医院建筑电气设备选型与节能研究

李殊吏 孙媛媛通讯作者 刘义安

瑞森新建筑有限公司 山东省 济南市 250000

摘要：现如今，医疗服务质量逐渐提升，医院的规模也不断扩大，无论是建筑设备数量，还是人员数量，都在大幅度地增长，导致医院电气设备消耗的能源量不断提高，不利于能源保护理念的践行。在这种情形下，需要医院完善电气能源管理，采用科学的方法，合理设计节能方案，为节约资源做出贡献。通过分析医疗场所的电气类别和级别划分，阐述了医院的供电需求，重点分析了医院电气设备的选型和节能方案，为后续研究提供一定的理论基础。

关键词：医院电气设备；选型与节能

引言

现阶段，我国的发展进入了数字化转型阶段。计算机网络技术、通信网络技术、自动化控制技术也在不断地发展。在工业生产、制造等与电气设备，电气装置相关的领域，自动化的控制技术，应用非常广泛。其中，PLC技术是应用最广泛的技术类型，通常应用在医院、工厂、矿场等工程项目的电气设备自动化控制中，可以有效地提高相关产业的生产、运行效率，同时，带来了可观的经济效益。医院，是人类生活中不可缺少的运行项目，因此，医院的人员相对较为密集，这就要求医院的电气设备或其他设备系统，具有集成性、可控性以及稳定性，才能保证医院整体运营以及发展的安全性与可靠性。现如今，在科技迅速发展的时代环境下，医院里的相关设备的种类与数量逐渐增加，因此，对大量的电气设备的集成化的监测与控制，是现阶段医院运营的基本要求。

1、医疗场所电气类别与级别划分

按照《医疗建筑电气设计规范》JGJ312-2013标准，可将医用场地分成0类、1类和2类。主要是根据医疗场所具体作用来决定。在场地划分当中0类医院场地其对用电的稳定性和可靠性要求都是最低的，除l类为将接触部件直接触及人身体以外和除2类以外，接触部件将侵入身体的其他部分，2类为将接触部件用于诸如心内诊疗室、手术室以及断电(故障)将危及生命的重要治疗的医疗场所，比如手术室、ICU等。供电电源的恢复时间也需要被重视，不与医疗电气设备接触的0类场所来说，无须设置UPS；对接触患者但断电不会造成生命危害的1类场所而言，供电恢复时间为15s；对断电会影响生命安全的2类场所，需要在0.5s内恢复供电，以保障患者的人身安全。正确掌握医院场所中的用电类型与等级划分、充分考虑到各个科室的需求、合理划分医疗场所，才能提高供电的可靠性与安全性，这也是在医院建设电气设计中较为关键的技术要求与难点。

2、医院建筑电气设备的选型分析

2.1、合理选择高低压配电柜

大部分情形下，低压配电柜可以分为两种，一种为抽屉式低压配电柜，还有一种为固定式低压配电柜。在设计过程中，发现不同的抽屉是独立和隔离的个体，在操作和控制回路阶段，具有明确的操作过程，通过应用机械连锁或者使用操作手柄就能够准确地进行抽屉移位和连接，抽屉式配电柜具有操作简便的特点。如果将配电柜的断路器闭合，内部的机械联锁装置将会发出禁止指令，任何抽屉都不会移出，使电气设备操作中安全性得到提升。如果在电路系统中出现很多回路系统，控制柜排列非常复杂，同时安装的空间巨大，没有对手柄进行正确安装，则抽屉很难移出[3]。固定式低压配电柜也具有操作简便的特点，出现故障的概率很低，检查工作也不会过于复杂，在运行过程中，想要提升其安全性，就需要合理选择电气元件。手术室是医院建筑中最重要的科室之一，具有非常显著的使用功能，其供电电源还需要配备柴油发动电机组，负责电能供给，电源的切换操作要在手术室的配电室内完成。急诊室的供电电源与手术室一致，因此在供电期间，需要采用与手术室相同的供电方法。放射科能进行X光线检查和CT检查，是重要的医疗场所，因此，在电源供给中，需要由医院配电所单独引出专用回路，避免被其他因素干扰，而且要分别设置电源。办公室在用电阶段，可以采用树干式的方法，通过利用电气竖井，将电能配送到不同的配电箱内，然后由配电箱为所有用电设备供电。

根据目前情形，很多大型医院在电气设计阶段，主要选择型号为KYN38-12的电气设备，其主要特征为可避免误入带电隔离室和接地开关在闭合状态下关合断路器，同时也不会出现分合断路器失误操作等情况。在选型过程中，上述特征都是基础标准，同时也是电气设备正常运行的重要保证。除此之外，从高压配电柜的角度分析，每一路都需要有专用的电压仪表和电流仪表等设备。上述操作方式可使操作更为简便，大多数情形下，高压配电柜需要采用金属封闭结构，避免在常规使用阶段发生断裂和变形等状况。分析材料质量可以发现，工作人员需要定期对材料进行防锈处理，采用的处理方式是静电喷涂。

2.2、合理选择变压器

在医院的电力消耗中，大约有45%~55%的空气调节，30%的电力和医疗用电。而医院变压器的额定容量通常在65~75VA/m2之间，最好的工作负荷应该是70%。由于医院是一级用电单位，所以在医院里一般都会配备2个以上的变压器，以保证在一个变压器发生故障时，另外一个变压器仍然可以工作，从而保证医院的电力供应。就医院而言，因为X光机、CT、ECT、核磁共振等医疗器械数量庞大，需要配备专门的变压器。在选用变压器时，应综合考虑噪声、维护、节能、环保等因素，选用干式变压器是最好的。

2.3、合理选择供电系统

现阶段医院得到充分发展，因此需要更多的电气设备，大部分医院需要使用中央空调系统以及医疗仪器设备，这导致医院整体用电量逐渐增大，从而对医院安全性和可靠性提出更高的要求。在上述前提下，若要提供给医院良好的供电系统，就要重点分析医院的复合性，以国家制定的标准为基础。如果医院建筑属于层数较高的建筑，建筑中包含婴儿室、急诊室和手术室等，需要确认一级负荷供电，如果没有一级负荷场所，则需要选择二级负荷供电。在选择供电电源期间，需要选择符合标准要求的供电系统，要结合医院的不同等级进行选择。如果医院属于三级甲等医院，可以采用两路10kV电缆专线供电，比较重要的设备可以采用不间断电源供电。

3、医院建筑电气设备节能思路分析

3.1、合理设计电气设备自动化控制体系

PCL是一种控制器，具有可编程性、逻辑性与可控制性。凭借其系统中的逻辑扫描技术、顺序控制技术以及自带的内部存储技术等程序结构，广泛地应用在许多产业的设备自动化控制中。医院，作为基础的民生机构，其自动化水平直接决定了医院整体的运行效率。尤其在手术的过程中，许多设备的运行不能受到任何的干扰，因此，电气设备要具有严格的、规范的控制，才能保证设备的高效、稳定运行。由于医院经营的特殊性，运行过程中包括多种类，多模块的电气设备，是有一种多样化、复杂化的多线路控制的结构。为了实现医院电气设备的一体化、自动化控制，将电气设备的运行特征应用在PCL系统当中。基于此，设计医院电气设备，一体化、自动化控制体系，为电气设备的监测与控制，奠定了良好的结构基础，自动化控制的框架体系结构。

3.2、加大绿色能源的利用

在医院建筑电气设备的节能设计中，应加大对绿色能源的使用，如太阳能，从而达到减少医院能耗的目的。医院可以利用医院花园、空地屋顶来安装太阳能集热板，并与医院现有的空气源热泵系统相匹配，利用太阳能将室内的热水加热至一定的温度，再通过开动空气源热泵来持续加热，直至达到工作温度。这样既可以降低医院的能源消耗，又可以增加医院的经济价值，还可以从某种意义上起到环保的作用。

结束语

总而言之，对于医院建筑电气设备的选型还要与医院建筑的设计方相互沟通，因为电气设备的选型和招标购置是以电气设计的元件型号和参数为依据，同时电气元件选型决定医院招标购置的经济成本。通过双方沟通，医院在长期发展和建设过程中总结许多实际经验，设计方可以借鉴，同时设计方也可以对电气设备发展的新方向、新技术对医院进行说明。通过良好的沟通，设计方的设计会更加可靠、经济、合理、节能，为医院设备的最终选型和购置提供合理的依据。

参考文献：

[1]张鹏,汪海龙,王月,林云峰,李明飞,崔岳.医院电气能源管理与节能措施分析[J].城市建筑空间,2022,29(S1):128-129.

[2]徐炎均.医院电气施工中照明设备的问题及解决对策[J].光源与照明,2022(03):31-33.

[3]陈性林.照明设备在医院建筑电气施工中的应用[J].山西建筑,2018,44(29):154-155.