病房樓建筑電氣系統節能設計的策略

來源：建科 瀏覽：- 發布日期：2023-09-15 08:57:13

電氣系統節能設計是促進醫用建筑向高質量發展的必然之舉，會對醫用建筑服務質量與經營效益產生極大影響。在相應電氣系統節能設計中，可以重點側重照明系統、供配電系統、空調系統等關鍵電氣系統設計的同時，做好自動控制系統設計以及先進設備與技術引進工作，保證最大程度提高電氣節能設計效果。

1、照明系統節能設計

照明系統是構成醫用建筑電氣系統的重要組成部分，其節能設計是確保整體電氣節能設計目標順利實現的重要保障。在照明系統節能設計過程中，設計人員須嚴格參考相關設計規范與標準（以《建筑照明設計標準》、《醫療建筑電氣設計規范》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計為300Lx，相應照明功率密度最大值不能超過8W/㎡（目標值），而手術室內的照度和功率密度限值則分別適宜控制在750Lx和25W/㎡。在實際的照明系統設計中要依據這些規范及標準中的標準值和限值來進行合理設計，但是考慮到不同空間區域其面積、燈具布置、光源參數有所不同，設計人員可將照度值的誤差維持在±10%范圍之內。此外，針對醫用建筑內部不同房間中所采用的各類照明設備可以優先選擇具備節能特性的LED燈具，LED燈具除了具有較長使用壽命和極高光效外，照明效果和節能效果也更加理想;選用其他光源的燈具時，在選擇鎮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之下的時候相應鎮流器可以選擇電感型。如此一來，就可以提高照明系統的節能效果。值得一提的是，自2022年4月起，現行《建筑照明設計標準》中的照度標準將被《建筑節能與可再生能源利用通用規范》替代，可見我國對照明系統的節能設計也是非常重視的。

2、供配電系統的設計

供配電系統是整個醫用建筑電氣系統設計的核心組成部分，也是關系最終系統運行中節能效果的關鍵因素，所以必須要注意優化病房樓建筑內部的供配電系統。首先在設計供配電系統期間，設計人員要注意合理選擇建筑內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，那么這時候相應電壓等級可以確定為0.38kV，宜采用電導率高的銅導體電纜，并在滿足載流量的情況下適當加大導體截面以降低損耗。與此同時，合理選擇變壓器設備，也是減少電損的一個關鍵手段。如針對大型空調設備可以設計成獨立的變壓器來確保設備本身運行的穩定性。其次，在設計供配電系統期間要合理地設計功率因數，并盡量對其進行提升來確保系統的穩定運行，相應的電氣系統工作效率也會得到極大提升。比如，可以通過合理設計變壓器容量或者合理選擇電動機設備功率和高質量電線電纜等手段來提高系統的功率因數。最后，由于病房樓建筑內部功能區域相對繁雜，供配電線路的敷設也相對復雜，此時盲目設計必然會浪費過多電能，節能效果大打折扣。針對這種情況，設計人員要注意科學控制線路敷設長度，并且要注意將供電變壓器或配電箱設置在負荷中心部位處，同時還要注意減少大截面線纜，以及增大導體截面等來減少供配電線路的線損，提高整體的節能效果。

3、自動控制系統設計

在自動化技術快速發展的今天，為了提高電力系統運行的管理效果，增強其節能性，就必須要注意加強自動化技術與電氣系統管理的有機結合。而自動控制系統的設計及實施可以實現對電氣系統中的相關電氣設備進行自動化調控及管理，保證它們可以在正常服務于醫院的使用需求基礎上，避免設備過長時間運行而造成電能浪費等問題的出現。在自動控制系統設計過程中要首先做好如下幾個方面的節能工作：

1）需要對空調系統進行合理設計，注意綜合考慮其節能性，杜絕采用節能效果不佳的空調設備，有條件可以采用變風量節能系統，冰蓄冷空調技術以及變頻電機技術等來提高空調系統運行的節能效果，避免浪費過多的電能。

2）要靈活地應用變頻調速技術來對醫用建筑內部的電梯系統進行優化設計及自動化控制，如可以借助具備自動化調控功能的繼電器設備來控制電梯設備的運行，保證電梯體系中電機設備始終保持合理運行狀態。如果建筑內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能運轉特性。與此同時，設計人員還需要靈活融合電梯回饋技術等一些先進科學技術來有效控制電梯設備本身的上行或下行狀態，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計及應用自動控制系統來提高電氣系統節能效果。

4、其他電氣節能設計

除了上述節能設計措施外，還要結合醫用建筑的建筑內部空間劃分以及電氣系統設計要求等，靈活地采用如下一些節能設計措施：

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

2）要科學構建能耗統計平臺來定期對醫院內部電氣系統的耗能情況進行實時統計及分析，保證可以及時發現及解決電氣系統存在的異常耗能情況。

3）要注意結合建筑內部電氣系統設計及使用需求，創新應用雨水回收技術、熱源熱泵技術等先進科學技術來改善電氣系統運行中的耗能情況。

4）要注意及時淘汰那些建筑內部出現的落后的高耗能電氣設備，以及采用全新的能源管理模式與節能技術來提高相關電氣系統本身運行中的節能效果，如可以結合環境條件來動態化調整建筑內部的空調設備等的運行情況，保證可以最大程度提高電氣系統的節能效果。