醫(yī)院供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)研究
時(shí)間:2022-11-02 10:01:18
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摘要:隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,工業(yè)和民用建設(shè)方法也得到了高速發(fā)展,同時(shí)也出現(xiàn)了一些問題,比如民用建筑的電力能耗問題。而在所有民用建筑中,醫(yī)院建筑由于用電設(shè)備多,耗電量大,和其他同規(guī)模得建筑相比,能量消耗顯得特別多。而現(xiàn)代化的醫(yī)院建筑電氣設(shè)計(jì)是體現(xiàn)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的載體,也是社會(huì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量提高的重要表現(xiàn)。因此,分析探討醫(yī)院病房樓電氣供配點(diǎn)系統(tǒng)技能設(shè)計(jì)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:醫(yī)院病房樓;供配電系統(tǒng);節(jié)能設(shè)計(jì)
隨著醫(yī)療水平的提升和患者數(shù)量的不斷增加,醫(yī)院建筑和設(shè)備的現(xiàn)代化程度逐步提升,對(duì)電能的需求和質(zhì)量也隨之提升,在倡導(dǎo)節(jié)能降耗的時(shí)代背景下,醫(yī)院作為耗能大戶,應(yīng)該貫徹落實(shí)綠色建筑的理念,認(rèn)識(shí)到電氣節(jié)能的重要性,采取必要措施優(yōu)化電氣設(shè)計(jì),從而促進(jìn)醫(yī)院能源利用效率和綜合效益的提高。
1醫(yī)院病房樓電氣節(jié)能的重要性
在新時(shí)代背景下,醫(yī)院進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),不僅符合了節(jié)能降耗的發(fā)展趨勢(shì),也有利于提升醫(yī)院的整體水平。具體來說,第一,如今,人們的生活和生產(chǎn)都離不開電能的支持,而隨著人口數(shù)量不斷增大,社會(huì)活動(dòng)越來越活躍,對(duì)電能提出了更高的需求,這就加劇了電能的供需矛盾,因而,為了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,必須進(jìn)行節(jié)能降耗,而醫(yī)院作為能耗大戶,在這樣的背景下,必須在電氣設(shè)計(jì)中融入節(jié)能理念。第二,就醫(yī)院自身而言,為了提升醫(yī)療水平,營(yíng)造良好的醫(yī)院環(huán)境,更好地滿足患者的需求,醫(yī)院不可避免會(huì)增加電能消耗,比如,增加照明、醫(yī)療設(shè)備、使用空調(diào)移機(jī)醫(yī)院擴(kuò)建等,這樣一來,電氣設(shè)計(jì)就顯得非常重要,而只有在電氣設(shè)計(jì)中,融入合理的技能技術(shù),才能提高能源的利用率,醫(yī)院實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。
2醫(yī)院電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
醫(yī)院電氣節(jié)能設(shè)計(jì)采取的一系列節(jié)能措施需要在滿足建筑性能、醫(yī)院功能、運(yùn)轉(zhuǎn)要求等基礎(chǔ)上,也就是說,要遵循一定的原則,體現(xiàn)節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性以及適用性,具體來講,就是電氣節(jié)能必須滿足必要的需要,比如,保證醫(yī)院設(shè)備正常運(yùn)行等,確保電能的質(zhì)量和可靠性;選用節(jié)能材料和設(shè)備的時(shí)候要考慮經(jīng)濟(jì)效益,保證既先進(jìn)又實(shí)用;節(jié)能措施不能影響建筑物功能的正常使用,比如,可以在傳輸線路進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。一般來說,節(jié)能變壓器型號(hào)和規(guī)格的選擇,需要充分考慮醫(yī)院的用電負(fù)荷要求等情況;根據(jù)建筑設(shè)計(jì)、醫(yī)院特點(diǎn)以及供電需求等優(yōu)化配置線路,減少自身?yè)p耗;重視照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì),盡可能使用節(jié)能燈具,并且改進(jìn)控制方式,進(jìn)一步提升節(jié)能效果。另外,利用先進(jìn)技術(shù),比如,自動(dòng)化控制等,促進(jìn)消防、照明以及空調(diào)的智能化程度,盡可能降低醫(yī)院電氣能源的消耗。
3醫(yī)院病房樓電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)分析
3.1變壓器選擇。供電系統(tǒng)是否合理,直接影響著醫(yī)院建筑內(nèi)外設(shè)備的運(yùn)行,所以,電力負(fù)荷的計(jì)算非常重要,具體來說,可以運(yùn)用二項(xiàng)式或者系數(shù)法進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,并且考慮到其他因素,盡可能減小電力負(fù)荷的設(shè)計(jì)誤差,然而再規(guī)劃和設(shè)計(jì)變壓器、供配電線路以及開關(guān)電器等,其中,對(duì)于電氣節(jié)能意義最大的就是變壓器。變電所一般來說都是設(shè)置在醫(yī)院的負(fù)荷中心,這樣可以有效縮短低壓側(cè)線的長(zhǎng)度,進(jìn)而降低線路的損耗;選擇節(jié)能的變壓器,在電量正常傳輸?shù)幕A(chǔ)上,考慮最佳的運(yùn)行方式,例如SCB10的變壓器能夠有效降低空載損耗10%,如果配以YX2電動(dòng)機(jī)可以降低將近13的電能;為了進(jìn)一步使變壓器節(jié)能降損,可以采取降低運(yùn)行溫度,提升負(fù)載率測(cè)功率因數(shù)等運(yùn)行方式。另外,控制剪切毛刺,改進(jìn)鐵心結(jié)構(gòu),改善絕緣結(jié)構(gòu)以及提高導(dǎo)線系數(shù)等,降低負(fù)載損耗。綜合考慮經(jīng)濟(jì)和損耗等方面因數(shù),變壓器的設(shè)計(jì)負(fù)載率最好在75%-85%之間。3.2線路布置。線路布置也影響著供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,因而為了節(jié)能降耗,醫(yī)院應(yīng)該科學(xué)合理布置線路,綜合調(diào)查醫(yī)院的相關(guān)信息并加以合理規(guī)劃,在滿足線路功能和客觀要求的基礎(chǔ)上,盡可能地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。供配電線路在由于自身存在電阻,所以在電流通過的過程中,會(huì)產(chǎn)生功率損耗,經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,如果流經(jīng)電阻的電流不變,電阻和電阻率、導(dǎo)線長(zhǎng)度、橫截面積相關(guān),所以,醫(yī)院應(yīng)該使用小電阻率的銅芯導(dǎo)線,讓線路盡可能走直線,減少供電半徑和彎路,以及控制低壓配電線走回頭路,這樣可以有效減少導(dǎo)線的長(zhǎng)度,另外,在滿足載流量、熱穩(wěn)定等要求的前提下,可以合理增大導(dǎo)線截面,這樣通過優(yōu)化線路布置,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損的目標(biāo)[2]。3.3提高功率因數(shù)。配電系統(tǒng)的功率因數(shù)影響著電壓的質(zhì)量,因而為了提高電壓的質(zhì)量,可以提高功率因數(shù),在系統(tǒng)線路上降低無功的流動(dòng),進(jìn)而提升用電設(shè)備的工作效率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。一般來說,方法有:第一,提升自然功率因數(shù);第二,在設(shè)計(jì)中,運(yùn)用并聯(lián)電容器,在低壓側(cè)采用就地分散和集中補(bǔ)償相結(jié)合的方式進(jìn)行無功補(bǔ)償。3.4注重照明設(shè)計(jì)。醫(yī)院建筑中每個(gè)功能房間的照明要求是不一樣的,醫(yī)院節(jié)能照明設(shè)計(jì)必須在滿足醫(yī)療技術(shù)要求,不影響醫(yī)療設(shè)備的功能發(fā)揮的基礎(chǔ)上,并且要給病員營(yíng)造一個(gè)和諧寧?kù)o的環(huán)境,促進(jìn)病員的康復(fù)治療。根據(jù)照明用電量理論,可以通過就減少開燈時(shí)間、確保合適照度、利用高效燈具以及局部照明等方法降低電耗,所以,醫(yī)院病房樓應(yīng)該選擇光效高、性能穩(wěn)定以及壽命長(zhǎng)的燈具、控光器件以及電光源等電器產(chǎn)品,比如,在病房使用高顯色熒光燈,不僅保證3500K左右的色溫,還可以保證有效觀察病人的情況;設(shè)一床一燈等局部照明方式;根據(jù)建筑自然采光和現(xiàn)場(chǎng)的照度需求,設(shè)置自動(dòng)點(diǎn)亮或者熄滅照明光源,盡可能節(jié)能;為了避免病人產(chǎn)生眩光,病房區(qū)應(yīng)該避免強(qiáng)光照射。
4供配電系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)和管理
供配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和管理是無法直接節(jié)能,但通過采用智能化的監(jiān)控系統(tǒng),可以有效控制用電設(shè)備的運(yùn)行,自動(dòng)獲得用電設(shè)備監(jiān)控點(diǎn)的能耗數(shù)據(jù),計(jì)算分析所有用電設(shè)備的能耗情況,從而對(duì)節(jié)能設(shè)備和措施進(jìn)行評(píng)估,不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,保證節(jié)能效果,而且可以為后來的改進(jìn)節(jié)能措施提供數(shù)據(jù)依據(jù),達(dá)到間接節(jié)能的目的。比如,為了進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能目的,醫(yī)院應(yīng)該使用計(jì)算機(jī)監(jiān)制系統(tǒng),對(duì)病房樓的樓梯、走道、大堂等地方的照明進(jìn)行智能化控制,可以采用BAS樓宇設(shè)備自控系統(tǒng),監(jiān)控病房樓的供配電設(shè)備、蓄電池以及應(yīng)急備用電源設(shè)備;監(jiān)視和控制空調(diào)設(shè)備運(yùn)行狀況;監(jiān)控?zé)崃ο到y(tǒng)的熱源設(shè)備運(yùn)行狀況;監(jiān)視自動(dòng)扶梯、電梯等設(shè)備的運(yùn)行狀況。通過RTU監(jiān)控和管理建筑物內(nèi)的機(jī)電設(shè)備,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的[3]。
5結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量要求越來越高,能源緊張形勢(shì)也在加劇,因而,醫(yī)院電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是必須實(shí)行的。醫(yī)院建筑由于用電設(shè)備多,耗電量大,和其他同規(guī)模得建筑相比,能量消耗顯得特別多。而現(xiàn)代化的醫(yī)院建筑電氣設(shè)計(jì)是體現(xiàn)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的載體,也是社會(huì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量提高的重要表現(xiàn)。因此,分析探討醫(yī)院病房樓電氣供配點(diǎn)系統(tǒng)技能設(shè)計(jì)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。醫(yī)院建筑比較復(fù)雜,里面人員大都是體弱多病的患者,所以,醫(yī)院病房樓的電氣供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)必須在滿足建筑功能、設(shè)備需求以及人員安全的基礎(chǔ)上,實(shí)行節(jié)能方案。倡導(dǎo)節(jié)能降耗的時(shí)代背景下,醫(yī)院作為耗能大戶,應(yīng)該貫徹落實(shí)綠色建筑的理念,認(rèn)識(shí)到電氣節(jié)能的重要性,采取必要措施優(yōu)化電氣設(shè)計(jì),從而促進(jìn)醫(yī)院能源利用效率和綜合效益的提高。醫(yī)院電氣節(jié)能設(shè)計(jì)采取的一系列節(jié)能措施需要在滿足建筑性能、醫(yī)院功能、運(yùn)轉(zhuǎn)要求等基礎(chǔ)上,也就是說,要遵循一定的原則,體現(xiàn)節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性以及適用性,具體來講,就是電氣節(jié)能必須滿足必要的需要。而醫(yī)院病房樓采取合理的技能設(shè)計(jì)不僅能夠降低工程造價(jià),創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益,也能夠有效緩解電力供需矛盾,有利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展。所以,醫(yī)院應(yīng)該合理選擇供配電方案,以及高效先進(jìn)的用電設(shè)備,貫徹實(shí)施節(jié)能降耗的理念,實(shí)現(xiàn)較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
作者:范瑞陽(yáng) 單位:中機(jī)十院國(guó)際工程有限公司
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