綜合醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的實(shí)例分析

文/吳家坤 深圳市清華苑建筑與規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 廣東深圳 518000

節(jié)約能源是國家的一項(xiàng)基本國策。我國也出臺很多節(jié)能的優(yōu)惠措施，從生產(chǎn)購買節(jié)能家電，到使用節(jié)能建材設(shè)備，都有很多規(guī)范約束或直接補(bǔ)貼。醫(yī)院作為人員密集場所，用電負(fù)荷大，各種用電設(shè)備長期運(yùn)行，電氣設(shè)計(jì)時(shí)更應(yīng)該考慮電氣節(jié)能措施及選用節(jié)能設(shè)備。本文對某市婦幼保健綜合醫(yī)院的電氣設(shè)計(jì)，探討電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施。

1、工程概況

某市婦幼保健綜合醫(yī)院，為二級甲等醫(yī)院，總建筑面積約為90000m2，主設(shè)有兒科、婦科、產(chǎn)科、住院樓等部門。地下建筑共一層，裙房四層，四層以上為兩棟塔樓，共十三層，建筑物總高度66m，屬一類高層建筑。

2、供配電系統(tǒng)的節(jié)能

供配電系統(tǒng)的節(jié)能體現(xiàn)于配電房選址、變壓器設(shè)備選型、合理的電纜橋架走向以及控制電線電纜的使用量，最大限度的減少線路中的電能損耗。本工程分區(qū)域共設(shè)置兩處變配電所，均位于地面一層，相對獨(dú)立的分區(qū)域供電，靠近負(fù)荷中心，有效的保證電纜供電距離，距最遠(yuǎn)處的配電點(diǎn)不超過250米，且其中一處變配電所鄰近用電量大的制冷機(jī)房，選址合理。

用負(fù)荷等級為一級，采用兩路獨(dú)立10KV電源供電，兩路電源互為備用，各自能承擔(dān)100%的用電負(fù)荷，并自備柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。通過合理的負(fù)荷計(jì)算，變壓器總安裝容量為7600kVA，變壓器容量指標(biāo)84VA/m2。選用低損耗、低噪音的SCB10系列干式變壓器，用D，ynll接線型式，保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。變壓器的數(shù)量共選用五臺，其中一臺為手術(shù)等重要負(fù)荷專用，另外四臺均設(shè)計(jì)為兩兩聯(lián)絡(luò)，可在非空調(diào)季節(jié)或醫(yī)院初期試運(yùn)行等用電負(fù)荷較少時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)減少一臺變壓器的運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能的目的。

提高功率因數(shù)、治理諧波是電氣節(jié)能的有效措施的一種辦法。在低壓柜處設(shè)置集中自動無功補(bǔ)償裝置，使高壓側(cè)的功率因數(shù)達(dá)到0.9以上，其實(shí)際補(bǔ)償容量按變壓器的實(shí)際的負(fù)載率整定，避免過補(bǔ)償。由于諧波的分布的多變性，無法在設(shè)計(jì)階段完全能解決諧波問題，尤其在醫(yī)院的手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對諧波的控制要求比較高，因此在電網(wǎng)調(diào)試階段應(yīng)滿足國家電網(wǎng)《電能質(zhì)量公共電網(wǎng)諧波》GB/T14549的要求，在終端時(shí)可以在靠近騷擾源處設(shè)置有源濾波裝置。

低壓配電系統(tǒng)采用樹干式與放射式結(jié)合，電纜的走向合理設(shè)計(jì)，裙房按防火分區(qū)設(shè)置多處電井，既能滿足消防配電要求，也能合理的分區(qū)配電。塔樓的電井位于中心位置處，至塔樓電井的供電干線沿公共走道的吊頂內(nèi)敷設(shè)。

3、照明的節(jié)能

照明節(jié)能是電氣最直接的節(jié)能措施，醫(yī)院的部分照明如公共過道、車庫等照明長期持續(xù)使用。因此，在電氣設(shè)計(jì)中合理的照明燈具的選擇、照明布置及控制方式，對電氣節(jié)能非常有效。

照明光源應(yīng)采用高效節(jié)能燈具，比較有效的光源為T5節(jié)能熒光燈、LED燈等，根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034等設(shè)計(jì)規(guī)范，在不同的場所選擇不同的燈具，如地下室車庫、大廳等選擇T5節(jié)能熒光燈、樓梯間選擇緊湊型節(jié)能熒光燈。T5節(jié)能熒光燈與傳統(tǒng)的熒光燈比較，相同照度的情況下，燈具的功率明顯減少，可以節(jié)電25%以上。熒光燈的照明均選擇了電子鎮(zhèn)流器，燈具的功率因數(shù)不小于0.9。

照明的功率密度值（LPD）的限定值，是規(guī)范的強(qiáng)制性條文要求。醫(yī)院內(nèi)的不同場所對應(yīng)不同的功率密度值，在滿足照度的情況下，功率密度值越小越合理。燈具的附件用電能耗也應(yīng)計(jì)算在燈具的功率密度值內(nèi)。因此，照明設(shè)計(jì)盡可能保證燈具的光效，達(dá)到節(jié)能的目的。

照明的控制根據(jù)房間格局設(shè)計(jì)，對采光比較好的房間，可以合理利用天然光源，在靠采光面的一側(cè)設(shè)置獨(dú)立的開關(guān)，采光比較好時(shí)用戶可選擇局部照明。同時(shí)，針對醫(yī)院的樓梯、過道、大堂等公共場所，設(shè)置智能照明控制系統(tǒng)，納入建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BAS）統(tǒng)一管理，可分時(shí)段及根據(jù)需要調(diào)節(jié)光源的照明，可以全面靈活的實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能控制。

4、電氣設(shè)備的節(jié)能

電氣設(shè)備主要指空調(diào)系統(tǒng)、電梯、水泵及風(fēng)機(jī)等設(shè)備。設(shè)備的功率通常比較大，在醫(yī)院的各類負(fù)荷中，電動機(jī)類的負(fù)荷占整體用電量的70%以上。

對空調(diào)機(jī)組、水泵機(jī)組等多臺電機(jī)設(shè)備組合采用變頻控制技術(shù)，有效的各臺泵的分情況運(yùn)行，在空調(diào)或水泵要求運(yùn)行較低時(shí)，可以選擇部分機(jī)組的運(yùn)行，而其它機(jī)組的在待機(jī)狀態(tài)。

地下室車庫的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)采用平時(shí)與消防兩用風(fēng)機(jī)，并選擇了雙速風(fēng)機(jī)，平時(shí)作為通風(fēng)功能，采用低速運(yùn)行；消防時(shí)為排煙功能，選擇高速運(yùn)行。電氣設(shè)計(jì)上采用接觸器切換，改變了變極電動機(jī)定子繞組的接線，獲得了兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速，在平時(shí)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)約電能。

排水泵組一用一備，根據(jù)水位控制啟停排水泵。當(dāng)水位較低時(shí)，啟用一臺泵；水位較高時(shí)，同時(shí)啟用兩臺排水泵，快速排水。電氣控制上使水泵有自動輪換功能，靈活選擇排水泵的運(yùn)行。

根據(jù)電梯的運(yùn)行速度和提升高度，合理選擇電梯的電動驅(qū)動和控制方案。醫(yī)院的裙房為各醫(yī)療門診，人流集中，設(shè)置了自動扶梯。塔樓設(shè)置了多臺快速客梯，并具有群控功能，盡可能防止長時(shí)間等候，也防止電梯各自獨(dú)立運(yùn)行。

5、建筑設(shè)備管理

該工程設(shè)置建筑設(shè)備管理系統(tǒng)，將變配電、照明、水泵、電梯及風(fēng)機(jī)等納入一個(gè)統(tǒng)一管理平臺，可以優(yōu)化各用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，節(jié)約用電能耗。同時(shí)在變配電系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置智能儀表系統(tǒng)，對整個(gè)項(xiàng)目的空調(diào)動力、照明、電梯等用電分項(xiàng)計(jì)量，分析各項(xiàng)用電設(shè)備的用電情況，科學(xué)管理各設(shè)備的運(yùn)行，采取有效的節(jié)能措施。

結(jié)語：

綜合醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施，意在利用先進(jìn)可靠的用電技術(shù)，合理進(jìn)行供配電、照明、設(shè)備等系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)，盡可能的節(jié)約電能的使用，給各醫(yī)務(wù)工作人員、病人一個(gè)舒適、高效的用電環(huán)境。

[1]中國建筑學(xué)會建筑電氣分會.《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施指南》[M].中國電力出版社,2008

[2]GB50034-2013,建筑設(shè)計(jì)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]JGJ16-2008,民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].