后疫情时代下的医疗建筑电气供配电设计要点思考

(整期优先)网络出版时间:2021-06-30
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后疫情时代下的医疗建筑电气供配电设计要点思考

杨柳

广西壮族自治区建筑科学研究设计院,广西壮族自治区 530005


摘要:当疫情防控进入常态化后,全国两会明确提出要加强公共卫生防控救治能力建设。此次疫情中,有多省市出于城市发展的需要开始筹备新三级医院,除了建设医院、扩建院区的传统基建,以5G、大数据等新一代信息技术为代表的新基建也成为一种趋势。根据医疗建筑的功能、性质、用电需求等要素,如何做出合理、可靠的电气设计,并为今后的精准创新发展预留供电富裕量,以适应医院进一步发展需求尤为重要。


关键词:医疗建筑;电气设计;传染病科室


引言

2020年新冠肺炎疫情的爆发,对疾病预防控制体系建设、公共卫生体系建设、公立医院能力建设都是一个巨大的考验。对于后疫情时代的医院建设有着自身的战略定位,医院建设与发展在服务范围、服务能力等方面面临着战略转型。大型医院建设中重视传染病科室的建设需求,服务能力向新一代信息技术扩展。目前医疗体系建设和能力建设上还较为薄弱,加强精准医疗基础建设、专项技术引进创新,各科室医疗设备用电性质繁多,增设智能化设施,必然会增大医院的用电负荷,对电气设计提出了细致化、精细化等更严格的要求。

一、设计依据

开展电气设计工作之前,应查阅业主及相关专业提供的工程设计资料,了解国家现行主要规范、规程及相关行业标准。除了民用建筑电气常用的设计规范外,涉及医疗建筑的标准有:《综合医院建筑设计规范》(GB 51039)、《医疗建筑电气设计规范》(JGJ 312)、《传染病医院建筑设计规范》(GB 50849)、《新型冠状病毒感染的肺炎传染病应急医疗设施设计标准》(TCECS 661)、《传染病医院建设标准》(建标 173)、《医院负压隔离病房环境控制要求》(GB/T 35428)、《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB 50333)、《医院隔离技术规范》(WS/T 311)和图集《医疗建筑电气设计与安装》(19D706-2)等。

二、UPS 机房

根据《综合医院建筑设计规范》(GB51039)第8.1节、《传染病医院建筑设计规范》(GB 50849)第8.1节和《医疗建筑电气设计规范》(JGJ 312)第3节规定的医疗场所分类及自动恢复供电时间要求,UPS主要用于1类、2类医疗场所中涉及生命安全的电气设备及照明,对应要求自动恢复供电时间为t≤0.5 s。医疗设备如 MRI、CT、DSA、DR、X光机、超声检查设备、医学检验设备等敏感性负荷对电能质量的要求较高,有条件时可使用UPS对电能质量进行改善。

根据《医疗建筑电气设计规范》JGJ 312-2013第3.0.3条:备用电源供电维持时间应符合下列规定:要求恢复供电时间小于或等于0.5s时,自备备用电源供电维持时间不应小于3h;其他备用电源供电维持时间不宜小于24h。第4.4.7条规定:应急电源为柴油发电机组时,不间断电源装置(UPS)应急供电时间不应小于15min。

当医院内采用双重高压供电电源并设置了柴油发电机作为应急电源时,UPS应急供电时间可选用30 min。UPS容量一般建议按计算负荷的1.3倍选择。对于医疗场所中办公和照明等负荷,可以选择小容量UPS分散设置。对于手术室、检验科、ICU 等UPS使用容量较大的场所,建议UPS集中设置。UPS机房尽量避免放置于净化区,充分考虑结构载荷,配置24h制冷空调。

三、供配电系统

根据《医疗建筑电气设计规范》(JGJ 312)第4.2节、《传染病医院建筑设计规范》(GB 50849)第8.1节和《民用建筑电气设计标准》(GB 51348)附录A确定各级医院用电设备的负荷等级及供电要求。医疗场所安全电源分类及要求如下:

安全设施分级

恢复供电切换时间要求

常用安全电源示例

O级(不间断)

不间断供电的电源自动切换

UPS(在线式)+应急柴油发电机组

0.15级(很短时间间隔)

在0.15s内的电源自动切换

UPS (宜为在线式)+应急柴油发电机组

0.5级(短时间间隔)

在0.5s内的电源自动切换

UPS (宜为在线式)+应急柴油发电机组

15级(不长时间间隔)

在15s内的电源自动切换

UPS (EPS)+应急柴油发电机组或快速(15s内)供电的应急柴油发电机组

大于15级(长时间间隔)

超过15s的电源自动切换

应急柴油发电机组或其他应急电源

变压器选择:变压器装机容量宜按80-120VA/㎡进行估算;需要用电采暖及风机电辅热的医院,建议变压器安装容量按150~300VA/㎡取值估算(根据实际气候条件调整)。医疗场所应急柴油发电机组设置要求如下:

医疗建筑名称

是否设置应急柴油发电机机组

应急柴油发电机组供油时间

三级医院

应设置

大于24h

二级医院

宜设置

大于12h

一级医院

不作要求

大于3h(若设置时)

应急呼吸道传染病医院除特殊要求外,下列部门及设备除应设置双路电源,还应自备应急电源:

1)手术室、抢救室、急诊处置及观察室、重症监护病房、血液透析室、术后复苏室、麻醉室、呼吸性传染病房(区)及空调通风设备;

2)医用培养箱、恒温(冰)箱,重要的病理分析和检验化验设备;

3)真空吸引、压缩机、制氧机;

4)消防系统设备;

5)维持生命保障的医疗设备;

6)诊疗场所及公共区域的照明;

7)智能化系统(含HIS/PACS/LIS等)及设备用电;

8)污物处理场所用电、厨房用电;

9)应急传染病医院隔离病区用电;

10)呼吸道传染病实验室及维持负压的净化空调、新风、排风机等设备;

11)太平间冰柜、焚烧炉等;

12)其他必须持续供电的设备或场所。

大型放射或放疗设备等电源系统及配线应满足设备对电源内阻的要求,并采用专用回路供电,其中诊疗设备为一级负荷,诊断设备为二级负荷,采用双路电源供电设计。大型医疗设备的供电,应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动互投装置。除此之外,还需要注意呼吸道传染病区应从清洁区、半污染区及污染区分别进行电气设计,各区管线避免相互穿过,必须穿过时,进行相应密闭处理。隔离病房区的电源应按区域单独供电。传染病房(区)通风设备的控制应设置在传染病房(区)外。医用配电装置的配电箱、控制箱、检修箱、UPS等设备不应设置在普通人员可以接触到的位置(如门诊大厅、病房、等待区等),建议设置在专用房间或电井内。配电箱及控制设备应设置在病区以外,且应设置在清洁区,防止由于检修造成的污染。

四、结语

综上所述说,在对医院的电气工程开展设计工作时,一定会遇到很多的难题,这就需要相关电气设计人员结合医院各科室的实际功能和情况,做好对电气设计中的负荷等级、供配电系统、电气安全保护等方面的设计工作。只有这样才能切实保证医院各科室的用电质量,并且满足医院各科室诊疗功能的实现和设备的正常运转,从而推动医院的发展。

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