现代医院节能设计

pecial Featur现代医院节能设计总后建国设计研究院王厚喇By Wang HougangEnergy Saving Design in a Modern Hospital■综會医腕门诊疆大,人员流动性强.功彪分区多管理复建筑是所有建筑中使用功能最为复杂、安全性要求最杂,能耗高,从医院建设前用规划和方案设计时就采用节能设计,高的建筑之一。医疗环境质量的提高,势必增加医院刚降低医院蝶耗,方便理,节约运行成本起到事半功烟的效果,的运营能耗,为降低运营成本,已建成医院需在运行统中分析系统节能设计的播和产品的选用,并对节能效果进行了管理和节能改造上下功夫,新建医院期需进行环保节能设计。主要包括:墙体保温、门窗保温、采暖通关键词综合医院系统特点节能设计风系统、电气系统节能等。Abstract There are a lot of patients at clinic of a polyclinicand墙体保温、「窗保温是医院节能的关键,国家县also more different function departments in this area, so man-agement is complex and also energy exhaustion is huge in the有相关规范要求及施工图审查程序,一般做的较好area. It is important at beginning of designing for energy saving本文主要探讨采暖通风、给排水及电气专业的节能设running cost is lower. This article analyzes the characteristics of医院建筑与其他建筑相比具有明显的特点,大型polyclinic in cnergy saving, the selecting equipment and meth-综合医院为一类建筑,建筑规模庞大,一般为建筑群ods in air conditioner,; electric, and also including the effect其个体建筑包括:门诊医技楼、病房楼(外科楼、内analysis科楼、传染病房)、附属楼(办公、营养厨房、变配电Key words synthetical hospital system characteristics.save en室,、锅炉房)等。由于使用功能的不同,造就了各建cry design筑、各系统运行管理的不同。综合医院其日常能耗中电力消耗最大,主要用于照明、空调和通风、电梯、给前言水等设备。其次,医院还以燃气、重油(煤)等作为随若人们财富的积累,生活水平不断提高,对健主要能源,用于供应蒸汽热水,消毒,洗涤,厨房康愈来愈重视。人们在生病时不但要求有好的医生和以及冬季供暖等。好的治疗,也要求有好的医疗环境。国家投入巨资进医院设计主要节能措施行医院的建设和改造。伴随医疗改革的推进,医院面1给排水系统临着激烈的竞争。医院除了提高诊治水平和医德医风生活水泵、热水泵采用变频调速技术,根据同外,还需提高医疗环境的硬件水平。在舒适的就医环台叶片泵,当转速n变化时,其性能参数将按下式(比境下,采用先进的医疗技术和仪器设备给患者提供良例中国煤化工好的医疗服务。CNMHG现代医院建设对建筑装潢、温湿度控制、空气洁YHs净度、环境安全和信息自动化等都有很高要求,医院(Q-流量,H-扬程,P泵的轴功率,n-水泵转速)28:cme王厚刚高级工程师全国智能建筑技术情报网理事中国照明学会室内专业委员会委员中国卫生经济学会医疗卫生建筑专业委员会建筑电气专业分会委员,1986年7月毕业于重庆建筑工程学院机电系工业电气自动化专业,现在总后建筑设计研究院从事理筑电气设计,曾参与过多项大型军事工程及北京鸡安大殿工程、东方电子科研办公楼.新建大连市传录病医院等地方项目的电气设计,有11项工程获军队优秀工程设计一.二.三得出,流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比,诊室和病房楼空调一般采用盘管加新风系统,确保足轴功率与转速的立方成正比。因此,通过控制电机转够的新风量,温度就地调节。空调系统一般采用下列速来实现水泵流量调节可以大幅度降低水泵轴功率,方式节能。从而节能。水泵一且选定,其电机的定子绕组极对数21选用高能源效率设备与电动机的转差率是固定的。所以通过改变供电电源由于用户所需冷量随着室外环境温度及用户终端的频率来改变电机的转速实现管网流量调节。能有效需求不断变化选择冷冻水主机时,要根据冷量最大节省能源。最小值合理确定冷冻机的型号规格和台数,以便控制2空调系统系统根据冷负荷的大小自动调整主机的开启和运行避免制冷量过剩。空调用电量占医院总用电量的50%以上,所以空22循环系统变频调节技术调通风节能非常重要,医院作为特殊行业,其服务对冷冻水循环泵、冷却水循环泵、冷区塔风扇占空象较为特殊,例如门诊楼人员流动性非常大,造就环调系统耗电量的25-30%,目前大多数中央空调循环境差异性大,就诊高峰时,忠者及其家属多,人员密水系统的冷冻泵和冷却泵转速都是不可调节的,只要集,空气质量下降,环境温度升高。就诊低峰时,患空调系统运行,无论冷负荷大小、季节如何,冷冻循者少,再者,如空调温度的设定,有些病患特别怕冷环泵和冷却循环泵都是以额定转速运行,当冷负荷较有些特别怕热,很难有一个共同标准,所以医院空调小时容易造成冷冻循环水水温度过低,使冷冻机制冷的舒适性控制要求很高,其环保节能控制难度很大,效率降低。目前具有建筑设备监控的制冷系统只是通这就要求采暖通风专业合理设置每个空调系统的负荷过阀门大小控制循环水流量,流量减少时管路内阻增区域,每个系统调节面积不宜过大,动态设置运行参大,根据水泵调速管网特性曲线,如下图所示。数,以便灵活控制挂号处、取药处、交费处、候诊处等场所人员密集,空调新风系统应有足够的新风量,在就诊高峰期,宜加大新风量,当门诊量减少后,可减少新风量,以便节约能源。下班后可以关掉此处的空调。急诊部,一天24小时应诊,其空调也应24小时开。白天上班时各科室都有门诊,相对来说急诊量不大,当在节假日和普通门诊下班后急诊量就会增加中国煤化工这时的空调新风量就应增加。手术室对温度湿度及洁CNMHGR净度都有很高的要求。手术室空调系统的设置可靠性Q一在量,扬程,R一管网内用,m水泵转速放在首位,在确保室内指标要求前提下进行节能管理智能继电气技水分析管网运行工况:采用阀门调节流量,当流量铜损较低,同时留有足够的发展容量。当负荷率超过由Q到Q减少时,管网内阻由R升高至R,扬程由80%时变压器的铜损增加,运行将不经济。当设备容H升高至H采用变频调速控制流量时,当流量由Q量较大、经济技术合理、运行安全可靠时,叮选用到Q减少时,管网内阻不变,扬程由H降低至Hy,得1600kVA或2000kVA的变压器,因为大容量变压器的出△P=Pn-P(2QH2HKn由于H→>H1△P为相比空载、负载损耗均低于同等容量的数台容量较小变压变频调速阀门调节时系统浪费掉的功率。所以变频调器的空载、负载损耗之和。对于季节性较强的负荷可速节能效果显著。冷冻水泵、冷却水泵采用变频调速考虑设置专用变压器,必要时可切除季节性变压器。控制,能有15-25%的节能。由于风机与水泵的特性假定变压器的年平均负载系数为0.6,以800kVA干式曲线一致,所以条件许可空调箱电机也可采用变频调变压器为例,SCBH8非晶合金干式变压器损耗为速机组。703W,SCBI0硅钢干式变压器压器损耗为553W23空调余热回收技术由于变压器为全年24h不间断运行,两者相比前者充分利用热交换原理.将空调的余热(冷凝热)进年节约电能为12947kWh。按0.6元/度计算一年就节行回收,生产50~60℃热水,供病房、医护人员浴室约经费7768元,按变压器有效寿命为30年计算,共等使用。由于部分余热回收利用,从而降低了冷凝器能节电38万度电,不考虑利率及调价等因素,变压器温度。制冷机组的制冷效率将提高5-10%。主机效率寿命期内可节约经费23万余元。节能效果非常明显提高后,不仅节省主机的耗电量.同时也减少主机的32提高供电系统功率因数(加装电容器,增设自动功故障率,延长了主机的使用寿命率因数调整器),一般综合医院为高压用户,其功率因排风系统热量回收,利用排风对新风进行热量交数应达到09以上,可按0.95设计。对于大功率负载换,减少排风系统的冷(热)量排出.提高新风的冷如:冷冻机组、循环泵组等感性负载,当离变配电室(热)量,避免系统能量外泄。较远时可采用无功功率就地补偿措施。因为功率因数2.4设备安装较低时,为保证用电设备输出规定的有功功率,在电安装位置选择一般容易忽视。冷却塔,宜设在噪压固定前提下势必增大系统供电电流,这需增大变配声对居民楼影响小,阳光不宜直晒的通风场所,避免电装置的规格.相应初期投资增大,同时供配电系统冷却系统吸收太阳能。以便提高冷却塔的换热效率。中线路损耗(△P=FR)增大。根据水泵特性曲线,冷却塔不宣设在过高处,水泵扬33增设电能监视控制系统,为了提高变电站的安全性程越大,管网内阻越大,需嫛的电机轴功率越高,越和可靠性,增强变电站的管理科学性和先进性,使变不利于节能。电站内的高低压供配电设备实现智能化管理,设计可2.5自动控制系统。采用计算机智能化监控系统。该装置具有保护,测量中央空调设置自动控制系统,系统根据日历及时计量和监视功能。利用实时监测计量的数据形成设备钟按预设条件自动开关机,随环境参数和用户需求合耗能数据库,定期对数据库进行分析,研判各用电设理设置运行参数。避免机组非需运行和冷量过剩。备的耗电曲线,对能耗变化较大和高耗能设备进行分3电力系统析以便采取必要的节能措施。从而达到设备能耗有效3.1变配电所应接近负荷中心或大容量设备处,根据建管理。筑规模和负荷大小确定是否设置分变配电所,当低压4照明系统节能设计供电半径超过200m时,应设置分变配电所,这样可减41高效率灯具少低压电缆(有色金属)用量,减少低压线损,降低选择高效照明灯具与高效光源合理配套使用,在系统运行费用。在变压器选择上,要考虑变压器有效满足照明要求的情况下,可以有效节约照明用电。目寿命为20-40年,虽然其效率高、损耗小,但它是长前市场上的光源分两大类:传统光源(如:T8荧光灯期不间断运行的,其寿命期内能量损耗的累计量是非白中国煤化工交低,寿命短。新型常大的,所以应根据变压器的寿命,按初期投资、安光CNMHG冷阴极灯或LED装维护费和能量损耗费用综合考虑变压器容量。从经灯具元双率简、唧区。使用高效发光光源代济运行考虑,变压器负荷率宜为50~70%,此时变压器替原有的低效光源,在节电的同时提高照度、显色度改善照明环境。控制常用:路创( LUTRON).邦奇( Dynalite)、奇胜T5高频荧光灯具有光效高、显色性好、光衰很小、(CBus)、ABB(i-bus)爱默尔( MRENG)等智能照寿命特长、无频闪等使用特点,生产过程省电、省材明控制系统。控制系统根据环境条件和使用要求控制料、注汞量少、环境污染小,是“绿色照明”节能新灯具的开关和照度调整。如有外窗的房间采用室外光产品。其寿命是T8灯管的2倍以上,寿命长灯管更换控开关控制灯具的开关,公共区域深夜时段降低照度次数就少了,不仅降低了维修费用,同时也减少了废配合照度调整开灯具数量。楼梯间采用声光控开关控弃灯管的总量,有利于环境保护。下面就T5-28W与制,配电间、茶水间及污衣间等人员使用率不高之场T8-36W的性能作一比较,T5-28W光效110Lm/W)光所,采用红外线控制。停车场照明利用时段或红外线通量3107显色指数Ra85寿命3000小时。T8-36W控制等。光效93(LmW)光通量3350显色指数Ra85寿命150005锅炉系统小时,T836W一套双灯管(灯管+电感镇流器)的功51选用高效率锅炉。率为(36W+8W)×2=88,用T5代替(荧光灯2支52加强冷凝水回收及采用热泵热水系统井配合季节调+1拖2电子镇流器)只需28W×2+6W=62W,节电整储水槽设定温度。26W,以365天/年,日照明时间10小时,每套灯具53蒸气量使用不大可采用小型贯流式热水锅炉供应热年节电:96kWh。综合医院按1500套双灯管计算,T5水。综合医院的节能设计,包括系统设计和产品选择灯具比采用T8灯具,照明年节电在14万度。一般情两方面,在设计时,合理确定通风空调系统、照明系况下,诊室、检验化验室、病房、手术室等处采用T5统并采取有效的控制方式既能达到节能目的又不至于灯具。增加工程投资,精湛的系统设计有时可节约投资。对紧凑节能灯,利用色温相当的紧凑节能灯代替磨于变频调速技术、节能灯等节能产品的选用会增加工砂灯泡或白炽灯泡在照度不降低的前提下,节电60%程投资,但一般节能投资的回收期在45年,像T5管以上,且寿命提高6至8倍。荧光灯的回收期只有1-2年,节能产品除了节约能源LED灯,其消耗能量较同光效的白炽灯减少80%,减少运行费用外,还可以增加设备的使用寿命,提高响应时间快-为纳秒级,寿命长…可稳定运行10万小建筑物的使用品质。节能设计在技术和产品上都成熟时。无有害金属汞-不会对环境造成污染。近年来LED可靠,面临的问题是在眼前利益的驱动下,由于初期灯发屐较快,现商用LED灯光通量可达50mw,实验投资的增加,人们在节能的认识上缺乏足够的重视、室可100mw。LED可逐渐取代白炽灯,随着生产成节能法律法规尚不够完善,缺乏有效的奖励机制和市本的降低和性能的提高,其应用将越来越广。场机制,节能设计和节能改造得不到广泛执行。建筑4.2照明控制节能,对保护环境、建设节约型社会,实现可持续发除采用高效节能光源和灯具节能外,也可采用照展是功在当代利在千秋的事情,必将得到政府和社会明控制节能,控制一般分传统控制和智能控制,智能各界的重视。旧下期预告《数据中心机房系统设计》专辑《智能建筑电气技术》杂志将于2007年2月(2007年第1期)隆重推出《数据中心机房系统设计》专辑该专辑将对2006年10月27日在中国建筑设计研究院召开的“数中国煤化工肉春进行详细报道,并特约业内权威专家为本专辑撰稿。该专辑专业性强一该系统的计上可以是一种引导,对生产厂商的产品也是一次极好的宣传CNMHG智能建国电气技术