上海市嘉定區(qū)南翔醫(yī)院總建筑面積約為3.2萬m2，總共有5棟大樓，按主要功能分區(qū)如下：門診/急診、住院樓、發(fā)熱門診、行政樓、體檢中心。醫(yī)院主要用能設備為空調冷水機組、燃氣熱水鍋爐、照明燈具；主要能耗為電耗。我院采用合同能源管理模式進行節(jié)能改造，項目總投資額為784萬元，整個項目的效益分享期為8年整，年節(jié)約費用約108.9萬元，投資靜態(tài)回收期為7.2年。合同期內逐年分享節(jié)能效益，按節(jié)能公司90%，院方10%的方式進行分享。節(jié)能效益分享期，由第三方節(jié)能量審核單位進行節(jié)能效果審核。通過本項目的實施，可實現年節(jié)標煤330.6噸，年減排CO2827噸。

1. 合同能源管理的概念介紹

合同能源管理（簡稱EPC）是20世紀70年代中期在發(fā)達國家逐步發(fā)展起來的一種節(jié)能服務機制，它由專門的節(jié)能服務公司為客戶提供耗能設備的改良、更新服務及服務所需的資金，并在合同期內從設備運行節(jié)省下來的能源費用中回收投資和獲得利潤[1]，其實質是一種以減少的能源費用來支付節(jié)能項目全部成本的節(jié)能投資方式。

2. 改造前單位能耗情況

2.1 能源費用情況

根據《節(jié)約型公共機構示范單位創(chuàng)建工作方案》中對節(jié)約型公共機構示范單位創(chuàng)建工作的驗收評價要求，對我院綜合能耗按當量值計算，審計期（2016年1月至2016年12月）。綜合能耗為791.7tce（電消耗516.8萬度，折標煤516.8噸，占綜合能耗65.3%；水消耗53803噸；天然氣消耗220028立方米，折標煤267.2噸，占綜合能耗33.7%；汽油、柴油消耗2816L，折標煤7.6噸，占綜合能耗1.0%），我院主要能耗為電耗。

2.2 用能系統情況

改造前醫(yī)院主要用能設備為空調冷水機組、燃氣熱水鍋爐、照明燈具。

三臺螺桿冷水機組平時一用二備，年運行時間約4個月，全天24h開啟，可根據負荷自動加卸載，冷水機組單臺制冷量1304kW，COP5.91，能效較高，滿足《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2015的相關要求。

天然氣熱水鍋爐平時一用一備，單臺制熱量2100kW，采暖運行時間約4個月，季全天24h開啟，根據經驗設置末端采暖溫度45℃。非采暖季鍋爐為生活熱水供熱，全天運行4h。鍋爐熱效率滿足《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2015的相關要求。

醫(yī)院各區(qū)域采用照明燈具包括支架燈、格柵燈、面板燈、筒燈、T5一體化燈具、T8三防燈等，照明系統滿足《建筑照明設計標準》GB50034-2013的相關要求。門診、走道、食堂燈具主要在工作時段開啟，病房、急救中心、地下車庫24小時開啟，醫(yī)院白天公共區(qū)域充分利用自然采光，對自然光照較好的區(qū)域減少開啟燈具數量，降低燈具開啟率。

2.3用能系統存在的主要問題

通過對醫(yī)院各個主要用能系統運行現狀進行分析，結合醫(yī)院各個系統能耗效率情況及使用規(guī)律，各主要用能系統存在以下問題。

2.3.1空調采暖、生活熱水系統：采用燃氣熱水鍋爐制取熱水，通過換熱器間接換熱作為冬季空調采暖、生活熱水熱源。鍋爐熱水系統運行、維護成本高于熱泵熱水系統。

2.3.2群控系統：醫(yī)院空調群控系統主要實現日常主機、水泵、冷卻塔等設備開啟功能。空調系統不能根據需求進行合理的調配冷熱源配置，并且水泵全年工頻運行，主機、冷卻塔、水泵無法進行自動加卸載控制，因而冷熱源系統運行存在優(yōu)化空間；生活熱水系統無集中控制平臺，暫不具備熱水系統運行的調節(jié)與設置功能，存在節(jié)能運行優(yōu)化潛力。

2.3.3照明系統：主要采用傳統格柵熒光燈、嵌入式節(jié)能筒燈和T8支架燈等，能源消耗較高。

2.3.4能耗監(jiān)測管理系統：醫(yī)院主要用能支路未進行用能能耗實時監(jiān)測，不利于管理人員實時獲取醫(yī)院用能現狀及用能規(guī)律，較難掌握能耗使用的薄弱環(huán)節(jié)。

3. 重點用能設備節(jié)能改造情況

基于南翔醫(yī)院的用能狀況，其綜合節(jié)能改造思路從提高能源的利用效率、提升系統的智能自動化程度、加強管理、進行節(jié)能宣傳的方面著手，節(jié)能改造方案主要涵蓋以下6個子項。

3.1空調系統改造：對醫(yī)院空調采暖系統進行改造，新增15臺132kW風冷熱泵機組作為冬季采暖熱源，原有鍋爐采暖系統作為備用，兩個系統互相備用，保證醫(yī)院采暖安全供應；新增的風冷熱泵放置在門診樓的屋頂上，采用3組一組5臺風冷熱泵的布置方式，屋頂熱水總管通過住院樓4層的墻體進入管道井和原先鍋爐系統采暖的板換側出水相連接，采暖循環(huán)水泵采用原先熱水循環(huán)泵，新增空氣源熱泵的配電采用配電房的備用回路。

空氣源熱泵采暖改造中鍋爐的采暖能耗為選取過渡季節(jié)的鍋爐生活熱水耗氣量為基準，結合實際運行采暖能耗為鍋爐全年耗氣量減去生活熱水耗氣量，空氣源熱泵的COP選取原則為：根據近一年上海市的平均氣溫在熱泵出水溫度45℃的工況下不同月份選取的COP不同。改造后使用空氣源熱泵采暖代替鍋爐采暖預計年節(jié)省天然氣量177441.6m3，節(jié)約費用406915.5元，年節(jié)標煤114.5噸。

新增機房全變頻系統，實現冷凍水泵、冷卻水泵定溫差變頻運行，最大程度節(jié)省輸配能耗；新增機房群控系統，實現冷熱源各設備（螺桿機、風冷熱泵、水泵、冷卻塔、各種閥門等）的遠程控制，確保末端需求與主機供應相匹配，極大提高空調系統整體運行效率。群控機房實時監(jiān)測記錄運行時間，分析機房制冷/熱效率，可幫助技術人員診斷并進一步提出節(jié)能優(yōu)化措施。機房群控改造后可實現年節(jié)費用12.5萬元，年節(jié)標煤40.3噸。

3.2 生活熱水改造：對醫(yī)院生活熱水系統進行改造，新增15臺65kW循環(huán)式風冷熱泵機組作為全年生活熱水熱源，并配置有50t生活熱水水箱，原有鍋爐生活熱水系統作為備用。生活熱水控制部分將接入機房群控系統，便于便捷化管理和進行節(jié)能運行控制。通過生活熱水改造，醫(yī)院可實現年節(jié)費用10.2萬元，年節(jié)標煤28.9噸。

3.3照明系統改造：考慮LED壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，我院將門診、急診、住院樓、發(fā)熱門診、行政樓的照明燈具全部更換為LED燈，可實現年節(jié)費用45.5萬元，年節(jié)標煤146.9噸。

3.4能耗監(jiān)測系統：建立能耗監(jiān)測系統，除了實現直接對醫(yī)院各條常規(guī)電力支路的能耗監(jiān)控外，還可對被改造設備（熱泵主機、冷水機組、水泵、冷卻塔風機等）用電支路的計量，反映設備改造前與改造后的能耗狀況；同時幫助醫(yī)院管理人員提高對目標設備的日常管理，依據平臺提供的監(jiān)測數據做出相應節(jié)能診斷，得出切實可行的節(jié)能辦法，包括管理節(jié)能、技術節(jié)能和公示行為節(jié)能，降低醫(yī)院的能源消耗，從而提高運行管理水平，減少運行管理費用。

3.5 BIM技術應用：根據醫(yī)院的特點，結合現有BIM技術發(fā)現趨勢，通過采用BIM技術實現建筑用能系統現狀建模，在此基礎上確立BIM三維可視化施工方案，施工完成后將BIM技術與運營管理信息相結合，實現節(jié)能改造全過程BIM可視化應用。

3.6節(jié)能展示系統：節(jié)能展示系統安裝在醫(yī)院人流量較大區(qū)域，并開發(fā)節(jié)能展示網頁，可作為節(jié)能改造互動平臺，通過終端展示屏、信息發(fā)布網頁和節(jié)能宣傳片三部分展示節(jié)能效果，達到節(jié)能宣傳目的。

4. 技術經濟性分析

4.1風冷熱泵機組具有高效節(jié)能的特點，機組能效比較高，一般在3以上，而鍋爐熱效率一般不超過1。與燃氣熱水鍋爐相比，熱泵機組安全性好，可實現全自動控制，無需人員值守，節(jié)省人員成本。

4.2 LED照明具有節(jié)能、高效、經濟等特點，將醫(yī)院的傳統燈具或光源采用性能參數一直的LED燈具或光源替換，如LEDT8燈管、LEDT5一體化燈具、LED面板燈、LED吸頂燈、LED筒燈、LED球泡燈等。在相同性能參數下，LED照明比傳統照明節(jié)電約60%，同時維護成本很低。

4.3機房群控通過對整個空調系統節(jié)能優(yōu)化運行，保證輸配端、主機端、處理末端處于供需平衡、高效運行狀態(tài)，從而實現整個系統的節(jié)能運行。機房群控系統還可通過預設的節(jié)能運行控制策略進一步實現節(jié)能。

4.4能耗監(jiān)測管理系統可實現對主要用能系統全天、實時計量，便于管理人員對用能系統規(guī)律、節(jié)能潛力進行進一步分析，從而優(yōu)化節(jié)能運行策略；此外，能源監(jiān)測管理系統也是完善能源資源管理中的能耗統計與計量的重要環(huán)節(jié)，系統雖不直接產生節(jié)能經濟效益，但無論對于用能管理、還是節(jié)能用能診斷均是重要數據支撐。

5. 改造后節(jié)能效果保證及節(jié)能潛力挖掘

既有建筑節(jié)能不僅需要設備及系統改造，良好的節(jié)能運行管理也具有舉足輕重的作用。將建筑視同整體，從能耗數據的跟蹤管理、設備運行時間優(yōu)化、空調系統管理及日常管理等方面著手，可以多方面全方位地改善管理，實現可觀的節(jié)能效果。因此，將通過節(jié)能改造之后對建筑設施、設備系統進行高效的運行，從而真實地實現節(jié)能改造的初衷。

運用能耗監(jiān)測管理系統，對節(jié)能改造前后的能耗數據進行分析，得出改造后的綜合節(jié)能效益；對空氣源熱泵采暖系統、空氣源熱泵生活熱水系統、照明系統、能耗監(jiān)測管理系統的實際運行節(jié)能效果進行分析；通過物業(yè)管理團隊、節(jié)能服務公司等多方面的溝通、結合項目運行情況，對空氣源熱泵采暖系統、空氣源熱泵生活熱水系統、照明系統、能耗監(jiān)測管理系統發(fā)掘節(jié)能運行管理措施。

通過節(jié)能公司提供專業(yè)的節(jié)能運行分析報告及技術支持，使得醫(yī)院能不斷調整并實施低成本、高效率的節(jié)能管理措施，真正實現持續(xù)的節(jié)能成果。