综合医院电气设计探讨

综合医院电气设计探讨

万丹

深圳市建筑设计研究总院有限公司

摘要：医院是为病人服务的机构，其电气设计因其功能不同于其他建筑而具有特殊性。医院对不间断电源和防触电有很高的要求，停电可能给病人带来生命危险，医疗和电气设备的泄漏也可能危及人们的生命。因此，医院对供电的安全性和可靠性提出了更高的要求。

关键词：医院；电气设计；探讨

引言

随着我国医疗卫生事业的快速发展，我国医院建设步伐不断加快。医院是为病人服务的机构，其电气设计因其功能不同于其他建筑而具有特殊性。针对这样一个特殊的病人群体，电气设计中的供电可靠性和病人安全舒适的医疗环境尤为重要。接下来，笔者将谈谈医疗建筑电气设计的一些体会和自己的看法。

一、前期准备工作:

1.医院有大量一级负荷及重要手术室、重症监护等涉及患者生命安全得设备及照明用电的一级重要负荷，电源稳定性要求较高，需跟业主单位确认电源条件及市政接口条件及高压管线预留。2.配电房的位置要求，有部分城市有要求配电房需设置在建筑一层，不能设置在地下室，配电房位置对整个建筑电气设计影响较大，需提前清楚地方性规范要求，以免造成不必要的返工和时间上的浪费。3.建筑内部如有餐饮等功能需确认是否通燃气，这对商业区域用电指标影响较大。4.明确项目二次深化区域位置，二次深化区域除应急照明外的正常照明灯具是否由二次装饰深化，避免后期施工途中大量管线浪费，也能节省设计时间。5.照明灯具的要求需确认，LED光源或者T5等节能灯具。

了解建筑主要概况及主要功能，比如面积，主要功能及所在城市，方便后期向建、暖等专业提资，在确认前期条件后，根据2009版《全国民用建筑工程设计技术措施》表2.7.6中各类建筑物的单位建筑面积用电指标中医院用电指标（30~70w/㎡，变压器容量指标50~100VA/㎡，一般大型综合医院供电指标采用80w/㎡，专科医院供电指标采用50w/㎡）因此根据面积确定大概的变压器容量，再由变压器数量等确认配电房的大致面积（可以初步按50~60㎡/台）和净高要求反提给建筑专业，根据变压器容量可以估算柴油发电机容量（JGJ16-2008民用建筑电气设计规范6.1.2柴油发电机总容量按配电变压器总容量10%~20%估算）由于医院重要负荷较多，发电机容量可按稍大比例估算，确认发电机容量后查阅相关样本可以确认风机进排风面积，提资给暖通专业，配变电所选址应深入或接近负荷中心，并不应与诊疗设备用房、电子信息系统机房、病房等相贴邻。

二、医院的分类

根据医院的综合水平，分为三级四等：根据床位总数分为一级医院（20~99）二级医院（100~499）三级医院（500及以上），其中一、二级医院分为甲、乙、丙三等，三级医院分为特、甲、乙、丙四等。综合医院应由急诊部、门诊部、住院部、医技科室、保障系统、行政管理和院内生活用房等内容构成。

二、医院的负荷等级和负荷类型（以某37万平米二级综合医院为例）

医院建筑用电负荷应根据负荷供电可靠性要求及中断供电对生命安全、人生安全，经济损失等所造成的影响程度进行分类。

（1）负荷分级电源要求：1、特别重要负荷及一级负荷：采用两路独立电源，来自不同上级市政变电站的市政高压电源供电，设置柴油发电机组作为大楼重要负荷的备用电源。备用电源与市电电源之间采用电气和机械连锁.当市电掉电时,柴油发电机组可在15S内自启动,对需确保的重要负荷继续供电；当市电恢复后，发电机组停机，由市电供电，其中特别重要负荷设置不间断电源装置UPS作为其备用电源。UPS确保的负荷有：消防监控中心、电子信息设备及机房、安防监控系统及急诊抢救室、ICU重症监护室、手术室、术前准备室、术后复苏室、麻醉室、血液病房净化室、心血管造影检查室、检验科大型生化仪器室等场所中涉及患者生命安全的设备及照明用电负荷。

UPS设置方式：

智能化系统及消防系统类：消防监控中心、弱电机房等场所均根据系统要求在相应系统机房分散设置UPS电源；行政综合楼的信息中心机房及教学宿舍楼灾备中心机房集中设置UPS电源于相应机房中心的UPS电源间内；

医疗类：

中心手术部手术室、术前准备室、术后复苏室、麻醉室场所UPS采取集中设置UPS于手术室设备层的UPS配电室内；急诊手术室及抢救室、DSA介入治疗、血透中心、ICU、NICU重症监护室等场所UPS采取分功能区集中设置的方式，UPS设置于相应区域预留的UPS间。

2、二级负荷：双回路供电，可由不同变压器端提供双回路电源，由于医院大型设备较多，为避免发电机容量过大，二级负荷前端电源可由不同变压器提供，以减小发电机的容量。

3、三级负荷：采用单回路供电。

根据医疗建筑用电负荷的特殊性并考虑到医院以后的可持续发展，低压系统建议采用如下形式：

（1）电压波动大的空调及动力负荷为一个低压系统，如空调采用专用变压器供电；

（2）电压波动小的照明及一般医疗用电插座负荷为一个低压系统；

（3）电压要求高且自身压降大，如医用数字检影成像系统设备单独采用一台变压器。

三、低压配电系统

医院用电负荷一般分为动力系统（空调、风机，盘管）、医疗用电系统（医疗设备，净化区域）、照明系统（照明、插座）等。

（1）放射式供电系统

大型、重要性设备应由配电变电所放射式供电，一级负荷均为双路供电末端自投。冷水机组、真空吸引、X光机、CT机、MRI机、DSA机、ECT机等设备主机、烧伤病房、血透中心、中心手术部的电力及照明、CT机、MRI机、DSA机、ECT机等机房的空调电源、电梯及屋顶排风机、洗衣房及营养部的动力、由双路电源供电并自动切换的应急照明配电箱、防火卷帘门的配电箱也应分别由变电所低压屏放射式供电。

（2）放射式与树干式结合的供电系统

各种电源由变电所分别引至各竖井，并由母线送至各楼层。各竖井内分别设置照明、配电、空调、应急照明配电箱。配电和照明分别辐射到各部门的配电和照明配电箱，各科室的计量表设在竖井配电箱内或在电源侧集中计量。

（3）医技检验科、血液透析室等处的仪器对电源要求较高，部分电源通过稳压器后再通过UPS供电。

四、手术部、ICU、血透等场所的配电系统

（1）手术部、ICU、CCU、NICU

中心调度室是医院的核心工作场所，调度室配电采用双向供电终端切换。这包括手术室的配电和操作洁净空间系统的配电，电源由变电站专用线提供。手术部供电可采用在非洁净区双电源后再分别引至各手术室配电箱。手术室设专用配电箱，放置在清洁走廊的配电小问内.每间手术室的配电总负荷应按设计要求计算且不应小于8kVA。ICU、CCU、NICU的供电可按照每四张床配一台80kVA隔离变压器及绝缘故障定位系统，每张床电源按两回路设计，医疗槽上插座及医用吊塔各引一路。

（2）血透中心

设一双电源切换箱电源引自变电所不同变压器两段母线。每台透析机（2kW220V）自带UPS电源，建议每床自双电源切换箱引一路电源，医疗槽上设四个三孔电源插座，可为透析机、呼吸机、心电监护仪等设备使用；每床预留有线电视、手机充电器及计算机插座.电源引自本层的普通动力总箱以避免普通用电设备跟医疗设备共用电源，保证供电安全。

（3）急救中心

急救中心的抢救、急诊ICU按一级负荷、特别重要负荷设计，采用医疗IT系统.急诊化验注射、输液等其它部位按一级负荷配电。对于规模比较小的急救中心.可在急诊区域内设变电所单独放射的双电源切换箱，为整个急诊区域供电。对规模比较大的急诊中心，设三段母线，分别为急诊照明干线、动力干线、应急干线.照明及动力干线引自变压器不同母线段.应急干线引白变电所应急段，应急干线每层安装两个插接.分别引至照明及动力配电箱，应急干线作为照明及动力干线的备用使用，其容量应为两段干线容量之和设计，以保证整个急诊区域的可靠供电。

五、医院的电气安全及电力系统保护方式

医院电气安全是医院电气设计的一个重要环节。医院是病人诊断、治疗和生活的场所，院中有些人反应迟钝，行动不便甚至失去知觉，正在手术中的病人失去皮肤的阻抗更容易受电击伤害。为此对医院的不间断供电、防电击、防电气火灾等电气安全提出了更高的要求。

医院涉及到的电力系统的保护方式有接地保护TN-S系统、局部中性点不接地系统—IT系统、医用局部等电位（接地电位小于10mV）、建筑物总等电位及卫生间局部等电位联接、漏电保护。该系统集绝缘监视、变压器温度监视于一体，降低了接触电压和对地漏电流，使人身触电危险降低到最小程度，大大提高了事故预防能力，保持供电安全性。

结语

随着我国国力的增强，医疗卫生事业将在一定时期内得到长足的发展。医院的功能将会越来越复杂。医疗场所的供电时非常复杂的，配电系统是否可靠、安全，直接影响着病员及医务人员的生命安全，在重要的医疗场所，比如手术室，重症监护室，心脏监护病房等，应该采用IT系统。大型的放射设备应采用专用变压器、专用回路供电。以上只是医疗建筑电气设计中一部分设计要点，不同的工程、不同的场所，会不断提出新的问题，设计人员应高度重视医疗建筑的电气设计，为业主提供既安全又可靠，同时又具有较高性价比的配电方案。

参考文献：

[1]《工业与民用配电设计手册》第三版

[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

[3]《建筑照明设计标准》GB50034-2013

[4]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

[5]《医疗建筑电气设计规范》JGJ312-2013

[6]《医院洁净手术部建筑设计规范》GB50333-2013