文/王磊 清华大学修建设计研究院有限公司
从人类降生之初履历冰河时代,,,,,,到人类生长历程中无数次的地动、海啸、洪水,,,,,,自然灾难就一直誊写在人类史的字里行间。。。。所谓自然灾难,,,,,,是站在人的角度认定的,,,,,,对我们爆发有害影响的自然征象,,,,,,包括洪涝、干旱、台风、冰雹、暴雪、海啸、雷电等气象灾难,,,,,,也包括火山、地动,,,,,,泥石流等地质灾难。。。。虽然科技的生长可以降低灾难的损失,,,,,,却无法完全阻止,,,,,,怎样应对自然灾难,,,,,,并将其造成的损失镌汰到最小,,,,,,是我们所必定面临的问题。。。。
自然灾难与“韧性”医院
自然灾难可能导致市政设施受损和失效,,,,,,而都会的主要功效却不可瘫痪,,,,,,基础设施要维持基本正常,,,,,,其中,,,,,,医院就是必需要包管正常运转的部分之一。。。。医院的主要性体现在两个方面:首先,,,,,,医院内的许多患者需要医疗设施正常事情才华维持生命;;;另一方面,,,,,,当泛起自然灾难时,,,,,,医院作为救助伤患的主要机构,,,,,,也必需正常事情。。。。因此,,,,,,防灾减灾领域在“韧性都会”基础上引申出了“韧性医院”的看法。。。。
所谓“韧性医院”,,,,,,是指医院在战争、自然灾难等非正常状态下,,,,,,仍具备正常功效的能力。。。。想实现医院的“韧性”,,,,,,我们可以通过灾难预警提前做好准备,,,,,,提升重点部分的抗击打能力,,,,,,综合思量妄想、设计、建设、运维、治理等多个阶段。。。。而这其中,,,,,,应急电源是最基础和主要的一环。。。。
电源关于现代医院的主要性不言而喻,,,,,,从照明、透风空调、竖向交通,,,,,,到净化、大型影像装备、消毒、中心供应以及信息系统,,,,,,都离不开电力的供应,,,,,,停电将导致医院大部分功效的损失。。。。一般情形下,,,,,,大型综合性医院多由多路市政电源供电,,,,,,在通例情形下,,,,,,可以知足大型医院供电的可靠性和一连性。。。。但若是爆发自然灾难等极端情形,,,,,,仅靠市政电源可能会无法包管医院的供电。。。。
以美国德州2020年2月份的寒流为例,,,,,,由于气温骤降,,,,,,导致燃气发电的输气管道内结冰,,,,,,全州68%的燃气发电机无法正常运行,,,,,,20%的风力发电机组由于叶片冻结等原因失效,,,,,,部分煤电和核电也因水管损坏而退出电网。。。。以上原因导致全州发电量下降至正常值的52%,,,,,,多地停电凌驾40小时。。。。
时间退回2008年1月,,,,,,我国南方大规模的冻雨一方面导致高压线覆冰厚度凌驾设计值,,,,,,致使断线和电杆倾覆,,,,,,输电系统受损严重。。。。另一方面,,,,,,冻雨导致铁路、公路系统瘫痪影响了煤炭运输,,,,,,发电系统供应缺乏,,,,,,又影响了高铁供电,,,,,,进一步加剧了电力系统失效的规模,,,,,,从而造成南方多省自2008年1月至2月时代大规模停电,,,,,,损失凌驾1500亿元人民币。。。。
2021年7月,,,,,,由于台风“烟花”和大气环流的影响,,,,,,降雨云团在河南长时间滞留,,,,,,造成河南省郑州、洛阳等地爆发高强度、长时间、大规模降雨,,,,,,都会积水,,,,,,多处电网损坏,,,,,,且医院的地下变电室和机房被淹,,,,,,造生长时间停电,,,,,,严重影响了医院运行。。。。
从上述几个案例可以看出,,,,,,基于市政基础设施的供电环节多、网络结构重大,,,,,,在极端自然灾难情形下,,,,,,并非完全可靠,,,,,,因此,,,,,,对供电一连性和可靠性要求较高的医院,,,,,,在接入市政电源的同时,,,,,,还需要设置响应的应急和备用电源系统。。。。
应急和备用电源
医院通常使用的应急电源主要有UPS和柴油发电机两大类,,,,,,其中柴油发电机又可分为牢靠式发电机和移动式发电机,,,,,,另外,,,,,,尚有一些大型医院设置热电联供的动力中心,,,,,,或者大型的光伏发电和风电,,,,,,前者的应用受多种条件限制,,,,,,占较量小,,,,,,后者由于供电的可靠性较低,,,,,,无法作为一连性的应急电源。。。。故下文仅讨论UPS及牢靠与移动发电机的应用。。。。
UPS即不中止电源系统,,,,,,用电池存储化学能,,,,,,通过整流、充电、存储、逆变等环节包管供电的一连性和提供高质量电能。。。。
柴油发电机由柴油机和发电机组成,,,,,,通过发电机将柴油机的机械能转换为电能。。。。牢靠式发电机在医院内永世设置,,,,,,外电源失效时接入配电网络。。。。
暂时或移动式发电机接纳车载式、集装箱型、或小型移念头组,,,,,,既可以平时备用,,,,,,也可暂时租用,,,,,,在需要时接入主要配电系统,,,,,,提供应急和备用电源。。。。
为充分相识差别应急电源的特点,,,,,,下表就从供电容量、供电质量、切换时间、供电一连时间、占地、投资、情形影响、清静性、维护、供电负荷类型等方面举行较量。。。。
从上表可以看出,,,,,,UPS主要用于对供电一连性要求高的特殊主要负荷,,,,,,主要应对电压波动、电源短时中止,,,,,,相对投资较高,,,,,,容量选择较量无邪,,,,,,一般为特定的主要负荷最后供电。。。。由于UPS供电时间短,,,,,,当爆发较大自然灾难,,,,,,市政电源受损时,,,,,,UPS无法知足较长时间的供电要求。。。。
牢靠发电机是最常见的应急和备用电源,,,,,,在现有国家规范中,,,,,,三级医院要求必需设置发电机。。。。发电机可靠性高、联网利便、性价比高,,,,,,是现阶段不可替换的应急和备用电源类型。。。。柴油机的劣势在于有一定火灾危险性,,,,,,噪音、烟气影响医院情形,,,,,,需要有响应的处理步伐。。。。牢靠发电机锁装置时占的空间较大,,,,,,一般在医院都放在自力的动力中心,,,,,,或者在地下层专用装备机房内装置。。。。这就带来了一个问题,,,,,,当爆发地动、水灾等极端自然灾难,,,,,,位于地下层甚至首层的发电机房有受损的可能,,,,,,无法包管供电的一连性。。。。另外,,,,,,牢靠柴油发电机通常在变配电室低压柜举行电酝迫椿,,,,,,如中心变配电室受损也会影响应急供电。。。。
针对上述问题,,,,,,移动式发电机提供了极端情形下的增补方案,,,,,,去应对牢靠发电机受损时主要负荷的供电问题。。。。平时可不装置,,,,,,需要时接入,,,,,,发电机容量凭证负载选择,,,,,,较量无邪,,,,,,可接入负荷最后。。。。主要劣势在于电源的转换时间较长,,,,,,通常是应对有妄想的停电。。。。医院在应急预案时应采购须要的装备或思量好租用发电机的渠道,,,,,,要在前期做好妄想,,,,,,后期制订完善的应急预案,,,,,,包括发电机的放置位置,,,,,,接入电源的转换方式,,,,,,供油方式,,,,,,排烟降噪步伐等,,,,,,做到充分准备,,,,,,未雨绸缪。。。。
总之,,,,,,在爆发极端自然灾难时,,,,,,维持医院供电的一连性是建设“韧性”医院必需考量的主要指标。。。。由于市政电源保存损坏的可能,,,,,,“韧性”医院必需设置自备的应急和备用电源,,,,,,并应凭证应急电源的特点、爆发自然灾难的风险类型、一连时间、影响水平选择响应的电源方式,,,,,,包管医院焦点功效的正常运行。。。。