电气设计在山东省中医院门诊病房综合楼的应用
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摘 要: 山东省中医院门诊病房综合楼是山东省中医院精心打造的一个绿色医疗建筑项目，在设计阶段就定位于绿色医疗建筑。依据《绿色建筑评价标准》的要求，从建筑场地、环境噪声、照明功率、产品选型等方面阐述了绿色建筑电气设计在山东省中医院门诊病房综合楼的应用。
关键词：绿色建筑 电气设计 供配电系统 可再生能源 智能化系统
Abstract:According to the requirements of “Green Building Evaluation Standard”,simply describes the electrical design of green building in outpatient ward building of Shandong TCM hospital.
Key words: Green buildingPower supply and distribution system Measurement
Renewable energyIntelligent system
山东省中医院门诊病房综合楼，主要功能为门诊、医技、病房、手术及配套辅助服务设施。地下1层，地上14层，局部机房层。建筑面积50300m2，建筑高度59m。建筑为一类高层，耐火等级为一级，楼面均为现浇板，结构形式为框剪，基础形式为筏基。
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。
山东省中医院门诊病房综合楼是山东省中医院精心打造的一个绿色医疗建筑项目。在设计阶段就定位于绿色医疗建筑，严格按照《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006的规定进行设计。绿色建筑电气设计在山东省中医院门诊病房综合楼项目中的应用主要体现在以下几方面――
一、建筑场地安全范围内无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源
综合楼在地下一层设变配电室，变配电室上下及四周贴邻部位均为人员常驻场所，且变配电室室内墙、地、顶板面均做防辐射处理措施。变配电室内设无管网气体灭火及火灾自动报警装置。综合楼的供氧机房设在综合楼外面，与本建筑保持足够的安全距离。
二、场地环境噪声符合现行国家标准《声环境质量标准》的规定
《声环境质量标准》GB3096-2008规定了五类声环境功能区的环境噪声限值及测量方法。对于综合楼需要保持安静的区域，应满足1类环境功能区的要求：昼间55dB，夜间45 dB。柴油发电机房、空调机组、水泵运行的噪声符合环境噪声等效声级限值的要求，排烟井均排烟至屋顶，水泵安装基础均设减震措施。
三、不采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源
综合楼在采暖和制冷的方案制定时避免采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源，而是采用VRV多联机进行采暖及空气调节。
四、避免选用淘汰产品及设备
综合楼在设计阶段避免选用淘汰产品及设备，电气淘汰产品目录查阅国家经贸委的《淘汰落后生产、工艺和产品的目录》。除避免选用淘汰产品外，选用的电气设备、器件和线路还需满足产品制造标准中的节能指标要求。
五、使用节能型变压器
（一）本综合楼选择用SC(B)10节能型变压器，正确选择变压器的变压比和电压分接头
（二）合理选择变压器的容量和台数
选择变压器容量和台数时，根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效区。本综合楼选择4台1250KVA干式变压器，变压器负载率保持在70%~80%左右，其中两台专供空调等季节性负荷，在不用空调的季节可以停掉变压器。
（三）加强运行管理，实现变压器经济运行
在综合楼负荷变化的情况下，如投运变压器台数和容量不变，其负载率和运行效率都将发生变化，使其超出经济运行范围，因此要及时投入或切除部分变压器，防止变压器轻载或空载运行。
六、设计高效节能的供配电系统
（一）供配电系统线损率
从电网到综合楼的电能，经一次或二次降压后，经高、低压线路送到地下一层变配电室，构成综合楼的供配电系统。电能在变压输送过程中造成损耗，这部分损耗称线变损或简称电损，综合楼在设计上满足《评价企业合理用电技术导则》 GB/T3485中规定线损率要求：一次变压不得超过3.5%；二次变压不得超过5.5%；三次变压不得超过7%。
（二）供配电系统节能的主要环节
1.合理设计供配电系统
根据综合楼的负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压，进户选择10KV电压，供配电系统简单可靠，同一电压供电系统配电级数不超过三级。
综合楼变配电室、各层配电小间位置靠近负荷中心，缩短供电半径，减少线路损失。
配电系统注意减少供电电压偏差、降低三相低压配电系统的不对称度、单相负荷尽量均匀平衡到三相负荷中，以减少电压损失。
降低系统阻抗。合理选用导线材质和截面，当供电距离较远时计算至用电末端的电压降进而采取提高导体截面等措施弥补。
对部分大面积长时间照明场所按经济电流密度合理选择导线截面。
2.提高功率因数减少电能损耗
提高变压器二次侧的功率因数，可使总的负荷电流减少，从而减少变压器的铜损。提高了功率因数，减少了无功电流，相应减少了线路及变压器的电流，从而减少了电压降。另外在基建时提高了功率因数，减少了电源线路的截面及变压器的容量，节约设备投资。
提高功率因数的措施：减少供用电设备的无功消耗，提高自然功率因数；
用静电电容器进行无功补偿：按全国供用电规则规定，高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，在当地供电局规定的电网高峰负荷时功率因数应不低于0.9。
七、各房间和场所的照明功率密度值不高于现行国家标准规定的现行值
各房间或场所的照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034-2004规定的现行值，见表1。
八、建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标满足现行国家标准
（一）综合楼各室内照度见上表、眩光值、显色指数等指标也要满足上述国标要求
（二）采用高效长寿命光源
综合楼主要采用T8单双管荧光灯作为主要光源。T8灯管由于其直径减少，体积减少近一半，荧光粉等有害物质耗量也减少，大大有利于环保。
（三）采用高效节能的照明灯具
灯具是除光源外的第二要素，而且是不容易为人们所重视的因素。灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。综合楼在选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还考虑灯具的效率。设计对于高光效灯具的基本要求如下：
1.灯具效率要满足《建筑照明设计标准》GB50034-2004的要求。
2.较高的光通维持率。
3.配光合理、品种齐全，以适应不同体形的空间，不同使用要求(照度、均匀度、眩光限制等)的场所的需要。
4.与新型高效光源配套、系列较完整。
（四）采用高效节能的照明电器附件
选用节能型电感式镇流器和电子镇流器。提高镇流器的质量，对节能很有意义。若使用电感镇流器，则应带电容补偿，使每个灯具的功率因数在0.9以上。
（五）采用合理的照明控制
在综合楼的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，采用DDC楼宇自控系统集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施。有天然采光的楼梯间、走道的照明多采用节能自熄开关。每个照明开关所控灯具不多。照明场所装设有两列或多列灯具时，按下列方式分组控制：所控灯列与侧窗平行。
九、冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量
综合楼各科室及公共用电、用冷、用热均设智能计量表进行远传管理，有功电度表准确度等级不低于1.0级，所配电流互感器不低于0.5级。
十、根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能等可再生能源
可再生能源产生的热水量不低于建筑生活热水消耗量的10%，或可再生能源发电量不低于建筑用电量的2%。
综合楼设集中太阳能热水系统，大楼各病房、诊室、卫生间等所用热水均采用由太阳能热水系统供给，大楼不设电热水器。在屋面设太阳能光伏系统，整个系统与现在配电系统并网，光伏系统发电量达到3%。
十一、设备、管道的设置便于维修、改造和更换
综合楼在各层设强电间、弱电间各一个，所有电气主竖向管线、桥架均在强弱电间敷设。水平向在吊顶内敷设，与设备管线保持合适距离，并在相关位置预留检修口。
十二、建筑智能化系统定位合理，信息网络系统功能完善
综合楼设置技术先进、经济合理、实用可靠的智能化系统，用以增强综合楼的科技功能和提升建筑物的应用价值且具有可扩性、开放性和灵活性。具体有：紧急广播和公共广播系统、安全防范系统、停车场管理系统、IC卡系统、综合布线系统、卫星电视与有线电视系统、电话程控交换机、计算机网络设备、综合医疗信息管理的软件与硬件、触摸屏信息查询系统、医用对讲系统、视频示教系统等。
信息系统的具体构成。
十三、建筑通风、空调、照明等设备自动监控系统技术合理，系统高效运营
（一）综合楼内的建筑设备（除消防设备外）按照集中管理分散控制的原则，采用楼宇自动化控制设备对其进行监视、控制和维护
（二）楼宇自动化系统的设置充分考虑以节能、管理操作方便和节省人力为主要目的
（三）设计对综合楼内的系统进行监视和控制
1.冷源系统及热源系统；
2.空调系统及送排风系统；
3.大楼内、外公共场所的照明系统（如：对内部的公共走廊、外部的标志照明、立面照明、路灯照明及庭院照明等）；
4.电力系统（高低压变配电）；
5.给排水系统；
6.医疗用气系统（氧气、真空吸引、压缩空气、笑气、氮气等）；
7.电梯设备。
（四）各机电系统的监控原则
所有的机电设备应能通过楼宇控制设备进行自动控制并对其手/自动状态、运行和故障状态进行监视。建筑设备监控系统的主机宜设置在消防控制室，通过计算机显示终端完成对所有机电设备的监视、操作和管理。
十四、病房家庭化
病房家庭化是为了提高治疗效果，增加病员的亲切感，产生“宾至如归”的感觉。在极其有限的空间内，实现家庭化，我们在设计省中医综合楼时，连普通病房都设在空调、卫生间、电视、电话、宽带网络接口；每位病员床头均安装有设备带，内设有中心供氧、吸引，对讲和台灯及其电灯开关；每个病房内还设计了可调节的公共背景音乐系统；高级病房及危重病房设备更多。
十五、环保措施
（一） 所有变压器均采用低噪声变压器
(二)优化电磁环境
严格选用电磁兼容性能符合国家标准的电子、电气设备，保持对辐射干扰源的防护间距。
（三）治疗室、病房内采用棱晶面的格栅灯，减少眩光对卧床患者造成的不适
（四）大楼电缆和电线
采用的WDZ（N）-YJE-0.6/1.0KV、WDZ（N）-BYJ-0.45/0.75KV无卤低烟阻燃（耐火）型，具有阻燃、无毒、无公害等优点，在满足普通电力电缆性能基础上，能将电缆燃烧时发烟量、毒性指数、pH值测试降到较低。部分消防类干线采用的矿物绝缘电力电缆因结构组成中不含有机材料，完全无烟无毒，即使将铜融化也不会产生烟雾和毒气。
十六、结束语
综上所述，山东省中医院门诊病房综合楼建设项目在设计过程中，结合了国家关于绿色建筑的政策和标准、规范，采用了众多高效节能的设备及产品，满足了社会对节能、低碳、环保等主题的要求。