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  医院是电耗系统中的用电大户,同时也是对用电要求及其严格的场所,因此配电系统的稳定性、安全性以及节能设计不仅是关乎医院是否能正常运转的关键因素,甚至有可能危及到人身的生命安全。中国智能建筑信息网、《智能建筑电气技术》杂志的记者就医院的电气设计问题对中国中元国际工程公司副总裁、教授级高工、中国建筑节能协会建筑电气与智能化节能专业委员会专家王漪进行了专访。
  
  记者:随着人们生活水平的提高,对安全的重视度也越来越高,医院的电气安全也是大众关注的重点,请您介绍一下目前针对医院的供电设计的概况以及在安全和节能方面的做法。
  
  王漪:目前医院供电多为双路10kV市电,单母线分段。对于手术部、ICU等停电将对患者生命产生重大影响的场所除市电外,也有配置柴油发电机或UPS等自备电源。
  
  在电气安全方面,目前我国对医院电气安全的技术要求已经有了明确的规范,就是等同采纳国际IEC标准的60364-710章节。其中最大的特点就是将医疗场所分为三类。0类场所:不使用医疗电气设备接触部件的医疗场所。1类场所:医疗电气设备接触部件需要与患者体表、体内(除2类医疗场所所述部位以外)接触的医疗场所。2类场所:医疗电气设备接触部件需要与患者体内(指心脏或接近心脏部位)接触以及电源中断危及患者生命的医疗场所。
  
  在节能方面,医院采用热电联供系统,应该是未来能源多级利用的方向。特别是三北地区的医院本身供热的时间长,生活热水需要量大,通过能源的梯级利用,将高品质的热能用于发电,低品质的热能用于采暖,生活热水。在市电出现问题时,利用热能发电,解决一部分的用电,用能源形式上了提高医院用电可靠性、医院电气系统的效率。
  
  记者:配电系统中用到了大量的低压电器,这些电器的合理性和安全性直接关系到整个配电系统的安全,请您介绍一下医院配电系统设计中,低压电器方面的设计情况和应该特别注意的地方?
  
  王漪:在变压器方面:医院中的大型设备较多是由独立的变压器供电,以保证设备瞬时压降不超过设备要求。过去的配电变压器容量较小,一般在800~1000KVA,而大型设备容量有的达到300KVA,设备瞬间电压降很大。设置独立的配电变压器,一方面满足设备要求,也减少对系统其他设备的干扰。现在,大型变压器越来越多的采用到医院的系统中,1600-2500KVA的变压器是医院系统经常使用的容量,在这个大的系统中,大型医疗设备的瞬间启动对系统的影响相对降低很多。节能型变压器的经济负载率日益下移,由原来的65%降低到40%以下。大容量配电变压器,对于配电大型医疗设备的能力有很多提升。不再独立设置医疗设备专用变压器条件已经成熟。
  
  在医用IT系统的容量配置方面:医用IT系统主要用于医疗手术室、ICU、CCU等2类场所。系统主要由以下五部分组成:医用隔离变压器、医用绝缘监视仪、远程报警与显示终端、专用稳压电源、电流互感器。隔离变压器一般设置为单相,IEC标准中确定单台容量不大于10KVA。欧洲大部分国家设定容量不超过8KVA。日本不超过7.5KVA。澳大利亚,新西兰容量不超过4.8KVA。《综合医院建筑设计规范》中将单台容量设置不大于8KVA。
  
  在不同类设备分别设置电源系统方面:目前通常做法在同一个医疗场所一般采用同一个配电系统。按照场所的最高要求来配置,这样系统简单了,但是设备之间有了相互干扰的可能。一些国家特殊的设备通过特殊的插头,插座保证设备的电源的体统。在系统配置上也有明显区别,要求从高到低应在配置医用不接地系统、不间断电源系统、双电源系统、单电源系统。根据场所进行系统设置。
  
  在剩余电流保护器特性方面:医疗场所带有大量电子元件的医疗设备日益增多,电气线路中出现非正弦交流剩余电流也越来越多。目前我们国家市场上通行的都是AC型剩余电流保护器用于交流故障的剩余电流保护,已不能满足医疗场所非正弦交流剩余电流较大的保护要求。因此,国际标准中要求采用A型或B型剩余电流保护器。A型剩余电流保护器增加了直流脉动分量故障电流剩余电流保护。B型剩余电流保护器增加了直流脉动分量故障电流和直流平滑故障电流的剩余电流保护。
  
  记者:照明是医院正常工作必不可少的条件,直接影响医护人员的工作和病患的生活起居,医院对照明的设计都有哪些要求?
  
  王漪:首先,基本要求是:医院需要观察病患的气色,要求光源的显色性比较高,目前医院的照明设计多采用高显色性荧光灯作为普通照明。在病患视野内的通漫反射灯罩减少对病患的眩光。采用超高光效的荧光灯,通过智能控制系统达到节能及方便管理。
  
  其次,在照明光源的色温方面:目前医院通常采用5000~6500K的冷色荧光光源较多,且这个色温区域内的光源光效率较高。在实验室、检验科、手术室、急救室等照度要求高的场所是比较合适的。但在诊室、治疗室、病房等区域患者对环境感受比较强烈的区域还是建议在照采用3000~4000K的偏暖色温的光源。为患者提供温馨的视觉环境。
  
  同时,新规范对场所的应急照明要求有所提高。每个房间均要有至少一盏灯接自应急电源。确保诊室、治疗室、病房等患者所在区域的照明来自不同的电源。
  
  记者:节能设计已经成为建筑设计的发展趋势,医院也是目前的用电大户,在进行医院电气设计时,应如何做好电气能效管理呢?
  
  王漪:第一,按用电设备功能类别进行负荷计算。医院在常规用电设备如电加热,照明,暖通空调,水泵风机等设备可以按照需要系数法进行计算。而大型医疗设备集中的区域可以根二项式法进行计算。
  
  第二,计算负荷中心的二维或三维坐标。通过计算负荷中心的二维或三维坐标,确定变电所供电面积和负荷容量。确定设置各低压变电所的数量及最佳位置。改变目前大多数医院因管理习惯,系统过于集中,变电所容量过大,变压器单台容量过大,造成能耗损失的问题。
  
  第三,划小供电区域的研究。IEC提出装机容量大于2500KVA,供电面积大于2万㎡,设置变电所,值得进一步研究。
  
  第四,选择有载调压节能变压器。从配电系统的生命周期考虑,选择节能变压器,确定电源设备的容量和台数;力争变压器运行平均负荷接近变压器最佳运行负荷。选择有载调压,克服电网夜间电压过高,保护设备,实现节能。
  
  第五,对配电线路的损耗进行研究,减少线路电压降,提高功率因数,减少谐波电流。分别考虑系统运行节能与节约一次投资的关系,寻求平衡点。
  
  第六,按主动电能效率的方式选择电能效率措施。设备选型时考虑最佳用电时间及最低用电价格条件。
  
  第七,划小电能计量单位。通过划分用电区域、设置不同的用电管理系统,提高对建筑电气系统运行的控制。通过时间准则、控制技术准则、测量临界值准则、经济准则、费率准则、惯性准则、基于可再生能源经济准则进行用电管理系统的划分与管理。