病房樓建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的策略

來源：建筑設(shè)計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2023-09-15 08:57:13

電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計是促進醫(yī)用建筑向高質(zhì)量發(fā)展的必然之舉，會對醫(yī)用建筑服務(wù)質(zhì)量與經(jīng)營效益產(chǎn)生極大影響。在相應(yīng)電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中，可以重點側(cè)重照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等關(guān)鍵電氣系統(tǒng)設(shè)計的同時，做好自動控制系統(tǒng)設(shè)計以及先進設(shè)備與技術(shù)引進工作，保證最大程度提高電氣節(jié)能設(shè)計效果。

1、照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

照明系統(tǒng)是構(gòu)成醫(yī)用建筑電氣系統(tǒng)的重要組成部分，其節(jié)能設(shè)計是確保整體電氣節(jié)能設(shè)計目標(biāo)順利實現(xiàn)的重要保障。在照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計過程中，設(shè)計人員須嚴(yán)格參考相關(guān)設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)（以《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》為主）來合理確定不同場所的照度，如診室、治療室等房間的照度可以設(shè)計為300Lx，相應(yīng)照明功率密度最大值不能超過8W/㎡（目標(biāo)值），而手術(shù)室內(nèi)的照度和功率密度限值則分別適宜控制在750Lx和25W/㎡。在實際的照明系統(tǒng)設(shè)計中要依據(jù)這些規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)值和限值來進行合理設(shè)計，但是考慮到不同空間區(qū)域其面積、燈具布置、光源參數(shù)有所不同，設(shè)計人員可將照度值的誤差維持在±10%范圍之內(nèi)。此外，針對醫(yī)用建筑內(nèi)部不同房間中所采用的各類照明設(shè)備可以優(yōu)先選擇具備節(jié)能特性的LED燈具，LED燈具除了具有較長使用壽命和極高光效外，照明效果和節(jié)能效果也更加理想;選用其他光源的燈具時，在選擇鎮(zhèn)流器過程中要注意對功率大小情況進行有效控制，如在燈管功率維持在25W之下的時候相應(yīng)鎮(zhèn)流器可以選擇電感型。如此一來，就可以提高照明系統(tǒng)的節(jié)能效果。值得一提的是，自2022年4月起，現(xiàn)行《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中的照度標(biāo)準(zhǔn)將被《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》替代，可見我國對照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計也是非常重視的。

2、供配電系統(tǒng)的設(shè)計

供配電系統(tǒng)是整個醫(yī)用建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計的核心組成部分，也是關(guān)系最終系統(tǒng)運行中節(jié)能效果的關(guān)鍵因素，所以必須要注意優(yōu)化病房樓建筑內(nèi)部的供配電系統(tǒng)。首先在設(shè)計供配電系統(tǒng)期間，設(shè)計人員要注意合理選擇建筑內(nèi)部供電電壓等級并充分考慮配電線路的損耗，可以更好地減少電氣系統(tǒng)運行中的電損，提高電能利用率。比如，如果電纜電路送電能力小于175KW，并且供電長度不足0.35km，那么這時候相應(yīng)電壓等級可以確定為0.38kV，宜采用電導(dǎo)率高的銅導(dǎo)體電纜，并在滿足載流量的情況下適當(dāng)加大導(dǎo)體截面以降低損耗。與此同時，合理選擇變壓器設(shè)備，也是減少電損的一個關(guān)鍵手段。如針對大型空調(diào)設(shè)備可以設(shè)計成獨立的變壓器來確保設(shè)備本身運行的穩(wěn)定性。其次，在設(shè)計供配電系統(tǒng)期間要合理地設(shè)計功率因數(shù)，并盡量對其進行提升來確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，相應(yīng)的電氣系統(tǒng)工作效率也會得到極大提升。比如，可以通過合理設(shè)計變壓器容量或者合理選擇電動機設(shè)備功率和高質(zhì)量電線電纜等手段來提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。最后，由于病房樓建筑內(nèi)部功能區(qū)域相對繁雜，供配電線路的敷設(shè)也相對復(fù)雜，此時盲目設(shè)計必然會浪費過多電能，節(jié)能效果大打折扣。針對這種情況，設(shè)計人員要注意科學(xué)控制線路敷設(shè)長度，并且要注意將供電變壓器或配電箱設(shè)置在負(fù)荷中心部位處，同時還要注意減少大截面線纜，以及增大導(dǎo)體截面等來減少供配電線路的線損，提高整體的節(jié)能效果。

3、自動控制系統(tǒng)設(shè)計

在自動化技術(shù)快速發(fā)展的今天，為了提高電力系統(tǒng)運行的管理效果，增強其節(jié)能性，就必須要注意加強自動化技術(shù)與電氣系統(tǒng)管理的有機結(jié)合。而自動控制系統(tǒng)的設(shè)計及實施可以實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)中的相關(guān)電氣設(shè)備進行自動化調(diào)控及管理，保證它們可以在正常服務(wù)于醫(yī)院的使用需求基礎(chǔ)上，避免設(shè)備過長時間運行而造成電能浪費等問題的出現(xiàn)。在自動控制系統(tǒng)設(shè)計過程中要首先做好如下幾個方面的節(jié)能工作：

1）需要對空調(diào)系統(tǒng)進行合理設(shè)計，注意綜合考慮其節(jié)能性，杜絕采用節(jié)能效果不佳的空調(diào)設(shè)備，有條件可以采用變風(fēng)量節(jié)能系統(tǒng)，冰蓄冷空調(diào)技術(shù)以及變頻電機技術(shù)等來提高空調(diào)系統(tǒng)運行的節(jié)能效果，避免浪費過多的電能。

2）要靈活地應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)來對醫(yī)用建筑內(nèi)部的電梯系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計及自動化控制，如可以借助具備自動化調(diào)控功能的繼電器設(shè)備來控制電梯設(shè)備的運行，保證電梯體系中電機設(shè)備始終保持合理運行狀態(tài)。如果建筑內(nèi)部所用的電梯電機本身伴有電能浪費問題，那么這時候可考慮對電機進行重新選擇，保證其保持良好的節(jié)能運轉(zhuǎn)特性。與此同時，設(shè)計人員還需要靈活融合電梯回饋技術(shù)等一些先進科學(xué)技術(shù)來有效控制電梯設(shè)備本身的上行或下行狀態(tài)，保證可以最大程度利用電梯制動能量來減少電能的消耗，最終可以借助合理設(shè)計及應(yīng)用自動控制系統(tǒng)來提高電氣系統(tǒng)節(jié)能效果。

4、其他電氣節(jié)能設(shè)計

除了上述節(jié)能設(shè)計措施外，還要結(jié)合醫(yī)用建筑的建筑內(nèi)部空間劃分以及電氣系統(tǒng)設(shè)計要求等，靈活地采用如下一些節(jié)能設(shè)計措施：

1）要合理設(shè)計及應(yīng)用生活熱水系統(tǒng)。比如可以嘗試充分利用空氣能熱泵熱水機組來取代現(xiàn)在部分醫(yī)用建筑內(nèi)部的鍋爐設(shè)備，這樣不僅可以節(jié)約建筑內(nèi)部空間，本身的節(jié)能效果也比較突出，并且相關(guān)配套設(shè)備本身運維工作簡單。

2）要科學(xué)構(gòu)建能耗統(tǒng)計平臺來定期對醫(yī)院內(nèi)部電氣系統(tǒng)的耗能情況進行實時統(tǒng)計及分析，保證可以及時發(fā)現(xiàn)及解決電氣系統(tǒng)存在的異常耗能情況。

3）要注意結(jié)合建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)設(shè)計及使用需求，創(chuàng)新應(yīng)用雨水回收技術(shù)、熱源熱泵技術(shù)等先進科學(xué)技術(shù)來改善電氣系統(tǒng)運行中的耗能情況。

4）要注意及時淘汰那些建筑內(nèi)部出現(xiàn)的落后的高耗能電氣設(shè)備，以及采用全新的能源管理模式與節(jié)能技術(shù)來提高相關(guān)電氣系統(tǒng)本身運行中的節(jié)能效果，如可以結(jié)合環(huán)境條件來動態(tài)化調(diào)整建筑內(nèi)部的空調(diào)設(shè)備等的運行情況，保證可以最大程度提高電氣系統(tǒng)的節(jié)能效果。