(3)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)拆分方法,對包括多種用能設(shè)備的混合支路的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行合理、規(guī)范化拆分。
3.完善用能指標(biāo)評價(jià)體系
應(yīng)該建立單位能耗指標(biāo),如單位面積總能耗/某分項(xiàng)能耗;反映系統(tǒng)效率的指標(biāo)和反映照明、辦公電器等與使用者習(xí)慣相關(guān)的能耗評價(jià)指標(biāo),如照明電耗的夜間/ 工作時(shí)段比,制冷系統(tǒng)能效比、冷凍水輸送系數(shù)等等。