綜合醫(yī)院電氣設計節(jié)能的實例分析

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

節(jié)約能源是國家的一項基本國策。我國也出臺很多節(jié)能的優(yōu)惠措施，從生產購買節(jié)能家電，到使用節(jié)能建材設備，都有很多規(guī)范約束或直接補貼。醫(yī)院作為人員密集場所，用電負荷大，各種用電設備長期運行，電氣設計時更應該考慮電氣節(jié)能措施及選用節(jié)能設備。本文對某市婦幼保健綜合醫(yī)院的電氣設計，探討電氣節(jié)能設計措施。

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，主設有兒科、婦科、產科、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)能體現于配電房選址、變壓器設備選型、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)域共設置兩處變配電所，均位于地面一層，相對獨立的分區(qū)域供電，靠近負荷中心，有效的保證電纜供電距離，距最遠處的配電點不超過250米，且其中一處變配電所鄰近用電量大的制冷機房，選址合理。

用負荷等級為一級，采用兩路獨立10KV電源供電，兩路電源互為備用，各自能承擔100%的用電負荷，并自備柴油發(fā)電機作為備用電源。通過合理的負荷計算，變壓器總安裝容量為7600kVA，變壓器容量指標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。變壓器的數量共選用五臺，其中一臺為手術等重要負荷專用，另外四臺均設計為兩兩聯絡，可在非空調季節(jié)或醫(yī)院初期試運行等用電負荷較少時，通過聯絡開關減少一臺變壓器的運行，達到節(jié)能的目的。

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

低壓配電系統(tǒng)采用樹干式與放射式結合，電纜的走向合理設計，裙房按防火分區(qū)設置多處電井，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敷設。

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，在電氣設計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《建筑照明設計標準》GB50034等設計規(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，燈具的功率因數不小于0.9。

照明的功率密度值（LPD）的限定值，是規(guī)范的強制性條文要求。醫(yī)院內的不同場所對應不同的功率密度值，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計算在燈具的功率密度值內。因此，照明設計盡可能保證燈具的光效，達到節(jié)能的目的。

照明的控制根據房間格局設計，對采光比較好的房間，可以合理利用天然光源，在靠采光面的一側設置獨立的開關，采光比較好時用戶可選擇局部照明。同時，針對醫(yī)院的樓梯、過道、大堂等公共場所，設置智能照明控制系統(tǒng)，納入建筑設備管理系統(tǒng)（BAS）統(tǒng)一管理，可分時段及根據需要調節(jié)光源的照明，可以全面靈活的實現照明節(jié)能控制。

4、電氣設備的節(jié)能

電氣設備主要指空調系統(tǒng)、電梯、水泵及風機等設備。設備的功率通常比較大，在醫(yī)院的各類負荷中，電動機類的負荷占整體用電量的70%以上。

對空調機組、水泵機組等多臺電機設備組合采用變頻控制技術，有效的各臺泵的分情況運行，在空調或水泵要求運行較低時，可以選擇部分機組的運行，而其它機組的在待機狀態(tài)。

地下室車庫的風機設計采用平時與消防兩用風機，并選擇了雙速風機，平時作為通風功能，采用低速運行；消防時為排煙功能，選擇高速運行。電氣設計上采用接觸器切換，改變了變極電動機定子繞組的接線，獲得了兩個不同轉速，在平時低速運轉，節(jié)約電能。

排水泵組一用一備，根據水位控制啟停排水泵。當水位較低時，啟用一臺泵；水位較高時，同時啟用兩臺排水泵，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行。

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

5、建筑設備管理

該工程設置建筑設備管理系統(tǒng)，將變配電、照明、水泵、電梯及風機等納入一個統(tǒng)一管理平臺，可以優(yōu)化各用電設備的運行狀態(tài)，節(jié)約用電能耗。同時在變配電系統(tǒng)內設置智能儀表系統(tǒng)，對整個項目的空調動力、照明、電梯等用電分項計量，分析各項用電設備的用電情況，科學管理各設備的運行，采取有效的節(jié)能措施。

結語：

綜合醫(yī)院電氣設計的節(jié)能措施，意在利用先進可靠的用電技術，合理進行供配電、照明、設備等系統(tǒng)的控制設計，盡可能的節(jié)約電能的使用，給各醫(yī)務工作人員、病人一個舒適、高效的用電環(huán)境。

[1]中國建筑學會建筑電氣分會.《民用建筑電氣設計規(guī)范實施指南》[M].中國電力出版社,2008

[2]GB50034-2013,建筑設計照明設計標準[S].

[3]JGJ16-2008,民用建筑電氣設計規(guī)范[S].