关运龙|建筑的碳排放与能耗不是一个直接的等号关系
近日,由华诚博远工程技术集团有限公司医疗建筑设计研究院、立邦中国TUB事业群与立邦集团建筑涂料创新中心联合主办的“更新中的新生-可持续发展的医院升级与改造”主题论坛上,全国医建领域专家聚焦医院建设发展与系统升级,共同探讨医院建设新理论、新工艺、新技术与新材料应用,以专业洞察助力医院的可持续发展。中建研科技低碳建筑研究中心总工关运龙先生作为受邀专家,解读了“双碳”战略背景下, 医疗建筑的低碳发展之路,并在接受专访时,分享了医院建筑的能耗特点,以及医院建筑实现低碳节能、可持续运维可以采取的技术措施。
关运龙
高级工程师
中建研科技低碳建筑研究中心总工
中国质量检验协会人居环境质量专委会副秘书长
参与《三甲医院建筑低碳运行维护评价标准》等二十余项标准编制
Q:您一直专注在绿色低碳建筑领域,在您看来医疗建筑如何与绿色低碳相结合?
关运龙: 从能耗、从碳排放的角度上来说,在若干种类的建筑当中,医疗建筑有一个显著的特点:运行时间长、用能水平非常高、相应的碳排放水平也比较高,高等级医院尤甚。美国有一个统计数据——在所有各种建筑类型当中,不仅是单位能耗,从总能耗来讲,医疗建筑也都是最高的。中国虽然没有明确的统计,可以推想,医院的能耗和碳排放水平都是相当高的,有巨大的节能降碳潜力。因此我们在谈到低碳建筑问题时,医院也是低碳建筑技术需要重点解决的一个问题。在我们这些年工作当中,针对不少医院进行过节能诊断、低碳诊断、低碳咨询、检测之类的工作,也确实发现好多医院普遍存在着从设计上到运行上不利于节能减排的一些现状。同时这也是城市更新领域需要重点关注的问题。所以今后无论是新建还是改建的医疗建筑,进行低碳设计和低碳运行将会是必然要求,势必要通过建筑的被动节能设计、暖通空调等用能系统的节能优化、能源结构的低碳化和建筑运行管理的精细化,促使医疗卫生建筑的碳排放水平大幅下降。
Q:新时代背景下,如何规划、建设新一代的医院成为人们广泛关切的课题,您认为医院建筑规划师、工程师及医院管理者在医院建设中应该重点关注哪些内容,才能打造可持续性的医院?
关运龙: 医院可持续性要分析医院能耗和碳排放高在哪里,设计者或工程建造人员才好针对性考虑如何去降低。首先,医院的能耗需求确实是高。比起其他类型的公共建筑,医院建筑室内环境要求高、运行时间长、用能需求复杂,这从根源上决定了医院能耗水平是比较高的。除此之外,医院也经常存在供暖、空调、通风、动力等保障运行的系统冗余度大,如果在运行管理相对粗放的情况下,会出现过度用能的现象。另外,医院需要的能源种类多、用能的系统也多,系统之间缺乏协调匹配造成能量品位错配或缺乏梯级利用也是普遍存在的不足之处。
医院建设者和维护者,针对这些问题应该采取哪些手段呢?首当其冲的是要考虑到被动节能设计。因为医院建筑的运行时间长,被动节能设计发挥作用的时间也相应较长,从工程经济学方面考虑就允许在初期投资时提高在被动节能措施方面的投入。第二点是优化用能系统。医院用能种类多,通过协调匹配不同品位的能源,可以实现余热、余能、余压的回收利用,比如回收锅炉烟气、医用蒸汽、洗衣房热水的能量用于供暖,利用热泵将同时存在的制热和制冷需求相耦合,采用高性能热管的新风系统热回收,在可靠的净化处理基础上适当提高回风/新风比。在空调系统中采用温湿度独立控制、末端精准送风等技术也可显著降低能耗。再有就是运维管理。要杜绝过度供能,建议可以把日常的运行管理更加精细化、智能化,采用一些类似于气候补偿、智能控制、分时分区、感应开关等方式来提高运行的精细化程度。在实践中也可以取得可观的节能效果。还有一点关于能源结构。其实现在讲的建筑的碳排放跟能耗并不是一个直接的等号关系。建筑的能耗意味着对环境的保障能力,有时为了环境的高质量,不得不提高一些能耗,但是在提高能耗的同时,不一定非得增加碳排放。从低碳的角度来讲,也完全有可能通过使用可再生能源、低碳能源,在保障较高环境质量的前提下降低碳排放。比如提高太阳能、地热能、空气能、生物质能的比例。
Q:在您的工作实践当中,医院建设过程中涌现出哪些新的技术或新的材料可以降低医院能耗?
关运龙:我们在参与医院建筑更新的实践中令我印象比较深刻的做法,比如余热回收和智能控制。青海省有三座三甲医院建筑采用了这些技术进行改造后取得了近15%的节能效果。另外,医院需要较高的卫生洁净环境,疫情防控常态化使得空气消毒处理也成为能耗不可忽视的一点。在这方面也有不少新兴技术,比如减阻50%以上的高效低阻空气滤材、低温等离子体净化消毒装置、高性能紫外灯、222nm“安全”紫外技术等。从材料的角度上来说,这几年发展也非常快,比如抗菌抗病毒涂层可以在一定程度上减少物表消杀力度、减少维护次数;还有高度集成化的装配式装饰装修材料,可以大大降低医院在建设阶段的能耗和碳排放等。
