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對醫院建築的智能控製和綠色節能的研究

更新時間:2024-10-21      瀏覽次數:300

hth下载地址 陳聰

摘要:我國建築技術的發展,為(wei) 人們(men) 提供了更加豐(feng) 富的生產(chan) 和生活體(ti) 驗,人們(men) 對於(yu) 環境也越來越重視,反映出我國的工業(ye) 化和城市化進程都在不斷推進,尤其醫院已經作為(wei) 綠色、智能建築而存在,能夠為(wei) 廣大患者提供更為(wei) 良好的服務。下文從(cong) 智能化和綠色可持續化方麵來分析當前醫院建築,以期推動醫院建築的智能化和可持續化建設。

關(guan) 鍵詞:醫院建築,智能控製,綠色節能

0引言

現代醫院建築智能化就是在進行改革的同時融入了智能化的因素,醫院把智能建築的理念應用到了醫院建築上,以此提高醫院的工作效率;為(wei) 病人帶來了便利,也給醫護人員提供了良好舒適的工作環境。

1綠色醫院和綠色醫院建築

綠色醫院概念是在可持續發展的理念上提出的,為(wei) 了實現醫院的可持續發展,創造良好的醫學環境,在現代科技和醫院現實條件結合的基礎上,更好地滿足現代生活的醫療保健需求。綠色醫院包括綠色建築、綠色能源、綠色環境和綠色管理等。其中綠色醫院建築是指在建築使用壽命期限內(nei) ,盡可能節約資源、保護環境和減少汙染,從(cong) 而為(wei) 患者提供健康、舒適和安全的環境。其主要內(nei) 容包括節能、節水、節材和環境保護。

2醫院建築的智能控製

2.1樓宇自動控製係統

醫院建築多具有麵積大、樓宇多等特點,依靠智能化係統的應用實現智能控製,其中包括樓宇自動化係統。該係統可以對樓宇中所有的機電設備進行統一管理和控製,是智能化建築的重要標誌。對於(yu) 用電需求很大的醫院,在設備管理上發揮了優(you) 勢,保證醫院正常工作的進行。

2.2照明節能控製係統

照明節能中應用的智能化控製係統主要采取調光控製和通斷控製兩(liang) 種模式。通斷控製是通過照明接觸器及定時控製器等基礎元件,對建築工程中各項自動化設備進行控製,各方麵提升節能管理效率。在完善照明係統中,照明控製終端能夠結合用戶實際需求對光照強弱度進行調節,對係統開關(guan) 設備實際開啟和閉合狀況進行控製,實現區域照明故障的自動化報警。當前照明係統中的調光控製,是技術人員在照明係統中配置調光裝置,再借助計算機係統對光線強弱度進行調整。調光控製係統能夠對照明管線以及控製係統進行有效應用,實現自動化和智能化管理,降低係統電力能耗。再借助調光係統在智能化係統的基礎上加強遠程監控,開關(guan) 隔離亮燈模式,多方麵提升建築物中燈具的使用價(jia) 值。

2.3信息智能引導及發布

醫院的信息導引及發布係統對建設智能化醫院十分重要,以“患者為(wei) 主體(ti) ”的理念充分體(ti) 現了人性化設計。患者去醫院就診,對於(yu) 醫院的就診流程以及醫院的具體(ti) 布局不清楚,在就診時遇到許多不方便,同時會(hui) 增加醫生護士的工作量。這個(ge) 係統的設計是用數字媒體(ti) 信息的發布的方式,控製信息發布的服務器通過網絡來控製終端的控製器,實現遠程操控,在多個(ge) 顯示屏上播放。這些播放的內(nei) 容可以包括圖片、動畫、文本、PPT、視頻音頻等信號,輸出到LED等顯示屏。並且顯示患者排隊等候的信息,為(wei) 就診提供便利。醫院建築智能化係統的發展建設少不了建築技術的應用,借力建築信息模型,通過數字信息仿真模擬建築物具有的真實信息,醫院的集成管理更為(wei) 科學合理、綜合布線更為(wei) 順暢,從(cong) 而使得建築質量得到了更高的保障。

2.4構建能耗分析平台

針對綠色醫院建築能源管理模式構建,在現有的管理工作規劃中,能夠將能耗分析平台作為(wei) 專(zhuan) 門的要素進行構建,保障在其構建實施中,能夠為(wei) 醫院建築能源管理的科學性控製奠定基礎。在醫院建設過程中對各供能的管道布設采集點,投入使用後對運行狀況分析,將其對應的分析結果匯總到專(zhuan) 門的軟件平台中,在該平台的幫助分析下,能夠實現整個(ge) 建築能耗管理的科學性,同時還能提升整個(ge) 管理工作中的綜合性服務水平。

3醫院建築綠色節能措施

3.1環保、節能材料的運用

新型牆體(ti) 材料——節能磚小型砌塊、牆體(ti) 保溫、隔熱技術、節能門窗。門窗作為(wei) 建築圍護結構中的重要組成部分,擔任了節能的重要任務。門窗麵積占房屋建築總麵積的比例約為(wei) 1/7,而門窗耗能卻占據了建築耗能的1/2以上。門窗的合理應用對於(yu) 綠色建築具有舉(ju) 足輕重的意義(yi) 。建築遮陽屋頂,自動調節遮陽、垂直遮陽技術減少有害熱輻射,降低空調能耗。在所做的夏熱冬暖地區外窗遮陽對建築能耗影響的模擬中發現,當外窗綜合遮陽係數從(cong) 0.9降低到0.3時,該建築製冷能耗降低了整整30%,可見,夏熱冬暖地區,陽光透過窗口的輻射是夏季得熱的罪魁禍首,阻斷這一熱源應當成為(wei) 建築防熱的工作要點。在夏熱地區,遮陽對降低建築能耗、提高室內(nei) 居住舒適性有顯著的效果。

3.2節水和水資源利用

采用節水器具等。比如設置節水係統,采取措施避免管網漏損,根據功能進行用水計量裝置設置。在節水器具使用上首先器具的用水效率要達到三級以上等級,其次關(guan) 於(yu) 綠化灌溉應采用有效節能的灌溉方式,空調循環冷卻水係統也要采取節水技術。另外還要加強對非傳(chuan) 統水資源的利用,比如收集利用蒸汽冷凝水,充分利用雨水對場地內(nei) 綠化進行補水,利用生態技術提高水質等。

3.3環保節能技術在通風空調中的應用

為(wei) 了加強建築通風,在建築空間設計時,結合一些功能空間(樓梯間、中庭),設計具備“煙囪效應”的屋頂,達到強化室內(nei) 通風的作用。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作為(wei) 冬季熱源和夏季冷源,然後再由熱泵機組向建築物供冷供熱的係統,是一種利用可再生能源的既可供暖又可製冷的新型空調係統。據美國相關(guan) 統計資料,地源熱泵的運行費用(采暖)比耗電空調節約百分之22到百分之25,比燃油、燃煤鍋爐運行費用節約百分之40到百分之60。

3.4加強節能技術應用

綠色醫院建築節能管理者,在其管理工作的籌劃實施中,應該將節能管理技術與(yu) 具體(ti) 的建築能源控製管理結合,從(cong) 而促進醫院能耗管理水平的科學性提升。比如針對熱能的需求,由傳(chuan) 統的鍋爐供應,轉變為(wei) 多途徑供應形式,利用太陽能、地熱等轉化能源,與(yu) 現有的熱能供應體(ti) 係整合,實現節能降耗。同時為(wei) 了更好的將綠色醫院建築能耗降低,需要針對醫院建設中的材料應用改進,以新型節能保溫材料代替老材料,為(wei) 醫院建設能源管理提供保障。提升能源管理效果的基礎是構建能耗分項計量係統,包括能源監控管理平台和能耗分項計量平台,這樣可以了解醫院的整體(ti) 能耗情況,快速發現醫院的能耗異常部分,挖掘節能潛力,製定對應的規劃和製度。在能耗分項計量的前提下,構建能源監測係統,提供不間斷的計算機監測服務,獲取遠程統計能耗數據,評價(jia) 能耗水平、管理運行模式,進而調整運行策略、優(you) 化係統運行,完善醫院管理部門的服務體(ti) 係,保證節能效益。

4 AcrelEMS-MED醫院能源綜合管理平台

4.1平台拓撲圖

4.2醫院能耗管理係統解決(jue) 方案

對建築各類耗能設備能耗數據進行實時測量,對采集數據進行統計和分析。能夠合理的確定各科室建築能耗經濟指標及績效考核指標,發現能源使用規律和能源浪費情況,提高人員主動節能的意識。

①搭建醫院智慧能源管理係統的基本框架,對各個(ge) 用能環節進行實時監測;

②排碳數據化:通過係統可實現建築單位內(nei) 人均能耗分析(包括水、電、能量),實現低碳辦公數據化;

③區域能效比:實現建築單位內(nei) 區域能耗對比,方便能耗考核;

④同期能效比:實現同年、同期、同一區域能耗對比,方便節能數據分析;

⑤能耗評估管理:按照能源消耗定額標準約束值、標準值、引導值進行分析單位麵積能耗和人均能耗指標;

⑥能耗競爭(zheng) 排名:各個(ge) 科室能耗對比,實現能耗排名,增強全院工作人員的節能意識;

⑦對能耗的使用數據進行綜合的分析、統計、打印和查詢等功能,並根據能耗監測管理係統的需要可選擇不同樣式報表的打印。為(wei) 能耗運營管理部門提供可靠的依據;

⑧能耗數據采集,隨時查詢,並根據采集數據進行統計分析,監測異常能源用量,對能源智能儀(yi) 表故障進行報警,提高係統信息化、自動化水平。

應用場景

型號

圖 片

保護功能

能耗管理雲(yun) 平台

AcrelCloud-5000

采用泛在物聯、雲(yun) 計算、大數據、移動通訊、智能傳(chuan) 感等技術手段可為(wei) 用戶提供能源數據采集、統計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務,平台可以廣泛應用於(yu) 多種領域。

智能網關(guan)

Anet係列網管

采用嵌入式硬件計算機平台,具有多個(ge) 下行通信接口及一個(ge) 或者多個(ge) 上行網絡接口,作為(wei) 信息采集係統中采集終端與(yu) 平台係統間的橋梁,能夠根據不同的采集規約進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據采集匯總,並使用相應的規約轉發現場設備的數據給平台係統。

高壓重要回路或低壓進線櫃

APM810

具有全電量測量,電能統計,電能質量分析及網絡通訊等功能,主要用於(yu) 對電網供電質量的綜合監控診斷及電能管理。該係列儀(yi) 表采用了模塊化設計,當客戶需要增加開關(guan) 量輸入輸出,模擬量輸入輸出,SD卡記錄,以太網通訊時,隻需在背部插入對應模塊即可。

APM520

三相全電量測量,2-63次諧波,不平衡度,支持付費率,越限報警,SOE,4-20mA輸出。

低壓聯絡櫃、出線櫃

AEM96

三相多功能電能表,均集成三相電力參數測量及電能計量及考核管理,提供上24時、上31日以及上12月的電能數據統計。具有63次分次諧波與(yu) 總諧波含量檢測,帶有開關(guan) 量輸入和繼電器輸出可實現“遙信”和“遙控”功能,並具備報警輸出,可廣泛應用於(yu) 多種控製係統,SCADA係統和能源管理係統中。

動力櫃

ACR120EL

測量所有的常用電力參數,如三相電流、電壓,有功、無功功率,電度,諧波等,並具備完善的通信聯網功能,非常適合於(yu) 實時電力監控係統。

DTSD1352

DIN35mm導軌式安裝結構,體(ti) 積小巧,能測量電能及其他電參量,可進行時鍾、費率時段等參數設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(ye) 標準DL/T614-2007對電能表的各項技術要求,並且具有電能脈衝(chong) 輸出功能;可用RS485通訊接口與(yu) 上位機實現數據交換。

AEW100

三相全電量測量,剩餘(yu) 電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。

4.3醫院智能照明控製係統解決(jue) 方案

醫院人流比較密集,科室較多,照明用電在醫院電能消耗中約占到百分之15左右。所以合理使用照明控製係統,在提升醫生和患者的體(ti) 驗情況下大程度使用自然光照明,通過感應控製做到人來燈亮,人走燈滅或保持地強度照明,盡量解決(jue) 照明用電。

ASL1000智能照明控製係統可以實現場景控製、時間控製、區域控製、光照度感應控製以及紅外感應控製等多種控製方式,能有效避免公共區域的照明浪費,還可以幫助醫院管理照明。

係統在配電箱內(nei) 的模塊主要有總線電源、開關(guan) 驅動器、IP網關(guan) 、耦合器、幹接點輸入模塊等。這些模塊使用35mm標準導軌安裝。

安裝在控製現場的模塊主要有光照度傳(chuan) 感器、紅外傳(chuan) 感器和智能麵板。有人經過可以設定紅外感應控製亮燈,人離開後在設定的時間內(nei) 熄燈,智能麵板等手動控製設備,可實現自動控製、現場控製和值班室遠程控製相結合。

應用場合(配電室)

產(chan) 品

型號

功能

普通照明

配電箱

ASL220-S24-16 24路開關(guan) 驅動器3

ASL220-S

係列

1、ALIBUS總線擴展模塊,通信鏈路供電。

2、功耗:≤5VA

3、4路16A磁保持繼電器輸出,輸出可通過按鈕手動控製,輸出狀態液晶屏顯示。

4、2路開關(guan) 量輸入,可接入開關(guan) 、報警、人體(ti) 紅外感應器等信號。

  1. 外形尺寸:

144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。

6、35mm標準導軌式安裝

按鍵麵板

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ASL220-F1/2

1聯兩(liang) 鍵

1、ALIBUS總線場景麵板,通信鏈路供電;

2、1聯2鍵輕觸按鍵,多彩背光指示,金、黑、灰可選;

3、每個(ge) 按鍵支持長按、短按功能,均可實現開關(guan) 、調光、場景控製;

4、外形尺寸:

86mm(W)*86mm(H)*24mm(D);

5、86底盒安裝

探測器

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ASL220-PM/T

PIR+照度傳(chuan) 感器

1、ALIBUS總線傳(chuan) 感器,通信鏈路供電,功耗:20mA@24V;

2、特殊運算電路,可通過紅外感應探測到人體(ti) 動作;

4、安裝方式:嵌入式;

5、外形尺寸:ф80mm*33mm;產(chan) 品外露尺寸:ф80mm*2.5mm

備用照明

雙切箱

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ASL210-S

係列

1、ALIBUS總線擴展模塊,通信鏈路供電。

2、功耗:≤3VA

3、4路16A磁保持繼電器輸出。

4、1路開關(guan) 量輸入,可接入開關(guan) 、報警、人體(ti) 紅外感應器等信號,1路485通訊。

5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。

6、消防聯動啟動一般照明(備用照明)。

7、35mm標準導軌式安裝

應用場合(艙室)

產(chan) 品

型號

功能

普通照明

配電箱

ASL220-S24-16 24路開關(guan) 驅動器3

ASL220-S

係列

1、ALIBUS總線擴展模塊,通信鏈路供電。

2、功耗:≤5VA

3、4路16A磁保持繼電器輸出,輸出可通過按鈕手動控製,輸出狀態液晶屏顯示。

4、2路開關(guan) 量輸入,可接入開關(guan) 、報警、人體(ti) 紅外感應器等信號。

5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。

6、35mm標準導軌式安裝

按鍵麵板

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ASL220-F1/2

1聯兩(liang) 鍵

1、ALIBUS總線場景麵板,通信鏈路供電;

2、1聯2鍵輕觸按鍵,多彩背光指示,金、黑、灰可選;

3、每個(ge) 按鍵支持長按、短按功能,均可實現開關(guan) 、調光、場景控製;

4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D);

5、86底盒安裝

探測器

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ASL220-PM/T

PIR+照度傳(chuan) 感器

1、ALIBUS總線傳(chuan) 感器,通信鏈路供電,功耗:20mA@24V;

2、特殊運算電路,可通過紅外感應探測到人體(ti) 動作;

4、安裝方式:嵌入式;

5、外形尺寸:ф80mm*33mm;產(chan) 品外露尺寸:ф80mm*2.5mm

備用照明

雙切箱

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ASL210-S

係列

1、ALIBUS總線擴展模塊,通信鏈路供電。

2、功耗:≤3VA

3、4路16A磁保持繼電器輸出。

4、1路開關(guan) 量輸入,可接入開關(guan) 、報警、人體(ti) 紅外感應器等信號,1路485通訊。

5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。

6、消防聯動啟動一般照明(備用照明)。

7、35mm標準導軌式安裝

IP網關(guan)

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ASL200-485-IP

IP協議轉換器(ALIBUS<-->TCP/IP)

1、1路ALIBUS通信總線接口。

2、1路RS485

3、1路以太網接口,以太網通訊

4、串口速率1200~115200bps可配置。串口支持標準MODBUS-RTU協議。

5、外形尺:

96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)。

6、35mm標準導軌式安裝

7、IP地址設置連接、ALIBUS係統組網擴容、ALIBUS通訊軟件連接

IP輔助電源

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ASL200-P20

輔助電源

1、輸入電壓範圍:176-264VAC

2、輸出電壓及功率:24VDC/20W

3、電壓調整範圍:21.6~29V

4、工作溫度:-40~+70℃

5、外形尺寸:96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)

6、35mm標準導軌式安裝

5結束語

文章從(cong) 智能化和綠色化方麵展開介紹,首先對我國的醫院建設現狀進行了簡單的概括,其次針對我國醫院建築的相關(guan) 設計規範等展開了描述,其中包括醫院建築的概況、要素、基地選擇、平麵設計以及布局規範等內(nei) 容,將目光聚焦於(yu) 我國醫院建築的智能控製和綠色節能上,分別從(cong) 智能控製和綠色節能的現狀、策略以及意義(yi) 三方麵展開分析,希望可以在一定程度上推動我國醫院建築的智能化和綠色節能化進程。

參考文獻:

[1]李明恩 尹濤烽. 醫院建築的智能控製和綠色節能

[2] 任凱.基於(yu) 綠色智能理念的醫院建築規劃設計[J].智能建築,2017(01):62-64.

[3] 潘中英.醫院建築的智能化設計[J].現代建築電氣,2015,6(10):49-52.

[4]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2020.06版.

[5]hth下载地址用戶變電站變配電監控解決(jue) 方案2021.10