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关键词 医院 智能化系统 集成
一、引言
随着人们生活水平的不断提高,对医疗服务的需求变得越来越大,虽然我国各地都在不断地扩大医疗服务机构的规模,但人们对于医疗服务的需求增速远大于医疗机构的扩建设速度。所以,要想在现有的条件下改善医疗条件,提高医疗服务水平,更有效地发挥医疗机构的效用,就必须对医院进行信息化,并不断地提高医院信息系统的智能化水平和集成水平。
二、医院智能化系统集成概述
(一)医院智能化系统
智能化系统,指的是现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术集中后形成的智能系统。由于信息技术的快速发展,使得智能化系统越来越复杂,功能也越来越多,并不断地向不同的领域拓展,从而形成了诸如智能化大厦、智能化医院等建筑。由于智能化系统多与建筑相结合,所以一般也将智能化系统称为智能化建筑系统。
(二)医院智能化系统集成的组成
医院智能化系统,通常包含楼宇管理系统、通讯网络系统、信息网络系统、医院专用系统以及智能集成的管理系统。为了能更好地发挥系统功能,通常是把这几个系统进行功能的集成。集成后,医院智能化系统通常包括如下系统:综合布线系统、安全防范系统、门禁一卡通管理系统、电子巡更系统、有线电视系统、多媒体会议系统、楼宇设备自动控制系统、医院专业系统、排队叫号系统、LED大屏幕系统、智能照明系统等。通过这些系统的集成,能实现医院信息的综合管理,从而在现有条件下,提高医院的医疗服务水平和管理水平。
(三)医院智能化系统集成中应遵循的设计原则
1.开放性。由于需要集成的系统较多、所涉及的厂商不同、系统接口类型有所不同,所以集成之前,各系统必须使用符合国际标准的,或者公认的行业标准。其次,设计的系统中则需要采用的开放性的操作系统、大型关系式数据库、应用程序、开发工具、接口协议等。同时,系统应采用开放式的,模块化、积木式的结构,这样才能够灵活的增加或减少移动设备,而无需修改应用程序。
2.经济性。在保证系统的先进性和安全、可靠性的基础上,应考虑应用该系统的医院的经济情况,尽量选择具有高性价比的设备和软件,才能使系统建成后,更好地为医院服务。
3.系统的完整性。除了要遵循上述原则外,还要重点考虑整个弱电系统的完整性,保证在整个弱电系统设计中的各个子系统之间的协同同作,完整统一。
三、医院智能化系统集成中存在的主要问题
(一)系统预算问题
因为大多数医院智能化集成系统的负责人都不是从事信息化系统的专业人员,所以对于系统上马后可以实现的效果难于把握,甚至有所怀疑。从而会在系统资金预算上大打折扣,而较低的资金预算也必然造成系统效果的降低,甚至一些关键性的系统无法在建设初期上马,而在后续建设才跟上,甚至还可能出现重复建设的问题。另外,由于处于建设初期,很多医院缺少系统建设方面的专业人才,因而在施工和设计方面不能有效地把关,导致建设之初系统运行效果不尽如人意。
(二)可扩展问题
在系统设计上,很多医院主要考虑近期的需求,没有长远的规划,从而导致了医院在发展过程中,系统不能很好地与医院发展相匹配。例如,医院规模的扩大、楼宇功能的变更、医院新增院区的建设等因素,若这些因素未考虑到建设方案之中,会导致系统的重复建设问题,需要重新对系统进行设计和实施,这将浪费大量的人力、物力和财力。所以,建设方案应有短期目标和长期规划目标,应与医院的发展规划相适应。
(三)系统招标中的评标原则和中标标准问题
医院智能化系统集成公司为了更容易中标,会尽量压低价格,而为了压低价格,其往往会减少建设方案中的一些配置,从而牺牲和降低了系统的稳定性和性能,甚至还会使用一些不符合标准的产品。
四、医院智能化系统集成方案设计
(一)安全防范系统
医院安全防范系统应充分考虑医院各位置的不同需求,通过视频安防进行监控。该系统应遍布医院大楼的各个重要位置,使值班人员可在管理中心进行全面的监控,全面实事地了解医院安防情况。视频安防监控系统还能减少意外事故中的人员伤亡,在紧急救助过程中,抢救人员可以准确、及时到场进行防护和治疗。同时,摄像机监控范围的布置必须合理,尽量减少监控死角,便于对医院大楼内、外的情况进行全范围的监视,同时,该系统还会具备网络传输功能,可随时将视频信号传输到内部网络甚至广域网、INTERNET网络。
(二)楼宇设备自动控制系统
楼宇设备自控系统,能够自动控制建筑物内的机电设备。通过系统软件平台,系统地管理相互关联的设备,发挥设备整体的优势和潜力,提高利用率、优化设备的运行状态和时机(但并不影响设备的工效)。从而延长了设备的服役寿命,有助于降低能源消耗,降低和减少维护人员的劳动强度和工时数量,最终降低设备的运行成本。该系统的设计,既要先进、实用、可靠,又要做到投资合理、效益最佳,依据暖通空调、电气等专业要求,对冷冻站、空调机房、水泵房现场的机电设备和其它装置进行集中监视、控制和管理,将护理区新行政医院的冷冻水系统、空调及新风系统、送排风系统、给排水系统、照明、电梯、配电系统等在原设计的基础上,集成为一个完整的自控系统,使这些设备得以安全、可靠、高效地运行,最大限度地满足业主对于现代化医院大楼管理的需求,创造安全、健康、舒适宜人的优良环境,同时达到节约能源、减少维护人员的目的。
(三)医院专业系统
医院专业系统主要通过信息集成技术,利用医院手术室闭路电视监控及示教系统,通过局域网(LAN)和广域网(WLAN)达到信息共享的目的。本专业系统还包括护士呼叫系统,为了提高医院护理水平,减轻护士的劳动强度,提高病员的舒适程度,在本医院大楼病房楼层设置了护士呼叫系统[6]。通过二维码的标签技术,使住院病人在入院时即佩戴二维码手环,在每次吊水前,则需要护士利用手持设备对二维码进行扫描,从而确定病人身份和所用药物正误。
五、结论
我们可以看出,医院智能化系统的集成建设,将更好地提高医院的医疗服务水平,同时建立以患者为中心的业务流程,为患者提供更多的便利。同时,通过系统集成,能更好地提高医院内部的管理水平,提高工作效率,降低医院的医疗成本,从而更好地为社会服务。
(作者单位为皖西学院经济与管理学院)
参考文献
[1] 陈程.浅析现代医院的智能化建设[J].中国新通信,2014(4):16.
[2] 张庆华.智能楼宇设计要素和多元决策模型研究[J].新材料新装饰,2014(1):375.
[3] 王玉珍,赵正军,李宗仁.医院智能化楼宇信息系统的设计与实施[J].医院数字化, 2015(2):32-35.
[4] 谢伟,孙忠娟,周巍.模仿的国外研究及验证[J].科技进步与对策,2011(12):156-160.
新院建设之初信息化建设的全盘布局,新园建设中、后期具体系统的建设与操作,成为考量医院信息中心的一件大事。
基于此,我们本期EHC圆桌论坛关注“新院建设与信息化”这一主题,邀请到正在进行或刚刚进行过新院信息系统建设的专家们,用他们的经验,给正在或将要进行新院建设的同行们提供一些有益思路。
智能楼宇与信息化顶层设计
“智能楼宇”是指高效、安全、舒适和节能的新建筑,在新门诊教学楼建设规划中要充分考虑从数字化向智慧化的转变。
新建门诊教学楼总面积7.29万平方米,整体分地下三层,地上五层,局部六层。门诊教学楼功能齐全、分区明确,基础设施便利,彰显人性化设计,分为门诊、急救中心、检验中心等功能区,可接纳门急诊患者5000~7000人次/日。
“智能楼宇”是指高效、安全、舒适和节能的新建筑。既能通过信息风险识别、人身和财产安全、电力安全和设备安全做好安全保障,又能通过智能化楼宇将本地控制、系统控制、照明控制和楼宇自控管理起来,还能通过楼宇自控系统等实现空调、给排水、照明、电梯等系统运行情况的集中控制,降低能源消耗,提高能源效率。
医院老建筑长期承担繁重的医疗任务,在新门诊教学楼建设规划中,信息管理中心考虑了如何在医院需求日益扩大、数字化建设深化、设备管理信息化、楼宇智能化管理等方面实现医院数字化向智慧化服务演进。
以“总体规划、分步实施、保障基础、着眼未来”为设计方向,着手智能化建设总体设计。
苏州大学附属儿童医院是江苏省唯一直属三级甲等儿童专科医院,2011年6月起在苏州工业园区动工新建苏州大学附属儿童医院总院,总院占地面积近90亩,设计建筑面积13万多平方米,一期设计床位600张,其中含国际部床位100张,目前建设工程进展中,预计在2015年上半年试运行。
总院设计之初,首先初步确定了智能化工程的大致框架以及与基建等相关工程的建设边界,以明确分工和互相协作的具体内容;其次参考本地及周边市场基建单位造价、智能化工程单位造价、同级医疗单位智能化工程建设预算比例等数据,并根据医院建设资金整体情况,确立总院智能化工程资金预算;最后根据预算范围,以“总体规划、分步实施、保障基础、着眼未来”为设计方向,着手智能化建设总体设计。
所谓“绿色”主要是指节约资源,不仅要从设计上认真考虑,更要在运行后认真落实。
我院新院占地面积大约137.25亩,建筑面积12.1万平米。“绿色建筑”、“智慧大楼”这些名词是近些年来提得比较多的有关建筑方面的词汇。其实所谓“绿色”主要是指节约资源,包括建设期间节约材料以及使用期间节约能耗。对于前一部分是在医院设计之初就必须考虑的问题,而后一部分不光是在医院设计上应该考虑,而且是在医院运行之后更应当认真落实的事情。如何能够将医院楼宇日常能耗降低,最有效的方法就是采用信息化的手段进行关于电、气、水的管理,而这些就是所谓的智慧大楼所包含的内容。
“绿色”是环保与节能,从顶层设计就充分考虑智能化楼宇建设内容。
北京天坛医院新院建筑面积近26万平米,编制床位1650张,手术室50间。
“绿色”是环保与节能,但是,如何实现还需要智能化系统的支撑。例如,智能化灯控、智能化空调系统可以节约电力;智能化车辆调度系统可以减少车辆等待时间,减少尾气排放;智能化污水监测系统,可以防止有害废水排放。因此,智慧建筑与智能化系统是绿色建筑的基础。
在北京天坛医院新院规划中,王晨院长非常重视信息化的建设,从顶层设计上强调智能化、信息化是新院设计的特点,多次组织设计院进行医院信息化智能化专题讨论会,提出由信息中心主导新院的整体智能化设计,并从信息中心抽调专人参与新院筹建,对每一张弱电图纸审核签字。
智能化楼宇是信息化顶层设计的重要组成部分。北京天坛医院新院从顶层设计就充分考虑了智能化楼宇建设内容,而且将数字化和智能化作为新院的特点。医院从患者服务、医疗流程质量控制、医疗资源利用、绩效管理、决策分析等多个方面,充分考虑了智能化系统的匹配与支撑,并且将各个系统有机整合,以形成一个整体智慧型医院。
“绿色”体现在节约资源,“智慧”体现着高效管理,新院区的信息系统是全部重新规划设计的,以彰显这两点。
嘉兴市第一医院(嘉兴学院附属第一医院)坐落在党的诞生地、风景秀丽的南湖之滨,占地面积208亩,总建筑面积约18.5万平方米,核定床位1350张,实际开放床位1660张,目前已成为嘉兴市规模最大、设施齐全、技术力量雄厚的集医疗、科研、教学、预防、康复于一体的三级甲等综合医院。
“绿色”是在信息化建设中选用的方案、产品应最大限度节约资源,保护环境和减少污染。如:采用虚拟化战略构建绿色数据中心,通过虚拟化技术减少物理服务器的数量,可以在电力、冷却、设备占用空间成本上节省不少。中心机房应采用智能化程度高,可靠性高的机房精密空调,降低能耗,减少对环境的污染。“智慧”就是采用先进的计算机技术和通讯技术,实现一个简洁,高效,安全的系统,如医院的一卡通管理系统等。
由于原有信息系统功能和公司的维护能力已经不能满足医院业务发展需求,因此新院区的信息系统是全部重新规划设计的,参照了原卫生部《基于电子病历的医院信息平台建设技术解决方案》标准的全新HIS系统、EMR系统、PACS系统。整体架构以电子病历为中心,按照标准建设。从现在效果来看,新建信息系统符合相关标准,医院可以按规定上传数据到各卫计委、卫生厅和卫生局,用户也满意,提高了工作效率和安全。
施耐德电气帮助人们善用其效、尽享其能的观念与绿色建筑和智慧大楼等概念不谋而合。
“绿色建筑”、“智慧大楼”体现了新建医院发展的两个重要方向,即绿色可持续与智能信息化。绿色可持续要求新建医院能最大化地优化整个建筑的运营结构,实现节约能源、降低运营成本、减少浪费与对环境的影响。智能信息化要求新建医院可以更好地实现信息互联互通,一方面是提高大楼运营相关信息的可视化与可管理性,另一方面是更好地支持医院的信息系统建设,并保证相关信息系统与关键设备的安全可靠。
信息化顶层设计是医院现代化的关键,好的顶层设计可以更好地整合、优化业务、行政、后勤三条医院工作主线,建成高效的全院信息系统,通过人流、物流、资金流、信息流的集中管理,减少库存,降低人力成本,使医院管理、临床诊疗效率提高,实现医院现代化。
智能楼宇与信息化顶层设计息息相关,是规划、设计、制定医院信息化顶层架构时必须要考虑的重要部分。一方面智能楼宇包含的安防监控系统、消防报警系统、能源管理系统等是医院信息化建设体系中不可或缺的组成部分,另一方面智能楼宇中包含的信息系统基础设施为医院的信息化提供了基础和保障――既要满足现有医院业务的可用性与安全性,又要能够灵活地适应医院业务的变化与扩展,另外也要为医院与全国信息系统的互联接入提供安全、可靠的支持。
“绿色建筑”和“智慧大楼”这两方面的要求都在体现以人为本,除此之外还应考虑流程上的“绿色”和“智慧”。
现各地政府在更多地关注民生工程,医院建设是其中投入之一。此次我院在市政府的支持下,在城西建造一座占地200亩、住院床位达2000张、建筑面积的26.7万平方米的三级甲等的医疗中心。是整个城市重要的集急救、医疗、教学、科研于一体的大型医疗建筑综合体。
“绿色建筑”和“智慧大楼”这两方面的要求,都是要体现以人为本,都是要体现减少对自然的破坏、能耗的消费。新院建设除了要符合绿色建筑各种节能规范要求外,我个人认为减少患者的活动半径及合理分布诊区也是绿色建筑的重要体现。
比如可以考虑现有的“挂号收费诊区医技检查药房”的流程是否可以重新分配,以更合理地减少患者的活动半径,这也是体现绿色建筑的一个重要的环节。此次我们考虑诊区是相对独立的模块,患者直接到诊区完成自助挂号收费、候诊、诊疗,专科的部分医技检查、治疗全部在诊区完成。
比如还可考虑科室的门诊设立问题。现如今我们大多数是以学科的细分来体现门诊服务的,但对患者而言,一个器官的疼痛是无法事先得知是内科还是外科引起的,且往往内科和外科的门诊位置是在不同楼层及不同诊区,会带给患者不便,所以是否可以考虑以器官的疾病来合理划分诊区,如神经内科和神经外科合在一起,只要是头痛,患者及导诊人员就知道去脑科诊区,同时也方便神经内科及神经外科医生间的会诊,极大缩小疾病的诊断时间,也可促进学科之间的交流。
信息中心的角色
信息部门是院区智能化工程的总负责,从设计到初稿完成,再到工程实施,信息中心始终从信息化层面对实施公司提要求。
在智能化工程设计阶段,我们要求设计公司在初稿之前对医院从三个方面深入了解:第一是现有整个信息化建设的情况,第二是医疗卫生行政主管部门对信息化的要求,第三是院方对信息化发展、智能化建设的总体规划和具体需求。在此基础上,根据设计单位的经验和特点,提出整体化的设计方案以及初步预算。这样基本保证了医院智能化建设是在医院信息化顶层设计的基础上完成框架设计,不会出现大的偏移或缺漏。在设计初稿完成的基础上,信息部门联合设计方一起与全院相关科室进行了全方位多层次的商讨和论证,针对设计、流程、布局,甚至每一个点位进行确认,再汇总讨论并交由院决策层审议,做出修改。四易设计稿后,最终形成完整详细的设计蓝图、方案设计书和设计造价。
这个过程,信息部门的参与是极为重要和必要的,它在院方和设计方之前起到了桥梁纽带作用,同时对业务需求进行必要的梳理,采纳合理建议,规避非标需求,适当引导方向,才能使得智能化建设设计方案顺利完成。方案完成后,由于医院实际资金预算的限制,信息部门对方案进行了分解,首先保证智能化必需的基础设施建设和信息化必备项目,其次考虑建设中可以展现医院信息化的一些亮点项目。
医院明确信息部门作为院区总院智能化工程建设的主管部门,统一协调与工程相关的信息、基建、总务等多个职能科室共同合作推进工程进展,此模式优点在于:一、医院智能化建设首先要基于医院现有信息系统情况以及对未来系统发展的规划,信息部门无疑有明显优势;二、信息部门介入智能化建设一线,也有利于未来根据医院建设实际来对信息发展规划进行微调,从而找到更符合医院基础建设条件的系统建设道路;三、未来医院的建设必定需要有信息化发展的思维来主导,医疗业务流程、医院人财物管理、楼宇智能化控制、公共安全维护等诸多方面最终落脚点都会与信息化紧密相连,逐步建成全闭环化可控可追溯的管理模式,继而建设成为数字化智能化现代化的医院。这样的主管模式需要信息部门与基建部门有极其紧密的沟通联系,需要与其他相关部门有极其充分的协商论证,要尽可能做到纵向畅通、横向连贯,才能发挥这种管理模式的最大效果。
网管中心在整个新院建设中,结合新院要求进行相应的信息点位预留。
网管中心在整个新院弱电工程建设中,主要是根据医院信息化建设的整体规划要求,按照软件系统对计算机网络系统的需求,网络系统对布线系统的需求的递进方式,完成整个弱电工程的布线要求。同时,结合新院信息化使用的扩展要求,进行相应信息点位的预留。
最大的改变应该是“围绕信息化建设为患者服务”方面。我院新大楼在基础设计阶段为考虑方便患者就医将门诊所有诊室和功能科室全部安置在一楼,这样避免电梯成为瓶颈。同时信息化建设为了缓解患者在医院的等候时间,建设了分时段的预约挂号系统、患者自助一卡通系统、门诊大厅的自助导航系统等。
信息中心先期即介入新院设计,参与新院整体信息化的设计,并提出各类需求。
信息中心在新院建设中提早介入到了整个新医院建设中,在设计初期就和设计部门进行了沟通,规划整个医院的大网络规划及各科室的设计要求,明确了整个楼宇建设以光纤为主、无线为辅,各系统以面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture,SOA)接入平台,了解各业务系统今后的发展方向,提前提出各种需求,以供在建筑初期做好管路、管道预留。
目前我院在调整现有的各系统与数据集成平台进行相接,将现有各系统改造成松耦合,这样待新院区建立更大的数据集成引擎时,可以采用平台之间的对接,现有的数据不会因为系统的升级或更换而无法得到利用。这一方面可以减少信息系统全新建设费用的大规模支出,另一方面也极大保持了医务人员原有的使用习惯,减少了由于新大楼使用带来的系统故障风险。
“智慧”新院
数字化医院的整体框架由智能化系统和信息系统两部分组成。
数字化医院的整体框架是由智能化系统和信息系统两部分组成的,我院在建新门诊教学楼时完全是从信息化建设角度来设计的。医院建筑的智能化是医院实现整体医疗和整体护理的基础,需要按照未来10~20年的发展战略进行整体统一规划,即为医院构筑一个满足医院数字化、信息化、智能化发展长短期目标的、可持续发展的支撑系统平台。
数字化医院的基本组成应包括上层的临床信息系统和医院管理系统,以及起支撑作用的建筑智能化系统。
关于新院智慧性的考虑主要是结合弱电工程相关标准要求,建设了大量的智能楼宇监控系统,比如空调新风机组的监控、污水排放的监控等。我们医院在新院建设之初就已经将建设国内领先的数字化医院作为信息化建设的总目标。为最大程度地保证信息化建设的落实,由医院网管中心牵头进行协调新院弱电工程的建设工作。
智能楼宇和信息化顶层设计之间的关系是像“高速公路”和“汽车” 相互关系。
智能楼宇和信息化顶层设计之间的关系像是“高速公路”和“汽车” ,汽车要想跑得快,车况本身好是一个方面,最关键的基础是高速公路建设得好,汽车才能跑得快而稳。新院的“智慧性”从硬件和软件两个方面考虑,硬件建设方面保证充足的信息点,覆盖全院的高速无线网络系统,采用虚拟化技术的数据中心等。软件建设方面重点加强移动医疗软件建设。
绿色医院重点体现节能与环保,通过新院建设,医院信息化建设有了巨大发展。
绿色医院重点体现节能与环保。节能包括:节能控制系统、节能产品使用、节能设计(机房位置、机房布局、虚拟化应用)。
北京天坛医院基本采用的平滑过渡的方案,很多新院的新系统都提前在老院进行试运行,确保顺利过渡。新院安排了3个信息中心主机房,整体面积近2000平米。在门诊信息中心专设应急指挥中心,10个大屏幕对医院医疗服务、运营管理、楼宇自控、安全消防进行全方位监管。无线和物联网进行全覆盖,对人员和物品进行无死角覆盖追踪,医护人员随时随地为患者诊疗服务。
此次智能楼宇,我们思考最多的是大集成的建设理念。
智能建筑必须要花大量的时间和精力进行顶层设计,将各系统工程融为一体,任何一个系统绝对不允许孤立,此次我们考虑以一个整体的大平台,将消防、监控、水、电、气、空调、门禁及医院的业务信息系统全部集成在此平台上。引入物联网的理念,将医务人员、患者、管理部门所需信息高度融合,如排班表可决定是否允许此医务人员车辆的出入、医疗区域的门禁出入、医疗业务系统的登录等。
通过将各系统的数据进行挖掘整理,可实时反映整个体系的运行状况,明确存在的症结是在哪一个环节,以前各系统只能在自己的范围内查找,现在可以跨行业、跨部门进行动态调整。如人员流量大时,能自动要求增加医务人员、引导人员、保安人员,后勤岗位人员,可对各设施增加巡查次数等。通过在患者的床头设立可自由调整的屏幕终端,可供患者进行点餐、打车呼叫、健康宣教、看电影电视、病情查询,同时也可供医务人员查房、下医嘱时使用,提升整个系统的智慧性。
“绿色”新院
从发达国家的成功经验来看,要建成真正的数字化医院,需要满足物理层面和信息层面两方面的要求。
信息层面主要是对信息系统服务对象来说,物理层面主要是对医院建筑智能化方面提出要求,医院的建筑必须为信息系统运行提供安全、稳定的物理环境基础。它是基于建筑、结构、暖通、水电、装修、机电等多系统基础之上的以建筑智能化为核心、为医院信息化系统服务的一套平台,向下集成了多专业、多方向、多系统的管理和应用,向上服务于医院HIS、LIS、MIS、PACS、HRP等信息平台,是现代数字化中承载着日常运行、维护、管理、使用的重要平台,建设的成功与否真正体现了医院的信息化管理水平。
“绿色医院”的建设理念体现在医院建设的各个方面。
举例说明,如果按照传统的医院信息系统所需服务器配置,我们医院可能需要购置70余台服务器设备。由于我们使用了服务器虚拟技术,大大节省了服务器的数量,最终只采购了不到30台服务器就完成了机房建设,既节约了资金,也节省了整个机房的能耗。
靠综合布线和虚拟化技术达到“绿色”标准。
新院区信息系统建设中采用结构化综合布线系统,兼容性、灵活性、稳定性和扩展性好布线方式。数据中心采用了虚拟化技术,减少了物理机的数量,设备的存放空间,中心机房采用了机房专用空调,符合环保要求,降低中心机房电能的消耗。
绿色、现代化的机房是医院信息化建设的坚实基础。
医院机房的新建、改造计划非常重要。我们建议医院在规划时应首先充分考虑到机房规划的关键参数――这包括了设计容量、关键等级、成长规划等,之后此基础上考虑具体采用何种架构和方式,并选择可靠的合作伙伴、解决方案和产品来实现自己的建设计划。在机房建设过程中,确实存在着一些常见的建设误区。第一,只重视初始投资成本,我们建议用户在建设数据中心时,应当重视机房的总持有成本,而非仅仅是投资成本。第二,机房架构的灵活性与可扩展性,我们建议用户考虑模块化的机房架构,这样的架构可以使机房边成长边投资。 第三,云时代的整合问题。在可见的未来,即使云计算应用高速发展,现代化医院依然会有大量关键信息存放在本地,而这一部分的应用和信息将比以往要更为关键,我们建议用户不要轻视本地机房的建设和应用。
我们的规划重点是采取医疗云及互联网医疗的方式。
关键词:历史文化名城;基础设施规划
1、城市基础设施的概念
城市基础设施是城市生存和发展所必须具备的工程性基础设施和社会性基础设施的总称,分为工程性基础设施和社会性基础设施两类。工程性基础设施一般指能源供应、给水排水、交通运输、邮电通信、环境保护、防灾安全等工程设施。社会性基础设施则指文化教育、医疗卫生等设施。我国一般讲城市基础设施多指工程性基础设施(1)。本文的研究范围仅限于城市基础设施中的工程性基础设施。
2、基础设施在历史文化名城保护规划中的重要意义
现代保护的概念已经扩大到城市的范围,包括建筑群或街区、地段或区域乃至整个城市作为一个被保护体,名城保护的内涵则更为广泛,即“意味着这种城镇和城区的保护和修复及其发展并和谐的适应现代生活所需的各种步骤”(2),这里“发展”与“适应现代生活”就包括了进行适当的改造和更新,满足现代生活的各种需要。这其中,基础设施的建设是根本。
3、历史文化名城规划建设中基础设施规划所面临的问题
(1)现状基础设施水平较低,不能满足居民基本生活要求,如上海里弄得居民家中没有卫生间,只能依靠公共厕所和马桶,炊事依靠煤气罐,这些状况对于老百姓是非常不方便的。
(2)不能满足环境保护的要求。历史文化名城都是历史悠久的遗存,现状多为雨污水合流管道,这样会对河湖水体造成污染,不能满足环境保护的要求。
(3)不能满足历史文化保护区防灾和市政基础设施维护管理的需要。历史文化名城中腹便存在,房屋毗连,布局不合理,逃生通道窄小,消防车无法进入;现有市政管线的布置只能因陋就简,间距不能满足国家规范。
(4)设施更新的限制条件苛刻:历史文化名城保护的内容可以分为两大方面:物质形态方面和非物质形态方面。物质形态是非物质形态载体,是历史文化名城保护的根本。而历史文化名城物质空间的现状给基础设施的改造和更新带来很大不便。狭窄的道路,使基础实施没有可以铺设的空间。
4、以北京旧城历史文化保护区市政基础设施规划为例探讨基础设施规划的对策
项目概况:市政府于2002年10月正式批准了《北京历史文化名城保护规划》, 该规划在旧城区列出了30片历史文化保护区作为历史文化名城重要组成部分,北京旧城30历史文化保护区(不包括故宫、六海地区)占地面积约1054公顷要求必须对其历史文化、传统风貌、民族地方特色进行保护,并且要改善、提高保护区内生活、环境质量及市政基础设施的现代化水平。
研究目标:在保护历史文化区的整体风貌、保存历史遗存和原貌的条件下,将市政基础设施引入保护区内,提高老百姓生活质量,改善居住环境。
基本思路:保护历史文化传统风貌,深入调查现状,把现代城市基础设施引入区内,要满足国家规范要求、行业管理要求和安全要求,不能满足国家规范则通过采用新技术、新材料、新工艺以及非标准图设计的方法进行处理,达到行业管理要求和安全要求。
下面将对方案的具体策略进行介绍:
4.1 因地制宜,结合不同街道宽度配置不同等级基础设施
在本次规划中,研究了胡同宽度为4,5,6,7,8,9,10m的条件下市政管线的直埋敷设方式
本次研究按照居民最基本生活要求的顺序,按不同宽度胡同断面,制定出一系列不同宽度的胡同市政管线布置的横断面方案。
研究规定:宽度在10米以上的胡同,雨、污、气、水、路灯、电信、电力一次埋设到位,胡同宽5-7米,优先安排供水、污水、雨水、燃气、供电、电信线。胡同宽2-4米,优先布置给水、污水及燃气管线。胡同宽2米以下的仅布置给水管线。该方案力争满足国家规范,不能满足规范的,通过采取特殊措施满足行业管理和安全的要求。
同时提出历史文化保护区内4-10m之间管线图示规范。
4.2 新材料、新技术、特殊技术的运用
4.2.1 新型材料的运用见下表:
4.2.2 新技术及特殊技术的运用
(1)供水工程技术措施
管道附件在满足设计条件的情况下直接砌筑井室。在无法满足设计条件的情况下,砌筑井室的方法由原来的圆井形式改为长方形,如:闸门、消火栓等。
(2)排水工程技术措施
a 非标准检查井
设计在一般胡同中雨污水流域面积较小,管径也不大,常规圆形检查井,可以满足支户线接入、转弯等检查井功能的要求。
在历史保护区较窄胡同中,井室的内径需根据条件适当减少。减少检查井的外型尺寸(包括井室尺寸和井墙结构厚度)为综合安排其他管线创造条件。
井室的内径尺寸与管道埋深相关:
在排水管道管顶覆土小于等于0.7m或管道埋深小于等于1m,且下游管道管径小于等于400mm的情况,可采用¢700圆形检查井。
在排水管道管顶覆土大于等于0.7m或管道埋深大于等于1m,且下游管道管径大于等于400mm的情况,可采用标准图集大于等于¢900圆形检查井。
非标准检查井的其他形式:长方形或椭圆形井型。井室顺水流方向为井室的长边或长轴,长度宜大于等于900mm,垂直水流方向为井室的短边或短轴,长度宜大于等于700mm。针对有带水维修要求的污水管,还必须要求支户线应顶平接入,不得跌落接入。
检查井井墙厚度取决于井室结构,采用钢筋混凝土结构较传统标准图砖砌井墙厚度有所减少(大小根据具体工程情况由结构设计确定)。
钢筋混凝土检查井可分为现浇混凝土井和预制装配式混凝土井。
非标准设计中的长方形检查井适合现浇混凝土施工,而椭圆形检查井适合预制装配的施工方式
b 明沟排水
减少雨污水管道的水平间距是通过采用小型检查井来实现的,还可以通过减少管线解决,如在特定的地形条件下雨水采用边沟排水或地表径流排放,胡同内只敷设污水管,为其他管线留出空间(这种措施的前提条件是院落地面高程高于胡同)。预制装配式雨水边沟见图
c 特殊地段检查井设置
特殊地段雨污水管线布置方式对于雨、污水必须分流,但道路宽度有限的局部路段,将雨污水检查井放置在同一路由上,使投影方向的雨污水管外结构净尺寸尽量减少到最小,竖向高程上雨污水管结构相错开,以满足支户线接入的交叉要求。污水置于下,雨污水检查井错开布设,污水检查井中套雨水管,雨水管需保证结构安全污水管可采用高强度的高分子聚合材质的管材(如硬聚氯乙烯UPVC双螺纹排水用塑料管),管道外径小,且抗腐蚀。又因摩阻系数低,管径可减小。采用柔性接口、砂基础,可减少工程占地,适于狭窄胡同的施工,
d 污水截流措施
在道路狭小、实施困难的胡同中,采用灵活多样的形式,按规划目标分阶段、分步骤进行。现阶段利用现况合流旧沟或维持原有的合流制排水系统,在接入干线前实施雨污分流。待新技术、新方法开发成熟后,实现雨污水分流的远景规划。目前截流井形式是在合流管排入雨水干线前检查井内设置截流槽,并另设置截流管将截流槽与污水干线接顺。截流槽低于合流管的管底,保证非雨天时,污水全部截流入污水干线内。在雨天时,超过截流倍数的合流污水通过雨水干线排入水体,其污染物已被稀释了。
(3)电力工程技术措施
a 采用电缆方式供电的突出问题在于胡同窄小,地下管线较多电缆敷设较困难。由于地理条件的限制,按标准规范设计施工难度较大,应在原有电缆施工规范的基础上因地制宜,有所突破,探讨适合在胡同中运用的新模式,采用非标准的异型电缆人孔井等新工艺。
b 电缆管线与其他管线最小水平距离尽量满足电缆运行和设计规程中的要求,特殊情况可以适当突破,保证距离最低限(0.5m)的要求。
c 电缆靠近房基敷设时,其埋深不宜超过房屋基础深度。自来水紧邻电力管线侧,然后依次布置雨水、污水、燃气等。
d 强弱电分开布置(10kv、1kv缆可以进管井),电缆管管径选用直径125mm(开闭站外电源除外)。
e 路灯箱式变压器设置尽量与区内配电箱结合。无条件地区由供电系统提供专用低压线,路灯安装控制箱,解决路灯专用电源问题。每一电源点的供电半径为500米左右。路灯电缆宜采用直埋方式,可采用一些新工艺接线方式保证安全供电。
(4)电信(含有线电视及所有弱电系统管线)
在历史保护区内为改善提高保护区内的生活、环境质量及通信设施的现代化,需要将架空线路改入地下,将架空交接设施改入弱电设备间。达到三网(电话、电视、宽带)传输线路全部地下敷设,交接设备入弱电间,线路交接点为人孔及嵌入式弱电箱,院内线路暗管敷设。
保护区内宽于10m的街道改造建设为12孔管道; 10m宽以下的街道改造建6孔管道;
a 因环境条件所限,打破常规,采用非标准设计,尽量减小电信管道与其他管线的净距,见表。
b 保护区建筑改造设计应考虑弱电
设施,同时设计、同时施工、同时竣工验收。院内线路暗管敷设,可达到一般住宅楼标准。
(6)燃气工程技术措施
a 为满足历史文化保护区内市政管线布置的要求,首先应降低天然气管道的压力,减小安全距离要求,保护区内燃气主要用于居民炊事及采暖,应使用低压燃气
b 调压柜(站)
利用量较大的地上调压站与其他建、构筑物水平净距为6米,地上调压柜为4mi ,地下调压箱为3米。针对历史文化保护区对建筑风格及景观要求较高、用地较紧张的情况,规划在保护区内尽量采用地下调压箱,其放散管设置按规范要求并结合周围建、构筑物情况。
调压柜(箱)与建筑物的水平净距尽量按规范要求执行,如果不能满足规范要求,地上调压柜与建(构)筑物的水平净距可以减为3米,地下调压箱与建(构)筑物的水平净距可以减为2米。但需要过专家研究论证。
4.3 规划设计程序
历史保护区的保护与更新,应将建筑方案与完善市政基础设施的规划方案相结合,建筑、市政工程同步规划、同步设计。结合实际、近远结合、分期分步、先地下后地上,统一协调,组织实施。如:能够采用集中供暖的区域在建筑改造方案设计时,应预留供暖管线走廊。
4.4 埋设方式
综合管廊是一种新型的市政管线敷设模式,它是将管线综合地置于其中的构筑物内,省去管线自身独立的构筑物和土方开挖,使地下开发与市政管线互相依托综合利用。该模式最早出现于法国,在国、英国、原苏联、欧美等其他国家也相继得以应用。前苏联称之为总管道,日本称之为共同沟。日本横滨综合管廊如图和胡同格局,而综合管廊施工时开挖土方量大,对两侧房屋影响较大,因此需要进一步研究在保护区内实施综合管廊的技术可行性;此外,综合管廊的综合造价高于直埋管线的造价,综合管廊在运行中还需要有专门的管理机构,需要一定的运行管理费,因此需要进一步研究在保护区内实施综合管廊的经济可行性和可操作性。
5 结语
历史街区空间条件的局促性,以及保护规划对于历史街区物质空间保护的要求之间的矛盾,造成了市政基础设施规划在保护规划中的特殊性,如果强行的按照国家标准执行,或是照搬城市其它地区的规划手法以及技术手段是无法在保护的前提下求得基础设施的升级化的。所以,应当结合实际中遇到的问题,以创新的手法,科学的态度进行基础设施的规划。本文结合北京历史文化街区规划设计中基础设施规划为例探讨了一些有针对性地解决办法,希望可以起到一定的借鉴作用。
注释:
(1) 中华人民共和国建设部,中华人民共和国国家标准城市规划基本术语标准1993年
(2) 《历史文化名城保护理论与规划》阮仪三、王景慧、王林编著同济大学出版社2002,6
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部,中华人民共和国国家标准城市规划基本术语标准1993年
关键词:有线电视;网络结构;设计思路;智慧化服务
0引言
现如今,各种科技的不断进步以及人们工作的复杂性提升,尤其是近几年互联网科技的迅速发展,对网络的应用水平所提出的要求也越来越高,所以如何使有线电视网络结构设计能够跟上时代的发展与社会的进步,就成了一个非常重要的话题,也是有线电视相关从业人员普遍关注的焦点。新的网络设计应当以满足多业务开展需求为目标,并充分考虑网络结构的前瞻性与扩展性,从而可以应对未来时期可能出现的各种新的应用场景[1]。本文从有线电视网络设计的网络结构新思路角度出发,结合具体案例,分别就用户端和平台端两个方面的网络设计结构进行分析,希望能够对目前有线电视行业中网络设计方面的工作有所启发和帮助。
1用户端网络结构的设计思路
伴随社会的进步,有线电视行业近十几年实现了由模拟到数字,由单一的有线电视网到集视音频、宽带数据服务为一体的综合信息网的跨越式发展,用户规模不断扩大,业务种类持续增多,而如何使自身的网络技术能够适应互联网时代对网络智能化应用提出的新要求,使自身的网络结构能够满足广大用户对新兴智慧化业务的新需要,是新设计思路的根本出发点。以往对于网络结构的设计思路,无论是入户光纤网络的改造,还是小区用户网络的设计优化,更多意义上是解决现有业务用户体验提升的问题,而对于未来新业务的发展仅仅停留在预置一些网络资源的层面上,缺乏明确的目标[2]。新的网络结构设计思路应当紧扣当下国家关于互联网智慧化的发展规划,在用户端网络具体体现在新建用户小区或是新建单位楼宇的各种智慧化服务方面,比如智能安防监控、智慧家居、智慧医疗、智慧养老等。在设计建设有线电视网络的同时,充分考虑承载各种相关智慧化业务所需增加的网络接口、带宽资源和设计结构变更方案,让所设计的有线电视网络不仅满足广电业务的开展需求,还能满足诸如智慧小区、智慧城市等各类信息化业务的开展需求,真正综合服务于小区用户、小区物业、养老机构、医疗机构以及政府机关等更加广泛的用户群体[3]。以南京有线网络公司将新建小区的有线电视网络与楼宇智能对讲系统和小区安防监控系统之间进行设计融合的方案为例,从设计背景方面来说,随着国家经济和人民生活水平的提高,住宅小区智能化需求越来越多,通过借鉴国内智慧社区相关建设经验,充分利用公司配套工程中入户的光纤链路资源和施工实力,选择主流门禁、监控产品,建立一个安全、舒适、通信便捷、环境优雅的数字化、网络化、智能化的住宅小区,从而实现和满足住户的使用需求。从方案整体设计架构方面来说,整体方案基于广电配套的FTTH全光网络,包括门禁子系统和监控子系统,通过采用先进的数字化TCP/IP网络技术,在实现小区物业管理高效、便利的同时提高小区居民的生活档次。值得一提的是,该方案不仅实现了网络结构与功能上的融合,在实际建设过程中,还充分利用有线网络自身的覆盖特点,在一定程度上减少了以往其他弱电智能化系统独立施工时所存在的二次布线,真正意义上实现了施工成本的节约和资源的集约化管理。
2平台端网络结构的设计思路
与用户端网络结构设计相对应的是平台端的网络结构设计,或者可以理解为与有线电视用户末端分配网络相区别的主干前端网络[4]。同样,对于各类新型的智慧化业务的支撑,单单靠用户端网络结构改造设计是不够的,必须有与之相配套的前端网络结构调整,才能最终实现业务功能的落地。而根据所开展的业务类型不同,以及用户需求的差异,平台端网络设计结构又可以分为虚拟网平台结构和数据中心平台结构。前者设计中的数据中心往往不在广电本地,而是充分发挥有线电视网络覆盖资源丰富的优势,利用广电城域VPN专网进行组网,实现数据的汇聚与传输;而后者则是建立广电自身的数据中心,实现广电真正意义上的数据信息平台化、智慧化和集约化的运营服务,关于这一点则更要依赖于整个行业对未来社会需求进步的预判,以及企业具有前瞻性的业务探索模式和中长期的发展规划。就现有的条件来看,平台端的网络结构设计思路第一步应当利用有线电视网络传输覆盖范围广的特点,多发展虚拟网平台结构类型的用户服务,比如南京有线网络针对老旧小区单元门治安监控改造的项目,就是利用了老旧小区现有丰富的有线电视网络资源实现了监控数据的汇聚传输,同时利用广电城域VPN专网与公安数据中心实时对接,最终可以实现公安部门对于小区监控数据的存储与调用功能。在该项目组网方案总体设计过程中,首先要充分遵循和满足先进性、实用性、统一性、可扩展性、安全性及可管理性六大原则,同时还要考虑加入包括链路冗余、模块冗余、设备冗余以及路由冗余在内的各类冗余设计要求,以确保所设计网络的可靠性和自愈能力。可见这种方式的接入服务不但能够适应当前用户端各种智慧化业务开展的实际需要,而且具有实施速度快、组网灵活、可扩展性强、业务承载透明、承载应用种类多等优势,并且在维护和安全性能方面拥有无可比拟的优势。等到时机成熟,比如广电网络进一步整合完毕,数据中心的建设发展应当是广电行业后续将要考虑的重点课题之一。
3网络改造过程中的注意事项
网络设计结构的调整目的是适应新业务开展的需求,但在网络设计结构调整实施的过程中,不应当影响现有用户的服务体验。关于这一点,在新建小区与楼宇中一般不存在此类问题,因为新建小区与楼宇在网络建设往往发生在交付用户使用之前,在网络设计阶段可以充分考虑到这一问题。而针对一些老旧小区网络设计功能的升级扩容改造,在用户端网络改造以及机房前端扩建的过程中,应尽量避免或减少结构改造对于在线用户服务的影响。以机房前端网络为例,由于业务开展需求,须对许多前端平台系统软件进行相应的更新升级,这就导致了有线电视网络前端机房需要不断地进行调整与改造,而这些网络机房在进行扩调整和改造的过程中,经常会对末端的用户服务产生影响,有些网络机房在进行升级改造的过程中,所需要的时间很长,如果在较长一段时间中,对用户的服务造成影响,那么将会给用户带来很大的不便,甚至可能对用户造成经济损失。这就要求有线电视网络在进行设计的过程中,需要考虑和注意升级改造所可能造成的影响,新业务的开展必须以不会对老用户的服务造成影响为前提,或者说即使造成影响,也必须将影响的时间和范围控制在用户可以接受的范围之内。企业千万不能出现为了开展新业务,而降低现有用户体验的情况事件,因为就整个有线电视行业目前的发展状况而言,由于互联网视频的冲击,用户流失现象已经很严重,并且趋势还在加深。正因为如此,新的网络设计更应以扩展业务种类和丰富用户体验为最终目标,巩固已有用户的体验,进而不断拓展新的用户,这一点在新的网络结构设计过程中尤其需要注意。
关键词:建筑;电气;供配电线路;设计
中图分类号:S611 文献标识码: A
一、前言
随着我国现代化建设事业的不断发展,我国的建筑行业发展迅速,建筑电气供配电线路设计是建筑装修的重点内容,也是基础内容之一,我们必须掌握相应的设计知识,使建筑电气供配电线路得到很好的设计。
二、建筑电气配电线路设计应遵循的原则
1、满足建筑物的功能要求
满足建筑物的功能要求主要有:满足建筑物不同场所的色温、显色指数以及照度的要求;满足舒适性空调对温度及新风量的要求; 满足医疗建筑、酒店、体育场馆以及餐饮娱乐场所等电气设施用电的要求以及多功能厅、 展厅等照明用电的要求。
2、考虑实际经济效益
不能因为追求节能而不考虑所消耗的投资,随意增加运行的费用。 节能要充分结合实际情况,对经济效益进行评估,经过比较分析,选用合理的节能材料和设备,尽量保证在较短的时间内能够收回在节能方面增加的投资。
3、节省无谓消耗的能量
减少能量的无谓消耗是节能的关键。在进行建筑电气设计时,首先应明确哪些能量的消耗是没有必要的无谓消耗,再结合实际情况选择合适的节能措施。 如消耗在电能传输线路上能量、变压器的功率耗能等都是无用的能量损耗;又如量大面广的照明容量,应通过先进的控制技术和调光技术降低其能量的损耗。 总之,节能设计一定要在满足功能要求、技术先进以及经济合理的原则下进行。
三、配电线路设计
本设计以实验楼为例,实验楼用电器一般有二类: 一类为照明电器, 一类为实验仪器。随着科技的发展, 实验仪器也在不断进步, 其中高、精、尖仪器比例不断增加, 这类仪器对电能质量要求较高, 如何才能满足不同电器的用电要求呢, 供配电线路的设计相当重要, 在设计过程中应注意以下几点。
1、区分负载性质, 采用分路供电及控制
实验楼供电母线一般采用埋地电缆进入, 楼负载较小时,可直接采用 380V/220V 低压母线供电; 负载较大, 则采用3000V-10000V 高压母线供电, 再通过变压器变压后配电。实验楼内负载种类多, 且各种负载对电源及接地要求各不相同,设计时应考虑分路供电。比如电子计算机等一些精密电子仪器, 对电源电压波动及高次谐波很敏感, 电源电压波动大或正弦性差, 都会造成电子设备不能运行或运行效能降低, 使实验不能进行或结果出现偏差。照明线路中的荧光灯等一些非线性负荷, 产生的谐波会影响电子设备的正常工作, 因此, 计算机房及精密电子设备的供电, 应设计独立的供电回路, 并且在回路内最好加设交流不间断电源, 以防意外停电对设备的影响。
2、合理计算负载, 保证三相负载平衡
三相负载不平衡, 会造成中性线电位偏移, 使单相电压出现较大偏差, 其上用电器不能正常工作, 这个问题也是电气设计过程中必须考虑的问题。在实验楼内, 由于单相用电设备较多, 设计时不注意, 往往会造成三相的不平衡。
3、布线合理, 避免相互干扰
实验楼内有多种布线系统, 包括有供电线路布线系统、通信自动化系统、火灾报警及消防联动系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统等。在其中, 有些是强电系统, 有些是弱电系统, 而弱电线路易受强电线路的电磁干扰, 造成信号模糊、噪声大, 甚至不能正确使用。因此, 在布线过程中应注意将信号线与电源线分开布设, 弱电线路采用屏蔽措施, 并与强电线路隔开一定距离布置。
4、导线的选用
导线的选用参数主要是材质与截面积二项。材质一般有铜和铝二种, 室内布线一般采用铜导线, 因为铜导线具有较高的过载余量, 虽然其价格比铝导线高, 但在安全用电方面, 铜导线具有绝对的优势。
5、保护元件的选用
实验楼电气保护主要有过载保护、短路保护及漏电保护。因楼内各室负荷大小不一, 仪器设备过载能力不一, 所需的保护要求不一, 为了起可靠的保护, 应采用上下级的电气保护系统, 即在配电室、 各楼层、各室均装设保护元件。为了便于维护,在各室只要装设带漏电保护的微型断路器即可, 发生脱扣时, 一般人员就可恢复, 如采用熔断器, 烧毁时要由专业电工进行更换; 但在各楼层、配电室及有大功率用电器的实验室, 因负载大, 电流大, 当发生大电流短路时, 微型断路器分断能力往往不够, 必须采用塑壳断路器才能可靠分断, 而且选择断路器时应注意其分断能力应大于线路的最大短路电流。保护元件在选用上除额定电压、额定电流应与所保护电路匹配外, 动作时间也要满足被保护电路或设备的要求。
四、供配电线路节能要点
1、负荷计算必须准确
电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备及安全可靠与经济运行,均起决定性作用。用电负荷计算方法选择得当,会达到节约有色金属、节约能源的目的,若选择不当,会给用户带来不必要的投资和能源浪费。用电负荷计算方法宜按下列原则选取:在方案设计阶段可采用单位指标法;在初步设计阶段及施工图设计阶段,宜采用需要系数法。
2、合理选择供电电压
同等情况下,电压越高,损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220/380 V,但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的,经方案比较,可以选择10(6)kV的制冷设备。
3、合理选择线路路径以减小导线长度
变配电室及配电箱应尽量靠近负荷中心,以缩短线路供电距离,减少线路损失。低压线路的供电半径一般不超过250m,当建筑物每层面积不少于10000 m2时,至少要设2个变配电所,以减少干线的长度。在高层建筑中,低压配电室应靠近强电竖井,而且由低压配电室提供给每个竖井的干线,不应产生“支线沿着干线倒送电能”的现象,线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度。
4、均衡三相负荷
采用三相四线制配电线路,在各相负荷均衡的情况下,中性线的电流为零,当然,中性线上就没有能耗,也没有电压降,所以,中性线上电流越小,能耗就越少。三相配电系统的住宅或办公楼,其同类负荷应均匀地分配于各相上,避免如L1相均为照明负荷,L2相均为插座负荷,L3相均为电热负荷的情况出现。单相供电的住宅,应将各种户型的负荷均匀地分配到各相序。
5、选用电阻率较小的材质作导线
铜芯最佳,但又要贯彻节约用铜的原则。因此,在负荷较大的一类、二类建筑中采用铜导线,在三类或负荷量较小的建筑中,可采用铝芯导线。
6、合理选择电缆、导线截面
在满足允许载流量、运行电压损失、机械强度、动热稳定等各种技术指标前提下,应按经济电流密度合理选择导线截面,并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合衡量。但是,经济电流密度的确定很复杂。目前,我国按最大负荷利用小时数Tm ax查经济电流密度选择导线、电缆截面。然而,该经济电流密度是有缺陷的,它没有考虑负荷的功率因数对经济电流密度的影响,且线路的投资、年运行费是变化的。
7、合理地提高供配电系统的功率因数
若系统自然功率因数达不到接入电网要求时,应进行无功补偿,提高功率因数,减少能量损耗。具体方法如下。
(1)在设计中,尽可能采用功率因数高的用电设备,减少用电设备无功损耗,提高用电设备的自然功率因数。
(2)安装无功补偿装置。目前,民用建筑设计中,绝大部分采用变压器低压侧集中补偿,这种作法仅减少了区域变电站至用户处的高压线路上的无功传输,提高了用户处的功率因数,可以不受或少受电业局的罚款。而对用户,无功仍由变压器低压母线经传输线路输送到各用户点,低压线路上的无功传输并没有减少,那么,无功补偿也就达不到节能的目的。
五、结束语
随着经济和科技的快速发展,建筑行业在不断更新和发展。现代建筑电气的供配电线路已不单单是照明工程和动力工程,还能够火灾自动报警和联系消防系统、综合布线、计算机网络等电气设备。建筑物的用电设备负荷相对较大,而用电设备的性质较复杂,建筑电气的供配线路系统的安全可靠性是保证建筑物安全运行的重要保障和基础,所以合理的供配电系统设计是建筑电气设计的重中之重,必须精心设计。所以在我们要大力发展建筑电气业的同时要时刻对供配电系统设计的更新和发展,给人民生活提供更好的生存坏境,使人民生活更加美好、更加舒适。
参考文献