醫(yī)院建筑電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

前言：想要寫(xiě)出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了醫(yī)院建筑電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用范文，希望能給你帶來(lái)靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

摘要：文章從經(jīng)濟(jì)性、功能性、適宜性三個(gè)角度入手，簡(jiǎn)要分析了電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用原則；圍繞供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)三個(gè)部分，提出了電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中應(yīng)用的策略建議。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院建筑；照明系統(tǒng)；節(jié)能降耗

引言

醫(yī)院建筑具有用電設(shè)備多、用電需求大、用電活動(dòng)持續(xù)等特點(diǎn)，故而會(huì)在日常運(yùn)行中形成大量級(jí)的電能資源消耗。在此背景下，尋找出科學(xué)有效的節(jié)能降耗路徑，既有助于降低醫(yī)院在能源方面的投入費(fèi)用，提高醫(yī)院建筑的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行能力，也在很大程度上符合了現(xiàn)代社會(huì)低碳節(jié)能的發(fā)展方向，對(duì)“綠色醫(yī)院”的建設(shè)變革起到助推作用。據(jù)此，我們有必要對(duì)電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用展開(kāi)探究討論。

1電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用原則

1.1經(jīng)濟(jì)性原則

降低能源成本是醫(yī)院建筑應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)的主要目的之一。所以，相關(guān)人員在設(shè)計(jì)、改造等實(shí)踐過(guò)程中，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)型的角度作出考量，以免一些技術(shù)部分的建設(shè)投資或投用運(yùn)行耗費(fèi)過(guò)大，降低電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

1.2功能性原則

基于醫(yī)院特殊的社會(huì)公共服務(wù)屬性，其用電質(zhì)量與用電可靠性極為重要。所以，在應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，切不可將削弱建筑電氣系統(tǒng)功能作為代價(jià)，盲目地進(jìn)行電能資源的節(jié)約降耗。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)盡量保證建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)或改造方案中節(jié)能技術(shù)的先進(jìn)性，從而在降低建筑能耗的同時(shí)，賦予建筑以自動(dòng)化、智能化的調(diào)控能力，促使建筑功能的進(jìn)一步提升。

1.3適宜性原則

醫(yī)院開(kāi)展常規(guī)性診療活動(dòng)的時(shí)間比較固定，故而在建筑耗電方面存在比較規(guī)律的波動(dòng)性特點(diǎn)。通常情況下，醫(yī)院建筑中電梯、空調(diào)以及各類(lèi)醫(yī)療、辦公設(shè)備會(huì)在白天呈現(xiàn)出頻繁、持續(xù)的運(yùn)行特點(diǎn)，進(jìn)而形成極大的用電負(fù)荷。而到了夜間或節(jié)假日，絕大部分醫(yī)療設(shè)備、辦公設(shè)備將停止使用，電梯、空調(diào)等設(shè)備的啟動(dòng)量也顯著減少，進(jìn)而形成較低的用電負(fù)荷。在應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)時(shí)，相關(guān)人員必須要了解醫(yī)院建筑的這一特點(diǎn)，繼而制定出適宜性、實(shí)際性的技術(shù)設(shè)計(jì)與改造計(jì)劃，以保障節(jié)能降耗方案的最終質(zhì)量。

2電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用策略

2.1醫(yī)院建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)

第一，要對(duì)供電電壓進(jìn)行合理選擇?；陔妷?、電流與功率之間的基本關(guān)系可知，在相同用電功率的背景下，供電系統(tǒng)的供電電壓越高，其電流流量越小。在此基礎(chǔ)上，電流流量的減小，也就意味著供配電纜線橫截面積的縮小以及電網(wǎng)線損的降低。所以，結(jié)合醫(yī)院建筑的具體需求進(jìn)行電壓設(shè)計(jì)優(yōu)化，可達(dá)到理想的節(jié)能降耗效果。標(biāo)稱(chēng)電壓與其送電能力、送電距離的關(guān)系如圖1所示。第二，要對(duì)變配電所進(jìn)行科學(xué)選址。變配電所的建設(shè)位置與電網(wǎng)負(fù)荷的配電半徑、低壓配電距離密切相關(guān)。所以，在醫(yī)院建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)將變配電所布設(shè)在醫(yī)院建筑的負(fù)荷中心處，以此達(dá)到減小配電半徑、縮短低壓配電距離的效果，實(shí)現(xiàn)電能資源的節(jié)約降耗。第三，運(yùn)用有效的變壓器降耗技術(shù)。在醫(yī)院建筑供配電系統(tǒng)中，變壓器設(shè)備具有規(guī)模大、數(shù)量多、容量高等特點(diǎn)，且有空載損耗、負(fù)載損耗、介質(zhì)損耗等多種電能損耗形式，因此相關(guān)人員必須要這一方面的節(jié)能降耗技術(shù)提起重視。首先，應(yīng)選購(gòu)市面上新型的高效節(jié)能變壓器設(shè)備，如S11、S13等，以此提高變壓器在配電運(yùn)行過(guò)程中的自動(dòng)調(diào)整能力，實(shí)現(xiàn)負(fù)載工況或空載工況下有功損耗量的降低；其次，應(yīng)對(duì)電網(wǎng)內(nèi)變壓器的分布結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，將變壓器的負(fù)荷率維持在75％至85％之間。這樣一來(lái)，可保證變壓器的健康化、經(jīng)濟(jì)化運(yùn)用，避免因配電調(diào)度不均而引發(fā)的設(shè)備空載、負(fù)載現(xiàn)象，降低電能損耗的發(fā)生幾率；最后，對(duì)于帶有季節(jié)性特征的配電系統(tǒng)環(huán)節(jié)，如空調(diào)系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)等，可將其變壓器與電網(wǎng)主體進(jìn)行分離化處理。這樣一來(lái)，在空調(diào)、采暖的非使用季節(jié)，可停用相應(yīng)的變壓器設(shè)備，從而進(jìn)一步避免設(shè)備空載，提升電能資源的節(jié)約量級(jí)。第四，運(yùn)用有效的諧波治理技術(shù)?；卺t(yī)療服務(wù)的特殊性，醫(yī)院建筑中會(huì)存放、運(yùn)行有大量的高次諧波源，如MRI設(shè)備、DR設(shè)備、伽馬刀、心電監(jiān)護(hù)儀、超聲診療儀等。據(jù)相關(guān)研究顯示，高次諧波污染是導(dǎo)致電力系統(tǒng)中電能質(zhì)量下降的主要“公害”之一，同時(shí)也是引發(fā)用電設(shè)備過(guò)熱、負(fù)載、老化等問(wèn)題的核心因素。所以，相關(guān)人員在節(jié)能降耗的方案制定過(guò)程中，有必要實(shí)施出科學(xué)有效的諧波治理技術(shù)。從安裝結(jié)構(gòu)、投入成本、維護(hù)便捷性等角度進(jìn)行考量，可將無(wú)源濾波器作為高次諧波污染的治理首選。將其布設(shè)到醫(yī)院建筑的可磁共振室、病房等區(qū)域，可通過(guò)低阻抗旁路實(shí)現(xiàn)目標(biāo)頻率諧波電流的有效分流，進(jìn)而降低諧波對(duì)電力系統(tǒng)、用電設(shè)備的干擾性，為電能資源的節(jié)約利用做出保障。

2.2醫(yī)院建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)

據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，醫(yī)院建筑的整體用電負(fù)荷中，照明系統(tǒng)的負(fù)荷占比高達(dá)30％。所以，將照明系統(tǒng)作為節(jié)能降耗的技術(shù)優(yōu)化對(duì)象，也是極有必要的。具體來(lái)講：首先，應(yīng)做好照明燈具的合理選擇?，F(xiàn)階段，市面上常見(jiàn)的燈具主要有發(fā)光二極管、高頻無(wú)極燈、金屬鹵化物燈、緊湊型熒光燈、三基色直管熒光燈等。相關(guān)人員在進(jìn)行照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選擇發(fā)光二極管、三基色直管熒光燈等節(jié)能型燈具，并配備出節(jié)能鎮(zhèn)流器、電子鎮(zhèn)流器等裝置，以此提高燈具的功率因數(shù)，強(qiáng)化電能資源在照明系統(tǒng)中的利用效能。其次，應(yīng)做好照明燈具的距離調(diào)整。根據(jù)光照度第一定律E=IR2（E為光照度，R為光源與照明對(duì)象之間的距離，I為光源的發(fā)光強(qiáng)度）可知，將光源與照明對(duì)象之間的距離成倍數(shù)放大，其光照面積將擴(kuò)大至4倍以上。但與此同時(shí)，隨著光照面積的擴(kuò)大，光照的強(qiáng)度也會(huì)有所減弱。基于此，相關(guān)人員在設(shè)計(jì)光照強(qiáng)度需求較低的建筑空間時(shí)，可適當(dāng)增大燈具的水平高度，從而達(dá)到擴(kuò)大光照面積，減少燈具用量的效果。而在設(shè)計(jì)光照強(qiáng)度需求較高的建筑空間時(shí)，也可適當(dāng)降低燈具的水平高度，從而在燈具功率不變的情況下，達(dá)到提高光照強(qiáng)度的效果。通過(guò)應(yīng)用這兩種技術(shù)策略，可“殊途同歸”地實(shí)現(xiàn)電能資源的節(jié)約降耗。最后，應(yīng)做好控制方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)。照明系統(tǒng)的控制方式主要有人工控制與自動(dòng)控制兩種。前者主要基于固定開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)照明電路的投切以及燈具功率的變更，后者則通過(guò)聲音、激光、時(shí)鐘、光感等傳感機(jī)制或預(yù)設(shè)程序，進(jìn)行照明系統(tǒng)的自動(dòng)化或智能化調(diào)整。從當(dāng)前來(lái)看，將光學(xué)傳感器、電子時(shí)鐘模塊、驅(qū)動(dòng)控制器、單片機(jī)等裝置器件布設(shè)到照明系統(tǒng)的電力回路當(dāng)中，可形成定時(shí)控制、動(dòng)態(tài)控制、集中控制等多種自動(dòng)控制機(jī)制。與人工控制相比，此類(lèi)控制方式適宜性更強(qiáng)，敏感度更高，有助于實(shí)現(xiàn)光照需求與照明供應(yīng)的高度匹配，進(jìn)而避免照明電能的過(guò)度浪費(fèi)。

2.3醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)

空調(diào)系統(tǒng)也是醫(yī)院建筑電能消耗的主要部分，且與醫(yī)院環(huán)境服務(wù)質(zhì)量存在直接關(guān)聯(lián)。相關(guān)人員在進(jìn)行這一系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，一方面應(yīng)選用新式變頻節(jié)能空調(diào)，或?qū)υ锌照{(diào)設(shè)備進(jìn)行節(jié)能調(diào)速改造，使空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)不同環(huán)境溫度進(jìn)行工況的動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而防止空調(diào)設(shè)備持續(xù)處在大功率、高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，降低電能資源的額外損耗；另一方面，可在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用調(diào)峰蓄能技術(shù)。在夜間低負(fù)荷時(shí)期，空調(diào)系統(tǒng)中流通的電能資源儲(chǔ)存到蓄電池結(jié)構(gòu)中；在白天高負(fù)荷時(shí)期，再將繼續(xù)的電能釋放出來(lái)，進(jìn)而形成削峰填谷的效果，保障空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與壽命穩(wěn)定。

3結(jié)束語(yǔ)

總而言之，醫(yī)院建筑的用電體系較為復(fù)雜，其電能資源消耗的涉及環(huán)節(jié)也比較多。所以，相關(guān)人員在制定設(shè)計(jì)、改造的技術(shù)方案時(shí)，應(yīng)著眼于供配電、照明、空調(diào)等多個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)，實(shí)施出設(shè)備選型、模式優(yōu)化等合理的技術(shù)措施，以便在保障用電質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)電能資源的有效節(jié)約。

參考文獻(xiàn)：

[1]高云，段修菊.綜合醫(yī)院電氣節(jié)能技術(shù)措施探討[J].能源與節(jié)能，2020（05）：45-46.

[2]尚慶武，王樂(lè)平，謝林森.綠色三甲醫(yī)院建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能思考[C].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)、《中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備》雜志社，2018：346-348.

[3]郭秀忠.淺談實(shí)現(xiàn)醫(yī)院電氣能源管理與節(jié)能的措施[J].河南建材，2018（02）：121-122.

作者：施宇光 單位：常州市第一人民醫(yī)院