浅谈医院电气设计

刘江 张红

1 医院的分类及规模

根据我国医院建设的规模,按病床数量可分为200,300,400,500,600,700,800等。依据医院的综合水平,我国的医院可分为三级十等,即:一、二级医院分别分为甲、乙、丙三等;三级医院分为特、甲、乙、丙四等。目前经常涉及的一般为二级以上的医院。医院按照功能划分,一般分为门诊部、住院部、手术部、辅助医疗、行政办公及服务性用房等部分。

2 医院负荷分级

按JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范规定二级以上医院的负荷分级如下:

1)一级负荷中特别重要负荷包括:重要手术室、重症等涉及患者生命安全的设备(如呼吸机)及照明用电。

2)一级负荷:急诊部、监护病房、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、病理切片分析、磁共振、介入治疗用CT及X光机扫描室、血库、高压养仓、加速机房、治疗室及配电室的电力照明用电,培养箱、冰箱、恒温箱用电,走道照明用电,百级洁净手术室空调系统用电,重症呼吸感染区的通风系统用电。

3)二级负荷:除上述以外的其他手术空调系统用电,电子显微镜、一般诊断用CT及X光机用电,客梯用电,高级病房、肢体伤残康复病房照明用电。

4)除上述医院场所及医疗设备的负荷分级外,还得考虑按建筑功能负荷分级,如果医院为一类高层建筑,那么一级负荷还包括:走道照明、值班照明、警卫照明、障碍照明用电,主要业务和计算机系统用电,安防系统用电,电子信息设备机房用电,客梯用电,排污泵、生活泵用电,消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、应急照明及疏散指示标志灯、防排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及排水泵、电动的防火卷帘及门窗以及阀门等消防用电。

另外挂号处、划价处、药房、各护士站等对医院影响较大,停电将导致医院工作瘫痪的部门也应按一级负荷供电。

3 供电系统

确定了医院的负荷性质就可以确定医院供电系统,电源一般采用两路10 kV供电。根据医院的规模可分为如下几类系统形式:1)采用两路10 kV电缆专线供电、自备柴油发电机,重要设备末端采用UPS或EPS供电。此类系统适用于特级及三级医院。2)采用两路10 kV电缆专线供电,重要设备末端采用 UPS或EPS供电。此类系统适用于三级医院。3)采用两路10 kV电缆供电或一路10 kV电缆专线供电,一路低压供电,此类系统适用于二级医院。4)一路10 kV供电,重要设备末端采用UPS或EPS供电,仅用于一级医院。5)收治重症传染性疾病患者的医院保证双路10 kV电源供电,两路均能为100%负荷供电,且一路检修或故障时另一路不断电。

4 低压配电系统

根据医疗建筑用电负荷低压系统建议采用如下形式:1)空调用电量大,且属于季节性负荷,大型医院可考虑空调;采用专用变压器,冬季可停掉变压器,减少电能损耗。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,医用数字检影成像系统设备,单独采用一台变压器。对于电网电压变化较大的系统,建议采用有载调压变压器。4)大型、重要型设备由变配电室放射式供电,一类负荷为双路供电,末端自投。5)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、M RI机、DSA机、ECT机的空调电源、电梯及屋顶排风机、洗衣房及营养部的动力也分别由变电所低压屏放射式供电。

树干式供电由变配电室和分配电室将各类电源分别引至各竖井,通过桥架输至各层。各竖井内分别设有照明、配电、空调及应急照明配电箱。配电、照明分别放射至各科室的配电、照明配电箱,各科室的计量表设在竖井配电箱内,空调配电箱配电至竖井区域内的普通空调机及风机盘管。

5 手术部、ICU、血透等场所的配电系统

中心手术部是医院的核心,手术部的配电采用双路电源末端切换。这包括手术室内配电及手术室洁净空调系统的配电。电源由变电所专线供电。每一间手术室应单独设置配电箱,并装漏电检测装置,但不应设漏电保护器。按照新的《医院洁净手术部建设标准》中的规定,容量不能小于8 kVA。手术室是医院的心脏部位,不得中断供电,在两路10 kV同时供电的情况下,还须设应急自备柴油发电机组,还应在低压配电室设应急母线段。手术室必须双电源供电,并在末端实现自动切换,其中一路电源应接自应急母线。每间手术室的电源进线是否采用三相进线,主要根据布局及医院的具体要求进行。目前部分手术室内设置的高低温冷柜等三相设备,电源三相引起的情况越来越多。作为与病人接触的电源部分,应尽量考虑单相供电。每间手术室考虑3个～4个插座箱,其中一组在综合医疗柱上,每组插座箱设3组～4组插座及2组～3组接地端子。手术室内设置观片灯、书写板照明,接地中心可设置在配电箱内。配电箱可与手术室内的控制面板结合。控制面板上有各类气体出口、时钟及定时钟、实施空调检测及控制、照明控制、废气检测及排放。

JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范12.8.6.1条规定,在二类场所内,用于维持生命、外科手术和其他位于“患者区域”内的医用电气设备和系统的供电回路均应采用医疗IT系统,医疗IT系统主要是在手术室内的病人环境(离手术台周边1.5 m的水平范围、高度为2.5 m的垂直范围)中的医疗设备采用IT系统供电,这样可最大限度的保证病人的电气安全,目前国内心脏手术室、ICU、心血管造影、抢救室、血液透析等采用局部 IT系统。IEC标准强烈要求IT系统不配出N线,目前病人接触的用电设备均为单相设备,通过隔离变压器配出的IT系统均为单相。

6 照明设计

由于经济发展水平的差异,我国与国外发达国家的医院照度标准相差甚远,发达国家的照度标准约是我国现行标准的5倍～10倍。目前完成的各医院工程的照度水平在我国现行标准的基础上均有所提高,如一般环境为150 lx、诊室等为 200 lx、医技科室300 lx～500 lx、病房100 lx。实施后效果良好,体现了现代化医院的良好形象。设计中应注意医疗功能性用房照明的特殊要求。

诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处采用高显色荧光灯,以便于观察并正确判断病人的肤色外观,利于诊断。色温在3 500 K左右,病房、急诊观察室、治疗室等处的顶灯采用漫反射型灯具,以减少眩光。在病房以及护理通道灯的设置应避免对卧床患者产生眩光。病房的一般照明主要用于满足正常看护和巡查的需要,一般设置在病房活动区域,而不设在床位的上方。病房综合医疗设备带上一般设置床头壁灯以及控制开关等,供医生检查和患者使用并减少对其他患者的影响。考虑到安全,床头壁灯回路可设剩余电流动作保护。病房及护理单元走道应设置夜间照明。护理单元走道灯的设置位置宜避开病房门口。洁净手术室内照明灯具应为嵌入式密闭灯带。

对特殊场所的照明采取了不同方式:磁共振扫描室、理疗室、脑血流图室等需要电磁屏蔽的地方,灯具采用了直流电源;测听室的照明采用白炽灯;眼科暗室采用可调光的白炽灯。

[1] 王厚余.低压电气装置的设计安装和检验[M].北京:中国电力出版社,2003.

[2] IEC60364-7-710∶2002-11建筑物电气装置第 7-710部分:特殊装置或场所的要求——医疗场所[J].蒋麦占,译.建筑电气设计通讯,2004(8):5-6.

[3] GB 50333-2002,医院洁净手术部建筑技术规范[S].

[4] JGJ 16-2008,民用建筑电气设计规范[S].

[5] JGJ 49-88,综合医院建筑设计规范[S].