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1.建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀
我國(guó)建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用方面顯示出一定的進(jìn)展，但仍存在一些改進(jìn)的空間。醫(yī)院建筑作為高能耗行業(yè)，電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高能源利用效率、降低運(yùn)營(yíng)成本和減少環(huán)境影響至關(guān)重要。目前，我國(guó)在醫(yī)院建筑電氣節(jié)能方面已經(jīng)建立了相關(guān)的《醫(yī)院建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》和《照明設(shè)計(jì)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這些規(guī)范對(duì)醫(yī)院建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工提供了指導(dǎo)和要求。國(guó)家和地方政府也出臺(tái)了一系列支持醫(yī)院電氣節(jié)能的政策和措施，鼓勵(lì)使用高效節(jié)能的照明設(shè)備、推廣智能照明控制系統(tǒng)等。然而，我國(guó)在醫(yī)院建筑電氣節(jié)能方面仍面臨一些挑戰(zhàn)。部分醫(yī)院建筑存在照明設(shè)備老化、設(shè)備運(yùn)行不合理等能源浪費(fèi)現(xiàn)象，導(dǎo)致能耗較高。醫(yī)院電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工中，還有一定的提升空間，需要進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)化人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，提高設(shè)計(jì)水平和施工質(zhì)量。醫(yī)院建筑業(yè)主和管理者對(duì)電氣節(jié)能的重視程度不夠，缺乏長(zhǎng)期的節(jié)能管理和監(jiān)測(cè)機(jī)制。
2.建筑電氣節(jié)能的重要性
建筑電氣節(jié)能有助于減少能源消耗，高效的電氣設(shè)備、照明系統(tǒng)和智能控制技術(shù)能夠顯著降低建筑的能源需求。采用節(jié)能燈具、高效電氣設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)等技術(shù)，可以很大限度地減少電能的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。建筑電氣節(jié)能有助于降低運(yùn)營(yíng)成本，通過(guò)使用高效節(jié)能的電氣設(shè)備和系統(tǒng)，建筑業(yè)主能夠減少用電費(fèi)用和維護(hù)成本。節(jié)能措施的應(yīng)用可以改善建筑的能源利用效率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。建筑電氣節(jié)能對(duì)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的改善至關(guān)重要，設(shè)計(jì)合理的照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)能夠提供舒適的室內(nèi)環(huán)境，并確保室內(nèi)空氣的清新和舒適。節(jié)能措施的應(yīng)用還能減少熱量和光污染，提高室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量。重要的是，建筑電氣節(jié)能符合可持續(xù)發(fā)展的理念。通過(guò)減少能源消耗和溫室氣體排放，電氣節(jié)能可以降低對(duì)環(huán)境的影響，減少碳足跡，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。在全球氣候變化和能源緊缺的背景下，電氣節(jié)能對(duì)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
3.建筑電氣節(jié)能的基本措施
為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑電氣節(jié)能的目標(biāo)，在照明方面，應(yīng)選擇高效節(jié)能的LED燈具(如圖1),并結(jié)合智能照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)光感應(yīng)和時(shí)間控制。在空調(diào)系統(tǒng)方面，采用高效節(jié)能的變頻空調(diào)設(shè)備，并結(jié)合智能溫控系統(tǒng)和*確的空調(diào)區(qū)域劃分，實(shí)現(xiàn)能源的合理利用。應(yīng)選用能效標(biāo)志認(rèn)證的電梯、冷庫(kù)、洗衣機(jī)等電氣設(shè)備，減少不必要的能源浪費(fèi)。安裝智能能源管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析能源消耗情況，為能源調(diào)控提供數(shù)據(jù)支持。充分利用太陽(yáng)能資源，安裝太陽(yáng)能光伏板，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴。
圖 1節(jié)能LED燈具
4.電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用策略
4.1醫(yī)院建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)
合理選擇供電電壓是一項(xiàng)關(guān)鍵策略，根據(jù)功率公式P=UI,較高的供電電壓可以降低電流流量，從而減小線路電阻損耗和電線的傳輸損耗。通過(guò)優(yōu)化供電電壓，可以提高供配電系統(tǒng)的效率，減少能源浪費(fèi)。變配電所的科學(xué)選址也是一項(xiàng)重要措施，合理布置變配電所可以減小電能傳輸?shù)木嚯x，降低電能損耗和線路阻抗，提高供配電系統(tǒng)的效率。將變配電所布置在負(fù)荷中心位置，能夠有效減少配電半徑和低壓配電距離，降低線路損耗和電壓。醫(yī)院建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)還包括優(yōu)化電纜選擇和布線設(shè)計(jì)，采用高效節(jié)能的電纜材料和合理的線路布線方式，減少電能傳輸中的線路損耗和降低電阻。合理選擇導(dǎo)線的截面積和材質(zhì)，以降低電阻和電流密度，提高電能傳輸?shù)男省?/p>
4.2醫(yī)院建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)
在醫(yī)院建筑照明系統(tǒng)中，應(yīng)優(yōu)先選擇高效節(jié)能的LED照明燈具。LED燈具具有較高的光效、較長(zhǎng)的壽命和較低的能耗，相較于傳統(tǒng)照明燈具可實(shí)現(xiàn)較大幅度的節(jié)能效果。還應(yīng)考慮燈具的功率因數(shù)、色溫和色彩還原指數(shù)等參數(shù)，以保證照明效果和舒適度。采用智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，智能照明控制系統(tǒng)結(jié)合光感應(yīng)、時(shí)間控制和人體感應(yīng)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的*準(zhǔn)控制。通過(guò)感應(yīng)器和控制器的配合，可以根據(jù)光照需求和人員活動(dòng)情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度和開(kāi)關(guān)狀態(tài)，避免不必要的能耗。還可以應(yīng)用照明分區(qū)控制和燈光調(diào)光技術(shù)，根據(jù)不同區(qū)域和使用需求，靈活調(diào)整照明亮度，進(jìn)一步節(jié)約能源。定期進(jìn)行照明系統(tǒng)的維護(hù)和管理也是必不可少的，定期清潔燈具和燈罩，保持光線的透明度和亮度；及時(shí)更換損壞的燈具和電路，確保照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行；定期檢查和調(diào)整光照計(jì)劃和照明控制設(shè)備，保證其性能和準(zhǔn)確度。通過(guò)維護(hù)和管理措施的有效實(shí)施，可以提高照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率，降低能耗和維護(hù)成本。
4.3醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)
在設(shè)計(jì)和運(yùn)行醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，醫(yī)院建筑應(yīng)優(yōu)先選用具有較高能效比(EER)和COP的空調(diào)設(shè)備(如圖2)。這些設(shè)備采用先進(jìn)的壓縮機(jī)和熱交換技術(shù)，以減少能源損耗。應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)娜萘看笮。源_�？照{(diào)系統(tǒng)在滿足需求的同時(shí)避免不必要的能耗。采用智能控制技術(shù)優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，通過(guò)使用智能溫度控制器、室內(nèi)外溫度傳感器和人體感應(yīng)器等設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整室內(nèi)溫度，避免過(guò)度制冷或制熱。
還可以利用預(yù)測(cè)控制算法和智能調(diào)度系統(tǒng)，根據(jù)不同時(shí)間段和區(qū)域需求，合理分配和調(diào)整空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行模式和能耗。優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的空氣流通和傳輸效率也是節(jié)能降耗的重要措施，通過(guò)合理設(shè)置空氣供應(yīng)和回風(fēng)口，優(yōu)化送風(fēng)和回風(fēng)路徑，減少空氣泄漏和混合，提高空調(diào)系統(tǒng)的傳輸效率。定期清潔和更換過(guò)濾器，確�？諝饬魍〞惩o(wú)阻，減少空氣阻力和系統(tǒng)能耗。可以考慮應(yīng)用余熱回收技術(shù)，將空調(diào)系統(tǒng)排出的廢熱用于供暖或熱水供應(yīng)，提高能源的綜合利用效率。通過(guò)熱交換器和熱泵等設(shè)備，回收和利用空調(diào)系統(tǒng)的廢熱，減少額外能源消耗，實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約和減排。
圖 2高能效比空調(diào)
4.4諧波治理
諧波產(chǎn)生的原因主要是非線性負(fù)載設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)的影響，其會(huì)導(dǎo)致電壓波形畸變、供電質(zhì)量下降和設(shè)備損耗增加。為了降低諧波對(duì)醫(yī)院電氣系統(tǒng)的影響，減少能耗并提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，采取諧波治理措施是必要的。諧波治理的關(guān)鍵目標(biāo)是限制諧波的生成和傳輸，在醫(yī)院建筑中，可采用諧波濾波器，優(yōu)化設(shè)備選擇和布置，以及科學(xué)選擇中性線截面等策略來(lái)實(shí)現(xiàn)。諧波濾波器通過(guò)濾除諧波成分，改善電壓波形質(zhì)量，減少諧波對(duì)電力系統(tǒng)和設(shè)備的影響。優(yōu)化設(shè)備選擇和布置，如選擇高品質(zhì)的設(shè)備和變壓器，減少諧波傳輸和擴(kuò)散�？茖W(xué)選擇中性線截面有助于降低諧波電流的流動(dòng)，減小諧波對(duì)醫(yī)院電氣系統(tǒng)的影響。
4.5減少電動(dòng)機(jī)電能損耗
減少電動(dòng)機(jī)電能損耗通過(guò)優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的選擇、運(yùn)行和控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，以此提高系統(tǒng)效率。高效率電動(dòng)機(jī)具有較低的功率損耗和較高的功率因數(shù)，能夠在工作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)更高的能源轉(zhuǎn)化效率。通過(guò)挑選符合需求的高效率電動(dòng)機(jī)，可以降低電動(dòng)機(jī)的能耗，并提高系統(tǒng)的整體效率。電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)要注意功率因數(shù)的提升，功率因數(shù)是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的重要參數(shù)，影響著電能的利用效率。通過(guò)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的電壓和頻率優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件，可以提高功率因數(shù)，降低無(wú)功功率的損耗，從而減少電能的浪費(fèi)。采用變頻調(diào)速技術(shù)可以有效降低電動(dòng)機(jī)的能耗，變頻調(diào)速器可以根據(jù)實(shí)際負(fù)荷需求，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率輸出，避免電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于高功率和高負(fù)荷狀態(tài)。如此不僅可以降低能耗，還可以延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的使用壽命。
4.6建立節(jié)能管理控制系統(tǒng)
在醫(yī)院建筑中，建立節(jié)能管理控制系統(tǒng)主要是通過(guò)應(yīng)用智能家居系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)智能家居系統(tǒng)的集成和自動(dòng)化控制功能，可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)院各個(gè)能源相關(guān)設(shè)備的智能調(diào)度和運(yùn)行，以減少能源浪費(fèi)。配備傳感器和結(jié)合反饋機(jī)制，智能系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的環(huán)境條件和人員活動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)*確地能源控制。應(yīng)用先進(jìn)的能源調(diào)度和優(yōu)化算法，智能系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)和調(diào)整能源使用模式，以平衡醫(yī)院的舒適性和能源效益。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，醫(yī)院管理人員可以隨時(shí)隨地訪問(wèn)系統(tǒng)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能源使用情況，實(shí)施相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。
4.7加強(qiáng)計(jì)量和成本的管理
通過(guò)*確計(jì)量能源消耗并采取有效的管理措施，可以為醫(yī)院提供準(zhǔn)確的成本核算和能源消耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和成本的有效控制。建立科學(xué)合理的能源計(jì)量系統(tǒng)是加強(qiáng)計(jì)量管理的基礎(chǔ)，醫(yī)院建筑涉及電力、熱能、冷能等多個(gè)能源領(lǐng)域，要確保各方面的能源消耗得到準(zhǔn)確計(jì)量。通過(guò)安裝智能電能表、熱量表和水表等計(jì)量設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄能源的使用情況，提供準(zhǔn)確的能源數(shù)據(jù)。利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理和分析技術(shù)，對(duì)能源消耗進(jìn)行有效管理。通過(guò)建立能源管理信息系統(tǒng)，將能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理和分析，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能源使用情況、發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以識(shí)別能源消耗的瓶頸和潛在的節(jié)能機(jī)會(huì)，并制定相應(yīng)的能源管理策略。加強(qiáng)成本管理也是提高電氣節(jié)能效果的重要措施之一，醫(yī)院作為一個(gè)綜合性機(jī)構(gòu)，需要對(duì)能源消耗和相關(guān)成本進(jìn)行綜合管理。通過(guò)建立成本核算體系，準(zhǔn)確計(jì)算和監(jiān)控能源消耗所帶來(lái)的成本，可以識(shí)別成本的組成部分和變化趨勢(shì)，為管理決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。通過(guò)*細(xì)化的成本管理，醫(yī)院可以更好地控制能源成本，優(yōu)化資源配置，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。
5.AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺(tái)
5.1平臺(tái)概述
AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺(tái)充分結(jié)合《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》等行業(yè)規(guī)范、根據(jù)醫(yī)院用戶需求以及能源管理部門要求，采集分析能源、能耗、能效數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)以電能質(zhì)量、智慧用電相關(guān)指標(biāo)以及其他用能指標(biāo)，并與國(guó)家能源政策與用能模式改革結(jié)合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進(jìn)行能源供應(yīng)系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實(shí)時(shí)掌握醫(yī)院的能耗情況，為醫(yī)院能源信息化建設(shè)和節(jié)能管理提供了良好的技術(shù)平臺(tái)。
5.2平臺(tái)組成
安科瑞醫(yī)院能源管理系統(tǒng)建立基于云平臺(tái)的“監(jiān)、控、維”一體化的能源管理系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)分析、異常預(yù)警、運(yùn)維派單、系統(tǒng)架構(gòu)和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，幫助醫(yī)院后勤管理部門了解醫(yī)院能源運(yùn)行情況，關(guān)注消防和電氣安全，及時(shí)預(yù)警異常情況，提高運(yùn)維效率。它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所運(yùn)維云平臺(tái)，配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能耗管理系統(tǒng)，智能照明控制系統(tǒng)，智慧消防平臺(tái)，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，防火門監(jiān)控系統(tǒng)，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，充電樁管理系統(tǒng)，電能質(zhì)量治理解決方案，醫(yī)療隔離電源解決方案。
參考文獻(xiàn)
[1]李飛，萬(wàn)能文，王建軍，等.醫(yī)院建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用分析[J].城市建筑空
間，2022,29(S2):212-213.
[2]王作舟.醫(yī)院建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用探討[J].綠色環(huán)保建材，2021(12):77-78.
[3]魏云輝.節(jié)能環(huán)保電氣新技術(shù)在現(xiàn)代化大型建筑中的應(yīng)用[J].皮革制作與環(huán)�？萍�，2021,2(8):142-143.
[4]施宇光.電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用微析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2020(30):155-156.
[5]吳鯉娜.電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用.
[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)選型手冊(cè)2021.10版.
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