1、淺析電氣設(shè)計綠色醫(yī)療建筑中的應(yīng)用【摘 要】隨著環(huán)境污染問題的日益突出,“綠色設(shè)計”成為這個時代的主題,也是各國的當(dāng)務(wù)之急。目前制定低污染、高節(jié)能、符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的建筑設(shè)計方案已經(jīng)迫在眉睫,很多國家的政府機(jī)構(gòu)、建筑業(yè)的上層領(lǐng)導(dǎo)和建筑運(yùn)營者正逐步將其建筑的設(shè)計綠色化。由于醫(yī)院在經(jīng)營和建筑等諸多方面均是最大能耗者并且醫(yī)療環(huán)境與患者的康復(fù)速度緊密聯(lián)系,因此醫(yī)療機(jī)構(gòu)的綠色設(shè)計便成為重中之重。筆者通過本文,先對綠色建筑給出定義,從建筑場地、環(huán)境噪聲、照明功率、產(chǎn)品選型等方面闡述了綠色建筑電氣設(shè)計在山東省中醫(yī)院門診病房綜合樓的應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】綠色建筑;電氣設(shè)計;供配電系統(tǒng)一、醫(yī)療建筑綠色設(shè)計的內(nèi)涵及目標(biāo)
2、綠色建筑就是指在某建筑物的有效使用時期內(nèi),符合低污染、高節(jié)能,充分利用自然空間,為人們提供健康舒適環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn),做到人與自然和諧發(fā)展的建筑。在可持續(xù)發(fā)展重要理論的指引下,醫(yī)療建筑綠色設(shè)計的目標(biāo)就是指醫(yī)療建筑必須滿足社會經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展要求,以保護(hù)環(huán)境和謀求自身發(fā)展為中心,堅持人與自然和諧發(fā)展,在人們健康生存和發(fā)展的建筑空間環(huán)境得到持續(xù)滿足的同時必須并不破壞基本的生態(tài)環(huán)境。由于醫(yī)療建筑綠色體系是范圍較廣的系統(tǒng),它的研究范圍由其研究的對象、內(nèi)容、目的和地域時空條件等方面來決定,于是該目標(biāo)涵蓋了生態(tài)、環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域。二、以山東省中醫(yī)院門診病房綜合樓為例分析山東省中醫(yī)院門診病房綜合樓,主要功能為門
3、診、醫(yī)技、病房、手術(shù)及配套輔助服務(wù)設(shè)施。地下1層,地上14層,局部機(jī)房層。建筑面積50300m2,建筑高度59m。建筑為一類高層,耐火等級為一級,樓面均為現(xiàn)澆板,結(jié)構(gòu)形式為框剪,基礎(chǔ)形式為筏基。山東省中醫(yī)院門診病房綜合樓是山東省中醫(yī)院精心打造的一個綠色醫(yī)療建筑項目。在設(shè)計階段就定位于綠色醫(yī)療建筑,嚴(yán)格按照綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)GB/T50378-2006的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計。綠色建筑電氣設(shè)計在山東省中醫(yī)院門診病房綜合樓項目中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面一、不采用電熱鍋爐、電熱水器作為直接采暖和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱源。綜合樓在采暖和制冷的方案制定時避免采用電熱鍋爐、電熱水器作為直接采暖和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱源,而是采
4、用VRV多聯(lián)機(jī)進(jìn)行采暖及空氣調(diào)節(jié)。二、使用節(jié)能型變壓器。本綜合樓選擇用SC(B)10節(jié)能型變壓器,正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。加強(qiáng)運(yùn)行管理,實現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在綜合樓負(fù)荷變化的情況下,如投運(yùn)變壓器臺數(shù)和容量不變,其負(fù)載率和運(yùn)行效率都將發(fā)生變化,使其超出經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍,因此要及時投入或切除部分變壓器,防止變壓器輕載或空載運(yùn)行。三、設(shè)計高效節(jié)能的供配電系統(tǒng)(一)供配電系統(tǒng)線損率從電網(wǎng)到綜合樓的電能,經(jīng)一次或二次降壓后,經(jīng)高、低壓線路送到地下一層變配電室,構(gòu)成綜合樓的供配電系統(tǒng)。電能在變壓輸送過程中造成損耗,這部分損耗稱線變損或簡稱電損,綜合樓在設(shè)計上滿足評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則 GB/T3
5、485中規(guī)定線損率要求:一次變壓不得超過3.5%;二次變壓不得超過5.5%;三次變壓不得超過7%。(二)供配電系統(tǒng)節(jié)能的主要環(huán)節(jié)1.合理設(shè)計供配電系統(tǒng)根據(jù)綜合樓的負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點等因素,合理設(shè)計供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓,進(jìn)戶選擇10KV電壓,供配電系統(tǒng)簡單可靠,同一電壓供電系統(tǒng)配電級數(shù)不超過三級。綜合樓變配電室、各層配電小間位置靠近負(fù)荷中心,縮短供電半徑,減少線路損失。配電系統(tǒng)注意減少供電電壓偏差、降低三相低壓配電系統(tǒng)的不對稱度、單相負(fù)荷盡量均勻平衡到三相負(fù)荷中,以減少電壓損失。降低系統(tǒng)阻抗。合理選用導(dǎo)線材質(zhì)和截面,當(dāng)供電距離較遠(yuǎn)時計算至用電末端的電壓降進(jìn)而采取提高導(dǎo)體截
6、面等措施彌補(bǔ)。對部分大面積長時間照明場所按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面。2.提高功率因數(shù)減少電能損耗提高變壓器二次側(cè)的功率因數(shù),可使總的負(fù)荷電流減少,從而減少變壓器的銅損。提高了功率因數(shù),減少了無功電流,相應(yīng)減少了線路及變壓器的電流,從而減少了電壓降。另外在基建時提高了功率因數(shù),減少了電源線路的截面及變壓器的容量,節(jié)約設(shè)備投資。提高功率因數(shù)的措施:減少供用電設(shè)備的無功消耗,提高自然功率因數(shù);用靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償:按全國供用電規(guī)則規(guī)定,高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶,在當(dāng)?shù)毓╇娋忠?guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9。四、建筑室內(nèi)照度、統(tǒng)一眩光值、一般顯色指
7、數(shù)等指標(biāo)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)(一)綜合樓各室內(nèi)照度見上表、眩光值、顯色指數(shù)等指標(biāo)也要滿足上述國標(biāo)要求。(二)采用高效長壽命光源綜合樓主要采用T8單雙管熒光燈作為主要光源。T8燈管由于其直徑減少,體積減少近一半,熒光粉等有害物質(zhì)耗量也減少,大大有利于環(huán)保。(三)采用高效節(jié)能的照明燈具燈具是除光源外的第二要素,而且是不容易為人們所重視的因素。燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量,滿足環(huán)境和作業(yè)的配光要求,并且不產(chǎn)生眩光和嚴(yán)重的光幕反射。綜合樓在選擇燈具時,除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外,還考慮燈具的效率。(四)采用高效節(jié)能的照明電器附件選用節(jié)能型電感式鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器。提高鎮(zhèn)流器的質(zhì)量,對節(jié)
8、能很有意義。若使用電感鎮(zhèn)流器,則應(yīng)帶電容補(bǔ)償,使每個燈具的功率因數(shù)在0.9以上(五)采用合理的照明控制在綜合樓的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明,采用DDC樓宇自控系統(tǒng)集中控制,并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組控制措施。有天然采光的樓梯間、走道的照明多采用節(jié)能自熄開關(guān)。每個照明開關(guān)所控?zé)艟卟欢唷U彰鲌鏊b設(shè)有兩列或多列燈具時,按下列方式分組控制:所控?zé)袅信c側(cè)窗平行。五、根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝妥匀毁Y源條件,充分利用太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕堋?稍偕茉串a(chǎn)生的熱水量不低于建筑生活熱水消耗量的10%,或可再生能源發(fā)電量不低于建筑用電量的2%。綜合樓設(shè)集中太陽能熱水系統(tǒng),大樓各病房、診室、衛(wèi)生間等
9、所用熱水均采用由太陽能熱水系統(tǒng)供給,大樓不設(shè)電熱水器。在屋面設(shè)太陽能光伏系統(tǒng),整個系統(tǒng)與現(xiàn)在配電系統(tǒng)并網(wǎng),光伏系統(tǒng)發(fā)電量達(dá)到3%。六、建筑通風(fēng)、空調(diào)、照明等設(shè)備自動監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)合理所有的機(jī)電設(shè)備應(yīng)能通過樓宇控制設(shè)備進(jìn)行自動控制并對其手/自動狀態(tài)、運(yùn)行和故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)宜設(shè)置在消防控制室,通過計算機(jī)顯示終端完成對所有機(jī)電設(shè)備的監(jiān)視、操作和管理。七、環(huán)保措施嚴(yán)格選用電磁兼容性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)的電子、電氣設(shè)備,保持對輻射干擾源的防護(hù)間距。采用的WDZ(N)-YJE-0.6/1.0KV、WDZ(N)-BYJ-0.45/0.75KV無鹵低煙阻燃(耐火)型,具有阻燃、無毒、無公害等優(yōu)點,在滿足普通電力電纜性能基礎(chǔ)上,能將電纜燃燒時發(fā)煙量、毒性指數(shù)、pH值測試降到較低。部分消防類干線采用的礦物絕緣電力電纜因結(jié)構(gòu)組成中不含有機(jī)材料,完全無煙無毒,即使將銅融化也不會產(chǎn)生煙霧和毒氣。綜上所述,山東省中醫(yī)院門診病房綜合樓建設(shè)項目在設(shè)計過程中,結(jié)合了國家關(guān)于綠色建筑的政策和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,采用了眾多高效節(jié)能的設(shè)備及產(chǎn)品,滿足了社會對節(jié)能、低碳、環(huán)保等主題的要求。:趙福昌,男,1981.12,漢嘉設(shè)計集團(tuán)股份有限公司山東分公司,工程師。張恒榆,男,1985.03,漢嘉設(shè)計集團(tuán)股份有限公司山東分公司,助理工程師。于文杰,女,1985.07,漢嘉設(shè)計集團(tuán)股份有限公司山東分公司,助理工程師。