北京协和医院建筑能耗监管系统建设方案浅谈

■ 焦军胜柴建军朱晓军柳昭羽马中文李 晨李 兴赵冬旭

北京协和医院建筑能耗监管系统建设方案浅谈

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医院建筑 能耗监管 智能化

北京协和医院根据门急诊楼及手术科室楼现状加装能耗计量装置，与现有能耗计量结合，建立医院建筑能耗监管系统、设备运行管理平台,通过实时数据采集，实行分类、分项计量，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现能源在线监测、统计分析，提高能源管理水平，最大程度细化用能结构，实现医院能耗按系统分项计量及部分科室独立计量，提升医院管理水平。

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近 10年来，后勤信息化建设随着医院信息化发展的步伐，实现了从无到有的飞越。但是相对于成熟的医疗信息系统，后勤信息化建设相对薄弱。在人力、财务等各种因素影响下，大部分医院都将后勤信息化系统建设成了办公自动化系统，远远没有发挥出先进的自控技术和管理思想相结合，通过信息化方式指挥后勤管理的作用。

北京协和医院作为国内大型三甲综合医院，通过门急诊楼及手术科室楼改扩建工程建设，使后勤信息化程度在原基础上有了较大飞跃。但是经过两年多的运行，逐渐发现了许多不利于能源管理和成本核算的问题。医院是耗能大户，在全社会节能降耗的形式下，医院决定通过后勤信息化建设来优化能源管理，提高后勤管理水平。

1 建设原则

1.1 满足国家有关部委对项目建设的要求

按照国家卫生计生委、住房和城乡建设部、财政部启动的《医院建筑能耗监管系统试点建设实施方案》，结合我院实际情况，以2012年10月开始逐步投入使用的新门急诊楼和手术科室楼作为试点，将水、电、集中供冷、供热等能耗数据进行分类分项监管，为医院建筑诊断、节能改造提供科学依据。

1.2 结合医院后勤节能管理的实际需求

为便于进行设备的预防性维护和预测性维护，可以对空调系统、通风系统、给排水系统、配电系统、照明系统等12个系统进行分项计量，分析设备运行能耗，为设备维护决策提供依据。为便于医院对各科室进行成本核算，加强绩效考核的力度，可以对各楼层的每个科室进行分户计量，独立核算该科室的能效。

1.3 最大限度利用现有系统和资源

新门急诊楼和手术科室楼从2012年10月开始逐步投入使用，各子系统在建设时就遵循了先进性、实用性、可靠性、易操作性的原则[1]，所以在此次信息化建设过程中要利用已有资源，将原有的子系统监控信息整合到新系统中，这样会大幅降低施工成本并缩短工期。

1.4 降低对医疗活动的影响

几乎所有信息系统升级改造时，医院都已经处于运行状态。在正常医疗活动开展过程中，不可能长时间停止门诊和病房的业务开展，有时即使短暂的影响也会导致患者的投诉。所以大量的建设过程必须转移至晚间实施，同时信息化建设的方案设计也务必精准、实用、简便。

2 系统功能

2.1 能源管理

能源管理信息化是此次信息建设的首要任务。据统计，电、水、气、暖的费用支出占医院总支出的2%，其中电费约占能源支出的80%，所以能源管理对于后勤信息化建设具有重要意义。能源管理的基本功能包括能耗统计、能耗分析、链路管理、错误诊断、报警设置和数据打印输出等功能。

能源数据统计分析的模型有分类计量、分项计量和分户计量3种，不同的模型对应不同的能耗分析方法，用户可以根据切身的管理策略定制个性化的模型，同时定制显示重要参数的能耗统计概览界面。

能耗分析是能源管理的核心组成部分。主要包括能耗报告、能耗排名、能耗比较、能耗占比、能耗折算、能耗分析、回归分析、历史能耗曲线等内容。能耗分析是检验后勤人员管理能力和软件技术实力最重要的体现。

2.2 设备管理

拟为每台设备编码，通过二维码来录入设备的基本信息，并同步历史维修记录等关键数据。工程人员在日常巡检和维

保时，通过手持设备扫描二维码获取关键数据和信息，可以方便、准确的核对故障报警点或确定重要维保区域，还能进行维修指导。同时，后台自动生成工单并将维修、维保记录上传。

设备管理必须体现方便一线操作人员使用的原则。基于移动终端，实现基础数据采集、自动生成工单和维保记录以及无线数据传输等功能，便于后台的运行状态检测、巡视的检查、维护保养计划的跟踪、维修处理的数据统计分析。经过一段时间的运行，必然会大幅降低设备“事后维护”的比例，提高“预防性维护”和“预测性维护”的比例。

2.3 工单管理

工单管理不仅是设备维护管理的核心，更是后勤工作的核心[2]。工单有3个来源：一是设备维保、例行巡检、员工培训等计划性工单；二是设备故障报警等自动生成工单；三是各类人员通过调度中心下达的临时工作等生成的手工工单。事实上，所有工作均能生成工单，为保障工作的高效有序，应为所有工单添加时限。

工单作为具体工作的书面体现，通过大量的积累、统计和分析，可以指导故障分析、建账归档、库存调配、材料采购、人力资源、成本控制和财务核算等统筹管理等。

此外，后勤信息化系统还可以继续拓展建筑管理、临床服务、安全管理、沟通管理等多项管理功能。

3 系统结构

3.1 软件架构

软件架构分为三大部分：Window应用、Web应用和移动应用。Window应用通过桌面程序和后台服务对数据库的数据进行维护，实现与ADS/ADX数据库同步。Web应用是软件的主要部分，通过友好的界面展示系统功能。移动应用是指可以通过微信或APP的形式查看和接收信息系统关键数据。

图1 北京协和医院建筑能耗监管系统网格拓扑示意图

3.2 硬件架构

北京协和医院建筑能耗监管系统由能源管理平台、数据服务器、网络控制设备及水表、电表、冷热量表组成，网络拓扑示意图见图1。

结合我院目前的楼宇主控系统，此网络结构有以下特点：（1）与原有楼宇自控系统无缝衔接，可根据能源消耗情况调整自动控制系统；（2）系统可根据楼宇自控的数据进行能耗分析、比较；（3）系统开放性强，可方便用于第三方系统集成。

4 实施计划

根据医院建筑的主要能源种类划分进行采集。对各项能耗系统加装计量装置，通过信道对其余各类表计的信息进行采集、处理、储存、数据转换并接入医院建筑能耗监管系统网络。

按照医院功能及用能特点，可以分为门急诊楼建筑、外科楼建筑，为便于今后医院各项能耗能够分项进行对比、科室独立计量，结合自身特点和管理需求，可以对电、水、天然气、集中供热供冷按照建筑种类进行分项计量。

我院分类能耗电量可以分为照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电四项，根据实际情况计划通过883个计量点位对四大项各项通过项目树的形式进行计量统计。其中在门诊楼与外科楼配电室各项出线在建设时就加装345块计量电表，已自成电计量系统。通过大楼施工时预留的BACNET IP网络接口，可以将原有电计量系统集成，其余538块电表结合医院供配电方式可分为直接在末端配电箱加装计量装置与进行改造加装计量装置，对于改造难度大影响临床的可以通过总表加减分配来实现科室及各项系统独立计量。

冷热量计量可分为内区风机盘管、外区风机盘管、新风机组、空调机组、净化机组，共需计量表具约387块。另外，冬季热力站供热总表、采暖表、暖气表、空调表、热水表、高区表、低区表已由热力集团安装热量表，冷冻机房供冷水已有分区计量表。按区域可分为门急诊楼（含门诊南楼、门诊北楼、急诊楼、大堂）约146块，手术科室楼（含外科楼、净化机组、大堂）约241块。

用水计量可分为一级表（进户总表）、二级表（含门诊南楼、门诊北楼、急诊楼、外科楼、物业楼、地下车库卫生间用水、其他设备等用水、高区水箱补水、生活热水补水）、三级表（含各科室），共计约91块表具。

开发相应的管理软件对医院实际用能进行在线智能监测、管理、统计，将数据通过分户树、分项树、分户分项树的结构方式显示在功能界面上。软件开发完毕后进行调试上线。

5 前景展望

该项目的建设不仅可以满足国家相关部委对我院能源数据上报的要求，同时建成的医院能耗管理系统是一套大型的综合自动化系统，它采用通用的软件平台、一致的硬件架构、统一的人机界面，通过对相关系统的集成和互联，建立一个高度共享的信息平台，实现建筑内各部门系统的信息互通与资源共享，从而提高医院日常管理与调度工作的效率以及部门运营的整体服务水平。

通过智能通信管理器将数据信息上传至综合监控系统的方式，不仅能确保采集的设备电能数据及时上传，而且可靠性高、系统构成简单经济，便于集中管理。在此基础上，结合先进可靠的能源管理软件建立起一套完整的、具有先进水平的医院卫生建筑能耗管理系统。

能耗管理系统在医疗卫生行业的应用和不断深化，未来在带来节能经济效果的同时，还会取得良好的社会效益和环境效益，不仅对医疗卫生行业，对于其他大型公共建筑、综合建筑群、工业企业、基础设施、大型园区等都有很好的借鉴意义。

[1] 柴建军,刘智明,焦军胜.弱电系统智能化在医院新建项目的应用[J].中国医院,2013,17(5):75-79.

[2] 范体军,陈荣秋,崔南方.设备维护外包策略分析[J].中国管理科学, 2003(8):47-53.

The building energy consumption monitoring system construction in PUMCH

/ JIAO Junsheng, CHAI Jianjun, ZHU Xiaojun, LIU Zhaoyu, MA Zhongwen, LI Chen, LI Xing, ZHAO Dongxu// Chinese Hospitals. -2015,19(5)：77-78

hospital architecture, energy consumption metering, intellectualization

It is necessary to increase energy consumption metering device according to the present situation of outpatient building ,emergency building and operating department building, combined with the present energy metering, draw up monitoring system of building energy consumption of hospital and administration platform of equipment operation. Put the hospital classification and measurement by different projects into practice, adopt long-distance transportation to collect dates of energy consumption, realize on-line monitoring and statistic analysis of hospital energy, improve administration level of hospital energy, refine the construction of using energy, realize the measurement of different projects by systems of hospital energy and independent metering in some departments, promote hospital administration.

2015-03-12](责任编辑 张晓辉)

①北京协和医院，100730 北京市东城区帅府园一号

柴建军：北京协和医院副院长，研究员

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