浅谈打造绿色节能型医院的实践和探索

侯占伟 林晓巍

复旦大学附属华山医院

0 医院简介

复旦大学附属华山医院（以下简称“华山医院”）创建于1907年，是国家卫生计生委委属医院、复旦大学附属医院和中国红十字会唯一冠名的医院。1992年首批通过国家三级甲等医院评审，是国内最著名、最具国际化特征的医教研中心之一，也是全国首家通过JCI 认证的委属公立医院，在国内外享有较高声誉。医院核定床位2 092 张，年门急诊量 427.36 万人次，出院病人15.44 万人次/年、手术9.36 万台。其中担任主要医疗任务的是上海市中心的院总部，其建筑面积仅11 万余m2，属于“体积小，体量大”的综合性公立医院。

1 案例背景

1.1 医院节能工作的重要性

医院建筑是功能复杂、影响范围广泛的综合建筑，不同于商场和酒店建筑，医院是开展医疗活动的主要场所。随着医疗需求的增加，疾病流行和变异，医疗技术的革新，对医疗建筑实施人性化设计，医院建筑的可变性和适应性在不断增强，可为病患提供更为健康良好的就诊环境、先进的医疗技术与诊疗设备，这虽在一定程度上满足了人们日益提高的健康意识和就医环境需求，但同时导致了医院建筑能耗逐年升高。目前，医疗建筑单位面积的能耗是普通公共建筑的2倍左右。

医院建筑用能复杂，能源种类多，涉及部门广，且用能时间不同，研究掌握医院能耗的时空分布，完善用能监测数据分析与关联规律的挖掘，是医院节能工作的基础。医院各楼宇功能不同，所要求的能耗不同，表现出来的特点也不同，比如门急诊不同区域人流量大、人员流动性强，而医技综合楼住院人数多、功能分区多，此外还有特殊医疗要求等，因此对医院节能提出更高的要求。

1.2 医院节能工作的目标

国家卫健委对委属医院万元业务收入能耗进行考核，以及上海市卫健委对单位面积能耗进行考核，根据单位床位建筑面积、单位建筑面积门急诊人次匹配相应综合医院单位建筑面积综合能耗指标合理值。

同时要求同类型医院中能源利用效率较高，依据评价上一个自然年度上海同类型医院能源消耗平均值进行判定，要求单位建筑面积能源消耗量小于等于≤0.9×倍的平均值、人均能源消耗量小于等于≤0.9×倍的平均值、人均水资源消耗量小于等于≤0.9×倍的平均值，平均值为0.9倍。

此外，对水、电、燃气三种主要消耗能源制订院内二级考核指标，用电功率因素大于等于0.9、全院自来水管网漏失率小于等于2%、锅炉热效率大于等于90%等。

2 案例实施

2.1 管理节能

2.1.1 完善节能制度，提高节能管理

华山医院以院长、书记为组长，后勤副院长为副组长的“节能管理考核工作领导小组”，成员为医院其他班子成员，从领导层面推进华山医院节能降耗工作。

与此同时，为了更高效地落实节能降耗工作，还成立了由后勤分管院长担任组长，后勤保障部主任、保卫处处长担任副组长，后勤保障部具体负责能源使用和管理的责任人为成员的“节能管理考核工作小组”，加强全院节能监管工作。

华山医院还制订了节能管理制度、设备管理工作流程、绿色行为规范、环境管理制度、设备采购及管理制度等9项节约能源资源的管理制度。

2.1.2 优化人员结构，加强节能培训

后勤服务实行节能化管理，最核心是“人”的因素，人员的专业化水准直接决定着节能化管理推行的成败。从2013 年起，华山医院重点开始建设后勤管理人才队伍，经过改进，后勤节能专业分类从3项细化到7 项，专业细分到配电、暖通、锅炉、电梯、修缮、吸引吸氧、物业管理七项。后勤管理技术员工平均年龄从2013 年的 51 岁到 2018 年的39 岁，引进有丰富工作经验的技术型管理人才，高级职称1名、中级职称2名，同时培养年轻人才，引入4名应届硕士研究生、6名本科毕业生，医院后勤管理向着专业化的方向发展。

华山医院节能培训以“请进来，走出去”方式开展，每年邀请节能领域相关专家对绿色节能、节能所面临的挑战等知识作培训讲座，呼吁更多人加入绿色环保行列。另外，华山医院对能源管理和运行人员开展节能岗位培训，每年均拟定不同的讨论主题，解读上级主管部门有关文件精神，总结上一年节能工作情况，明确医院节能管理工作制度、工作流程及考核制度，布置节能工作任务及目标。

此外，华山医院后勤部门每年有专项学习培训经费，鼓励在岗员工积极参加各类节能论坛及参观，知晓最新节能动态，了解最新节能技术，每次完成“充电”，员工需将学到的东西进行专题汇报，与其他员工一同分享。

2.1.3 加大资金投入，落实节能技改

华山医院每年有节能改造专项经费预算。根据各部门实际工作需要，通过现场调研、访谈、同类医院考察等方式，制订年度节能预算实施项目计划以及资金使用需求。预算不仅包含了医院本年度计划实施的所有节能改造项目，同时还包括各个项目计划使用的资金额度，预算资金使用计划一旦经院务会讨论通过，即可按计划实施，既保证了节能项目的实施具有计划性，又确保了节能项目经费的落实。

2.1.4 加强节能宣传，提高节能意识

华山医院积极开展节能宣传周活动，根据每年宣传周的主题，制订不一样的活动方案并落实到医院各科室。在关键公共区域摆置节能宣传易拉宝、板报、签名墙，为医院创造良好节能氛围。病房内在灯具开关旁张贴“随手关灯”，水龙头旁张贴“节约用水”等提醒标识，提高病人自主节能意识。开展节能知识竞赛、节能标语与文章征集等，为员工普及绿色节能知识。设立独立公众号，发布节能讯息，告知开展形式多样、内容丰富的节能宣传活动。

通过一系列措施，自上而下由内至外，提高医院职工、就医患者和陪同家属的节能意识，培养节约能源资源习惯，形成倡导节约文明的良好氛围（见图1）。

图1 节能宣传周活动现场图

2.1.5 结合平台数据，抓好节能考核

为了提高医院职工节能意识，调动节能行为的积极性，华山医院还加大了节能考核力度，将相关职能部门和人员的节能降耗业绩纳入了内部绩效考核，并且设置了节能管理考核专项奖金，奖金的发放根据季度考核情况进行。

节能管理考核工作小组每季度对全院空调节能、节约用电和节约用水三个重点方面进行检查，检查方式主要为日间明查、夜间暗查相结合。每次检查前，考核小组成员从总体考核成员名单中随机抽取，小组成员在进行检查前，召开考核会议，制订巡查日程、范围以及工作安排，并且根据巡查内容进行评分标准培训。

此外，通过多年数据积累，华山医院运用平台数据对科室进行成本核算、节能考核，针对各科室制订各自的评价标准，各科室用能数据一目了然。华山医院将每月用能与标准值进行对比，实行奖惩机制，单位面积用能小于标准值或虽超过标准值，但在合理范围内，发放100%节能绩效奖金，反之，超过标准值合理范围1%，扣除节能绩效奖金1%，直至扣完。若各科室用能超过标准值合理范围，提交合理理由，可酌情处理。发现连续3 个月超过标准值合理范围，平台会通知相关工作人员去现场查看，表具计量是否发生偏差，若工作人员现场排查无误，则会给予相关科室警告通知，责令整改，加大节能绩效奖金扣发力度。

平台数据与节能检查双管齐下，真正落实节能与绩效挂钩，切实提高员工节能意识。

2.1.6 出具能耗分析报告，挖掘节能潜力

能耗分析报告采用能耗监控平台数据，包含每月全院水、电、燃气、冷热量及蒸汽等能源使用情况。能耗分析报告分为全院总能耗、科室能耗、建筑能耗及大型医疗设备等部分，依托平台数据深度分析各个科室及建筑的能源消耗情况。同时报告列举上月及往年同期能耗数据进行对比，更加清晰表现出当月医院能耗使用情况。此外，由于能够监控每个科室能耗使用情况，并将全院各个科室依照能耗使用情况进行详细排名，详细记录每月能耗使用总量、上月相比增幅或降幅最大、同期相比增幅或降幅最大的前三科室具体数据，财务科可依据此数据对每个科室进行绩效考核，也为院领导之后的节能改造提供有力依据。

2.2 技术节能

2.2.1 节水技术

华山医院建有“智慧用水系统”，实现实时监控用水、及时异常报警、智能数据分析、统一报表管理、在线计量率监测等功能。计量表具安装到单元、到户、到设备，先后安装162个远传智能水表，建立了完善的计量网络，也为建立用水实时监控系统平台奠定基础。一级计量率为100%，二级计量率达到99.78%，管网综合漏损率保持在<2%的水平（见图2）。

图2 智慧用水系统界面

近几年，华山医院开展了一系列用水设施节水技改。一是更换节水器具，更换二级水效的坐便器，医院共1 582 个卫生洁具均为节水型器具。二是开展冷却塔冷却效率、用水效率测试，用水效率符合标准DB31/T961-2015《冷却塔循环水系统用水效率评定及测试》的一级指标，补水率为1%。三是锅炉冷凝水回收，医院有3台锅炉，产生的蒸汽主要用于热交换器间接加热自来水，蒸汽冷凝水回收到锅炉，经过改造，回用率达到95%。四是开展用水管道查漏工作，三年共修复16 处漏水点，管网综合漏损保持在2%以下。五是绿化采用高效喷灌技术，并利用湖水为主要水源，喷灌直径可达2.5 m，节水率可达50%~60%（见图3）。六是采用雨水回收，因地制宜建设了一个8 m3的雨水收集箱，主要收集3 号楼楼顶的雨水，经过滤、杀菌处理后，用于华山大道的公共厕所冲厕。据测算，该雨水收集利用系统雨水收集量约2 000 m3/年，可节约等量的自来水。

图3 绿色喷灌现场图

2.2.2 节电技术

1）中央空调自控系统

根据医院运行经验，夏季高温季节空调能耗占到全院耗电量的40%左右，所以空调的节能降耗是医院节能工作的重中之重。医院建立健全空调系统自动化控制系统，通过主机控制、循环系统控制、末端联网温控、自控系统集成，优化主机运行状态、控制供回水温差、监控关闭无人区域空调，达到节能目的。

除老旧设施设备改造、节能技术优化改造外，空调运行精细化管理也可以为空调节能做出贡献。华山医院在结合大数据分析的基础上，对主要影响因素进行控制策略的变更，从而发掘出适合不同功能楼宇的节能运行策略（见图4）。

图4 空调系统自动化控制系统界面图

2）太阳能光伏发电

华山医院在2号楼楼顶采用了太阳能光伏发电（见图5），现场共配备2 台逆变器，2 组磷酸铁锂电池组件安装于室外不锈钢防雨箱中，64 块光伏组件采用32 组+32 组并联方式连接，经光伏逆变器后输出单项交流电。光伏发电供给2 号楼楼道照明、5G 通信设备机房用电，装机容量为20 kW，电池容量72 kWh，平均每日能产电50 kWh 左右，每年产电约18 000 kWh。由于需要24 h 供电，配电柜增加了双电源切换装置，当光伏系统故障时切换为市电。

图5 太阳能光伏现场图

3）照明系统更新

华山医院原先的照明灯具主要有白炽灯、T8及T10型直管荧光灯，后逐步更换为T5、LED灯具，改造范围包括公共部位照明、电梯厅、电梯轿厢、病房、病房卫生间等，目前已完成了全院节能灯100%的覆盖。

2.2.3 节燃气技术

华山医院有3 台蒸汽锅炉，自从安装自动排污控制系统和烟气余热回收装置后，避免了以前手动控制排污不能根据锅炉负荷变化的情况及时调节排污量，造成锅炉排污量过大，热损失增加。如今，3 台蒸汽锅炉排烟温度从200 ℃降至120 ℃左右，在起到了节能降耗作用的同时也减少了对环境排放的危害（见图6和图7）。

图6 锅炉自动排污控制系统现场图

图7 烟气余热回收装置现场图

此外，华山医院分阶段对不同楼宇进行冷凝水回收系统改造，加装了封闭式的MFP14 机械泵，该泵采用微量动力蒸汽供水，无需电源，省下水泵用电量。同时高温凝结水无长时间停留，累积满机械泵蓄水量即回收送至锅炉房，提高了冷凝水回收温度，更为节能。

水质处理是18 年老锅炉保持高效运行的关键。华山医院水处理员、外委方、第三方有资质机构分别每天、每周、每年对锅炉水质进行检测分析，积极沟通，及时调整药剂计量、药剂种类、排污次数等，三方联动确保PH 值、碱度、硬度、溶解固形物、Cl-、SO3-、PO4-、铁离子等多项指标均达标。

2.2.4 信息化节能技术

1）能耗监管平台

能耗监控平台可对部分楼宇详细监测到每个房间的实时能耗，并且按照华山医院的规划也在不断地更新完善中，用数据作为节能绩效考核的重要依据。能耗监控平台主要功能是实时监控医院的水、电、气、冷热量等指标。华山医院结合能耗监测系统，通过数据挖掘，逐步完善能耗监测大数据统计分析及技术潜力挖掘，指导医院能源节约管理。

平台系统包含了电、水、蒸汽、冷热量、燃油等全能耗品种的采集与分析计算功能，并均以直观易懂的图标进行展示。此外对于压力、温度等运行数据也会在相关系统管路点上进行实时监测，可以帮助医院后勤管理部门和相关能耗管理人员实时把握院区内各建筑总体能耗、末端分项能耗及重点用能设备能耗的现状、及时发现问题、采取对策。

根据预设的能耗报警条件对用能超限区域进行报警，提醒对报警区域及时干预，降低能源浪费。在能耗发生超限现象以后，系统能够通过信息语音提示，自动弹出报警画面或触发必要的操作，同时可以将报警信息通过e-mail、手机短信等方式通知相关人员（见图8）。

图8 能耗监管平台界面

2）PID技术及参数稳定性的应用

PID 调节器是楼控系统广泛的调节器，P 指比例调节，是调节快慢的参数；I指积分调节，是增加系统稳定性的重要参数；D指微分调节，是减少超调量和缩短过渡过程时间的重要参数。一般情况下，比例带的大致取值范围：温度调节为20%~60%，压力调节为30%~70%，流量调节为40%~80%。PID控制器的参数整定是控制系统运行中的核心内容。华山医院由于各楼宇的功能不同，冷热设备的功能不同，结合多年实践及运行规律分析及总结，以下仅以部分楼宇板式换热器的PID 为例，给出节能的重要参数。

楼宇病房楼门诊楼P I 3~15 6.5~9.5 300 200 D 0 0.05

2.3 实施成效

2.3.1 节支节能有明显成效

华山医院运用技术、管理双管齐下，节能降耗工作取得了丰硕的成果。以2013 年为基准年，在用能设备和门急诊量不断增加的情况下，平均每年节约能源79.4 tce，平均每年节水47 719 t，平均节能率1.2%，平均节水率4.1%（见图9和图10）。

图9 能耗变化趋势图

图10 水耗变化趋势图

2.3.2 行业影响力提升

2014 年，在国家卫计委《经济管理绩效考评》中，华山医院的节能降耗工作受到了专家以及同行的认可。在医院绩效考评工作亮点总结中，华山医院得到的评价之一为“建议推广学习”。为此，《中国医院院长》杂志还专门对医院进行了专访,并在2015 年第21 至22 期发表了题为《华山医院“节能记”》的专题报告。2018年5月，《健康报》记者实地采访华山医院，总结节能降耗的经验做法，予以推广学习。2021 年5 月，在节水宣传周期间，华山医院接受了媒体专访，分享节水经验。此外，记者多次慕名来华山医院采访，将相关节能经验做法分别刊登于劳动报等知名报刊。

同时，有许多医院与机构纷纷前来参观交流，每年平均接待各单位参观交流500 多人次。此外，华山医院积极参与各地举办的节能论坛会议，多次设立华山医院节能专场。在参观交流的过程中，华山医院工作受到了肯定与高度评价，起到了较好的示范单位作用。

2.3.3 深化课题研究

华山医院与上海理工大学优势互补，创立共建单位，将大数据共享，依靠上海理工大学专业的科研能力进行数据建模分析，不断完善模型，将数据模型指导实际工作的节能化发展，互相促进，取得了良好的成果。

近年来，华山医院引进多名高素质专业技术人才，致力于公用设施设备节能领域科研创新研究，并成功申请4项课题。4项课题分别是联合国开发计划署/全球环境基金项目：公共建筑能效提升技术类示范子项目（医院类）；上海市市级医院协会医院管理研究基金项目：基于大数据检测的医院空调系统节能和安全管理研究（201702019）；复旦大学医院管理项目：大数据背景下的医院能源节能管理与安全运行的研究（FDYGC20170202）；院级课题：大数据背景下基于能耗监控系统的医院能耗特点及其影响因素研究（2014QD29）。

2.3.4 参与书籍编写

华山医院参与编写了《绿色医院节能使用手册》（ISBN 978-7-313-17388-1），现已出版。其相关的绿色医院节能运行与评价章节的编著由华山医院参与。华山医院参与编写了《医院后勤院长使用操作手册》、参与国家级《医院建筑行业维护技术标准》等书籍和标准的编制和撰写工作。华山医院还编写了《公用设施设备技术与管理规范手册》，内容涵盖医院设施设备的运行、保养、节能运行策略等内容。

2.3.5 获奖情况

华山医院在2015-2016 年度获得公共节约型示范单位的荣誉称号，2018年获得全国能效领跑者的荣誉称号，2018 年《基于大数据监控平台下的综合公立医院的节能管理》被评为第二届全国医院后勤节衣缩食学术研讨会优秀示范案例，2021年获上海市节约用水示范（标杆）单位等荣誉称号。