基于医院公共建筑的碳中和路径探讨

□ 高勇GAO Yong 刘万添LIU Wan-tian 王金良WANG Jin-liang 赵伊楠ZHAO Yi-nan 邓超DENG Chao任朋REN Peng 陈征CHEN Zheng

2020 年9 月22 日，中国向世界承诺将提高应对气候变化的国家自主贡献度，采取更加有力的政策和措施，力争2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和。实现碳达峰、碳中和，是我国实现可持续发展、高质量发展的内在要求，也是推动构建人类命运共同体的必然选择。本文通过调研18 家重点用能医院能源消耗、碳排放情况，分析医院公共建筑在碳排放方面存在的问题，提出碳中和路径，为公立医院碳中和工作开展提供参考。

医院建筑碳排放情况

1．公建占建筑领域碳排放30%。中国建筑业规模居世界第一，2019 年城镇总建筑存量约705 亿平方米，全国建筑全过程碳排放总量为49．97 亿吨二氧化碳，占全国碳排放的比重为50．6%。其中，建筑运行阶段碳排放21．3 亿吨二氧化碳，占全国碳排放的比重为21．6%，新建建筑年产生碳排放约占总排放量的18%，从建设到运营，我国建筑行业碳排放约占总碳排放量的40%，关注建筑行业节能降碳对实现中国碳中和目标意义重大[1]。

伴随着建筑需求的不断攀升，城市化程度不断提高，我国建筑领域碳排放量未来十年内仍持续攀升。按照四个建筑用能分项的碳排放占比分别为：农村住宅23%，公共建筑30%，北方采暖26%，城镇住宅21%，可见，公共建筑碳排放占建筑领域比重较大[2]。

2．公立医院碳排放占医疗系统碳排放47%。无伤害医疗保健(HCWH)于2019 年9 月发布的一份题为《医疗保健的气候足迹》显示，医院和相关实验室排放的温室气体占全球温室气体排放量的4．4%，每年产生的废物超过500 万吨。如果把全球医疗保健部门看作一个国家，那么它将是世界上第五大温室气体排放国。我国是世界上医疗保健温室气体排放第二的国家，占全球医疗保健碳足迹的17%。我国公立医院的碳排放占全部医疗卫生系统碳排放的47%，达到1．48亿吨[3]。无论是医疗制造业，还是医疗服务体系，在未来都要为达成碳中和而努力。

医疗系统碳排放量在近年呈现大幅增长，尤其是人口老龄化的迫近和医疗水平的提升，医疗系统碳排放量面临陡增，有研究表明，医疗系统碳排放量占前三位的是公立医院运营占47%，药店运营占18%和医院建设占15%[4]，可见公立医院是中国医疗部门实现碳中和目标的重中之重。

3． 18 家重点用能医院能源消耗情况。医院作为一种公共建筑，使用功能特殊，人流量大，设备设施构成复杂，部分设备设施需要 24 小时不间断运行，因此能耗是一般公共建筑的1．6 ～2．0 倍。碳排放量占比高达15%，仅2019 年医院建筑运行用碳排放量就高达1656 万吨[5]。随着人们对医疗机构就医环境、服务水平要求的提高，使得医院的碳排放呈逐步攀高的态势。

根据《北京统计年鉴》，2020 年北京市共有医院733 家，其中，综合医院272 家，综合医院占比最高，占医院总数量的 37．1%，根据北京市发改委和统计局公布的2022 年北京市重点用能单位名单，综合能源消费量5000 吨标准煤以上的医院共18 家，占全市重点用能单位数量的3．5%。2021 年18 家医院综合能源消费量约16．4774 万吨标准煤，占全市重点用能单位综合能耗的0．6%，占比虽小，但意义重大。其中，电力消耗为61583．6 万千瓦时、占比45．9%，天然气消耗3738．9 万立方米、占比30．2%，外购热力消耗1139905．1百万千焦、占比23．6%，汽油消耗318．3 吨、占比0．3%。

4． 18 家重点用能医院碳排放情况。根据《二氧化碳排放核算和报告要求 服务业》(DB11/T 1785-2020)(以下简称“《核算要求》”)的核算方法，18 家医院的碳排放总量为579166．1 吨二氧化碳，其中，天然气排放达80842．1吨二氧化碳，电力排放达371964．9 吨二氧化碳，外购热力排放达123589．6 吨二氧化碳，汽油排放达968．4 吨二氧化碳。电力排放占医院总碳排放量的64．2%，外购热力排放占21．7%，天然气排放14．0%，电力和外购热力是医院碳排放的重点。

医院公共建筑碳中和存在问题

2019 年，中国建筑运行的化石能源消耗相关的碳排放约22 亿吨CO2。其中直接碳排放约占29%，电力相关的间接碳排放占50%，热力相关的间接碳排放占21%[6]。18 家公立医院电力主要消耗在：空调通风系统、照明系统、大型医疗设备、信息机房、动力系统等方面；天然气主要消耗在：建筑采暖、蒸汽锅炉、生活热水、餐饮系统等方面；外购热力主要用于建筑采暖系统和生活热水系统。电力排放占总碳排放量约65%，电力系统是公立医院碳中和工作的重中之重。

1．碳排放核算标准不统一。目前，医院行业碳排放尚没有统一的核算方法，在《公共建筑运营企业温室气体排放核算方法和报告指南》中涵盖医疗公共建筑，北京市重点用能单位碳排放履约依据《二氧化碳排放核算和报告要求 服务业》(DB11/T 1785-2020)，后者在碳排放核算时，计算移动排放源识别和外购热力、蒸汽等，未计入履约范围。这两个指南都是针对公共建筑而言，对于医院公建来说，除了建筑能源消耗碳排放外，医用器材、药品、消耗品进货、医院职工和病人生活方式，医院用水、医疗废弃物和垃圾等方面如何进行排放核算，公立医院等医疗建筑存在碳排放标准尚不统一等问题。

2．行业对碳排放认识不足。医院内部管理人员对双碳工作认识不足，对于行业碳排放拆解不到位，在碳盘查方面，不清楚如何拆解医院碳排放活动，大部分医院没有设定碳中和行动规划、碳中和目标和时间节点，对于碳中和的技术和举措也缺乏清晰认知。大部分医院设有能源管理机构，但是管理较为粗放。没有建立科学的指标分解体系，不能将碳排放指标分解下达各科室。大部分医院建立了能源管控平台，能源管控平台能够较好地记录分析医院能源消耗情况，由于后续运维成本较高，后期运维管理不善，平台数据不能够很好运用。医院能源和碳指标考核体系比较粗放，难以精确到各科室，精细化降碳管理尚有很大空间。

3．能效水平有待提升。随着绿色医院、超低能耗建筑的普及，历史悠久的部分医院建筑物存在维护结构老旧、玻璃和窗框不保温等问题，医院由于其特殊性，需要为医生、患者提供更舒适的诊疗环境，供暖系统和冷气系统需要长时间运行，空调通风系统存在效率低下，供暖系统存在“小温差大流量”浪费能源现象，锅炉排烟系统存在余热浪费、管网存在跑冒滴漏等。

4．可再生能源开发利用不足。公立医院设计之初，普遍存在可再生能源利用较少的情况，部分医院装有太阳能集热系统，也存在太阳能集热器吸收太阳能不足，太阳能不稳定、集热器热效率低维护成本高等问题。

医院公共建筑碳中和路径探讨

1．加快推进行业碳排放核算标准体系建设。建立统一规范的碳排放核算体系是支撑双碳目标十分重要的基础性工作，碳排放核算是有效开展各项碳减排工作、促进经济绿色转型的基本前提，是积极参与应对气候变化国际谈判的重要支撑。加强行业碳排放核算基础数据库建设，不断提高其科学性与系统性。从国家层面规范碳排放数据采集，利用大数据，以及企业提供的直报数据，实现对数据整合挖掘、同时数据来源可追溯，为碳排放核算提供可靠的基础数据支撑；借鉴国外医疗机构较为成熟的核算方法，建立适合的行业碳排放核算方法学和标准体系，结合医疗建筑实际情况编制碳排放核算清单，建立产品在整个生命周期内碳排放数据库；强化碳排放核算结果对行业企业的激励引导作用。引导行业内机构开展产品碳足迹核算，利用碳税、财政奖励等调节手段为产品进行绿色认证、低碳认证，促进企业碳减排，同时能提高大众的碳减排意识。

2．强化基础体系建设，加强人才队伍培养。优化医院管理，全面实施能源管控，积极推动行业绿色低碳超低排放改造升级。健全完善医院能源、碳排放等基础数据的计量、监测和统计，严格实施能源利用状况报告和评估制度。强化低碳发展规划引领，推进低碳技术标准制定，鼓励医院积极参与碳排放市场交易，建立公共服务平台与信息共享能力，面向医疗行业，提供可及、开放、安全的碳账户系统；积极加强行业人才队伍培养，参加国家、地方政府、行业协会及专业机构组织的“双碳”专题研讨、人员培训等活动，建立一支不同层次的专业技术与管理人才和高素质的岗位操作人员队伍，有效支撑全行业降碳技术的研发攻关质量和项目运行管理水平。

3．引入精细化管理。目前，医院管理模式不能满足目前能源、碳排放目标分解等精细化管理要求，根据2021 年在《国务院办公厅关于推动公立医院高质量发展的意见》中提出要强化成本消耗关键环节的流程管理，降低万元收入能耗支出。随着国家对医院能源管理水平要求的提高，医院应以节能减碳为目标，不断加强节能管理工作，持续推进节约型医院建设：通过完善组织架构，健全管理制度，建成医院能源管理体系，引进和培养专业人才，搭建能源管理平台为医院节能工作奠定管理基础；通过建设和应用能耗监管系统，运用信息化手段实现医院能耗的多级分项计量奠定技术基础。管理与技术相结合，应用科学的管理工具对能耗监管数据进行分析，准确反映医院用能情况，找出重点用能单元进行要因分析，从而实现以数据为导向的能源精益管理，促使医院主动减低运行成本，在节能降碳方面取得持续成效。

4．提升建筑能效。医院碳排放消耗较大的电力和热力及天然气，主要集中在空调通风系统、供暖系统和围护结构方面，提升能效应从这些方面进行，提升中央空调系统效率，在节电改造水泵、风机时，可采用多泵代替少泵运行、多级泵代替单级泵运行等方案，由传统的定流量系统转变为变流量系统来进一步提高节能效果；根据实际情况和冷负荷选取合适的配套设备，注重选取空气输送系数大、漏风量少、空调风机风压与风量匹配合理、单位功率量大、重量轻的机组，利用“精细化”控制系统，优化回路控制和参数，提升能效；供暖系统能效提升可采用分层燃烧技术，加装热管、精细化管理、提高锅炉严密性、保持锅炉清洁度、加强锅炉房管理、开展烟气余热深度回收等；对建造年代较远的建筑物采取围护结构节能改造、加装外保温及幕墙、采用外遮阳措施、双层中空玻璃窗代替普通单层窗、用铝断桥门窗替代塑钢门窗，用自动感应门和门斗代替平开门，起到保温隔热、减少能源消耗的作用，提升建筑能效可减排15%[7]。

5．提升可再生能源利用和电气化率。推动可再生能源在建筑领域的应用，推动建筑用能电气化和低碳化。推广太阳能光伏、光热等可再生能源建筑一体化，利用建筑屋顶和外立面，安装太阳能光伏或风能发电装置，或从电网采购绿色能源，提升可再生能源利用率，而构建包含分布式电源、储能装置的微电网，则有助于增加可再生能源的灵活性，优化绿色能源的使用时间和利用方式，结合实际推进光热、储能、氢能、浅层地热能、生物质能、工业余热等多元化能源应用，此外，用电力供暖取代以化石燃料为基础的供暖系统还能有效提高能效。生活热水、厨具等均由电力系统提供，提高电气设备普及率。