关于大型综合医院电气设计的探讨

关于大型综合医院电气设计的探讨

沈琳凯

中元国际（上海）工程设计研究院有限公司 上海 200126

摘要：随着科学技术不断发展，我国医疗卫生事业获得了迅猛发展，所提供的医疗服务变得更加多样化。医疗建筑的规模也变得越来越庞大，功能也变得更加复杂,对医院配电系统设计的要求也越来越高，医院的电气设计显得尤为重要。本文就对某大型综合医院电气设计为例，进行相关探讨。

关键词：医疗建筑；电气设计；分析

1 工程概况

以某大型综合医院为例，该医院为三级甲等医院，设有床位850床。新建医疗综合楼总建筑面积：13.88万平米。地上十二层，地下二层，建筑高度49.65m，属于一类高层建筑；主要包含门、急诊、医技、停车、设备机房等建筑功能。

2 变配电系统

2.1 负荷分级

一级负荷中特别重要负荷包括：急诊抢救室、重症监护室、手术室、术前准备室、术后复苏室、麻醉室、心血管造影检查室等场所中涉及患者生命安全的设备及其照明用电、实验室等场所大型生化仪器等。一级负荷包括：急诊抢救室、重症监护室、血液透析室、手术室、术前准备室、术后复苏室、麻醉室、心血管造影检查室等场所中除特别重要负荷以外的其他用电设备；急诊诊室、急诊观察室及处置室、内镜检查室、影像科等场所的诊疗设备及照明用电；血库；计算机网络系统用电；走道照明；配变电所的照明用电；医用气体供应系统中的真空泵、压缩机等设备及其控制与报警系统；消防控制室设备及照明、消防电梯、防排烟风机、加压送风机、应急照明、消防泵、火灾自动报警及联动控制系统等消防设备；生活水泵、排水泵、排污泵、客梯、安防系统等。二级负荷包括：影像科诊断用电设备、空气净化机组等；除一、二级负荷以外的其它负荷为三级负荷。

2.2 供电电源

对于大型综合医院，负荷等级较高、用电负荷大的特点。拟从市政供电部门引入双重专用10kV电源，作为正常工作电源，两路10kV专线电源由城市电网引入，两路电源分列运行、互为备用，每路10kV电源均能承担100%一、二级负荷。变电所内10kV系统采用单母线接线方式，10kV不设母联开关；低压系统母线为单母线分段运行，一台变压器为一段220/380V低压母线供电。变压器两两互为备用，每台变压器可带2台变压器的全部一、二级负荷，两段间设联络，并与主进开关联锁。联络开关设自投自复,自投不自复和手动三位转换开关，当母联开关自动投入时，有0~4s延时，任何情况下3个开关不得都闭合。本项目设备总安装容量10766kW，计算有功负荷：5090kW；无功负荷（补偿后）：1409kvar;计算视在功率：5281kVA。选用4台1600kVA变压器，总容量为6400kVA。

为加强一级负荷中的特别重要负荷及保障负荷供电可靠性，经计算本工程中的重要保障负荷容量为：Pj=1073kW(非消防)，927kW(消防)，所以设置了1台1250kW(常用额定容量)柴油发电机作为备用电源。

对停电要求小于0.5S的重要负荷和消防负荷，如手术室、心血管造影监察室、重症监护室、大型生化仪器、重要的计算机系统等还采用UPS作为应急备用电源。智能疏散照明采用EPS作为应急备用电源。

3 配电系统

3.1 配电方式

用电设备的电源电压为220/380V。低压配电采用放射式与树干式相结合的配电方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷如：冷水机组、风冷机组、水泵房、电梯机房等用电设备，采用放射式配电；照明及一般负荷采用树干式的配电方式。消防负荷等重要负荷采用双电源末端互投配电方式。

3.2 计量方式

在每路10kV进线处设置计量装置。在低压侧主进开关处，馈线处设置了网络电能计量仪表，通过通讯接口送至后台监控系统。采用分科室计量，对科室的照明、动力分别设置计量表，在各层总箱上设置电能计量表。

4 照明系统

4.1 灯具选择

对于门诊大厅、候诊大厅等区域，可充分利用自然光，以简洁灯具为主，照度满足200Lx，该区域宜采用智能控制或BAS控制，达到节能的目的。诊室、治疗室应采用冷色调，显色指数不应小于80的光源，为避免产生直接眩光，可采用一些附带遮光板的嵌入式铝格栅灯具，照度满足300lx。走道即医院各科室之间的通道，可采用防炫光的灯具嵌入式安装在走廊吊顶，其照度控制在100lx为宜。手术室、无菌室、洁净病房等有洁净要求的场所选用密闭洁净灯具;洗手间、洗衣房等潮湿场所选用防潮型灯具；候诊室、传染病诊室及病房等一些特殊场所还需设置紫外线消毒灯；手术室、CT室等需设防误入的红色信号灯。

4.2 消防应急照明

医院为人员密集场所，对于人员密集场所、病房楼或手术部的避难间、老年人照料设施、病房楼或手术部内的楼梯间、前室或合用前室、避难走道，不应低于10.0lx。除上述规定的敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室，避难走道，室外楼梯；消防电梯间的前室或合用前室不应低于5.0lx。手术室等病人行动不便的病房需要救援人员协助疏散的区域，不应低于5.0lx。除上述提及的疏散走道、疏散通道；自动扶梯上方或侧上方；安全出口外面及附近区域、连廊的连接处两端不应低于1.0lx。配电室、消控室、消防水泵房、发电机房等发生火灾时仍需工作、值守的区域不应低于1.0lx。

配变电所,发电机房,消防中心,消防水泵房,消防电梯机房,防排烟机房等重要机房的照明100%为备用照明，最小持续供电时间不小于180min.；手术室、抢救室设安全照明，照度为正常照明的照度，其他2类场所中备用照明的照度不应低于一般照明照度值的50％，对于三级医院持续供电时间大于24h。

消防应急照明系统采用集中控制集中电源方式，应急照明灯具选用A型灯具，额定电压可采用36V，集中电源的持续供电时间为1.5h。

5 防雷、接地以及安全措施

5.1 防雷系统

本项目属于人员密集场所，根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中的分类标准及计算结果（年预计雷击次数为0.1971），本建筑物属于二类防雷建筑物，按二类防雷要求进行防雷设计。设有防直击雷的外部防雷装置，并采取防闪电电涌和防闪电感应措施。

防直击雷利用建筑物的金属体作为防雷接地装置。在屋顶四周及屋脊处装设∅12热镀锌圆钢接闪带和接闪网格10mX10m或 12mX8m，构成接闪器。利用建筑物钢筋混泥土屋顶、梁、柱、基础内钢筋做为防雷引下线，利用阀基基础内主钢筋做为接地极并且与人工敷设于基础垫层中40*4扁钢电气连接。并将接闪器、引下线及接地极采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接，使构件之间必须连接成电气通路。突出屋面的金属物体（如，太阳能热水系统的钢结构支架），应和屋面防雷装置相连。

防雷电感应及雷电波侵入，在配变电所各路10kV电源进线处装设避雷器。在变压器低压侧装一组I级试验的SPD，SPD每一保护模式的冲击电流值等于或大于12.5kA，该SPD装在低压主进开关负载侧的母线上，SPD支线上设短路保护电器，并且与主进开关之间具有选择性。计算机、建筑设备监控系统设备、主要的电话交换设备、UPS电源、集中火灾报警装置、电梯的集中控制装置、向重要设备供电的配电箱处母线的各相上装设SPD。由室外引入建筑物的电力线路、信号线路、控制线路、信息线路等在其入口处的配电箱、控制箱、前端箱等的引入处装设SPD。电源引入的总配电箱处应装设I级试验的SPD，SPD的电压保护水平值应小于或等于2.5kV。每一保护模式的冲击电流值等于或大于12.5kA。

5.2 接地以及安全措施

10kV系统为中性点不接地系统，~220/380V接地系统采用TN-S系统，PE线与N线严格分开。

消防控制室、弱电中心、电梯机房、带淋浴卫生间、手术室及1.2类医疗场所等设局部等电位联结。

急诊抢救室、手术室、DSA室、重症监护室采用IT系统，设有隔离变压器及绝缘监视系统。当发生第一次绝缘故障时，由绝缘监视装置发出预告信号，便于尽快排除故障。IT系统供电箱过载保护开关应作用于信号。

结束语

综上所述，现代综合类医院电气设计具有内容复杂、功能多样的特点，在
电气设计过程中需要解决较多的问题，为医疗类建筑功能的正常使用提供保证。同时在保证医务人员和患者人身安全的前提下，坚持以人文本的设计原则，为医务人员和患者提供一个舒适的治疗环境。

参考文献：
[1] 罗继军, 朱明春. 医疗建筑电气安全设计探讨[J]. 智能建筑电气技术, 2020,14(3):4.

[2] 员博. 医院建筑电气设计的相关要点[J].房地产导刊, 2020，(11):205，206.