某三甲综合医院 电气设计

某三甲综合医院 电气设计

廖广炎

工业和信息化部电子第五研究所 广州广东 510610

【摘要】结合某三甲综合医院迁建工程电气设计案例，围绕综合性医院负荷分级、供电方案、配电系统、接地、照明设计等方面探讨医院建筑的电气设计。

【关键词】三甲综合医院；电气设计；医疗场所局部IT系统

引言

随着人民生活水平的提高，医院建筑越来越受人民关注，综合性医院作为集患者、陪同家属、医护人员及科研教学等在一起的特殊场所，有别于一般的公共建筑。因患者一般身心健康上都存在一定的障碍，且门诊量大、人员流动性强，科室分区多，医疗设备复杂等因素，对供电可靠性、安全性提出极高的要求，也对如何营造便捷、舒适的就诊环境提出了较高的要求。本文结合某三甲综合医院工程设计实例，介绍了医院设计过程中需要注意的相关问题，以供类似工程设计时参考。

1 项目概况

某三甲综合医院，是集医疗、急救、科研、教学、康复、查体、预防保健、健康促进为一体的现代化综合性医院，建成后将具有齐全的门急诊科室和设备先进的医学诊疗部门基地。本项目为地下1层，地上16层，建筑高度61.35米，总建筑面积约为84046平方米，编制床位617张，一类高层。

2 供配电系统设计

2.1 负荷等级

依据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008、《医疗建筑电气设计规范》JGJ 312-2013、《综合医院建筑设计规范》GB 51039-2014，划分负荷级别及医疗场所自动恢复供电时间要求。

一级负荷中特别重要负荷：重症监护室、抢救室、手术室、术前准备室、术后复苏室、麻醉室等涉及患者生命安全的设备（如呼吸机等）及其照明用电；

一级负荷：消防设备（包括消火栓给水泵、自动喷水给水泵、消防电梯、防排烟风机、火灾自动报警装置、消防控制中心、事故照明等）用电，急诊部、监护病房、手术室、血液病房的净化室、血液透析室、病理切片分析、核磁共振、介入治疗CT及X光机扫描室、血库、高压氧舱、加速器机房、治疗室、及配血室的动力照明用电，培养箱、恒温箱用电，走道照明，百级洁净手术室空调系统用电，重症呼吸道感染区的通风系统用电，客梯、生活供水设备等；

二级负荷：其它手术室空调系统用电，电子显微镜、一般诊断用CT及X光机用电，中心（消毒）供应室，空气净化机组，贵重药品冷库、太平柜等为二级负荷；

三级负荷：普通空调等一二级负荷之外的其他负荷。

0类场所：手术部的护士站、麻醉师办公室，检验科一般仪，恢复供电时间0.5s

1类场所：术前准备室，术后复苏室，麻醉室，肺功能检查室，超声室等，恢复供电时间t≦0.5s（涉及生命安全的设备及照明），其他0.5s

2类场所：抢救室、重症监护室、手术室等，恢复供电时间t≦0.5s（涉及生命安全的设备及照明），其他0.5s

2.2 供电电源

本工程为大型综合性医院，市政10KV电源引自不同区域110KV电站，采用交联聚乙烯电力电缆埋地引至设在地下室高压配电房。10KV高压采用单母线分列运行，当一路10KV电源故障时，另一路10KV电源不应同时受到损坏，两路电源互为备供，备供为100%。为保证一级特别重要负荷、2类场所用电、重要医疗设备用电、污水处理设备等必保负荷的供电，并考虑消防负荷供电，除两路市电供电外，另设置柴油发电机组作为应急电源。根据负荷计算，需要设置一台额定长载运行功率为1000KVA。为保证消防报警控制系统、智能化系统、手术室、抢救室、监护室等2类场所及恢复供电时间不大于0.5s的重要医疗设备和场所满足不间断供电的时间要求，除独立双电源供电、末端自动切换并由应急柴油发电机组保证供电外，还在该类设备的机房或配电间配置UPS不停电电源。

2.3 低压配电系统设计

2.3.1 大型医技设备配电及注意事项

本工程首层设置了大量的医技设备（如DSA、CT、MRI、DR、数字肠胃机等)，这些医技设备的主机供电均从本项目地下室变电所引出两路电源专线至各设备主机电源箱，采用末端切换，馈线配电不得接入其他感性负荷，避免设备在起停时收到干扰。大型医技设备对电源侧内阻、电压都有严格要求，在设计时应根据电缆的实际敷设长度，对选用电缆截面进行电压损失校验，计算出所敷设电缆最小截面积。因上述医技设备对压降、内阻、供电距离、变压器阻抗等指标都有明确的要求，在开展电气设计时，建议与建设方保持沟通，取得设备资料，以便后期开展设计。

例如本项目设置2台核磁共振成像（MRI），容量按95KW/台设计，扫描间考虑磁场影响，因此照明灯具选用直流照明光源，房间不设插座。MRI设备配套有水冷系统，除预留主机电源配电箱，还应单独设置一动力配电箱供水冷系统主机供电，均由地下室低压配电房采用反射式配电，专线供电。水冷系统一旦断电，将引起液氮挥发，因此供电等级与MRI主机等级一致。

大型医技设备是医院主要谐波源，为了减少对电网污染及医院其他设备的影响，应考虑谐波治理。因建设初期谐波只能参考同类型的项目估算，且初期投资成本比较大，建议在医技设备配电柜附近预留有源滤波器的位置，待后期业主根据实际运行测量数据，进行设置。

2.3.2 急救室、ICU、手术室配电

根据《医疗建筑电气设计规范》JGJ 312-2013第5.4.4条规定“2类医疗场所除手术台驱动机构、X射线设备、额定容量超过5kVA的设备、非生命支持系统的电气设备外，用于维持生命、外科手术、重症患者的实时监控和其他位于患者区域的医疗电气设备及系统的回路，均应采用医疗场所局部IT系统供电。”本项目拟在急救室、ICU、手术室等特殊场所采用IT系统，设置绝缘监视器。当发生第一次接地故障时，发出声光报警信号；当发生第二次接地故障时，采用过电流保护器或剩余电流保护器切断故障线路。IT系统的隔离变压器和绝缘监视器设置过载和温度检测装置。IT系统的的插座和普通插座应有明显的区别，以防止普通插座的误插。

2.4 照明设计

2.4.1 照度标准

综合医院照明设计是医院建筑设计中一个重要组成部分。医院照明是以能充分发挥医院的功能，直接或间接对医疗起作用为目的。不仅要给医生对病员的正确判断，治疗创造有利条件，充分发挥医院功能，而且还要考虑病员的精神需要，营造舒适、清洁、安静的环境。医院照明设计应根据各科室的特点，选择适宜的光源、照度，以满足医护人员进行正常工作要求，充分发挥医院功能，并按现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034-2013执行。

2.4.2 灯具选择

医院照明光源以高效LED灯为主，X射线室及CT诊疗室采用白炽灯，且可调，主要考虑静电感应和电磁感应对电子设备的影响，供电侧宜采用直流电源。若没有直流电源，也可采用交流电源供电，但需要对灯具进行屏蔽处理。诊断室、治疗室、检验室等部门选用漫反射、高显色性灯具，采取减少眩光措施，以满足医疗环境的视觉要求。 病房、护理单元通道的照明设计宜避免卧床病人在其视野范围内产生直射眩光；病房照明应满足病人的视觉要求，光线明暗可调、无频闪、无噪声。

公共场所、护士站及医生办公室采用带亚克力面板的灯具。手术室、放射科、放疗科的处置室入口处安装红色信号标志灯。病房及其走廊设夜间巡视脚灯；病房门口设门灯，每个护理单元设一套。在手术室、诊断室、治疗室等场所设置紫外线消毒灯。对于手术室、无菌室、洁净病房等对洁净要求较高的场所选择不易积尘易清扫的密闭洁净灯具。

为了便于管理和节约能源，适应各种不同场景和管理的要求，本工程的大堂、门诊等候、走道、汽车库等公共场所的照明，采用智能型照明控制系统；病房、诊室、值班室、机房等采用集中控制与分散控制相结合的方式。

2.5 医疗场所的安全防护

医疗场所属于电气安全上的特殊场所，不仅与人体表面接触，有时还与人的内脏、心脏直接接触。所以医疗场所的防触电保护应符合国标 《建筑物电气装置第7-710部分》 GB16895以及《医疗建筑电气设计规范》GJ312-2013的要求。

在每个1类和2类场所，应安装辅助等电位联结端子箱，监护、透析、苏醒和其他病床的床头多功能控制板应设置接地端子。下列部分之间应实施等电位联结：保护导体；外界可导电部分；抗电干扰场的屏蔽物（如果安装有）；导电地板网格（如果安装有）；隔离变压器的金属屏蔽层。固定安装的可导电的患者非电支撑物，诸如手术台、理疗椅和牙科治疗椅，宜与等电位联结导体连接，除非这些部分要求与地绝缘。

医疗IT系统的插座，应作如下处理：插座的结构能防止将它用于其他接地系统的电气设备，或有固定而明晰的标志。电源插座的保护导体端子与等电位联结母线之间的电阻不应大于0.2欧姆。

手术室、抢救室、监护室的室内设LEB接地端子板，隔离变压器屏蔽层、手术台、氧气管、真空管、水管等金属管道、手术灯、冰箱、保温箱及其它金属医疗设备、导电地板、PE线等均应与LEB连接。LEB通过柱内钢筋与基础接地钢筋连接。手术室、抢救室、监护室等2类医疗场所采用医用IT系统。配置隔离变压器及绝缘监视器。1类医疗场所及2类医疗场所的非生命支持系统的电气回路设剩余电流为30mA的A类RCD保护器。

2.6 结语

综合医院由于其本身功能的特殊性，建筑的复杂性，使其对电气设计有着极为严苛的要求。保证医疗设备的可靠及安全用电，是每个电气设计人员的首要任务。但是电气设备的选型、安装及布局合理性，可营造出舒适、智能的就医环境也不容勿视。

【参考文献】

JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范[S]

JGJ 312-2013 医疗建筑电气设计规范[S]

[3] GB 51039-2014 综合医院建筑设计规范[S]

[4] 王厚余 医院中的电气安全要求 [J] 建筑电气，1993（4）：4-8

[5] 徐玲献，孙兰 医院建筑电气设计的难点和要点 [J] 中国医院建筑与设备，2010（3）55-59

[6] 李家驹 医疗建筑电气设计常见问题探讨［J］建筑电气，2014，33（10）：44-48