综合医院电气设计节能的实例分析

文/吴家坤 深圳市清华苑建筑与规划设计研究有限公司 广东深圳 518000

节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。

[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].