1.日本医院设施设计指南简介（五）——医院节能对策

日本医院设施设计指南简介（五）

——医院节能对策

同济大学 沈晋明 刘燕敏

摘要：本文重点介绍医院节能减碳的最新进展。并从基本节能政策、施工方案节能、设备规划节能、运行过程节能以及遵循各种节能法案等方面阐述了节能对策与措施，以及实施的可能性，给我国医院节能有较大的参考与借鉴意义。

0. 引言

日本《医院设施设计指南（空调设备篇）》HEAS-02-2022（以下简称2022版《指南》）反映了医院节能减碳的最新进展，提出节约能源、使用可再生能源以及确保建筑零碳排放，实现可持续发展。

强调医院的节能计划必须在保护全球环境、维护合适的医疗和卫生环境以及关注舒适性的前提下实施。并从基本节能政策、施工方案节能、设备规划节能、运行过程节能以及遵循各种节能法案等几方面进行了阐述。

1．节能基本政策

节能计划必须在保护全球环境、维护医疗设施与卫生环境以及注意舒适度的前提下实施。并有必要为发生灾害时的设施维护做好计划。

1.1 节能计划不仅必须强调公用事业费用（经济效率），还必须从保护全球环境的角度去积极推动，如减少一次能源消耗和脱碳。

1.2 理应更多地优先考虑节能，但不能因此的设施的设计、运行或管理而导致设施内部不卫生或室内环境恶化。

1.3 由于医疗设施每周7天每天24小时进行的医疗活动，往往消耗了大量能源。以日本医疗工程协会（Healthcare Engineering Association of Japan）发布的“医疗和福利设施能源使用调查：3年总结报告（2015年3月）”作为医院规划/设计时的基础数据库，也可作为运营阶段节能 / 二氧化碳减排措施的基准。

① 在需要引入大量新风以确保医疗环境中的高级别空气洁净度区域以及防止污染物扩散的区域，而导致新风负荷增加。

② 由于确保高度的空气洁净度导致通风量增加，以及采用高性能过滤器导致空气阻力增加，导致通风机/排风机的功耗增加。

③ 年空调运行时间长，特别是病房。

④ 在放射科、中心检查科、外科等，室内设备的发热负荷较大，需要全年进行制冷。

1.4 即使在发生灾害的情况下，有效的节能方法也有助于抑制有限能源储备的消耗。此外，期望具有考虑在灾难情况下使用储热箱的节能计划，例如将水储热系统的储热箱中的水分流为其他用水。

1.5 有关节能的一般有效方法，可参阅如日本节能中心出版的《节能案例集》等其他文件。

2．施工方案节能

在施工计划中必须全面考虑空调节能措施。

2.1 空调设备设计必须通过施工计划主动提出并实现节能。

2.2 在建筑规划中，有必要考虑建筑布局、建筑形状和朝向，以及实现节能的隔热和遮阳方法。此外，希望有考虑利用自然能源（如光、风和水）的规划。

2.3 为了最大限度地利用自然（可再生）能源，需要在自然通风中自动开启与关闭通风口等设备辅助。因此，施工计划与设备计划同步考虑非常重要。还需注意的是，由于自然通风的影响，使送风/排风平衡变得不稳定，且可能在夏季和冬季会增加空调能耗。

2.4 在锅炉和制冷设备等空调相关机房的平面布置中，必须考虑减少空调系统中输送系统的热损失以及泵/风机/排风机的热量所需的功率。

2.5 规划一个便于设备维护、维修和更新的空间，以通过运行和管理空调相关设备实现节能是重要的。为此，施工计划必须从早期阶段就考虑设备竖井、机房占地面积、楼层高度、楼层荷载和机器装卸路线的安全。

3．设备规划的节能

在设备规划中，必须从不同角度检查各种节能方法，并根据具体情况选择和采用合理的对策。

3.1 在本文的表1显示了与空调设备相关的各种节能方法和参考示例，并说明了采用这些方法时的成本效益和需要考虑的问题。在一般情况下，表中的评级是定性的，评估结果将根据个别情况而有所不同，每项措施都需要仔细考虑可否接受。

3.2 考虑节能方法时，应该注意以下几点。

① 在热源系统的节能计划中，有必要考虑低负荷运行期间整个系统的效率提高，而非仅考虑每台设备的效率提高。在医疗设施中，较多时间处于低负荷运行，如夜间和傍晚，因此，配置热源设备、安装小容量热源机组和控制热源的水泵流量来控制热源机的数量是有效的。通过构建高效热源系统，并根据规模和应用，将集中热源和独立的空调设备一起使用，最大限度地减少蒸汽的使用。

② 采用储热系统是一种有效的节能方法，有助于减少装置的容量并提高热源机组的运行效率。在水储热箱的情况下，从灾难预防角度也宜考虑引入，例如灾难情况下水箱中的水可用作其他用水。然而，使用储热水箱存在各种利弊，有必要澄清其安装的目的。对于水储热箱，在规划过程中必须谨慎，因为水箱的形状和水流会显著影响其效率。

③ 在消耗大量热量和电力的设施（如医疗设施）中，热电联产系统可以是一种有效的节能方法；在考虑引入时，有必要确定一年内废热利用效率的提高程度。此外，有必要考虑基础设施管道的燃料供应状况和抗震性能，因为可以作为紧急情况下的备用发电机。在考虑引入联合发电系统时，请参考日本“2017版医院设施设计指南（联合发电）HEAS-06”。

④ 自然（可再生）能源和未使用能源的利用是一个重要策略，考虑到地理条件，最好考虑引入。这包括基于太阳能的加热/冷却/太阳能发电、从地下水/河水/污水中提取热量、废物焚烧和废热的利用。

⑤ 在空调和通风设备中，合理分区是重要的节能方法，必须实施。该计划是对系统进行划分，以便在某些使用区域不需要运行的大型空调区域，或在整个建筑中不需要运行的循环泵，在适当的情况下组合单个系统。此外，由于蒸汽管道的热损失非常大，应适当进行分区。

⑥ 在室内有大量热量或阳光充足且需要供冷，采用新风冷却非常有效。因此，有必要考虑引入该系统。然而，即使在冬季应用新风冷却时，也需考虑由此引起加湿所需的能量，对此要进行分析比较。

⑦ 由于病房全天使用，面积比大，是医疗设施中能耗最高的部门。在空调设备中，通过设置夜间运行模式，例如通过在夜间运行期间最小化新风量并放宽设定温度，可以预期有效的节能效果；因此，有必要考虑引入。但是，需要与医务人员确认夜间操作模式的设置条件。

⑧ 由于顾及室内压力趋于波动，在医疗设施中往往会避免采用可变风量（VAV）系统。然而，如果门诊候诊室的繁忙时间几乎固定，则需要考虑根据人员密度改变送风量。此外，可以实施基于热负荷变化的可变水量（VWV）控制系统和大温差供水（增加传输温差以减少水流量）作为减少诸如冷水和热水的输送能量的措施。输送电耗量非常大，设施越大，该领域的节能程度越高；这对整体节能有很大影响。

⑨ 有必要考虑降低管道和空调中的阻力，可直接导致功率降低。据报道，超低速的风管阻力（0.06 Pa/m）和空调系统低风速（2.0 m/s）的评价可产生比建筑成本和所需空间增加更大的经济效果。

⑩ 尽可能缩短设备的运行时间具有很大的节能效果。需要考虑即使停止运行或执行间歇运行（每小时启动/停止等），或者如能获得用户的合作，也不会引起任何问题的系统。例如，可以考虑在夜间停止仓库、储水箱和机房以及消毒蒸汽系统的通风。

⑪ 需要考虑引入诸如建筑物能量管理系统（BEMS）的运行/管理支持系统，以有效地维护空调系统。可以使用边界元法等优化系统运行和控制，检测/预测故障，并根据获得的测量数据评估系统性能和制定进一步的节能计划。

3.3 即使采用先进的节能技术，如果使用不合适，也会失去效益。因此，在构造复杂的节能方法之前，设计者必须仔细考虑运行作管理方面的易操作性。此外，设计文件和操作手册中必须明确说明设计目的和运行操作的说明。

3.4 对于环境保护，无论公共设施如何，最好选择符合日本《促进国家和其他实体采购环保商品和服务法》（绿色采购法）的建筑材料和设备/工具。此外，希望在规划阶段采用建筑环境效率综合评估系统（CASBEE）和ZEB设计指南（医院版）彻底检查建筑物的环境性能，以实现环境质量和性能更好、环境负荷更少的建筑物和设备。

4. 运行中的节能

节能还必须实施以最佳运行为目标的能源管理，才能实现有效节能。

4.1 节能可减少运营成本和二氧化碳排放。能源管理是以平衡的方式实施这些措施的必要条件。

4.2 医疗设施运行期间的节能措施包括：考虑科室用途及使用时间的空调分区来优化运行；工作结束前停止空调热源设备、空调器等；且可利用保持到工作结束的余热来减少能量损失。

5. 实施日本相关《节能法》

近年来，全球变暖进展很快，已成为一个严重的社会问题。一些法规，如环境相关法律法规审查等逐步得到加强。因此，能源管理与措施必须遵照这些相关规定执行。

5.1《能源使用合理化法修正案》（《能源节约法》）（2009年4月实施）到目前为止，每个具有一定规模或以上能源的企业（建筑物、医院等）都有义务管理（报告/公布）使用消耗的能源。由于2009年修订了法规，从传统的工厂/企业单位的能源管理改为企业运营单位（公司单位）。当整个企业经营者（总部、工厂、分公司、销售办事处等）一年的总能耗（原油当量）为1500 kL或以上时，现在有必要通知企业经营者一级的政府，并获得指定的企业经营者。此外，将各任命一名新人员作为指定的经营者，以发挥“能源管理和监督官”和“能源管理规划推动者”的作用，并将加强促进能源管理的制度。根据修订后的法律，必须向国家政府报告的文件包括“管理标准”，这是每个建筑的日常能源管理操作手册；能源消耗状况的“定期报告”；以及“中长期计划”，目标是未来每年持续降低能源消耗强度1%或以上。此外，2018年法规修订增加的主要内容如下。

① 如果集团公司的母公司被认证为认证管理监督员，则建立认证管理监督者认证系统，使子公司能够综合履行《节能法》的义务。

② 建立协作节能计划的认证系统，通过多个运营商之间的协作，将节能工作认证为协作节能计划，并能够分配和报告通过公司间协作实现的节能量。

③ 增加减少中长期计划提交频率的措施，以尽量减少节能工作优秀经营者提交中长期计划的频率。《提高建筑能耗性能法案》也进行了部分修订（于2021实施），根据指定建筑的规模，非住宅区总建筑面积的下限已从2000 m2降至300 m2，这要求符合节能标准，作为建筑确认的要求。

④ 2021年8月，推行“如何在房屋和建筑中采取节能措施，实现无碳社会”，无碳社会住房和建筑节能措施研究小组（经济、贸易和工业部、土地、基础设施、交通和旅游部、环境部）宣布了如何着手加强住房和建筑的节能措施，以在2050年实现碳中和，预计建筑物能源效率指数（BEI）（根据修订后的《节能法》中的一次能源消耗标准）将：≤ 由于大型建筑节能标准的提高，医疗设施必须达到0.8。

5.2《东京都环境安全条例修正案》（于2010年4月实施）“减少温室气体排放总量的义务和排放交易系统”（东京都排放交易系统），如果从2010年4月份起年度能源消耗超过1500 kL（原油当量）者，将被指定为指定的全球变暖对策业务。指定企业必须每年计算规定的温室气体排放量，进行验证，并向城市报告。在第二个规划期（2015-2019年）之后，确认一半以上为中小型企业所有的大型企业被称为指定的等效全球变暖对策企业，不承担减排义务。然而，这并不能消除促进全球变暖对策的义务。因此，有必要提交并公布全球变暖对策计划。如果在指定的全球变暖对策业务中，1500 kL或以上的一年持续三年，则将被指定为指定的全球升温对策业务。除计算和验证排放外，还要求特定的全球变暖对策企业减少排放。即使在第三个规划期（2020-2024年），减排义务制度仍在继续，作为迈向脱碳的新步骤。

5.3 环境绩效评级“建筑环境效率综合评估系统”（CASBEE），CASBEE是由国土、基础设施、交通和旅游部于2003年制定，广泛用作建筑物环境绩效综合评估和评级系统。该特性允许量化建筑物的环境性能，并不仅从节能、资源节约和回收性能等环境负荷减少方面进行综合评估，而且从改善环境质量和性能（例如室内舒适度）以及考虑绿化和景观的角度出发。CASBEE不仅是评估建筑新施工阶段或现有运营期间的环境绩效的指标，还可用于制定旨在改善未来环境绩效和质量的翻新/改进计划。此外，如果CASBEE评估认证是从外部认证机构获得的，而不是通过自我评估获得的，则可以对环境高绩效进行评级，并向外部世界提出上诉。

5.4 环境绩效评级《能源与环境设计先锋（LEED）》：建筑与城市环境环境绩效评估体系LEED是一个针对建筑与城市环保的环境绩效评估系统，由美国绿色建筑委员会主持。被公认为环保先进企业的环保品牌指数，并被用作环保房地产的标准。全球范围内获得LEED认证的数量有所增加，目前有130多个国家和地区正在努力获得认证。日本的建筑商希望在日本获得这一认证，作为品牌战略的一部分，以推广一家环保先进的企业，大幅降低能源成本，并将其作为改善生活环境的设定目标，等等。有必要满足绿色建筑的一些先决条件，并选择和获得评分，以获得LEED认证。认证级别由获取的评分数决定。为每个认证系统设置选择项的所需条件和评分数；还有一个医疗保健版本的认证系统。在实际项目中，可以选择最合适的认证系统，评估项目的总分分为认证级、银级、金级和铂金级4个级别。

5.5 土地、基础设施、交通和旅游部于2013年10月制定了一项评估指南（2013年），用于显示非住宅建筑的节能绩效BELS。根据该指南，开始由第三方对非住宅建筑的节能性能进行适当评估和标记。原则上，用于评估的指标和方法基于显示建筑物节能性能指南，可以评估整个建筑物或部分建筑（非住宅楼层、租户、公寓楼等住宅单元）。但是，如果被评估的建筑或部分不符合建筑能耗绩效标准，则不会显示标记，也不会发布评估报告。

使用申请人提交的申请表和文件进行评估。基于评估机构进行的评估结果的建筑能耗绩效以特殊格式显示。此外，星号的五级标记及其BEI值的级别只有当符合ZEB标准时，才可以显示ZEB标记。显示ZEB标记时的评估表示设计时的评估。

6. 结语

2022版《指南》节能思路与措施，得到了日本医疗和福利领域各种职业人士的认可，被医院设施设计师和医疗专业人士广泛使用，将有助于提高医院设施能效，降低了碳排放，成为未来医院设施的改进的技术基础。在表1中将反映从基本节能政策、施工方案节能、设备规划节能、运行过程节能以及遵循各种节能法案等各项节能对策与措施及实施的可能性，这对我国医院建设有较大的参考与借鉴作用。

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2.一台日本三菱空调不制冷的故障维修

机型：KFR-36G

故障现象：该空调制冷效果不错，是07年5月份生产的。据用户说用遥控器开机后制冷一直正常，最近出现不能遥控关机。拔掉插头后再插上后有“嘀”一声响复位，用遥控再开机又能运行。最近一次无论再怎样拔插电源插头都无法开机制冷。

分析与检修：据用户叙述最初认为这种故障比较容易排除，有以下几点①是220V电源插座接触不良；②是遥控器发射信号减弱是电池失效引起；③是空调内机接收系统发生故障。拆卸内机外壳测量主板220V供电正常，排除电源插头接触不良的可能性。再次测量开关电源输出12V、5V电压均正常，排除单片机缺少电源供电不工作的可能性。正常的情况下5V电压供给单片机（CPU微处理器工作），12V电压供给继电器线圈。控制电路中各种继电器分别控制内风机的各种风量输出、外风机、压缩机、四通阀的控制。

首先检查遥控器发现电池电量不足，用MF万用表红外线接收器需赤得很近，万用表的接收红LED灯才闪烁，更换电池后，遥控器发射信号强度增强了，距离万用表30～40公分左右都反应正常。遥控器有故障的问题也排除了。拆开空调室内机机壳发现应急开关不正主板上，而在中间一小块LED显示板上。分别检查室内机环温探头与管温探头为4KΩ左右，此温度探头属负温度系数的热敏电阻，即温度越高，阻值越小随温度变化而变化。据此判断感温探头正常。为排除室外机压缩机或风机过流引起保护，因室外主机在二楼顶部需四组脚手才能到达楼顶，故首先排查室外机是否有故障？将接通室外压缩机的主继电器控制端直接用导线短接，夹入钳形表开机室外压缩机运转，运行电流约4.95A，基本正常继续工作3～5分钟后，室内机蒸发器结霜，由于整个制冷系统没有完全工作，内机蒸发器结霜说明制冷正常，这样排除室外机有故障的可能性。短接应急开关，室内机无反应！难道是单片机死机。最后检查中间显示小板没有5V的工作电压，是有一根外露的金属跳线严重的锈蚀。用平口起子轻轻刮一下锈蚀部位即断，用导线在电路板的焊接直接焊好，再插好电源插头有开机“嘀”的复位声，用遥控器开机一切正常。

经验总结：由于接收头显示板缺少5V供电，造成接头不能接头遥控信号。又因应急开关也装在接收头显示板，造成判断上的失误，但一步步的按照工作原理排查最终顺利排除故障，用户很满意！

3.中国空调都挂错了，日本的安装方式才是对的，来看看他们怎...

日本空调安装方式曝光。

说说日本空调安装方式！

1. 在炎热的夏日，空调成为了生活中不可或缺的电器。然而，在中国大部分空调的安装方式可能存在错误，而日本的空调安装方式或许才是更科学、更合理的。

2. 在中国常见的空调安装往往注重快速和简便，可能会忽略一些重要的细节，比如位置的选择可能没有充分考虑到气流的分布和制冷效果的最大化。而在日本，空调的安装有着严格的标准和精心的设计。

- 首先，安装位置会经过精确的测算，以确保冷空气能够均匀地覆盖整个房间，减少冷热不均的情况。

- 其次，在管线的布局上，日本的安装更加注重美观和隐蔽，不仅不会影响室内的整体美观，还能减少安全隐患。

- 此外，日本的安装人员在安装过程中会特别注意空调的稳定性和安全性，采用更加牢固的固定方式降低噪音和振动。

3. 当然，要借鉴日本的正确安装方式并非一蹴而就，这需要在安装技术、规范标准以及消费者的认知等方面进行改进和提升。

总之，了解日本空调的正确安装方式对于提高生活品质和空调使用效果具有重要的意义。让我们一起关注和学习，为更加舒适的生活环境努力。

4.空调危机！日本撤离压缩机产线，用户惊呼“你敢撤我的清凉？

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最近，关于空调的消息引起了不小的轰动。据报道，日本一家知名空调生产企业宣布撤走其空调压缩机产线，这意味着未来的空调供应可能会受到一定的影响。让我们来看看网友们对此事的评论吧！

空调故障频发，原因竟然是……

首先，我们得明白为什么空调压缩机对于空调的正常运行如此重要。空调压缩机作为空调的“心脏”，负责制冷循环中的压缩工作。如果产线撤走，空调压缩机的供应可能出现断档，从而导致空调故障频发，给消费者带来不便。

不少网友对此表示担忧，纷纷留言表达了对空调供应链稳定性的关切。

网友A：“没想到连空调都遭遇了产线撤走，以后夏天怎么过啊？”

网友B：“空调成了现代生活的必需品，供应出现问题，真担心夏天会变得热得难以忍受。”

日本制造业再受重创？

此次空调产线撤走事件引发了对日本制造业的关注。作为一个世界级的制造大国，日本企业一直以来都在扮演着重要的角色。然而，近年来，中国等新兴制造业国家的崛起使得日本制造业遭受了一定的冲击。

对此，网友们各执己见。

网友C：“日本制造业的衰落是不可逆转的趋势，这只是个开始。”

网友D：“虽然竞争激烈，但日本制造业仍然有其独特之处，我相信他们会找到新的发展机遇。”

空调市场或面临变革机遇

除了担忧和质疑，还有一些网友看到了机遇。@用户E说：“也许这是空调市场的转折点，也许会有新技术的引入，新产品的涌现。”@用户F则表示：“空调产业正在面临着转型升级的时刻，或许这是推动空调行业创新的机遇。”

如此看来，日本空调产线撤走事件带来的不仅仅是担忧，更有可能引发行业的变革和创新。未来，我们可以期待更先进、更高效的空调产品问世。

虽然日本空调压缩机产线撤走引起了诸多担忧，但同时也为空调市场带来了变革机遇。无论是日本制造业的衰落还是消费者对供应链的关切，都反映了人们对空调的重视。