淺談醫院電氣設計

劉江 張紅

1 醫院的分類及規模

根據我國醫院建設的規模,按病床數量可分為200,300,400,500,600,700,800等。依據醫院的綜合水平,我國的醫院可分為三級十等,即:一、二級醫院分別分為甲、乙、丙三等;三級醫院分為特、甲、乙、丙四等。目前經常涉及的一般為二級以上的醫院。醫院按照功能劃分,一般分為門診部、住院部、手術部、輔助醫療、行政辦公及服務性用房等部分。

2 醫院負荷分級

按JGJ 16-2008民用建筑電氣設計規范規定二級以上醫院的負荷分級如下:

1)一級負荷中特別重要負荷包括:重要手術室、重癥等涉及患者生命安全的設備(如呼吸機)及照明用電。

2)一級負荷:急診部、監護病房、手術部、分娩室、嬰兒室、血液病房的凈化室、血液透析室、病理切片分析、磁共振、介入治療用CT及X光機掃描室、血庫、高壓養倉、加速機房、治療室及配電室的電力照明用電,培養箱、冰箱、恒溫箱用電,走道照明用電,百級潔凈手術室空調系統用電,重癥呼吸感染區的通風系統用電。

3)二級負荷:除上述以外的其他手術空調系統用電,電子顯微鏡、一般診斷用CT及X光機用電,客梯用電,高級病房、肢體傷殘康復病房照明用電。

4)除上述醫院場所及醫療設備的負荷分級外,還得考慮按建筑功能負荷分級,如果醫院為一類高層建筑,那么一級負荷還包括:走道照明、值班照明、警衛照明、障礙照明用電,主要業務和計算機系統用電,安防系統用電,電子信息設備機房用電,客梯用電,排污泵、生活泵用電,消防控制室、火災自動報警及聯動控制裝置、應急照明及疏散指示標志燈、防排煙設施、自動滅火系統、消防水泵、消防電梯及排水泵、電動的防火卷簾及門窗以及閥門等消防用電。

另外掛號處、劃價處、藥房、各護士站等對醫院影響較大,停電將導致醫院工作癱瘓的部門也應按一級負荷供電。

3 供電系統

確定了醫院的負荷性質就可以確定醫院供電系統,電源一般采用兩路10 kV供電。根據醫院的規模可分為如下幾類系統形式:1)采用兩路10 kV電纜專線供電、自備柴油發電機,重要設備末端采用UPS或EPS供電。此類系統適用于特級及三級醫院。2)采用兩路10 kV電纜專線供電,重要設備末端采用 UPS或EPS供電。此類系統適用于三級醫院。3)采用兩路10 kV電纜供電或一路10 kV電纜專線供電,一路低壓供電,此類系統適用于二級醫院。4)一路10 kV供電,重要設備末端采用UPS或EPS供電,僅用于一級醫院。5)收治重癥傳染性疾病患者的醫院保證雙路10 kV電源供電,兩路均能為100%負荷供電,且一路檢修或故障時另一路不斷電。

4 低壓配電系統

根據醫療建筑用電負荷低壓系統建議采用如下形式:1)空調用電量大,且屬于季節性負荷,大型醫院可考慮空調;采用專用變壓器,冬季可停掉變壓器,減少電能損耗。2)電壓波動小的照明及一般醫療用電插座負荷為一個低壓系統。3)電壓要求高且自身壓降大,醫用數字檢影成像系統設備,單獨采用一臺變壓器。對于電網電壓變化較大的系統,建議采用有載調壓變壓器。4)大型、重要型設備由變配電室放射式供電,一類負荷為雙路供電,末端自投。5)冷水機組、真空吸引、X光機、CT機、MRI機、DSA機、ECT機等設備主機、燒傷病房、血透中心、中心手術部的電力及照明、CT機、M RI機、DSA機、ECT機的空調電源、電梯及屋頂排風機、洗衣房及營養部的動力也分別由變電所低壓屏放射式供電。

樹干式供電由變配電室和分配電室將各類電源分別引至各豎井,通過橋架輸至各層。各豎井內分別設有照明、配電、空調及應急照明配電箱。配電、照明分別放射至各科室的配電、照明配電箱,各科室的計量表設在豎井配電箱內,空調配電箱配電至豎井區域內的普通空調機及風機盤管。

5 手術部、ICU、血透等場所的配電系統

中心手術部是醫院的核心,手術部的配電采用雙路電源末端切換。這包括手術室內配電及手術室潔凈空調系統的配電。電源由變電所專線供電。每一間手術室應單獨設置配電箱,并裝漏電檢測裝置,但不應設漏電保護器。按照新的《醫院潔凈手術部建設標準》中的規定,容量不能小于8 kVA。手術室是醫院的心臟部位,不得中斷供電,在兩路10 kV同時供電的情況下,還須設應急自備柴油發電機組,還應在低壓配電室設應急母線段。手術室必須雙電源供電,并在末端實現自動切換,其中一路電源應接自應急母線。每間手術室的電源進線是否采用三相進線,主要根據布局及醫院的具體要求進行。目前部分手術室內設置的高低溫冷柜等三相設備,電源三相引起的情況越來越多。作為與病人接觸的電源部分,應盡量考慮單相供電。每間手術室考慮3個～4個插座箱,其中一組在綜合醫療柱上,每組插座箱設3組～4組插座及2組～3組接地端子。手術室內設置觀片燈、書寫板照明,接地中心可設置在配電箱內。配電箱可與手術室內的控制面板結合。控制面板上有各類氣體出口、時鐘及定時鐘、實施空調檢測及控制、照明控制、廢氣檢測及排放。

JGJ 16-2008民用建筑電氣設計規范12.8.6.1條規定,在二類場所內,用于維持生命、外科手術和其他位于“患者區域”內的醫用電氣設備和系統的供電回路均應采用醫療IT系統,醫療IT系統主要是在手術室內的病人環境(離手術臺周邊1.5 m的水平范圍、高度為2.5 m的垂直范圍)中的醫療設備采用IT系統供電,這樣可最大限度的保證病人的電氣安全,目前國內心臟手術室、ICU、心血管造影、搶救室、血液透析等采用局部 IT系統。IEC標準強烈要求IT系統不配出N線,目前病人接觸的用電設備均為單相設備,通過隔離變壓器配出的IT系統均為單相。

6 照明設計

由于經濟發展水平的差異,我國與國外發達國家的醫院照度標準相差甚遠,發達國家的照度標準約是我國現行標準的5倍～10倍。目前完成的各醫院工程的照度水平在我國現行標準的基礎上均有所提高,如一般環境為150 lx、診室等為 200 lx、醫技科室300 lx～500 lx、病房100 lx。實施后效果良好,體現了現代化醫院的良好形象。設計中應注意醫療功能性用房照明的特殊要求。

診室、病房、急診觀察室、治療室等處采用高顯色熒光燈,以便于觀察并正確判斷病人的膚色外觀,利于診斷。色溫在3 500 K左右,病房、急診觀察室、治療室等處的頂燈采用漫反射型燈具,以減少眩光。在病房以及護理通道燈的設置應避免對臥床患者產生眩光。病房的一般照明主要用于滿足正常看護和巡查的需要,一般設置在病房活動區域,而不設在床位的上方。病房綜合醫療設備帶上一般設置床頭壁燈以及控制開關等,供醫生檢查和患者使用并減少對其他患者的影響。考慮到安全,床頭壁燈回路可設剩余電流動作保護。病房及護理單元走道應設置夜間照明。護理單元走道燈的設置位置宜避開病房門口。潔凈手術室內照明燈具應為嵌入式密閉燈帶。

對特殊場所的照明采取了不同方式:磁共振掃描室、理療室、腦血流圖室等需要電磁屏蔽的地方,燈具采用了直流電源;測聽室的照明采用白熾燈;眼科暗室采用可調光的白熾燈。

[1] 王厚余.低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗[M].北京:中國電力出版社,2003.

[2] IEC60364-7-710∶2002-11建筑物電氣裝置第 7-710部分:特殊裝置或場所的要求——醫療場所[J].蔣麥占,譯.建筑電氣設計通訊,2004(8):5-6.

[3] GB 50333-2002,醫院潔凈手術部建筑技術規范[S].

[4] JGJ 16-2008,民用建筑電氣設計規范[S].

[5] JGJ 49-88,綜合醫院建筑設計規范[S].