淺談基于空間分析法的新能源汽車(chē) 公共充電樁布局研究

安科瑞 程瑜18702112087

摘要：隨著新能源汽車(chē)裝機(jī)的需求不斷旺盛，我國(guó)新能源汽車(chē)火災(zāi)逐年增加。鑒于此，本文從磷酸鐵鋰和三元材料本質(zhì)安全、事故類(lèi)型及特點(diǎn)、災(zāi)情特征及災(zāi)情研判出發(fā)，分析新能源汽車(chē)(鋰電池)處置措施，提出了智慧消防解決新能源汽車(chē)安全的方法。

關(guān)鍵詞：新能源 汽車(chē) 火災(zāi)措施

在碳達(dá)峰、碳中和的驅(qū)動(dòng)下，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，目前我國(guó)已成為的新能源電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)大國(guó)。對(duì)于新能源汽車(chē)行業(yè)，一方面要求動(dòng)力電池有更高比能量和更大充電倍率，導(dǎo)致安全隱患增加；另一方面，早期不成熟的新能源汽車(chē)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，逐步進(jìn)入高危期，其安全問(wèn)題已經(jīng)成為懸在汽車(chē)行業(yè)、電池企業(yè)及消防部門(mén)頭上的一把刀。近期國(guó)內(nèi)外發(fā)生的多起電動(dòng)汽車(chē)自燃、運(yùn)行途中著火事件，引起了社會(huì)和消防救援隊(duì)伍的持續(xù)關(guān)注，這對(duì)滅火救援和新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展又提出了新的挑戰(zhàn)。加強(qiáng)新能源汽車(chē)火災(zāi)防控與滅火對(duì)策研究已刻不容緩。

1磷酸鐵鋰和三元材料本質(zhì)安全

以鋰電池為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車(chē)占據(jù)市場(chǎng)的地位，目前市場(chǎng)上80%以上的電動(dòng)汽車(chē)采用鋰電池作為動(dòng)力源，而現(xiàn)階段常見(jiàn)的鋰電池為磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池"。在電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域，與三元體系鋰電池相比。首先，磷酸鐵鋰電池所儲(chǔ)存的電能較低，但是其熱穩(wěn)定性較好；受磷酸鐵鋰材料低電子與離子電導(dǎo)率的影響，其電池低溫性能較差。在-20℃時(shí)，容量?jī)H為常溫的70%左右，而同體系的三元電池可達(dá)到70%以上。其次，滿電態(tài)的磷酸鐵鋰材料在700℃左右出現(xiàn)熱分解。而三元材料在200-300℃熱分解。所以磷酸鐵鋰相對(duì)安全"。除此之外，磷酸鐵鋰成本低于三元鋰電池。綜合兩種材料的特點(diǎn)，磷酸鐵鋰以成本相對(duì)低、循環(huán)壽命長(zhǎng)、本質(zhì)安全性能高等優(yōu)點(diǎn)在商用車(chē)和物流車(chē)占據(jù)地位。而三元鋰電池以低溫續(xù)航長(zhǎng)、能量密度高成為乘用車(chē)選。

對(duì)于磷酸鐵鋰電池而言，一般內(nèi)部產(chǎn)生的溫度較低，小于逸出可燃?xì)怏w的點(diǎn)火能，需要有外部引火源才能著火；對(duì)于三元鋰電池而言，一般內(nèi)部溫度較高，大于逸出可燃?xì)怏w的點(diǎn)火能，鋰電池破口時(shí)，可直接引燃逸出的可燃?xì)怏w。

從風(fēng)險(xiǎn)角度看，電動(dòng)汽車(chē)或混合動(dòng)力汽車(chē)與內(nèi)燃機(jī)車(chē)的區(qū)別在于火源的位置和特征。不同的鋰電池電化學(xué)體系，熱失控時(shí)內(nèi)部發(fā)生的副反應(yīng)不同，產(chǎn)生的溫度和壓力也不同導(dǎo)致著火形式不同。以三元鋰電池為載體的新能源汽車(chē)為主動(dòng)式著火，其著火過(guò)形成的火焰噴射距離較長(zhǎng)，易形成噴射火，約為3-5m。以磷酸鐵鋰電池為代表的被動(dòng)式預(yù)混氣體火形式，一般需要有外部引火源才能著火，易形成射流火。因此，不論什么類(lèi)型的鋰電池，其蔓延速度都較快，這對(duì)初期火災(zāi)處置帶來(lái)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2事故類(lèi)型及特點(diǎn)

電動(dòng)汽車(chē)安全事故往往發(fā)生于多個(gè)場(chǎng)景其影響因素、機(jī)理比較復(fù)雜。目前電動(dòng)汽車(chē)著火原因主要有電池問(wèn)題、碰撞、浸水、零部件故障、使用問(wèn)題及外界原因。電動(dòng)汽車(chē)著火時(shí)車(chē)輛的狀態(tài)為充電后的靜置狀態(tài)、充電狀態(tài)及行駛狀態(tài)。由此可知：電池問(wèn)題是著火事故的主要原因，充電過(guò)程、充滿電后的靜置狀態(tài)是著火事故的主要構(gòu)成部分。從滅火收援的角度看，主要可以分為電池本身、車(chē)輛事故、充換電設(shè)施及其他原因引發(fā)的安全事故。電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生碰撞、翻車(chē)時(shí)，電池組可能受到擠壓、穿刺，從而引發(fā)火災(zāi)危險(xiǎn)。車(chē)輛出現(xiàn)涉水情況時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)的電池可能會(huì)出現(xiàn)短路甚至引起爆炸。車(chē)輛在充電時(shí)，往往由過(guò)充、大電流等因素引發(fā)火災(zāi)事故。針對(duì)相應(yīng)事故類(lèi)型進(jìn)行有針對(duì)性處理，以便能夠達(dá)到快速處理事故，爭(zhēng)取救援時(shí)間。

3消防處置措施

3.1災(zāi)情特征

電動(dòng)汽車(chē)起火的本質(zhì)來(lái)源于電池?zé)崾Э?，若熱失控產(chǎn)生的熱量不能夠及時(shí)地排出，高溫會(huì)加速動(dòng)力電池老化從而引發(fā)起火災(zāi)甚至爆炸P。該災(zāi)情本質(zhì)造就的新能源汽車(chē)火災(zāi)顯著特點(diǎn)為自帶氧、自封閉、易復(fù)燃、危害大。

3.2災(zāi)情研判

3.2.1辨識(shí)車(chē)輛

電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)撲救難點(diǎn)在于電池容量位置。指揮員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，首先通過(guò)尋找外部標(biāo)志辨識(shí)車(chē)輛，如徽標(biāo)(特斯拉行李箱右側(cè)“DUAL MOTOR”徽標(biāo))、獨(dú)特形狀的車(chē)門(mén)，也可通過(guò)其車(chē)輛識(shí)別號(hào)碼識(shí)別，確定車(chē)輛的制造廠商、型號(hào)和年份，以獲取更具體的車(chē)輛信息。一些混合動(dòng)力和電動(dòng)車(chē)型可能從外部標(biāo)識(shí)無(wú)法識(shí)別，但車(chē)輛仍然會(huì)有高電壓警告標(biāo)簽和其他二級(jí)指標(biāo)，如在日系車(chē)Leaf上的“零排放”標(biāo)識(shí)。通過(guò)車(chē)輛的辨識(shí)使得滅火救援人員能夠迅速了解該車(chē)的動(dòng)力電池種類(lèi)、容量以及高壓線路的布置等結(jié)構(gòu)，為滅火救援的開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。

3.2.2切斷電源

消防救援人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，拔下乘用車(chē)。面包車(chē)鑰匙后，車(chē)輛會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)動(dòng)力電池。拔下物流車(chē)車(chē)頭后側(cè)的開(kāi)關(guān)，切斷電池供電。旋轉(zhuǎn)大巴車(chē)車(chē)體兩側(cè)的開(kāi)關(guān)，切斷電池供電。根據(jù)不同車(chē)輛的制動(dòng)裝置，確保車(chē)輛處于駐車(chē)狀態(tài)。純電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，聽(tīng)不到聲音切不可認(rèn)為車(chē)已熄火(Model3),如果在用檔位為前進(jìn)檔或倒檔，即使輕踩加速踏板

也可能導(dǎo)致車(chē)輛快速加速。所以指揮員要查清斷電情況并確保已啟動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)器，按換檔桿端部的按鈕，以切換到駐車(chē)檔。

關(guān)閉點(diǎn)火鎖鑰匙，關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，確定電源開(kāi)關(guān)的開(kāi)、閉啟狀態(tài)，確認(rèn)負(fù)極柱，拆下負(fù)極線斷開(kāi)低壓蓄電池，但要注意低壓蓄電池?cái)嚅_(kāi)3分鐘后在操作其他程序。在條件允許的情況下，斷開(kāi)維修開(kāi)關(guān)及動(dòng)力電池正負(fù)極母線，同時(shí)要對(duì)動(dòng)力電池正負(fù)極母線插接件及線束端插接件用絕緣膠帶進(jìn)行絕緣密封，防止短路及進(jìn)入異物。

如果火勢(shì)處于初期階段，應(yīng)立即采取斷電措施，并且還要將車(chē)鑰匙裝入信號(hào)屏蔽袋，將其放置距車(chē)輛10米以外的地方。如果是干燥的環(huán)境，發(fā)生緊急狀態(tài)需要切斷高壓，指揮員帶絕緣手套拔掉高壓盒上的MSD。如果是雨天或者車(chē)輛涉水，指揮員應(yīng)及時(shí)疏散乘客，并聯(lián)系車(chē)輛銷(xiāo)售商等專(zhuān)業(yè)人員處理。

3.2.3辨識(shí)電池分布

不同品牌車(chē)型、不同電池配置的車(chē)輛，乘用車(chē)動(dòng)力電池一般安裝在車(chē)廂底盤(pán)下面和后排座椅下面。純電車(chē)底盤(pán)比較緊湊和空曠且電池比較大，所以基本安裝在汽車(chē)底盤(pán)。如北汽紳寶汽車(chē)的電池在整個(gè)底盤(pán)、特斯拉汽車(chē)的電池在底盤(pán)副駕駛側(cè)。而混合動(dòng)力的汽車(chē)電池比較小，一般布置在后備箱或者后排座椅下面。箱式電動(dòng)貨車(chē)(物流車(chē))的電池一般放置在車(chē)體兩側(cè)或車(chē)體后側(cè)。重卡汽車(chē)(物流車(chē))的電池一般位于在駕駛室后側(cè)。純電動(dòng)公交車(chē)的電池一般布置在車(chē)頂、底部、后部及尾部。

3.2.4辨識(shí)附件狀態(tài)

要確認(rèn)車(chē)輛的12V直流電源是否處于禁用狀態(tài)。檢查安全氣囊或預(yù)緊裝置，由于安全氣囊可以在禁用后保持動(dòng)力長(zhǎng)達(dá)10秒，即使關(guān)閉高壓系統(tǒng)，安全氣囊仍可能仍然處于激活狀態(tài)。同時(shí)不要隨意破拆、切割汽車(chē)，稍有不慎會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電燒傷、電擊及觸電。

3.2.5辨識(shí)安全距離

高壓電池組著火時(shí)，通常會(huì)伴有呼嘯、爆裂聲、電弧或者電火花，同時(shí)要特別注意隨著電池溫度持續(xù)降低，氟化氫的濃度會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。2015年7月22日，廈門(mén)市鋰電池電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)，電動(dòng)車(chē)內(nèi)部出現(xiàn)大電流電弧將車(chē)體擊穿的痕跡。動(dòng)力電池?zé)崾Э睾?，?chē)輛底盤(pán)位置的電池包首先有煙氣生成，煙氣濃度逐漸增大，顏色由白色變?yōu)楹谏覞舛容^高時(shí)開(kāi)始有火焰噴出，荷電狀態(tài)越高反應(yīng)越猛烈，一般可達(dá)到2m以上的距離。安全員聽(tīng)到爆裂聲、嘶嘶聲及看到煙氣顏色變化能夠做到提前預(yù)警，發(fā)出警報(bào)后，確保與事故汽車(chē)保持至少15米的距離。

3.2處置對(duì)策

(1)對(duì)于車(chē)輛電池火災(zāi)，應(yīng)在上風(fēng)向部署力量，人員不得位于泄漏口等危險(xiǎn)區(qū)域由于高壓電池處于保護(hù)殼中，滅火劑很難直接噴到電池上，因此消防指揮員可以使用特殊的千斤頂或者叉車(chē)將汽車(chē)從一側(cè)頂起，出一支直流水槍冷卻底盤(pán)，降低電池周?chē)臏囟?。從防火角度看，?yīng)在電池組處設(shè)置消防接入口，當(dāng)災(zāi)情處于中期火災(zāi)時(shí)，可以接入消防車(chē)、消防栓，快速將消防水輸送到電池?zé)崾Э夭课?，防止火?zāi)蔓延和擴(kuò)大，將損失減小。如2020年5月29日，河南鄭州消防員通過(guò)翻轉(zhuǎn)車(chē)體拆卸電池成功處置新能源汽車(chē)火災(zāi)。2021年6月16日，云南昆明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)大隊(duì)消防員利用叉車(chē)頂起車(chē)輛冷卻電池表面防止新能源車(chē)起火。

(2)高精尖裝備聯(lián)合使用。指揮員可以利用新型消防滅火機(jī)器人出水壓制火勢(shì)，冷卻車(chē)輛，大型無(wú)人機(jī)連接30mm水帶噴射氣液兩相滅火劑(全氟己酮和水),快速控制災(zāi)情發(fā)展，為撲救新能源汽車(chē)火災(zāi)創(chuàng)造合適

的時(shí)機(jī)。

(3)對(duì)于充電站火災(zāi)，將其視為帶電的電氣火災(zāi)，若車(chē)輛已插入充電站，應(yīng)在安全的情況下盡快拔下插頭，同時(shí)切斷充電站電源；若充電站內(nèi)新能源客車(chē)電池組發(fā)生火災(zāi)，指揮員的應(yīng)放在四周充電或停靠車(chē)輛的安全。

(4)指揮員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，如發(fā)現(xiàn)有刺激性味道，應(yīng)佩戴帶全套個(gè)人防護(hù)裝備，打開(kāi)車(chē)窗和行李箱使車(chē)輛通風(fēng)，并使用水驅(qū)動(dòng)排煙機(jī)正壓排煙或?qū)⑺畼屨{(diào)整成開(kāi)花狀態(tài)稀釋煙霧，以防止煙霧積聚。

(5)新能源汽車(chē)安全數(shù)據(jù)平臺(tái)與國(guó)家智慧消防數(shù)據(jù)平臺(tái)無(wú)縫連接，通過(guò)智慧消防對(duì)電動(dòng)汽車(chē)事故進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)，提前預(yù)判并及時(shí)預(yù)警，為消防爭(zhēng)取到寶貴時(shí)間并提供數(shù)據(jù)支持。

(6)由于鋰電池具有復(fù)燃性，電池明火撲滅后，應(yīng)繼續(xù)出水降溫，持續(xù)不間斷使用熱成像儀測(cè)、測(cè)溫儀監(jiān)測(cè)電池周?chē)鷾囟?，待電池溫度降?60℃以下，確定無(wú)復(fù)燃風(fēng)險(xiǎn)后方可收整器材歸隊(duì)。

4安科瑞汽車(chē)充電樁運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)

充電運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理、提供充電樁的利用率和充電效率，提升用戶的充電體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量。用戶可以通過(guò)APP或小程序提前預(yù)約充電，避免在充電站排隊(duì)等待的情況，同時(shí)也能為充電站提供更準(zhǔn)確的充電需求數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的調(diào)度和管理。通過(guò)智能監(jiān)控設(shè)備，對(duì)充電樁的功率、電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理充電樁故障和異常情況對(duì)充電樁的功率進(jìn)行控制和管理，確保充電樁在合理的功率范圍內(nèi)充電，避免對(duì)電網(wǎng)造成過(guò)大的負(fù)荷。

4.1功能介紹

4.1.1充電服務(wù)

充電設(shè)施搜索，充電設(shè)施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結(jié)算，導(dǎo)航等。

4.1.2首頁(yè)總覽

總覽當(dāng)日、當(dāng)月開(kāi)戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)，累計(jì)的開(kāi)戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)，以及相應(yīng)的環(huán)比增長(zhǎng)和同比增長(zhǎng)以及樁、站分布地圖導(dǎo)航、本月充電統(tǒng)計(jì)。

4.1.3交易結(jié)算

充電價(jià)格策略管理，預(yù)收費(fèi)管理，賬單管理，營(yíng)收和財(cái)務(wù)相關(guān)報(bào)表。

4.1.4故障管理

故障管理故障記錄查詢、故障處理、故障確認(rèn)、故障分析等管理項(xiàng)，為用戶管理故障和查詢提供方便。

4.1.5統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)分析支持運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)分析、收益統(tǒng)計(jì)，方便用戶以曲線、能耗分析等分析工具，瀏覽樁的充電運(yùn)營(yíng)態(tài)勢(shì)。

4.1.6運(yùn)營(yíng)報(bào)告

按用戶周期分析汽車(chē)、電瓶車(chē)充電站、樁運(yùn)行、交易、充值、充電及報(bào)警、故障情況，形成分析報(bào)告。

4.1.7APP、小程序移動(dòng)端支持

通過(guò)模糊搜索和地圖搜索的功能，可查詢可用的電樁和電站等詳細(xì)信息。掃碼充電，在線支付:掃描充電樁二維碼，完成支付，微信支付完成后，即可進(jìn)行充電。

4.1.8資源管理

充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運(yùn)行監(jiān)測(cè)，充電樁異常交易監(jiān)測(cè)。

4.2產(chǎn)品選型

名稱	型號(hào)	圖例	功能
交流充電樁	AEV-AC007D系列		● 急停保護(hù) ● 漏電保護(hù)（選配） ● 防雷保護(hù) ● 過(guò)熱保護(hù) ● 接地保護(hù) ● 短路保護(hù) ● 過(guò)載保護(hù) ● 過(guò)壓保護(hù) ● 浪涌保護(hù) ● 欠壓保護(hù)
AEV200-AC007D系列
互聯(lián)網(wǎng)版本 汽車(chē)充電樁	AEV200系列		● 高性能STM芯片 ● 人機(jī)交互界面 ● 完善的保護(hù)功能 ● 高性能性價(jià)比 ● 智能型RS232/RS485/CAN以太網(wǎng)通訊 ● 無(wú)線通信功能 ● 雙槍智能輸出
國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化版本 汽車(chē)充電樁	AEV300系列		國(guó)家電網(wǎng)平臺(tái)接入標(biāo)準(zhǔn)

4.3 改造項(xiàng)目充電樁配置安裝推薦表

表3.1 改造項(xiàng)目充電樁配置安裝推薦表

5安科瑞智慧用電管理云平臺(tái)

安科瑞AcreICloud-6000安全用電管理云平臺(tái)是針對(duì)我國(guó)當(dāng)前電氣火災(zāi)事故頻發(fā)而研發(fā)的一套電氣火災(zāi)預(yù)警和預(yù)防管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感終端，將辦公建筑、學(xué)校、醫(yī)院、工廠、體育場(chǎng)館、賓館、福利院等人員密集場(chǎng)所的電氣安全數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸至安全用電管理服務(wù)器，為用戶提供不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤、統(tǒng)計(jì)分析和安全監(jiān)管。平臺(tái)將發(fā)現(xiàn)的各種安全隱患信息及時(shí)告警提醒，并推送給相關(guān)人員，以便及早發(fā)現(xiàn)和消除隱患，真正做到防患于未然。

5.1功能介紹

5.1.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

可查看設(shè)備的狀態(tài)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，巡檢記錄和報(bào)警信息。

5.1.2報(bào)警推送

可提供短信、郵件、APP推送、語(yǔ)音外呼、語(yǔ)音播報(bào)、微信小程序推送、微信公眾號(hào)推送、釘釘推送通知等多種方式進(jìn)行異常通知。

5.1.3隱患管理

隱患查詢→隱患派發(fā)→隱患處理，通過(guò)隱患的完整流程，形成閉環(huán)，跟蹤每一個(gè)隱患的工單狀態(tài)。

5.1.4遠(yuǎn)程控制

管理人員可以遠(yuǎn)程設(shè)定探測(cè)器的各種參數(shù)值，或者對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行分閘、合閘、復(fù)位、消音、自檢和遠(yuǎn)程設(shè)置等操作，方便管理，同時(shí)提高工作效率。

5.1.5用戶報(bào)告

針對(duì)項(xiàng)目一個(gè)周期內(nèi)的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，生成安全用電分析報(bào)告。

5.2產(chǎn)品選型

5.3 現(xiàn)場(chǎng)圖片

安裝在汽車(chē)充電樁前端

電動(dòng)汽車(chē)充電樁集中安裝

6結(jié)語(yǔ)

消防救援隊(duì)伍應(yīng)重視以鋰電池為載體的新能源汽車(chē)火災(zāi)撲救規(guī)程，從實(shí)戰(zhàn)化視角出發(fā)，謀求新業(yè)態(tài)滅火理論及戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法的創(chuàng)新，充分運(yùn)用現(xiàn)代化精良裝備撲救新業(yè)態(tài)、非常規(guī)類(lèi)火災(zāi)。如：消防坦克、無(wú)人機(jī)等裝備。從個(gè)人安全防護(hù)看，火災(zāi)被撲救之后，氟化氫(HF)會(huì)保持很高的濃度，消防指戰(zhàn)員應(yīng)特別注意，以防中毒。

作者介紹：崔麗潔，女，本科，江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司，主要從事汽車(chē)充電樁云平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用；Email:baojingjun@email.acrel.com；手機(jī)：18706168965（微信同號(hào)）；QQ:3007723196

淺談健康城市背景下的綠色醫(yī)院建設(shè)

繆志澄

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：醫(yī)院作為國(guó)家綠色醫(yī)院的建設(shè)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：綠色醫(yī)院，節(jié)能減排，能源利用

0引言

建設(shè)綠色城市是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的必然之路，醫(yī)院作為保障城市居民健康的重要場(chǎng)所，提高對(duì)綠色醫(yī)院的建設(shè)勢(shì)在必行，將綠色醫(yī)院這一概念從醫(yī)院建設(shè)發(fā)展中單獨(dú)列出的概念。綠色醫(yī)院的建設(shè)不僅是環(huán)境上綠化的增加，更是對(duì)醫(yī)院內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，醫(yī)院的基礎(chǔ)設(shè)施包括水電等能源的具體應(yīng)用。從提高醫(yī)院的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，從而提高醫(yī)院的護(hù)理、服務(wù)、環(huán)境衛(wèi)生、醫(yī)院管理等多個(gè)方面的質(zhì)量建設(shè)綠色醫(yī)院。

1綠色醫(yī)院建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀

綠色醫(yī)院的本質(zhì)是指醫(yī)院生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保、安全等方面的運(yùn)行。針對(duì)醫(yī)院的空調(diào)、水暖、凈化等方面進(jìn)行相應(yīng)的建筑規(guī)劃，除此之外還應(yīng)該對(duì)醫(yī)療管理、感染控制等其他方面加強(qiáng)關(guān)注，在醫(yī)院范圍內(nèi)建設(shè)綠色建筑，綠色設(shè)備，深入發(fā)展醫(yī)院綠色醫(yī)療管理和管理評(píng)價(jià)體系[1]。目前國(guó)家和醫(yī)院更應(yīng)該針對(duì)現(xiàn)狀，加大對(duì)綠色醫(yī)院意識(shí)的推廣宣傳，讓相關(guān)部門(mén)成員正確理解認(rèn)識(shí)綠色醫(yī)院的建設(shè)本質(zhì)和背后的作用。

2建設(shè)綠色醫(yī)院的具體措施

2.1基礎(chǔ)設(shè)施合理應(yīng)用能源

在建設(shè)過(guò)程中醫(yī)院應(yīng)該堅(jiān)持對(duì)醫(yī)院的總體規(guī)劃和醫(yī)院資源利用的可持續(xù)發(fā)展，通過(guò)引入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)到醫(yī)院建設(shè)中去，使得醫(yī)院整體設(shè)施達(dá)到節(jié)能減排的目的。此外還要加強(qiáng)對(duì)于水電氣的相關(guān)供應(yīng)設(shè)備的關(guān)注，在醫(yī)院基礎(chǔ)設(shè)施中重要的就是醫(yī)院空調(diào)的建設(shè)，空調(diào)是控制醫(yī)院冬夏兩季院內(nèi)溫度的重要設(shè)備，特殊患者對(duì)于室內(nèi)氣溫上也有要求，這樣的情況加重了醫(yī)院的空調(diào)運(yùn)行的壓力，導(dǎo)致耗能過(guò)多。因此加強(qiáng)對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能，能夠節(jié)約醫(yī)院能源，以東北地區(qū)為例，在東北范圍內(nèi)的各級(jí)醫(yī)院中推廣使用創(chuàng)新型技術(shù)，以東北的地下水作為資源，就地取材，而東北的地下水資源豐富并且沒(méi)有污染，可以被反復(fù)利用。這種利用水源進(jìn)行熱泵的技術(shù)，能夠保證冬季供暖、夏季制冷的目的。試點(diǎn)醫(yī)院在應(yīng)用了水源熱泵技術(shù)后，淘汰了傳統(tǒng)冬季供暖的鍋爐房和空調(diào)晾水塔，通過(guò)一套系統(tǒng)就解決了不同季節(jié)環(huán)境氣溫變化的需求。同時(shí)水源熱泵系統(tǒng)中應(yīng)用的變頻控制技術(shù)，能夠達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，改變醫(yī)院傳統(tǒng)空調(diào)使用過(guò)程中大量無(wú)效能源損耗的情況。

除此之外新風(fēng)系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用在醫(yī)院空調(diào)設(shè)備中，通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)組中的設(shè)置固定的配比進(jìn)行控制，不僅能夠?qū)δ茉雌鸬接行У墓?jié)約之外，還能夠減少因?yàn)檫^(guò)渡制冷導(dǎo)致機(jī)器損毀、凍裂等情況的發(fā)生。在醫(yī)院空調(diào)的管路中設(shè)置電動(dòng)風(fēng)閥，將風(fēng)閥和新風(fēng)系統(tǒng)中新風(fēng)機(jī)相接連，達(dá)到機(jī)停閥關(guān)，用新風(fēng)機(jī)控制風(fēng)閥的效果。除此之外，醫(yī)院還應(yīng)該在設(shè)備中設(shè)置熱回收裝置，不僅局限于上文中所采用的風(fēng)機(jī)變頻方式，還可以應(yīng)用水能相關(guān)的變頻技術(shù)，包括水泵變頻、水溫控制等職能自控的技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用的能源進(jìn)行調(diào)節(jié)。應(yīng)用了相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)的醫(yī)院，在供熱和制冷等方面能源耗用的到了降低，提高醫(yī)院經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也建立了良好的社會(huì)形象。

2.2醫(yī)院建筑材料節(jié)約環(huán)保

在改變醫(yī)院相關(guān)技術(shù)設(shè)備時(shí)，除了應(yīng)用新型技術(shù)之外，國(guó)家號(hào)召，可以將醫(yī)院所有的水龍頭換成節(jié)水感應(yīng)式水龍頭，包括衛(wèi)生間的沖水也要相應(yīng)的換成自動(dòng)沖洗閥等節(jié)水設(shè)備。節(jié)水感應(yīng)設(shè)備已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各大超市、公園等公共場(chǎng)所的衛(wèi)生間中，在醫(yī)院內(nèi)應(yīng)用這種設(shè)備可以有效制止醫(yī)患家屬、醫(yī)院內(nèi)部員工的浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象。不僅如此，醫(yī)院的照明系統(tǒng)也應(yīng)該從傳統(tǒng)使用的T5照明系統(tǒng)，變?yōu)門(mén)8照明系統(tǒng)，T8系統(tǒng)中應(yīng)用的熒光燈和電子鎮(zhèn)流器，在保證電力系統(tǒng)的合理應(yīng)用上，還起到了節(jié)電的作用，相比T5系統(tǒng)更大程度的提高了照明度。醫(yī)院屬于二十四小時(shí)的值班場(chǎng)所，在走廊樓梯等地區(qū)夜間非常用人群聚集的地區(qū)，采用LED小夜燈、聲控?zé)暨M(jìn)行照明，可以進(jìn)一步的降低能耗。

2.3加強(qiáng)醫(yī)院的綠化設(shè)備建設(shè)

在節(jié)水節(jié)電節(jié)能的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)醫(yī)院的污水治理，因?yàn)獒t(yī)院的環(huán)境特殊，醫(yī)院污水如果不經(jīng)過(guò)處理就排泄出去，容易造成大面積的環(huán)境污染，甚至導(dǎo)致群眾中毒事件的發(fā)生，通過(guò)污水治理，將處理后的水資源用于對(duì)醫(yī)院景觀的澆灌滲灌。醫(yī)院在建設(shè)規(guī)劃的過(guò)程中，要和考慮醫(yī)院所在地區(qū)的氣候、經(jīng)濟(jì)以及醫(yī)院的經(jīng)濟(jì)情況等因素，充分考慮到不同因素對(duì)于醫(yī)院建設(shè)的影響，比如，在醫(yī)院的露天停車(chē)場(chǎng)、行駛道路采用透水地面，并且將收集到的雨水科學(xué)合理的二次應(yīng)用，在不同的醫(yī)院功能區(qū)，選植不同的綠色植物，建立綠色隔離帶，改變醫(yī)院整體空間環(huán)境，減少外界環(huán)境對(duì)醫(yī)院建設(shè)的影響。通過(guò)多種綠化美化技術(shù)，以醫(yī)院為國(guó)家經(jīng)濟(jì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3 AcrelEMS-MED醫(yī)院能源綜合管理平臺(tái)

3.1平臺(tái)概述

AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺(tái)充分結(jié)合《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》等行業(yè)規(guī)范、根據(jù)醫(yī)院用戶需求以及能源管理部門(mén)要求，采集分析能源、能耗、能效數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)以電能質(zhì)量、智慧用電相關(guān)指標(biāo)以及其他用能指標(biāo)，并與國(guó)家能源政策與用能模式改革結(jié)合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進(jìn)行能源供應(yīng)系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實(shí)時(shí)掌握醫(yī)院的能耗情況，為醫(yī)院能源信息化建設(shè)和節(jié)能管理提供了良好的技術(shù)平臺(tái)。

3.2平臺(tái)拓?fù)鋱D

3.3醫(yī)院能耗管理系統(tǒng)解決方案

對(duì)建筑各類(lèi)耗能設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。能夠合理的確定各科室建筑能耗經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及績(jī)效考核指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費(fèi)情況，提高人員主動(dòng)節(jié)能的意識(shí)。

①搭建醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)的基本框架，對(duì)各個(gè)用能環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

②排碳數(shù)據(jù)化：通過(guò)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)建筑單位內(nèi)人均能耗分析（包括水、電、能量），實(shí)現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化；

③區(qū)域能效比：實(shí)現(xiàn)建筑單位內(nèi)區(qū)域能耗對(duì)比，方便能耗考核；

④同期能效比：實(shí)現(xiàn)同年、同期、同一區(qū)域能耗對(duì)比，方便節(jié)能數(shù)據(jù)分析；

⑤能耗評(píng)估管理：按照能源消耗定額標(biāo)準(zhǔn)約束值、標(biāo)準(zhǔn)值、引導(dǎo)值進(jìn)行分析單位面積能耗和人均能耗指標(biāo)；

⑥能耗競(jìng)爭(zhēng)排名：各個(gè)科室能耗對(duì)比，實(shí)現(xiàn)能耗排名，增強(qiáng)全院工作人員的節(jié)能意識(shí)；

⑦對(duì)能耗的使用數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的分析、統(tǒng)計(jì)、打印和查詢等功能，并根據(jù)能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報(bào)表的打印。為能耗運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)提供可靠的依據(jù)；

⑧能耗數(shù)據(jù)采集，隨時(shí)查詢，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，監(jiān)測(cè)異常能源用量，對(duì)能源智能儀表故障進(jìn)行報(bào)警，提高系統(tǒng)信息化、自動(dòng)化水平。

	采用泛在物聯(lián)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶提供能源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析、能效分析、用能預(yù)警、設(shè)備管理等服務(wù)，平臺(tái)可以廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。
智能網(wǎng)關(guān)	Anet系列網(wǎng)管		采用嵌入式硬件計(jì)算機(jī)平臺(tái)，具有多個(gè)下行通信接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò)接口，作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺(tái)系統(tǒng)間的橋梁，能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總，并使用相應(yīng)的規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)給平臺(tái)系統(tǒng)。
高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜	APM810

	具有全電量測(cè)量，電能統(tǒng)計(jì)，電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，主要用于對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)客戶需要增加開(kāi)關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網(wǎng)通訊時(shí)，只需在背部插入對(duì)應(yīng)模塊即可。
APM520		三相全電量測(cè)量，2-63次諧波，不平衡度，支持付費(fèi)率，越限報(bào)警，SOE,4-20mA輸出。
低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜	AEM96

3.4醫(yī)院智能照明控制系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院人流比較密集，科室較多，照明用電在醫(yī)院電能消耗中約占到15%左右。所以合理使用照明控制系統(tǒng)，在提升醫(yī)生和患者的體驗(yàn)情況下大程度使用自然光照明，通過(guò)感應(yīng)控制做到人來(lái)燈亮，人走燈滅或保持地強(qiáng)度照明，盡量解決照明用電。

ASL1000智能照明控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景控制、時(shí)間控制、區(qū)域控制、光照度感應(yīng)控制以及紅外感應(yīng)控制等多種控制方式，能有效避免公共區(qū)域的照明浪費(fèi)，還可以幫助醫(yī)院管理照明。

系統(tǒng)在配電箱內(nèi)的模塊主要有總線電源、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器、IP網(wǎng)關(guān)、耦合器、干接點(diǎn)輸入模塊等。這些模塊使用35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝。

安裝在控制現(xiàn)場(chǎng)的模塊主要有光照度傳感器、紅外傳感器和智能面板。有人經(jīng)過(guò)可以設(shè)定紅外感應(yīng)控制亮燈，人離開(kāi)后在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)熄燈，智能面板等手動(dòng)控制設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)控制和值班室遠(yuǎn)程控制相結(jié)合。

	ASL220-S 系列	1、ALIBUS總線擴(kuò)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(guò)按鈕手動(dòng)控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開(kāi)關(guān)量輸入，可接入開(kāi)關(guān)、報(bào)警、人體紅外感應(yīng)器等信號(hào)。 外形尺寸: 144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝
按鍵面板		ASL220-F1/2	1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場(chǎng)景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個(gè)按鍵支持長(zhǎng)按、短按功能，均可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、調(diào)光、場(chǎng)景控制； 4、外形尺寸: 86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝
探測(cè)器		ASL220-PM/T	PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電,功耗：20mA@24V； 2、特殊運(yùn)算電路，可通過(guò)紅外感應(yīng)探測(cè)到人體動(dòng)作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產(chǎn)品外露尺寸：ф80mm*2.5mm
備用照明	雙切箱		ASL210-S 系列	1、ALIBUS總線擴(kuò)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(kāi)關(guān)量輸入，可接入開(kāi)關(guān)、報(bào)警、人體紅外感應(yīng)器等信號(hào)，1路485通訊。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)一般照明（備用照明）。 7、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝
應(yīng)用場(chǎng)合（艙室）	產(chǎn)品	型號(hào)	功能
普通照明	配電箱

	ASL220-S 系列	1、ALIBUS總線擴(kuò)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(guò)按鈕手動(dòng)控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開(kāi)關(guān)量輸入，可接入開(kāi)關(guān)、報(bào)警、人體紅外感應(yīng)器等信號(hào)。 5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝
按鍵面板		ASL220-F1/2	1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場(chǎng)景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個(gè)按鍵支持長(zhǎng)按、短按功能，均可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、調(diào)光、場(chǎng)景控制； 4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝
探測(cè)器		ASL220-PM/T	PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電,功耗：20mA@24V； 2、特殊運(yùn)算電路，可通過(guò)紅外感應(yīng)探測(cè)到人體動(dòng)作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產(chǎn)品外露尺寸：ф80mm*2.5mm
備用照明	雙切箱		ASL210-S 系列	1、ALIBUS總線擴(kuò)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(kāi)關(guān)量輸入，可接入開(kāi)關(guān)、報(bào)警、人體紅外感應(yīng)器等信號(hào)，1路485通訊。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)一般照明（備用照明）。 7、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝
IP網(wǎng)關(guān)

5結(jié)束語(yǔ)

綠色醫(yī)院的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)久的發(fā)展過(guò)程，不是建立一個(gè)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系就可以做到的。通過(guò)對(duì)醫(yī)院的水電氣建設(shè)的不斷強(qiáng)化，通過(guò)對(duì)綠色醫(yī)院的規(guī)劃設(shè)計(jì)，將新興技術(shù)應(yīng)用到對(duì)相關(guān)建筑、場(chǎng)所中去。在醫(yī)院范圍內(nèi)加強(qiáng)水電等重要資源的基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)，減少醫(yī)院建筑的維修成本，形成節(jié)能減排的綠色醫(yī)院意識(shí)，從根本上建立有中國(guó)特色的了綠色醫(yī)院。

參考文獻(xiàn)：

關(guān)京浩.健康城市背景下的綠色醫(yī)院建設(shè)研究

龍灝,張瑪璐.健康城市建設(shè)背景下我國(guó)綜合醫(yī)院建筑發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力與現(xiàn)狀思考[J].上海城市規(guī)劃,2017,(03):37-43.[2017-08-09].

任瑩.綠色建筑設(shè)計(jì)方法在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用研究[D].山東大學(xué),2015.

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2020.06版．

[5] 安科瑞用戶變電站變配電監(jiān)控解決方案2021.10

審核編輯 黃宇