电气节能技术在医院建筑中的应用微析

施宇光

摘  要：文章从经济性、功能性、适宜性三个角度入手，简要分析了电气节能技术在医院建筑中的应用原则;围绕供配电系统、照明系统以及空调系统三个部分，提出了电气节能技术在医院建筑中应用的策略建议。

关键词：医院建筑;照明系统;节能降耗

中图分类号：TU85 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）30-0155-02

Abstract： This paper briefly analyzes the application principles of electrical energy saving technology in hospital buildings from the perspectives of economy， function and suitability. Based on the power supply and distribution system， lighting system and air conditioning system， this paper puts forward some suggestions on the application of electrical energy saving technology in hospital buildings.

Keywords： hospital building; lighting system; saving energy and reducing consumption

引言

医院建筑具有用电设备多、用电需求大、用电活动持续等特点，故而会在日常运行中形成大量级的电能资源消耗。在此背景下，寻找出科学有效的节能降耗路径，既有助于降低医院在能源方面的投入费用，提高医院建筑的经济性运行能力，也在很大程度上符合了现代社会低碳节能的发展方向，对“绿色医院”的建设变革起到助推作用。据此，我们有必要对电气节能技术在医院建筑中的应用展开探究讨论。

1 电气节能技术在医院建筑中的应用原则

1.1 经济性原则

降低能源成本是医院建筑应用电气节能技术的主要目的之一。所以，相关人员在设计、改造等实践过程中，应从经济型的角度作出考量，以免一些技术部分的建设投资或投用运行耗费过大，降低电气节能技术的应用价值。

1.2 功能性原则

基于医院特殊的社会公共服务属性，其用电质量与用电可靠性极为重要。所以，在应用电气节能技术的过程当中，切不可将削弱建筑电气系统功能作为代价，盲目地进行电能资源的节约降耗。在此基础上，还应尽量保证建筑电气系统设计或改造方案中节能技术的先进性，从而在降低建筑能耗的同时，赋予建筑以自动化、智能化的调控能力，促使建筑功能的进一步提升。

1.3 适宜性原则

医院开展常规性诊疗活动的时间比较固定，故而在建筑耗电方面存在比较规律的波动性特点。通常情况下，医院建筑中电梯、空调以及各类医疗、办公设备会在白天呈现出频繁、持续的运行特点，进而形成极大的用电负荷。而到了夜间或节假日，绝大部分医疗设备、办公设备将停止使用，电梯、空调等设备的启动量也显著减少，进而形成较低的用电负荷。在应用电气节能技术时，相关人员必须要了解医院建筑的这一特点，继而制定出适宜性、实际性的技术设计与改造计划，以保障节能降耗方案的最终质量。

2 电气节能技术在医院建筑中的应用策略

2.1 医院建筑供配电系统的节能降耗技术

第一，要对供电电压进行合理选择。基于电压、电流与功率之间的基本关系可知，在相同用电功率的背景下，供电系统的供电电压越高，其电流流量越小。在此基础上，电流流量的减小，也就意味着供配电缆线横截面积的缩小以及电网线损的降低。所以，结合医院建筑的具体需求进行电压设计优化，可达到理想的节能降耗效果。标称电压与其送电能力、送电距离的关系如图1所示。

第二，要对变配电所进行科学选址。变配电所的建设位置与电网负荷的配电半径、低压配电距离密切相关。所以，在医院建筑供配电系统的设计过程中，相关人员应将变配电所布设在医院建筑的负荷中心处，以此達到减小配电半径、缩短低压配电距离的效果，实现电能资源的节约降耗。

第三，运用有效的变压器降耗技术。在医院建筑供配电系统中，变压器设备具有规模大、数量多、容量高等特点，且有空载损耗、负载损耗、介质损耗等多种电能损耗形式，因此相关人员必须要这一方面的节能降耗技术提起重视。首先，应选购市面上新型的高效节能变压器设备，如S11、S13等，以此提高变压器在配电运行过程中的自动调整能力，实现负载工况或空载工况下有功损耗量的降低;其次，应对电网内变压器的分布结构进行合理设计，将变压器的负荷率维持在75%至85%之间。这样一来，可保证变压器的健康化、经济化运用，避免因配电调度不均而引发的设备空载、负载现象，降低电能损耗的发生几率;最后，对于带有季节性特征的配电系统环节，如空调系统、采暖系统等，可将其变压器与电网主体进行分离化处理。这样一来，在空调、采暖的非使用季节，可停用相应的变压器设备，从而进一步避免设备空载，提升电能资源的节约量级。

第四，运用有效的谐波治理技术。基于医疗服务的特殊性，医院建筑中会存放、运行有大量的高次谐波源，如MRI设备、DR设备、伽马刀、心电监护仪、超声诊疗仪等。据相关研究显示，高次谐波污染是导致电力系统中电能质量下降的主要“公害”之一，同时也是引发用电设备过热、负载、老化等问题的核心因素。所以，相关人员在节能降耗的方案制定过程中，有必要实施出科学有效的谐波治理技术。从安装结构、投入成本、维护便捷性等角度进行考量，可将无源滤波器作为高次谐波污染的治理首选。将其布设到医院建筑的可磁共振室、病房等区域，可通过低阻抗旁路实现目标频率谐波电流的有效分流，进而降低谐波对电力系统、用电设备的干扰性，为电能资源的节约利用做出保障。

2.2 医院建筑照明系统的节能降耗技术

据相关调查显示，医院建筑的整体用电负荷中，照明系统的负荷占比高达30%。所以，将照明系统作为节能降耗的技术优化对象，也是极有必要的。具体来讲：

首先，应做好照明灯具的合理选择。现阶段，市面上常见的灯具主要有发光二极管、高频无极灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯、三基色直管荧光灯等。相关人员在进行照明系统设计时，应尽量选择发光二极管、三基色直管荧光灯等节能型灯具，并配备出节能镇流器、电子镇流器等装置，以此提高灯具的功率因数，强化电能资源在照明系统中的利用效能。

其次，应做好照明灯具的距离调整。根据光照度第一定律E=IR2（E为光照度，R为光源与照明对象之间的距离，I为光源的发光强度）可知，将光源与照明对象之间的距离成倍数放大，其光照面积将扩大至4倍以上。但与此同时，随着光照面积的扩大，光照的强度也会有所减弱。基于此，相关人员在设计光照强度需求较低的建筑空间时，可适当增大灯具的水平高度，从而达到扩大光照面积，减少灯具用量的效果。而在设计光照强度需求较高的建筑空间时，也可适当降低灯具的水平高度，从而在灯具功率不变的情况下，达到提高光照强度的效果。通过应用这两种技术策略，可“殊途同归”地实现电能资源的节约降耗。

最后，应做好控制方式的优化设计。照明系统的控制方式主要有人工控制与自动控制两种。前者主要基于固定开关实现照明电路的投切以及灯具功率的变更，后者则通过声音、激光、时钟、光感等传感机制或预设程序，进行照明系统的自动化或智能化调整。从当前来看，将光学传感器、电子时钟模块、驱动控制器、单片机等装置器件布设到照明系统的电力回路当中，可形成定时控制、动态控制、集中控制等多种自动控制机制。与人工控制相比，此类控制方式适宜性更强，敏感度更高，有助于实现光照需求与照明供应的高度匹配，进而避免照明电能的过度浪费。

2.3 医院建筑空调系统的节能降耗技术

空调系统也是医院建筑电能消耗的主要部分，且与医院环境服务质量存在直接关联。相关人员在进行这一系统的节能降耗技术设计时，一方面应选用新式变频节能空调，或对原有空调设备进行节能调速改造，使空调系统可根据不同环境温度进行工况的动态调整，从而防止空调设备持续处在大功率、高负荷的运行状态，降低电能资源的额外损耗;另一方面，可在空调系统中应用调峰蓄能技术。在夜间低负荷时期，空调系统中流通的电能资源储存到蓄电池结构中;在白天高负荷时期，再将继续的电能释放出来，进而形成削峰填谷的效果，保障空调系统的经济运行与寿命稳定。

3 结束语

总而言之，医院建筑的用电体系较为复杂，其电能资源消耗的涉及环节也比较多。所以，相关人员在制定设计、改造的技术方案时，应着眼于供配电、照明、空调等多个系统环节，实施出设备选型、模式优化等合理的技术措施，以便在保障用电质量的前提下，实现电能资源的有效节约。

参考文献：

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[2]尚庆武，王乐平，谢林森.绿色三甲医院建筑电气系统的节能思考[C].中国医学装备协会、《中国医学装备》杂志社，2018：346-348. [3]郭秀忠.浅谈实现医院电气能源管理与节能的措施[J].河南建材，2018（02）：121-122.