綜合醫院電氣設計節能的實例分析

吳家坤

【摘要】本文根據實例主要分析電氣節能的重要性，并根據建筑功能及設計要求，在電氣設計中的供配電系統、照明、電氣控制及建筑設備管理方面探討節能措施，分析如何才能降底電能的使用，在建筑電氣設計中起到環保、高效、節能的作用。

【關鍵詞】醫院；電氣設計；節能；照明

【Abstract】This paper analyzes the importance of electrical energy saving according to the example， and discusses the energy saving measures in power supply and distribution system， lighting， electrical control and construction equipment management in electrical design according to the construction function and design requirements. The use of electrical design in the building to play a green， efficient， energy-saving role.

【Key words】hospital； electrical design； energy saving； lighting

節約能源是國家的一項基本國策。我國也出臺很多節能的優惠措施，從生產購買節能家電，到使用節能建材設備，都有很多規范約束或直接補貼。醫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能措施及選用節能設備。本文對某市婦幼保健綜合醫院的電氣設計，探討電氣節能設計措施。

1、工程概況

某市婦幼保健綜合醫院，為二級甲等醫院，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、供配電系統的節能

供配電系統的節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。本工程分區域共設置兩處變配電所，均位于地面一層，相對獨立的分區域供電，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，保證供電系統的穩定性。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，可在非空調季節或醫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，達到節能的目的。

提高功率因數、治理諧波是電氣節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，尤其在醫院的手術室和重癥監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，裙房按防火分區設置多處電井，既能滿足消防配電要求，也能合理的分區配電。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、照明的節能

照明節能是電氣最直接的節能措施，醫院的部分照明如公共過道、車庫等照明長期持續使用。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，對電氣節能非常有效。

照明光源應采用高效節能燈具，比較有效的光源為T5節能熒光燈、LED燈等，根據《建筑照明設計標準》GB50034等設計規范，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節能熒光燈、樓梯間選擇緊湊型節能熒光燈。T5節能熒光燈與傳統的熒光燈比較，相同照度的情況下，燈具的功率明顯減少，可以節電25%以上。熒光燈的照明均選擇了電子鎮流器，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，是規范的強制性條文要求。醫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，針對醫院的樓梯、過道、大堂等公共場所，設置智能照明控制系統，納入建筑設備管理系統（BAS）統一管理，可分時段及根據需要調節光源的照明，可以全面靈活的實現照明節能控制。

4、電氣設備的節能

電氣設備主要指空調系統、電梯、水泵及風機等設備。設備的功率通常比較大，在醫院的各類負荷中，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。

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。醫院的裙房為各醫療門診，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，將變配電、照明、水泵、電梯及風機等納入一個統一管理平臺，可以優化各用電設備的運行狀態，節約用電能耗。同時在變配電系統內設置智能儀表系統，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，采取有效的節能措施。

結語：

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

參考文獻：

[1]中國建筑學會建筑電氣分會.《民用建筑電氣設計規范實施指南》[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范[S].