医院建筑电气设计的难点和要点

叶健军

摘    要：医院建筑的电气设计有别于其他公共建筑，医院建筑内的电气设计应确保医疗场所内电气设备的供电可靠性和用电安全性，确保治疗过程中医务人员和患者的安全，因此，医疗场所内的电气设计具有其特殊性。本文以火神山医院为例，着重探讨和分析医院建筑电气设计的难点和要点等相关内容，希望能够为同行提供一定的启示。

关键词：医院建筑;电气设计;难点和要点;火神山医院

1  引言

医院建筑的特殊性在于使用对象的特殊，加上医疗科目多、功能全、设备复杂还不集中，对技术和安全保护的要求特别高，电气系统的类别也很多，因此。对供电安全的要求很高。本文所举例论述的武汉火神山医院电气设计工程一个应急医疗工程，整个工期非常短，仅有10天时间，在开展电气设计工作时，宜采用模块化设计，但所有电气系统必须满足医院重要功能需求，下文笔者就结合武汉火神山医院电气设计展开相关论述，希望能为类似的“呼吸类应急传染病医院”电气设计作参考。

2  医院建筑电气设计的难点与要点

2.1  供电系统

医院供电系统的确定，第一就要按照国家的有关规定确定医院的负荷性质。医院供电系统一般可以分为4种形式，即双路 10kV 的电缆专线、柴油发电机进供电、一路低压、单路10kV电缆供电。本文所研究的火神山医院电气设计工程因其项目本身的特殊性，故在供电系统设计中主要采用了以下两种方式。

2.1.1  10kV高压供电

该医院由城市电网引来双重10kV电源，两路10kV电源相对独立、同时工作，互为备用。正常运行时，主供1回供电容量为7300kVA，主供2回供电容量为7300kVA，当任意一路电源失电时，另一路电源可承担全部容量。在室外设置10kV户外环网箱4台，分别为24台室外箱式变配电站供电。正常运行时，2#、3#户外环网箱中的环网开关处于断开状态，由10kV主供1回电源为1#、2#户外环网箱供电，由10kV主供2回电源为3#、4#户外环网箱供电。当任意一路电源失电时，可手动合上2#、3#户外环网箱中的环网开关，由另一路电源为全部负荷供电。后期运行时，变压器负载率测试数据为：当空调及风机的电加热开启时，变压器平均负载率为60%左右;当空调及风机的电加热不开启时，变压器平均负载率为30%左右。达到了原设计要求，且当全负荷运行时，负荷总容量约为14600×60%=8760kVA，当一路10kV电源失电时，另一路10kV电源可为全部负荷供电。

2.1.2  箱式变电站、柴油发电机组

结合项目具体特点，在建筑周边设置10/0.4kV箱式变配电站24座，其中630kVA箱式变电站20台，500kVA箱式变电站4台。每个病房医护区设置630kVA箱式变电站1台，负压吸引、污水处理等室外负荷设置630kVA箱式变电站1台，医技楼设置630kVA箱式变电站2台，接诊及ICU等设置500kVA箱式变电站4台。变压器两两成组，成组的2台变压器10kV电源进线分别来自10kV主供1回、10kV主供2回，2台变压器0.4kV出线回路互为备用（除风机的电加热负荷外）。

2.2  低压配电系统

医院的低压配电方式通常采取的是树干式和放射式两种方式供电互相结合。一般重要的、大型的设备是由变配电所放射式供电，一级负荷都是两路供电，末端自动切换。特别重要的负荷不仅需要两路供电，还要备用柴油发电机。由于医院的一级负荷和非常重要的负荷比较多，使用的位置也比较分散，并且大小不一样，所以在进行设计时，一定要根据其用电设备的区别，采取不同的解决办法。

由于火神山医院项目为应急医疗工程，箱式变电站及柴油电站均是从各渠道调配过来的成品设备，无法将两台成组的箱变之间直接增设低压联络开关，箱变与柴油发电机之间临时调配使用也无法增设电源切换开关。为此，该项目对于重要负荷采用两级双电源切换供电。对于重要负荷，正常由一台变压器的主供回路供电，当此变压器失电时，由室外双电源切换箱自动投切至另一台变压器的备用回路供电，此时因柴油发电机处于停机冷备用状态，应急供电回路无电压，室内双电源開关不动作。只有当两路市电电源都失电时，通过两台变压器低压主开关上的电源 “与”逻辑信号，自动启动柴油发电机，室内双电源切换箱自动投切至应急回路供电。

2.3  照明设计

医院照明在设计时，要充分考虑医疗设备对光亮光源的特殊要求，以及外部使用环境，选用发光效率高、显色性好、使用寿命长、色温相宜、符合环保要求的光源，主要采用LED灯或T5直管三基色节能型荧光灯。病房走廊照明、病房夜间守护照明在护士站进行统一化的控制;其他场所采用翘板开关就地控制;紫外线消毒灯的开关应区别于一般的照明开关，并且安装高度要尽可能为底边距地1.8m。为达到消防应急需求，还需要设置自带蓄电池的消防应急照明灯具及疏散指示灯具，应急供电时间不低30min。

2.4  电气安全保护

医院内部的电气安全设计工作也是医院电气设计中的一大难点，并且电气安全设计质量越高，才能使医院病人、职员的生命安全、设备正常工作、医院防雷等方面得到切实的保证。就是在开展这方面详细设计时必须要对以下方面的问题进行良性处理：对医院内部的诊疗科室、区域不推荐采用TN-C的接地装置，这是因为这种装置容易产生电压降，从而使各类诊疗设备产生电磁干扰，但采用TN-S接地保护装置就可以避免这方面的问题;在医院的手术室、重症抢救室的电气安全保护设计工作中，可用IT局部中线接地保护装置，这是因为这种接地保护装置电位差很小，及时发生电力问题也可以保证手术设备电源不中断;在其他医疗检查科室的电气安全设计中，可以采取局部等电位差的保护方法。

2.5  建筑物防雷、接地及安全系统

为满足医院建筑电气防雷要求，防雷类别按二类设防，利用集装箱金属顶或彩钢板屋面（外层钢板厚度大于0.5mm）作为接闪器。因整个建筑项目整板基础下铺设了一层绝缘的防渗膜，所以设计在整板基础外沿各单体建筑物外轮廓敷设一圈热镀锌扁钢，并在热镀锌扁钢沿线每隔9m在整板基础上预留一块接地连接板，接地连接板下端与基础钢筋相连，上端通过热镀锌扁钢与集装箱金属框架相连，如实测电阻大于1Ω，可通过热镀锌扁钢向外补充人工接地极。

2.6  火灾自动报警系统

为减少工期，在建筑设计时门厅、公共走道、病房、诊室、检查室、检验室、手术室、库房等场所设置自带蜂鸣器的独立式感烟火灾探测器，利用设于室外的高音喇叭兼做消防广播，现有普通电话系统、医护对讲系统、无线对讲机兼做消防电话系统。

3  结束语

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、供电系统、照明设计、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。

参考文献：

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[2] 刘莉馨，关于医院建筑电气设计的相关要点[J]（智能建筑电气技术，2016（3）：25+30.

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[4] 穆景光，也谈综合性医院的电气设计[J]，建筑电气，2019（6）：26～29.