设计总包模式下的医疗建筑电气深化设计

李家驹

(中国中元国际工程有限公司，北京 100089)

1 概述

建筑工程的深化设计通常发生在施工配合阶段，但对于设计院而言，施工配合版块经济产值较低，受关注和支持的力度都相对较小。医疗类建筑中深化设计在总体工程设计中占比较大，能直接影响到工程的建设质量和医院未来的运营质量。由于其功能的复杂性和需求的多样性，近年来医疗建筑项目设计多要求设计院承担设计总包职责。设计总包除完成自身承担的设计任务外，还负责分包设计的协调与衔接，确保总体工程设计的合理性和完整性。

建筑施工图文件编制深度原则是应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要。在医疗建筑总包设计项目中，电气专业一次施工图设计与建筑主体施工相关内容应设计到位，主要内容包括电气消防、防雷接地、供配电系统、电气预留预埋等。深化设计区域应预留好深化设计条件并提出深化设计要求。

在设计总包模式下，综合性医院建设项目常见深化设计有30余大项，大项中又包含数个到数十个分项，详见医疗建筑深化设计项目汇总表(表1)。电气专业作为设计院工程设计配合的末端专业，将参与到多数深化设计中。

医疗建筑深化设计项目汇总表 表1

2 深化设计分类

医疗建筑电气深化设计根据设计输入条件主要分为两类。第1类深化设计需要专业厂家完成整体医疗工艺流程设计，交由施工图设计单位或分包设计单位完成深化；第2类深化设计为设备订货后参数变化引起的变更类深化设计，通常由施工图设计单位完成。

当电气深化设计由分包设计单位完成时，设计院要负责其设计成果的审核工作。深化设计成果审核工作有以下几方面关注点。

(1)明确分包设计单位应作为深化设计的责任主体，为其设计成果的质量和安全性负责。

(2)电气深化设计图纸应完整，设计深度满足设备采购及施工要求。完整的电气深化图纸通常包含深化设计说明、照明平面图、配电平面图、配电箱系统图、等电位联结平面图、系统原理图等。

(3)深化设计完成界面应满足约定要求。深化区域应划定边界，与非深化区域无缝对接，既要避免遗漏也要避免交叉重复。

(4)深化区域的供电措施应满足医院一次施工图中供配电系统的设计要求。分包设计单位技术水平良莠不齐，经常对深化区域的供电措施提出独到见解。深化区域的供电措施应满足相关规范和标准要求，并不应破坏医院整体供配电系统的可靠性和完整性。

(5)深化设计通常会带来深化区域用电量改变。设计院需要核实深化区域用电量变更的准确性，调整接口电源电缆和上级保护开关的整定值。

3 要点论述

根据医疗服务的关联性，深化设计项目分为医疗类、医疗辅助类和常规项目类。

3.1 医疗类深化设计

3.1.1 净化工程

医院内净化区域的范围由业主确定，通常有手术部、重症监护病房(ICU)、心脏病监护病房(CCU)、急诊重症监护病房(EICU)、神经重症监护病房(NICU)、儿童重症监护病房(PICU)、配液中心药物配制区、血液病房及烧伤病房、中心供应洁净品区、检验科基因扩增(PCR)实验室。净化工程通常由专业净化公司完成深化设计，设计院负责审核深化图纸并确认电源接口。

净化空调是净化工程中的用电大户，容易出现净化空调实际用电量远超设计预留电量问题。净化区域扩大、净化级别提高以及前期电量预留不足都是产生此问题的原因。表2统计了部分医院手术室和重症监护室的净化空调设备功率，表中设备功率为净化工程深化设计后数据。

医院净化空调设备功率汇总表 表2

3.1.2 检验科、病理科

检验科对各种标本(包括血液、分泌物、排泄物、组织等)进行定性或定量分析，以获得反映机体功能状态、病理变化或病因等数据指标，供临床诊断和治疗使用。病理科负责病理诊断，通过活体组织检查、脱落和细针穿刺细胞学检查以及尸体剖检明确疾病性质，临床医师根据病理报告决定治疗原则、解释临床症状和明确死亡原因。

检验科和病理科通常由实验设备厂商提供实验流线设计，设计院配合电气深化设计。检验科中大型生化仪器应采用UPS不间断电源作为应急备用电源。检验科和病理科中实验设备多为220V供电。

3.1.3 大型医技设备

大型医技设备在负载工作制上分为连续性负载和冲击性负载两类。连续性负载设备主要有核磁共振成像(MRI)、直线加速器等，冲击性负载设备主要有电子计算机断层扫描(CT)、数字化X射线摄影(DR)、数字减影血管造影(DSA)、数字肠胃、钼靶等。

不同厂商对同类型设备的电气要求不尽相同，如电源内阻、保护开关设置等。大型医技设备需待业主采购后，设计院结合设备商提供的电气要求进行深化设计。

大型医技设备电源内阻通常要求小于0.1～0.2Ω，电缆规格与电缆敷设距离有着密切关系。表3是某电子计算机断层扫描(CT)设备商提供的电缆规格建议表。

电子计算机断层扫描(CT)电缆规格建议表 表3

供电电缆敷设长度指变压器出线端至设备配电箱处电缆的实际敷设长度。如超过建议距离，应和厂商协商确定电缆规格。

3.1.4 防护屏蔽工程

防护屏蔽工程包括大型医技设备房间的墙体、顶面及门窗的防护措施，通常由专业公司完成深化设计。设计院需为电动门及门上警示灯提供220V电源，门机连锁或门灯连锁控制方式应在屏蔽公司深化图中体现。

3.1.5 核医学

核医学科深化设计主要是科室内大型医技设备深化，主要设备有回旋加速器、正电子发射计算机断层显像(PET-CT)、单光子发射计算机断层成像(SPECT)等，类同于大型医技设备深化流程。由于核医学科室内墙体多为一次浇筑混凝土墙，应做好电气管线预留预埋。

3.1.6 高压氧舱

高压氧舱是进行高压氧治疗的专用医疗设备，按加压的介质不同，分为空气加压舱和纯氧加压舱两种。临床主要用于厌氧菌感染、CO中毒、气栓病、减压病、缺血缺氧性脑病、脑外伤、脑血管疾病等的治疗。

高压氧舱深化设计含氧舱体和氧舱机房两部分，通常由设备商完成电气深化。氧舱机房主要设备有冷冻式干燥机(380V)和空气压缩机(380V)；氧舱体主要设备是氧舱控制台(220V)。

3.1.7 口腔科

口腔科电气深化包括正负压机房和口腔治疗室。口腔科正负压机房通常在设备订货后由设计院电气深化，机房主要设备为空气压缩机(380V)和负压机(380V)；口腔治疗室通常属内装深化范围，主要用电设备为电动牙椅(220V)和电脑。电动牙椅的电源线穿管与水管、动力管共同敷设在地面沟槽内至牙椅下方接口。

3.1.8 自动化药房

药房中药品的储存、输送、发放流程均采用自动化系统管理。病房区药房设备主要有单剂量自动摆药机，急诊区药房主要设备有全自动整盒发药系统、仓储和管理系统、药品切割机、数药机、拆药机等。自动化药房内设备多为220V供电，电气深化设计配合药品设备提供插座或接线口。

3.2 医疗辅助类深化设计

3.2.1 物流系统

医院物流系统用于医院内部各种日常医用物品的自动化快速传送，系统形式有气动物流输送系统、轨道小车物流输送系统、箱式物流输送系统、机器人物流系传输系统等。物流系统电气深化设计通常由专业厂家提出设备用电需求，设计院配合深化。以气动物流系统为例，系统主机房内设备为空气压缩机，需在机房内指定位置预留配电箱及相应规格断路器，压缩机控制箱及电缆由设备商负责，末端传动站点预留插座。

3.2.2 垃圾和污衣回收系统

医用垃圾和污衣智能收集系统是一种利用负压空气动力收集和处理医用垃圾、污衣被服的系统。所有垃圾和污衣被服以70～120km/h的速度，经传送管道被抽运至医院垃圾站，经压缩等环节处理后装车运离医院。垃圾站中产生负压空气动力的主要设备是风机，风机功率为20～160kW不等，其他辅助设备包括空气压缩机(380V)、升降台(380V)、垃圾压实机(380V)、控制系统(220V)等。由于垃圾站中风机动力设备功率较大，需设备商在早期设计阶段介入并提资，设计院完成电气深化设计。

3.2.3 变配电工程

变配电工程相关图纸需申报项目所在地供电公司，通过审查后方可施工。变配电工程图纸包含供配电系统网络拓扑图、高低压系统一次接线图、高低压系统二次接线图、低压系统竖向图、配变电所平面及剖面布置图、院区电力外线图等。

医院对供配电系统的可靠性要求较高，其变电所工程设计需深度结合项目所在地供电条件，如市政高压的可靠性、电压等级、单路高压线路容量上限、高压接线方式、高压冷冻机组设置要求等。

3.2.4 导向标识工程

医院的导向标识系统分为三级，一级导向标识包括医院形象标识、大门标识、院区路途指引标识等；二级导向标识包括楼层索引、大厅标识、科室索引等。三级标识为科室内病房门牌、诊室门牌、卫生间门牌等。导向标识通常由专业公司定位，设计院为电光源标识提供电源。标识照明应由照明配电箱内单独回路供电，且宜集中控制。

3.2.5 污水处理站

医院污水处理站多为院区独立附属建筑，由专业公司完成工艺设备电气深化设计。设计院负责工艺设备电源衔接、站房基础照明、插座、接地系统等其他项。

3.2.6 医用水处理系统

医用水处理系统分为集中式、分散集中式和分散式三种。集中式是由医院设置总的水处理站房，水源经集中处理后提供给有需求的科室；分散集中式为科室内部设置自用水处理站房；分散式为末端手龙头处设置小型水处理器(220V)。水处理站房主要设备有水处理机(380V)、灭菌器(220V)等，需设备商提供设备参数后设计院电气深化设计。

3.2.7 柴油发电机房

柴油发电机组深化图通常由设备商提供，设计院审核。深化图纸应包括设计说明、机房平面及剖面、排烟管平面图及详图、柴油机组及供油泵基础详图、供油系统图等。

3.2.8 压缩空气及负压机房

压缩空气和负压吸引是医院中最常见的医用气体。压缩空气系统主要为手术室、重症监护等场所的医疗设备提精确浓度的压缩空气，负压吸引系统主要为手术室、重症监护、病房等场所提供负压动力源，吸除病人痰、血等污物。压缩空气机房主要设备有空气压缩机(380V)、干燥机(380V)，负压机房主要设备是真空泵(380V)。设备订货后，设计院根据设备参数进行修改性深化设计。

3.2.9 制冷机房

医院制冷系统形式主要有电制冷系统、风冷热泵系统、冰蓄冷系统、地源热泵系统等。以较常见的电制冷系统为例，医院制冷机房通常设置大型冷水机组和小型冷水机组。大型冷水机组为全医院提供冷源，小型冷水机组在过渡季(春秋季)为净化区提供冷源。制冷机房其他辅助设备有冷冻水泵(380V)、冷却水泵(380V)、冷却塔(380V，屋顶)、水处理器(220V)等。设备订货后，设计院根据设备参数进行修改性深化设计。

3.2.10 智能化深化

综合性医院智能化系统工程主要有六大板块。

(1)信息设施系统：信息接入系统、电话交换系统、信息网络系统、移动通信室内信号覆盖系统、综合布线系统、数字(有线)电视系统、广播系统、会议系统、信息引导及发布系统、无线对讲系统。

(2)公共安全系统：火灾自动报警及联动控制系统、视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、车库管理及车位引导系统、巡更系统、安全防范综合管理系统、应急响应系统。

(3)建筑设备管理系统：建筑设备监控系统、建筑能效监管系统。

(4)信息化应用系统：视频探视系统、手术室视频示教及监控管理系统、医护对讲系统、电子叫号系统、智能卡应用系统、后勤运维管理系统等。

(5)智能化集成系统：智能化信息集成系统、集成信息应用系统。

(6)机房工程：数据中心、灾备数据中心、汇聚机房、智能化竖井、消防/安防控制室、智能化进线间、电话机房、手机信号放大机房等。

医院智能化深化设计通常由专业承包商完成，含机房工程电气深化设计。公共区域LED大屏(380V)、诊室病房门口信息屏(220V)待设备定位后设计院提供电源。

3.3 通用项目深化设计

通用项目深化设计指医疗及非医疗类建筑均包含项，如装修装饰工程、外幕墙工程、机械停车、机电抗震支架、装配式场所深化设计、建筑立面照明、室外景观工程、电动汽车充电系统、电梯、自动扶梯、风机、水泵、多联机、气体灭火系统、太阳能热水系统、厨房、洗衣房等。此类深化项目符合一般深化设计流程，无医疗特殊性，本文不再叙述。

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