综合医院电气设计节能的实例分析

吴家坤

【摘要】本文根据实例主要分析电气节能的重要性，并根据建筑功能及设计要求，在电气设计中的供配电系统、照明、电气控制及建筑设备管理方面探讨节能措施，分析如何才能降底电能的使用，在建筑电气设计中起到环保、高效、节能的作用。

【关键词】医院；电气设计；节能；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

節约能源是国家的一项基本国策。我国也出台很多节能的优惠措施，从生产购买节能家电，到使用节能建材设备，都有很多规范约束或直接补贴。医院作为人员密集场所，用电负荷大，各种用电设备长期运行，电气设计时更应该考虑电气节能措施及选用节能设备。本文对某市妇幼保健综合医院的电气设计，探讨电气节能设计措施。

1、工程概况

某市妇幼保健综合医院，为二级甲等医院，总建筑面积约为90000m2，主设有儿科、妇科、产科、住院楼等部门。地下建筑共一层，裙房四层，四层以上为两栋塔楼，共十三层，建筑物总高度66m，属一类高层建筑。

2、供配电系统的节能

供配电系统的节能体现于配电房选址、变压器设备选型、合理的电缆桥架走向以及控制电线电缆的使用量，最大限度的减少线路中的电能损耗。本工程分区域共设置两处变配电所，均位于地面一层，相对独立的分区域供电，靠近负荷中心，有效的保证电缆供电距离，距最远处的配电点不超过250米，且其中一处变配电所邻近用电量大的制冷机房，选址合理。

用负荷等级为一级，采用两路独立10KV电源供电，两路电源互为备用，各自能承担100%的用电负荷，并自备柴油发电机作为备用电源。通过合理的负荷计算，变压器总安装容量为7600kVA，变压器容量指标84VA/m2。选用低损耗、低噪音的SCB10系列干式变压器，用D，ynll接线型式，保证供电系统的稳定性。变压器的数量共选用五台，其中一台为手术等重要负荷专用，另外四台均设计为两两联络，可在非空调季节或医院初期试运行等用电负荷较少时，通过联络开关减少一台变压器的运行，达到节能的目的。

提高功率因数、治理谐波是电气节能的有效措施的一种办法。在低压柜处设置集中自动无功补偿装置，使高压侧的功率因数达到0.9以上，其实际补偿容量按变压器的实际的负载率整定，避免过补偿。由于谐波的分布的多变性，无法在设计阶段完全能解决谐波问题，尤其在医院的手术室和重症监护室对谐波的控制要求比较高，因此在电网调试阶段应满足国家电网《电能质量公共电网谐波》GB/T14549的要求，在终端时可以在靠近骚扰源处设置有源滤波装置。

低压配电系统采用树干式与放射式结合，电缆的走向合理设计，裙房按防火分区设置多处电井，既能满足消防配电要求，也能合理的分区配电。塔楼的电井位于中心位置处，至塔楼电井的供电干线沿公共走道的吊顶内敷设。

3、照明的节能

照明节能是电气最直接的节能措施，医院的部分照明如公共过道、车库等照明长期持续使用。因此，在电气设计中合理的照明灯具的选择、照明布置及控制方式，对电气节能非常有效。

照明光源应采用高效节能灯具，比较有效的光源为T5节能荧光灯、LED灯等，根据《建筑照明设计标准》GB50034等设计规范，在不同的场所选择不同的灯具，如地下室车库、大厅等选择T5节能荧光灯、楼梯间选择紧凑型节能荧光灯。T5节能荧光灯与传统的荧光灯比较，相同照度的情况下，灯具的功率明显减少，可以节电25%以上。荧光灯的照明均选择了电子镇流器，灯具的功率因数不小于0.9。

照明的功率密度值（LPD）的限定值，是规范的强制性条文要求。医院内的不同场所对应不同的功率密度值，在满足照度的情况下，功率密度值越小越合理。灯具的附件用电能耗也应计算在灯具的功率密度值内。因此，照明设计尽可能保证灯具的光效，达到节能的目的。

照明的控制根据房间格局设计，对采光比较好的房间，可以合理利用天然光源，在靠采光面的一侧设置独立的开关，采光比较好时用户可选择局部照明。同时，针对医院的楼梯、过道、大堂等公共场所，设置智能照明控制系统，纳入建筑设备管理系统（BAS）统一管理，可分时段及根据需要调节光源的照明，可以全面灵活的实现照明节能控制。

4、电气设备的节能

电气设备主要指空调系统、电梯、水泵及风机等设备。设备的功率通常比较大，在医院的各类负荷中，电动机类的负荷占整体用电量的70%以上。

对空调机组、水泵机组等多台电机设备组合采用变频控制技术，有效的各台泵的分情况运行，在空调或水泵要求运行较低时，可以选择部分机组的运行，而其它机组的在待机状态。

地下室车库的风机设计采用平时与消防两用风机，并选择了双速风机，平时作为通风功能，采用低速运行；消防时为排烟功能，选择高速运行。电气设计上采用接触器切换，改变了变极电动机定子绕组的接线，获得了两个不同转速，在平时低速运转，节约电能。

排水泵组一用一备，根据水位控制启停排水泵。当水位较低时，启用一台泵；水位较高时，同时启用两台排水泵，快速排水。电气控制上使水泵有自动轮换功能，灵活选择排水泵的运行。

根据电梯的运行速度和提升高度，合理选择电梯的电动驱动和控制方案。医院的裙房为各医疗门诊，人流集中，设置了自动扶梯。塔楼设置了多台快速客梯，并具有群控功能，尽可能防止长时间等候，也防止电梯各自独立运行。

5、建筑设备管理

该工程设置建筑设备管理系统，将变配电、照明、水泵、电梯及风机等纳入一个统一管理平台，可以优化各用电设备的运行状态，节约用电能耗。同时在变配电系统内设置智能仪表系统，对整个项目的空调动力、照明、电梯等用电分项计量，分析各项用电设备的用电情况，科学管理各设备的运行，采取有效的节能措施。

结语：

综合医院电气设计的节能措施，意在利用先进可靠的用电技术，合理进行供配电、照明、设备等系统的控制设计，尽可能的节约电能的使用，给各医务工作人员、病人一个舒适、高效的用电环境。

参考文献：

[1]中国建筑学会建筑电气分会.《民用建筑电气设计规范实施指南》[M].中国电力出版社，2008

[2]GB50034-2013，建筑设计照明设计标准[S].

[3]JGJ16-2008，民用建筑电气设计规范[S].