病房楼建筑电气系统节能设计的策略

来源：建筑设计 浏览：- 发布日期：2023-09-15 08:57:13

电气系统节能设计是促进医用建筑向高质量发展的必然之举，会对医用建筑服务质量与经营效益产生极大影响。在相应电气系统节能设计中，可以重点侧重照明系统、供配电系统、空调系统等关键电气系统设计的同时，做好自动控制系统设计以及先进设备与技术引进工作，保证最大程度提高电气节能设计效果。

1、照明系统节能设计

照明系统是构成医用建筑电气系统的重要组成部分，其节能设计是确保整体电气节能设计目标顺利实现的重要保障。在照明系统节能设计过程中，设计人员须严格参考相关设计规范与标准（以《建筑照明设计标准》、《医疗建筑电气设计规范》为主）来合理确定不同场所的照度，如诊室、治疗室等房间的照度可以设计为300Lx，相应照明功率密度最大值不能超过8W/㎡（目标值），而手术室内的照度和功率密度限值则分别适宜控制在750Lx和25W/㎡。在实际的照明系统设计中要依据这些规范及标准中的标准值和限值来进行合理设计，但是考虑到不同空间区域其面积、灯具布置、光源参数有所不同，设计人员可将照度值的误差维持在±10%范围之内。此外，针对医用建筑内部不同房间中所采用的各类照明设备可以优先选择具备节能特性的LED灯具，LED灯具除了具有较长使用寿命和极高光效外，照明效果和节能效果也更加理想;选用其他光源的灯具时，在选择镇流器过程中要注意对功率大小情况进行有效控制，如在灯管功率维持在25W之下的时候相应镇流器可以选择电感型。如此一来，就可以提高照明系统的节能效果。值得一提的是，自2022年4月起，现行《建筑照明设计标准》中的照度标准将被《建筑节能与可再生能源利用通用规范》替代，可见我国对照明系统的节能设计也是非常重视的。

2、供配电系统的设计

供配电系统是整个医用建筑电气系统设计的核心组成部分，也是关系最终系统运行中节能效果的关键因素，所以必须要注意优化病房楼建筑内部的供配电系统。首先在设计供配电系统期间，设计人员要注意合理选择建筑内部供电电压等级并充分考虑配电线路的损耗，可以更好地减少电气系统运行中的电损，提高电能利用率。比如，如果电缆电路送电能力小于175KW，并且供电长度不足0.35km，那么这时候相应电压等级可以确定为0.38kV，宜采用电导率高的铜导体电缆，并在满足载流量的情况下适当加大导体截面以降低损耗。与此同时，合理选择变压器设备，也是减少电损的一个关键手段。如针对大型空调设备可以设计成独立的变压器来确保设备本身运行的稳定性。其次，在设计供配电系统期间要合理地设计功率因数，并尽量对其进行提升来确保系统的稳定运行，相应的电气系统工作效率也会得到极大提升。比如，可以通过合理设计变压器容量或者合理选择电动机设备功率和高质量电线电缆等手段来提高系统的功率因数。最后，由于病房楼建筑内部功能区域相对繁杂，供配电线路的敷设也相对复杂，此时盲目设计必然会浪费过多电能，节能效果大打折扣。针对这种情况，设计人员要注意科学控制线路敷设长度，并且要注意将供电变压器或配电箱设置在负荷中心部位处，同时还要注意减少大截面线缆，以及增大导体截面等来减少供配电线路的线损，提高整体的节能效果。

3、自动控制系统设计

在自动化技术快速发展的今天，为了提高电力系统运行的管理效果，增强其节能性，就必须要注意加强自动化技术与电气系统管理的有机结合。而自动控制系统的设计及实施可以实现对电气系统中的相关电气设备进行自动化调控及管理，保证它们可以在正常服务于医院的使用需求基础上，避免设备过长时间运行而造成电能浪费等问题的出现。在自动控制系统设计过程中要首先做好如下几个方面的节能工作：

1）需要对空调系统进行合理设计，注意综合考虑其节能性，杜绝采用节能效果不佳的空调设备，有条件可以采用变风量节能系统，冰蓄冷空调技术以及变频电机技术等来提高空调系统运行的节能效果，避免浪费过多的电能。

2）要灵活地应用变频调速技术来对医用建筑内部的电梯系统进行优化设计及自动化控制，如可以借助具备自动化调控功能的继电器设备来控制电梯设备的运行，保证电梯体系中电机设备始终保持合理运行状态。如果建筑内部所用的电梯电机本身伴有电能浪费问题，那么这时候可考虑对电机进行重新选择，保证其保持良好的节能运转特性。与此同时，设计人员还需要灵活融合电梯回馈技术等一些先进科学技术来有效控制电梯设备本身的上行或下行状态，保证可以最大程度利用电梯制动能量来减少电能的消耗，最终可以借助合理设计及应用自动控制系统来提高电气系统节能效果。

4、其他电气节能设计

除了上述节能设计措施外，还要结合医用建筑的建筑内部空间划分以及电气系统设计要求等，灵活地采用如下一些节能设计措施：

1）要合理设计及应用生活热水系统。比如可以尝试充分利用空气能热泵热水机组来取代现在部分医用建筑内部的锅炉设备，这样不仅可以节约建筑内部空间，本身的节能效果也比较突出，并且相关配套设备本身运维工作简单。

2）要科学构建能耗统计平台来定期对医院内部电气系统的耗能情况进行实时统计及分析，保证可以及时发现及解决电气系统存在的异常耗能情况。

3）要注意结合建筑内部电气系统设计及使用需求，创新应用雨水回收技术、热源热泵技术等先进科学技术来改善电气系统运行中的耗能情况。

4）要注意及时淘汰那些建筑内部出现的落后的高耗能电气设备，以及采用全新的能源管理模式与节能技术来提高相关电气系统本身运行中的节能效果，如可以结合环境条件来动态化调整建筑内部的空调设备等的运行情况，保证可以最大程度提高电气系统的节能效果。