Ｓｈｅｊｉ ｙｕ ｚ ａ。 翼 医院建筑节能照明设计 罗国锋 （广东省浓江市湛江中心人民医院，广东湛江５２４０３７） 摘要：现代医院除了必须具备高超的医疗水平和医疗设备外，还要致力于改善通风、空气调甘、照明、电梯等医疗环境设施，因此能源的消 耗也随之增加。主要以医院照明的特殊设计为出发点，着重分析了医院照明系统的节能措施。 关键词：节能；医院；医疗设施；照明 笔者在本市考察了几所不同规模的医院，对各医院的能源消 并且每个手术室门上方要安装表示“手术中”的指示灯，以防ＪＩ：无关 耗分布进行了统计，发现医院医疗能源消耗主要包括以下几个方 人员的进入。面：电力６４％、水１２％、医疗气体５％、其他支出（比如办公用品、 １．３病房照明设计 汽车燃油等）１９％。 病房宜采用暖色调、色温小于３ ３００ Ｋ的反射型或者间接型 从上述数据我们不难看出，电力支出占据了医院总支出的一 荧光灯，为防止对病人产生眩光的刺激，所以照明灯应避开病床的 半还多，因此电力方面的节能是医院节能工作的重巾之重。同时从 正上方，照度在１００ Ｉｘ左右。病房走道的照明灯具也应选用暖色 表１可发现，电力消耗ｆｒｌ有２０％左右是照明用电，由此照明方面节 能设计的重要性不言而喻。 表１医院电力消耗明细 调，照度在７５ ｌｘ左右的是反射型荧光灯或嵌入式防眩光灯具，应 避开病房门［ｊ。此外，应在病房门口下侧安装地角灯，以方便护士 夜间巡视。护士站应采用高色温的照明灯具，照度应高于３００ ｌｘ。 １．４辅助治疗设备室照明灯具和紫外线杀菌灯设计 辅助治疗设备有各类超声仪器、射线装置等等，一股照度在 １０Ｏ～１５０ｌｘ之间，钉条件的医院可以安装调光装置。紫外线杀菌 医院照明是体现医院现代化形象的一个重要手段。良好的照 灯存医院门诊、急诊各场所均有安装，其作用是对空气、水等介质 以及物体表面进行消毒杀菌，有无罩悬吊式和移动式，容量和数量 可参照表３所示。 表３紫外线杀菌灯功率及各场所安装数量参考 明系统能为治疗带来积极的效果，帮助医务工作者顺利地完成工 作，缓解医护人员精神及身体的疲劳以提高工作效率。但片面地追 求照明效果也会使医院在此方面的开支大大增加，因此，我们要结 合不同场所的功能，以及房间布置的特殊性，从照明的光源设计、 照明灯具设计、后期照明设备的维护等几个方面来探讨照明的节 能设计。 １ 医院建筑各场所照明设计 医院照明设计要在充分考虑到不同治疗区对照明要求的基础 ２上，兼顾病人对照明环境的反应，避免因照明设计和照度设置的不 照明节能措施 医院照明用电量占总用电量的２０％，且节能潜力巨大，若采 适对病人产生不良影响。医院建筑的照明设计要参照《建筑照明设 用合理的节能方案，可节省高达原照明用电总量的３０％以上。但 计标准》（ＧＢ５００３４－－２００４）中的有关医院建筑照度值的标准，如表 照明节能设计的实施，是建立在不降低照明质量的基础上。要在保 ２所示 表２医院建筑照度值参考标准 场所 病房、楼梯、走道、厕所 门厅、候诊厅、值班室 诊室、治疗室、护士站 证照明质量的前提下，最大限度地节省电能，降低经济支出和能源 浪费。 ２．１ 选择合理的照明光源 照度值／Ｉｘ ｌ０Ｏ ２０ｏ ３００ 照明节能的首要工作是选择光源光效高、寿命长、显色性好的 高效照明光源，高效照明光源每使用１ ｗ电能，能够发出比普通照 明光源更高的光通量（１ｍ）。白炽灯的光通量通常为７～２０ ｌｍ／ｗ， 寿命为１ ０００ １ ５００ ｈ；而单端的紧凑型荧光灯的光通量一般为 ５０ ｌｍ／ｗ，使用寿命高达３ ０００￣５ ０００ ｈ，对比发现，采用９ Ｗ的节 监护室、办公室、控制窀 化验室、实验窀、药房 ３００ ５００ 能灯可以完全替代我们常用的４０ ｗ向炽灯；双端直管荧光灯 Ｔ１２型的光通量为５５ ｌｍ／ｗ，寿命为３ ０００～５ ０００ ｈ，而现在的Ｔ５ 型则达到９０～１１０ ｌｍ／Ｗ，寿命可达８ ０００ １０ ０００ ｈ，因此Ｔ５荧光 抢救室、手术窄 ７５０ １．１诊室照明、大厅照明设计 门诊室、急诊室的照明应充分配合和利用自然光，人工照明应 灯足以代替Ｔ１２荧光灯、Ｔ１０型甚至Ｔ８型的荧光灯，不仪可以节 采用冷色调、显色指数应高于８Ｏ、色温３ ５００ Ｋ的漫反射型荧光 约近一半的电能，而且还改善了灯光的显色性。荧光灯在医院照 灯，照度为３００ｌｘ。还要注意妥善处理自然光与人工照明的自然衔 明里应用广泛，应该优先选用三基色Ｔ５荧光灯；走廊、门诊大厅 接和过渡，避免因明显的明暗差距导致视觉不适。大厅内挂号、收 费、取药等服务窗口设置的荧光灯照度也应不低于３００ Ｉｘ。 １．２手术室的照明设计 的照明应以高压钠灯、金属卤化物灯、发光二极管和半导体照明 灯等具有光效高、耗电少、寿命长、透雾力强和不易锈蚀等优点的 高强气体放电灯为主。 照明装置宜选用开敞式、透明式、格栅式，它们的光线反射率 ２选择合适的照明装置和配件 手术室应选用照度在７５０ｌｘ以上的洁净荧光灯，其中的一盏灯 ２．应备有停电应急照明功能。手术局部照明采用的手术尢影灯，其必须 满足洁净层流要求，在手术台３０ ｃｍ范围内的照度要达到２００００ｌｘ， 分别为７５ 、６５％、６Ｏ％，可以有效提高 （下转第ｌ１２页） 机电信息２０１１年第９期总第２９１期１Ｏ７ ｙｕ Ｚｈｉｚａｏ 表１各向最大应力及位移分析表 在减少材料使用方面的改进设计还钉很大的潜力可挖。要想存满 ｘ方向 Ｙ方向 ｚ方向 足使用要求的前提下使用的材料最少，还要经过多次的修改才能 最大应力／ＭＰａ 拉 ｌ 眶 拉 Ｊ 拉 ｌ 压 得到满意的结果。 ｌｌ２ １ ３７．８ ６４．６ ５６．７ ２９．１ ｛２４．５ ３结语 最大位移／ｍｍ ０．４０９ ０．１６６ ０．２５７ 压铸机是一种机、电、液集成度很高的大型综合系统，结构较 存工作过程『ｆ１，ｃ形架１．７３×１Ｏ”Ｐａ主要承受拉应力，最大变 为复杂，本文仅对其Ｃ形架实体模型进行了三维有限元分析。通 形量（应变）为０．４０９ ｎｌｌＩｌ，出现存ｘ方向上，最大等效应力是９．５４× 过对Ｃ形架的有限元分析，得到的最大应力应变的值说明其是满 ｌＯ Ｐａ，出现在Ｃ形架与压射缸连接的法兰盘下方的应力集中处， 足使用要求的，并且还具有很大的修改空间。 与抗拉强度相比较，其安全系数为５．２４１，即使考虑疲劳损伤问题， 综上所述：（１）本文所得到的关于Ｃ形架实体模型计算结果分 这种结构设计也是可以远远满足使用要求的。安全系数过大，说明 析，对压铸机的其他部件如头板、一■板、尾板甚至整机的改进设计 了这种设计不是最好的，还有很大的改进空间。 具有指导意义。（２）文中所述方法亦可借鉴用于其他大型机械机构 要想让结构设计得更加合理，我们尝试从单纯地减少结构的 的设计开发。（３）将设计和分析有机地结合起来，发挥各自软件的 材料使用方面着手，下面仪通过增大ｃ形架叶１矩形孔的长度和宽 优势，反复修改可以提高设计的效率和准确性，避免设计失误造成 度来进行试探性的改进设计。改进设计后 施）ａｒＳＨ同的载荷及约 产品使用寿命缩短或经济损失，使设计水平和产品质量得到提高； 束，重新计算后得出如图５的应力云图。 同时对提高设计质量、缩短设计周期有着重要意义和实用价值。 ＮＯｎＡＬ ＳｏＬＵＴｌｏＮ ＾Ｎ ＳＴＥＰ＝ｌ ＦＥＢ ２８ ２０１ｌ ＳＵＢ＝１ ｌ４：２ｌ：２３ ［参考文献］ ［１］王卫荣，黄康．基于有限元法的压铸机整机应力应变研究［Ｊ］．合 肥工业大学学报（自然科学版），２００５，２８（９）：１ ００４ １ ００７ ［２］王卫荣，李晓燕，柯尊忠． 铸机合模机构的三维有限元分析［１『］． 合肥工业大学学报（自然科学版），１９９９，２２（１）：２１～２２ ［３］彭余恭．我国压铸机械的现状与发展方向［－Ｉ］．特种铸造及有色合 金，２０００（１）：３～５ ［４］耿鑫明．发展中的中国压铸业［Ｊ］．机械制造与自动化，２００４（４）： ■●■■●％ ｜－强 ｝女 ｜ ＊潍 《 一一 … ｊ ％ ＆ ■■■■麟 ４５８ ７０５ ２２２Ｅ＋０８ ４３９Ｅ＋０８ ６５７Ｅ＋０８ ８７４Ｅ＋０８ ６～８ ｌ１３Ｅ＋０８－］３１Ｅ＋０８ ５４８Ｅ十０８ ７６６Ｅ＋０８ ９８３Ｅ＋０８ 图５改进设计后的应力云图 ［５］［前苏］博・耶・罗晋别尔格．压铸机［Ｍ］．陈祥元译．北京：国防工业 出版社，１９７８ 计算结果，改进后的模型，在ｘ方向的最大变形量为０．４１５ ｎｌｌｎ， 最大等效应力为９．８３×１０，Ｐａ，出现的位置和没改进前的位置相同， 改进后的安全系数为５．０８６，经查询，各点的应力应变均有所增加。 但改进后的应力状况相对于许用应力来说仍然有很大的余量，对使 收稿日期：２０１卜０３—０１ 用要求方面影响不大。说明经修改后，Ｃ形架的强度和刚度都仍然 作者简介：盂岳（１９８６一），男，安徽阜南人，合肥工业大学硕士研 可以满足使用要求，但是修改后的结构安全系数还是比较大，结构 究生，研究方向：机电产品绿色设计与制造。 （上接第１０７页） 照明质量，减少光衰，充分利用光源。电子镇流器具仃效率高、可靠 搭配使用，比如一个格栅灯具内可安装３个荧光灯管，我们可配 性好、启动快的优点，已为越来越多的人所接受，正逐步取代传统 置２个新的和１个旧的灯管，在达到设计照度的同时又实现了照 的电感镇流器。普通的电感镇流器耗电约为荧光灯耗电量的 明节能。 ２０％，节能电感镇流器约为１０％，而品质优良的电子镇流器耗电 （２）根据场所洁净度的不同，定期对灯具表面进行清洁，当光 仅为．＝５乏光灯耗电量的２％～３％。由此可见，科学选用节能电子镇 源积污过度时，光通量可能会降到正常光通量的５０％以下，建议 流器的节电效果还是非常显著的。 每隔２个月左右就对光源及其反射表面进行除尘除污。 ２．３合理的布局和控制 ３结语 充分利用自然光，合理地设计控制开关。根据医院特殊场所的 要求，采用一股照明、局部照明联合布置。有条什者也可以选用智 与一股的民用建筑照明不同，医院建筑照明应该根据不同部 能照明系统，该系统的安装和使用非常方便，无需专人值守和 门对照明的不同要求进行照明设计，尽量做到完善、协调。同时电 其他维护，可有效降低照明用电量，减少能源的损耗，提高使用效 气工程人员要不断学习，及时了解新兴的节能照明方案，以提高照 率，而且可显著提高光源的寿命，电能节约可达２５％以上。 明质量，降低医院能源支出，为医护人员、病人及其家属提供一个 ２．４注重日常维护管理 更加舒适、和谐的医疗环境。 照明节能的顺利实施离不开平时良好的使用习惯和维护管 理。医院所有人员要养成随手关灯，节约每一度电的好习惯。在日 常的维护管理中，有关人员还应做到以下２点： 收稿日期：２０１卜Ｏ卜２４ （Ｉ）当光源头部发黑较严重或出现闪动时，要及时更换新光源。 作者简介：罗国锋（１９７５一），男，广东廉江人，技术员，研究方向： 新光源要比额定的照度要高出２０％左右，也可以将新旧灯管进行 电工技术。 １１２
