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城市更新进程中既有医院建筑绿色化改造的特殊需求与解决方案研究

作者

孙懿

建学建筑与工程设计所有限公司

前言:随着我国“双碳”目标的推进,社会开始从各个方面推进节能减碳的目标。医院建筑作为城市建筑中不可或缺的累心,其具有能耗高、功能复杂以及全天候运营等特点,这对其绿色化改造提出了更高的要求。同时,我国很多地区的医院始建于上世纪八九十年代,普遍存在设备老化、环境品质补足以及空间布局不合理等问题,也难以满足现代社会的医疗需求。因此,既有医院建筑绿色化改造不仅要实现节能降耗,同时要保障医疗功能的连续性。

1 既有医院建筑绿色改造的特殊需求分析

既有医院建筑绿色改造不同于其他公共建筑改造,具有具体的需求。在实践中给,既有医院建筑绿色改造的特殊需求包括五个方面。第一方面是医疗功能的连续性,即在改造期间需要通过分区、分阶段施工等方式,确保改造期间医院医疗服务的正常提供。第二方面是室内环境的健康性,在改造过程中要充分考虑到医院人员密集且人口流动性大的情况,通过控制室内空气质量与湿度,降低免疫力低下人群的感染风险。第三方面是能耗系统的特殊性,医院很多设备需要全天候运行,因此在改造过程中要实现高能耗设备的节能。第四方面是空间结构的限制,部分医院建筑年限较长,在改造过程中要充分考虑原有结构的强度与空间。第五方面是规范标准合规性,医院建筑改造的最终目标是实现医院建筑满足最新的医疗建筑设计与绿色建筑标准。总之,既有医院建筑绿色改造必须充分考虑道医院的特殊性需求,在不影响医院医疗服务的前提下,完成医院建筑的绿色化改造。

2 既有医院建筑绿色改造关键技术

2.1 高效暖通空调系统及热回收技术

暖通空调系统是医院常见的“能耗大户”,据相关统计医院暖通空调系统约占医院总能耗的 50%以上,因此医院绿色改造必须优化原有的暖通空调系统,通过采用高性能冷热源设备、应用热回收技术等方式降低医院暖通空调系统的能耗。上海市第十人民医院在暖通空调系统改造中,使用 2 台磁悬浮冷水机组、2 台高效螺杆冷水机和超低氮冷凝式真空热水机组代替原来的溴化锂机组,有效降低了暖通空调系统的能耗。医院建筑常年同时存在冷热需求,因此在医院改造中需要引入热回收技术,通过热回收装置可以有效利用排风中的能量,减少空调系统的冷热负荷。需要注意的是,由于医院不同区域的空气品质需求存在差异,因此热回收技术的利用要充分考虑道交叉污染的风险。

2.2 绿色照明与智能控制系统

医院照明系统约占医院总能耗的 15%z2 到 20% ,因此通过采用绿色照明技术也可以有效实现医院的能耗控制。在实践中可以采用高效 LED 等取代原有的荧光灯和金卤灯,借助导光管将自然光引入到室内无窗空间等方式都可以有效实现能耗的降低。需要注意的是,医院手术室、检查室、治疗室等特殊区域对于照明有着更高的需求,对于这部分区域的改造要结合其具体功能进行,因此在这类区域照明系统需要具备高显色性、无频闪等特点。

2.3 水资源循环利用技术

医院在日常运行中会消耗大量的水,因此具有很大的节水潜力。目前可以应用于医院水资源利用的技术主要包括采用高效节水器具、水资源的回收、优化水资源管理等类型[1]。各类高效节水器具的改造,不仅要考虑到其节水功能,更重要的是要考虑到其安全性,降低医院管路的污染。其中水资源的回收需要考虑到医院废水的复杂性,医院废水不仅包括生活污水,还有可能含有病原微生物、化学药物等类型的污染物,因此医院废水的收集利用需要更加严格的处理工艺。对于有传染风险的科室排水,需要单独收集处理。

3 既有医院建筑改造实施路径

3.1 基于 BIM 技术的协同设计

BIM 技术作为现代建筑设计以及施工管理的重要技术,其在医院绿色化改造中有着不可替代的作用。借助 BIM 技术可以对医院既有建筑进行信息化建模,可以实现医院改造全过程的可视化、协调化。在设计阶段,借助 BIM 技术可以对施工安排进行模拟,降低施工过程中可能出现的管线碰撞、空间冲突等问题。在施工阶段,借助 BIM 技术可以实现对施工现场的指导,提高施工效率。由于医院的独特性,在医院改造中 BIM 技术还需要设置专门的医疗设备族库,包括各类医疗设备、净化系统等特殊元素。BIM 技术在既有医院改造项目中的应用,不仅可以实现施工管理,更重要的是能够降低施工过程对医院医疗服务的影响[2]。

3.2 分段施工策略

分段施工是解决医院改造与运营矛盾在主要方式。在医院改造过程中需要结合不同区域的不同需求科学划分施工区域和施工实践,确保医院各个功能区都能够实现部分运营,降低施工对医院医疗服务的影响。既有医院建筑改造封端施工需要注意三个方面的内容,第一是要合理规划施工区域,在施工过程中要确保施工区域与运营区域的完全隔离,避免交叉干扰。对于部分抵抗力较弱的病患,可以先与其他医院沟通,临时协调床位转院,避免施工过程中可能造成的环境变化对病患造成不良影响。第二是要优化施工流程,医院改造施工项目流程繁琐,在施工过程中要优先完成对医疗影响较大区域的施工,降低施工对医疗服务的影响。第三是要做好临时设施建设,医院改造过程中不可避免的会有部分科室需要进行搬迁,在搬迁前要提前设置好过度场所,保障医疗服务。在医院改造项目中的分段施工不仅需要考虑实际的施工难度需求,还要考虑医院医疗服务的正常开展。

3.3 绿色运营管理模式

既有医院建筑的绿色化改造其根本目的是为了降低医院运营过程中的能耗,因此绿色改造的最后还需要为医院建立一套科学的绿色运营管理模式。医院的的绿色运营管理包括设备系统的能耗检测、设备秩序改进、用户行为引导等多方面的内容。落实绿色运营管理的核心就是搭建智慧能源管理平台,通过对建筑能耗的实时检测和分析,指导医院建筑的绿色运营。绿色运营管理的长期性需要通过引导用户行为来实现,医院可以通过组织培训提高医护人员的环保意识,将各个科室的节能行为与科室绩效挂钩等方式确保持续的节能效果[3]。

结束语:既有医院建筑的绿色化改造是城市更新的重要一环,其特殊需求源于医疗建筑的特殊社会功能与社会责任,因此在实际改造中要充分考虑医疗功能连续性、室内环境健康性、能耗系统特殊性、空间结构限制和规范标准合规性等多重需求。在实施技术方面,高效暖通空调系统及热回收技术、绿色照明与智能控制系统、水资源循环利用技术等是实现医院节能改造的关键。在实施路径方面,借助 BIM 技术,分段施工以及绿色运营等策略能够有效保障医院改造的成功。

参考文献:

[1]许鹰. 基于智慧化驱动的医院能源系统绿色节能改造实践——以湖北省某人民医院为例[J].绿色建筑,2025,17(04):151-155+165.

[2]陈笑笑.W 市大型综合医院节能改造设计方案综合评价研究[D].浙江大学,2024.

[3]何伟豪.重庆市公共建筑绿色改造碳减排核算研究[D].重庆大学,2023.