浅析医院建筑电气设备如何的的选型与节能
日期:2015-01-18

医院建筑电气设备主要包括供配电系统和电气照明两部分,它们是医院建筑的重要构成部分,是医院建筑正常运行的基本保障,也是医院建筑节能的组成部分。因此,在医院建筑电气设备的选型上应力求安全可靠、经济合理和高效节能。

 

 

一、供配电系统

 

供配电系统是整个医院建筑的心脏,它为医疗设备提供配电,为整个建筑输送动力和照明。供配电系统主要包括高低压配电柜、变压器、电缆桥架、电源配电箱等,其选型核心是高低压配电柜型号的选择,配电柜和电源配电箱中电气元件品牌的选择,变压器型号的选择。高低压配电柜型号由建筑电气设计方设计确定,该型号决定配电柜的结构和操作方式,院方也可根据实际使用情况提出选型建议,选型中配电柜结构需安全可靠、操作简便、易于检查维修。电气元件品牌的选择,因品牌不同存在品质的差异,也决定设备购置成本的高低。目前电气元件以德国穆勒、西门子、法国施耐德、瑞士ABB公司质量较好,但是价格相对较贵,国产元件可考虑正泰电气、华通电气等。变压器的选择应注重容量的确定和节能。

供配电系统的选型和系统中电气元件品牌的选择,需根据医院规模、用电容量、负荷特点和经济状况综合考虑,最终决定选型和配置的方向。医院按收治范围,可分为综合医院、专科医院、康复医院、急救中心、疗养院等;按医院床位数量,可分为300、400、500、800及1000床;按医疗技术水平划分为三级、二级、一级医院。医院用电容量和负荷特点受医院等级和规模的影响较大,在选型中三级综合医院和大型专科医院床位数高、用电容量大、大型医疗检查设备多,开展重大手术多,经济状况相对较好,因此该供配电系统选型和电气元件配置要求保障性高、技术先进、质量可靠,可选购知名品牌,如施耐德公司、西门子公司自主开发的配电系统,并可注重节能新技术、新设备、新材料、新工艺的应用,相反疗养院、一级医院选型配置综合考虑可以略低些,配电柜的型号可采用通用的设计型号,电气元件按照设计参数选择国产品牌。

其次,重点医疗电气设备和医用电子仪器的配电,在配电箱中电气元件品牌的选择要高度重视,避免因电气元件故障率高,影响大型医疗设备的正常运行,甚至造成设备损坏,如ECT室、CT室、X光室及核磁共振的供电电源;血透室配电,手术室配电,检验科、理疗科的医疗设备,其配电箱电气元件的配置可给予特殊考虑,高于非医疗设备。

(一)供配电系统选型

1.高压配电柜

目前电气设计主要采用型号为KYN28—12型系列,型号含义为室内铠装移开式金属开关柜,设备性能具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器、防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、防止误入带电隔室、防止在带电时误合接地开关的“五防”联锁功能,“五防”联锁功能是高压柜选型的核心标准,是高低压设备操作安全保障。为了便于巡视、检查和操作,在选型中开关柜每一路要设有电压、电流指示仪表,明确的断开、接通指示灯。高压配电柜柜体应采用金属封闭箱型结构,确保在正常使用时不发生断裂、变形、锈蚀。柜体材质采用进口敷铝锌板,柜体面板须进行除油、除锈、酸洗及磷化处理,表面为静电喷涂。配电柜关键电气元件真空断路器,既可配置国内公司陕西宝光、正泰电气、吉林永大的ZN63-12型真空断路器,也可配用ABB公司的VD4型、施耐德公司EV12型真空断路器。

2.低压配电柜

从结构上区分为抽屉式低压配电柜和固定式低压配电柜,抽屉式低压配电柜每个抽屉完全独立,抽屉间完全隔离,控制回路明确,通过操作手柄和机械联锁,可以准确地将抽屉定位在连接、试验、分离、移出等位置,各个位置标识清楚,利于操作。当断路器合闸时,由机械联锁装置禁止抽屉移出,以保证操作安全,但是因封闭性较好,不利于巡视检查,不利于电气元件的散热;当回路较多时,控制柜排列较多,安装空间较大,如手柄机械装置安装不好,在抽屉移出时相对比较困难。固定式低压配电柜,也具有抽屉柜功能单元分隔明确、隔离可靠的特点,机械结构相对抽屉柜简单,故障率低,操作方便,检查比较直观,配套原件可采用插入式元件,维护和更换不需要切断电源,只要将相应回路的元件抽出即可,而不影响到整个配电系统的其他回路。配电柜是否安全可靠运行,相应电气元件选型很重要,元件可根据配电回路重要性有所选择。

3.变压器

医院用电负荷中,空调电制冷约占45%~55%,照明约占30%,动力及医疗设备用电约占15%~25%,医院建筑变压器容量一般为65~75VA/㎡之间,变压器的经常性负载为70%为宜。医院为一级用电单位,医院变压器的台数建议设置两台以上,当其中任何一台变压器断开,其余变压器的容量能够满足重要负荷级以上的全部负荷的需要。对于医技楼因含有X光机、CT、ECT、核磁共振等大功率医疗检查设备,照明和动力不宜采用共用变压器,应设专用变压器。在选型上注意选择低噪音、免维护、高效节能、环保型的干式配电变压器,变压器应具备自动温度控制器、风冷系统、防护等级为IP20的铝合金外壳。线圈绝缘等级F级以上,建议医院选用型号为10型及以上、非晶合金的节能环保型变压器,例如S11型变压器卷铁芯打破了传统的叠片式铁芯结构,其铁芯材料采用卷绕成封闭形的高导磁取向冷轧硅钢片,硅钢片中无对接缝,铁芯卷之制后经退火处理,能彻底消除内应力,故空载损耗和励磁电流均可大幅下降。S11型变压器与目前常用的同容量最新S9型变压器相比,空载损耗下降30%,空载励磁电流下降70%,噪音下降10dB以上。此外更具先进性的非晶合金变压器的铁芯材料因采用了最新的节能材料非晶态磁性材料2605S2,其铁损仅为硅钢变压器的1/5,铁损大幅降低,空载损耗可比同容量硅钢芯变压器降低60%~80%,节能效果更加显著。

(二)供配电系统节能

为了更好地贯彻、落实国家颁布的有关建筑节能的法规和方针政策,医院供配电系统节能需注意采取以下措施:

1.具有能够进行合理调配的电气主接线,高低压配电柜输出线,采用开环供电方式。负荷较轻时,可切除部分变压器,从而减少其损耗。

2.根据用电负荷的情况,正确选择和配置变压器的容量和台数,选择低能耗电力变压器,保证变压器的负荷率,提高变压器运行效率,降低变压器的损耗,做到变压器经济运行。

3.配电室选址应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路的能量损耗。

4.提高电力系统的功率因数。选择高功率因数的电气设备,使供用电设备合理运行。

 

 

二、电气照明

 

医院建筑应根据不同场所的使用功能,选择合适的照明光源和灯具,医院照明负荷用电指标应按《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)规定的医院建筑照度标准所对应功率密度取值(见表),医院建筑因场所功能区别较多,因此在照明的设计时,应从照度标准、照度均匀度、统一炫光值、光色、照明功率密度值、能效指标等来综合评价。同时还应充分重视照明节能。注重选择节能的灯具、光源、附件。医院建筑可从以下几方面考虑照明的节能措施。

1.在满足照明质量的前提下,尽可能选择高光效的光源,目前医院照明对节能光源的选用,主要是对荧光灯的选用,选择荧光灯光源时,应使用稀土三基色细管径T8、T5荧光灯和紧凑型荧光灯,以达到光效高、寿命长、显色性好的品质要求。

2.选用配光合理、效率高的灯具,在满足眩光限制的条件下,应优先选用开启式直接照明灯具。一般室内的灯具效率不低于65%,并要求灯具的反射罩具有较高的反射比。

3.选择合适的安装高度,在满足灯具最低允许高度及美观要求的前提下,尽可能降低安装的高度,以节约电能。

4.选择镇流器时,应选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器。荧光灯单灯及气体放电灯单灯功率因数不应小于0.9,并应采用能效等级高的产品。

5.照明电源主干线路尽可能采用三相供电,并尽可能是三相负荷平衡,以免影响光源的发光效率。

6.采用合理的照明控制装置,如定时开关、接近式开关、调光开关、光控开关等。根据实际需要,接通或断开照明灯电源,避免电能浪费。如医院景观照明采用定时开关,病房楼内楼道采用人体感应或动静感应方式开关。

7.充分合理地利用自然光。配合天然采光状况采取分区、分组控制方式,按照需要采取调光和降低照度的控制措施。如病房、大厅、楼道的灯光开关要分区、分组控制,达到节能效果。     

医院建筑照明功率密度值           

 

房间或场所

照明功率密度(W∕㎡)

对应照度值(lx)

 

 

现行值

 

 

对于医院建筑电气设备的选型还要与医院建筑的设计方相互沟通,因为电气设备的选型和招标购置是以电气设计的元件型号和参数为依据,同时电气元件选型决定医院招标购置的经济成本。通过双方沟通,医院在长期发展和建设过程中总结许多实际经验,设计方可以借鉴,同时设计方也可以对电气设备发展的新方向、新技术对医院进行说明。通过良好的沟通,设计方的设计会更加可靠、经济、合理、节能,为医院设备的最终选型和购置提供合理的依据。

 

 

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