淺談綜合醫(yī)院建筑電氣設(shè)計

【摘 要】本文結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ虒嵗U述綜合醫(yī)院建筑電氣設(shè)計與一般民用建筑的幾點區(qū)別及注意事項。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)院電氣；低壓配電；照明；接地；弱電；火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

隨著生活水平的提高，人們對醫(yī)院建筑電氣設(shè)計的要求也日漸提高，在滿足病人就醫(yī)的條件下，應(yīng)充分考慮以人為本，節(jié)約能源，減少投資，為病人創(chuàng)造一個便捷、舒適的就醫(yī)環(huán)境。以下是對綜合醫(yī)院建筑電氣設(shè)計的幾點概述：

一、工程概況

該工程位于文山某縣，為二級甲等醫(yī)院是該地區(qū)醫(yī)療預(yù)防的技術(shù)中心。其主要功能是參與指導(dǎo)對高危人群的監(jiān)測，接受一級轉(zhuǎn)診，對一級醫(yī)院進(jìn)行業(yè)務(wù)技術(shù)指導(dǎo)，并能進(jìn)行一定程度的教學(xué)和科研。該工程總建筑面積35846㎡，包括住院樓、門診樓、醫(yī)技樓、后勤保障樓、傳染病樓及食堂等附屬建筑。住院樓總建筑面積15300㎡（其中1號樓建筑面積：11915 ㎡； 2號樓建筑面積3390㎡）建筑層數(shù)： 1號樓八層、2號樓四層建筑總高度31.05米。為一類高層建筑。其中一層為兒科，病床數(shù)82床、二層為婦產(chǎn)科，病床數(shù)62床、三層為內(nèi)一科88床、四層內(nèi)二科88床、五層五官科51床、六層外一科51床、七層外二科51床、八層手術(shù)室；門診樓總建筑面積8030㎡，建筑層數(shù)五層，建筑高度20.25米，其中一層為急診科、二層為婦產(chǎn)科、三層為兒科、四層為五官科、五層為辦公室；醫(yī)技樓總建筑面積7599㎡，建筑層數(shù)四層，建筑高度16.35米，其中一層為放射科、二層為功能科、三層為檢驗科、四層為透析、內(nèi)窺鏡科；

二、負(fù)荷等級

該項目除消防負(fù)荷、應(yīng)急照明、生活泵、污水處理、鍋爐房、弱電總機房等負(fù)荷為一級負(fù)荷外，還有許多醫(yī)療設(shè)備用電屬于一級負(fù)荷，如急診部、監(jiān)護(hù)病房、血液凈化室、病理切片分析、血透、CT掃描室、核磁共振等采用雙電源供電末端自切；客梯用電、病房用電、門診樓普通用電、醫(yī)技樓普通用電等為二級負(fù)荷，對于一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷如重癥ICU、搶救室、手術(shù)室、氧氣供應(yīng)室等涉及患者生命安全的設(shè)備及必須持續(xù)供電的醫(yī)療實驗設(shè)備等除采用雙電源供電外，增設(shè)應(yīng)急電源供電，以保證重要負(fù)荷的供電可靠性、連續(xù)性。考慮到醫(yī)院一些涉及患者生命安全的設(shè)備和重要科研實驗設(shè)備等負(fù)荷對供電要求較高，允許不間斷供電時間較短，應(yīng)急電源采用EPS供電，與柴油發(fā)電機相比，EPS具有切換時間短，維護(hù)方便，無污染的優(yōu)點，缺點是供電時間偏短，設(shè)備費用、占地面積大。對于規(guī)模較大的醫(yī)院，由于應(yīng)急負(fù)荷較多，可考慮設(shè)置柴油發(fā)電機組，它具有供電時間長、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點，缺點為噪音大、不環(huán)保、維護(hù)不便，切換時間較長，對允許中斷供電時間較短的負(fù)荷不適合，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)，供電的可靠性，節(jié)約投資等方面進(jìn)行綜合比較。綜合以上醫(yī)院用電負(fù)荷級別，該項目應(yīng)采用兩路10KV電源專線供電，兩路電源同時工作，互為備用，但因當(dāng)?shù)貙嶋H情況，供電部門只能提供一路10KV電源，備用電源只能由醫(yī)院自設(shè)發(fā)電機組。

三、需要系數(shù)的選取及負(fù)荷計算

由于醫(yī)院用電負(fù)荷較多，應(yīng)根據(jù)不同場所和不同性質(zhì)和工藝要求來合理的選擇需要系數(shù)進(jìn)行負(fù)荷計算，否則會影響變壓器容量的選取，造成不必要的浪費。該醫(yī)院由門診、醫(yī)技、住院及后勤樓等組成，其中門診、醫(yī)技及食堂的用電負(fù)荷主要為日負(fù)荷，住院用房的用電負(fù)荷主要為夜負(fù)荷，宜按使用功能分別計算負(fù)荷；影響醫(yī)院用電負(fù)荷的因素主要有照明、空調(diào)、動力，醫(yī)療設(shè)備等，總體上仍然是以空調(diào)和照明為主要負(fù)荷，其需要系數(shù)與一般建筑沒多大區(qū)別，空調(diào)負(fù)荷為季節(jié)性負(fù)荷（如制冷和采暖），負(fù)荷計算時應(yīng)選擇較大者計入總設(shè)備容量，若空調(diào)設(shè)備容量較大可考慮設(shè)空調(diào)專用變壓器，輕負(fù)荷時可整臺切除以減少變壓器損耗；區(qū)別于一般公共建筑，醫(yī)院雖然醫(yī)療設(shè)備的用電負(fù)荷較大，但使用率較低，需要系數(shù)也較低，只有了解了負(fù)荷的性質(zhì)，選擇適宜的需要系數(shù)，才能選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，不致造成浪費；當(dāng)消防負(fù)荷小于平時使用的總用電設(shè)備容量時，不列入總設(shè)備容量。在選擇變壓器容量和臺數(shù)時，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮，對負(fù)荷合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其能發(fā)揮更大的效率，損耗最低。醫(yī)院的用電負(fù)荷指標(biāo)一般為40～70W/m2，因醫(yī)院的規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)及能源（如空調(diào)的能源）的不同，用電負(fù)荷相差較大。

四、低壓配電

本工程供電主攻電源為一路10KV市政電源引至醫(yī)院室外1#變配電房（住院樓，門診樓及其他建筑用電）和2#變配電房（箱變，醫(yī)技樓專用），1#變配電房設(shè)2臺高壓柜、2臺800KVA變壓器及低壓開關(guān)柜，2#變配電房為400KVA箱變。備用電源為柴油發(fā)電機組，在醫(yī)院室外發(fā)電機房設(shè)置一800KV發(fā)電機。1#變配電房設(shè)置于靠近住院樓及門診樓，距低壓配電間較近，以減少供電距離，降低損耗，對高層醫(yī)院建筑，負(fù)荷主要集中于屋面，對防火要求較高，由變配電室引出低壓電纜采用阻燃或耐火型低煙無鹵電纜，沿橋架敷設(shè)至單體低壓配電間和電氣豎井，對容量較大負(fù)荷采用密集型母線配電，以便于安裝和提高供電可靠性。對于消防負(fù)荷采用雙電源供電，并在末端互投。其它重要負(fù)荷如污水處理站、電梯、重要醫(yī)療設(shè)備、實驗中心、變配電所等采用雙電源供電，并在首端互投；手術(shù)室、監(jiān)護(hù)病房、搶救室等按照甲方要求在首端切換，末端增加UPS電源的方式供電；對一般負(fù)荷如照明、插座及空調(diào)室內(nèi)機，采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式，由于負(fù)荷較大，采用密集型母線配電，沿豎井引至各樓層插接母線箱再引至樓層配電箱，線纜沿橋架或穿管敷設(shè)至各設(shè)備終端。電氣豎井及配電間應(yīng)按防火分區(qū)劃分，盡量減少橋架和管線穿越防火分區(qū)。醫(yī)院應(yīng)根據(jù)醫(yī)療場所的分類進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計，放射科、核醫(yī)學(xué)科、功能檢查室、檢驗科等部門的醫(yī)療裝備電源，應(yīng)分別設(shè)置切斷電源的總閘刀，各傳染病區(qū)的配線保護(hù)管、橋架應(yīng)分開布置，盡量減少穿越，防止各分區(qū)交叉感染，穿越隔墻處做可靠的密封處理。醫(yī)院電源單相負(fù)荷較多，配電設(shè)計時盡量使三相負(fù)荷達(dá)到平衡，以減少因不平衡帶來的最大相的多余損耗；醫(yī)院宜按部門、科室、樓層設(shè)置內(nèi)部計量表，以便于醫(yī)院內(nèi)部的管理。普通病房床頭上方墻面設(shè)有設(shè)備帶，包括照明燈具、醫(yī)療插座、醫(yī)用接地端子、醫(yī)護(hù)對講設(shè)備、氧氣和吸引等專用設(shè)備。

五、照明設(shè)計

醫(yī)院建筑根據(jù)功能分區(qū)，照明功率密度值按國標(biāo)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》要求設(shè)計，主要場所的照度要求：

病房 100LX

候診室、掛號廳 200LX

診室、治療室、護(hù)士站、重癥監(jiān)護(hù)室 300LX

辦公室、會議室、實驗室、培訓(xùn)室 300LX

化驗室、藥房 500LX

醫(yī)療建筑的照明設(shè)計要求采用高顯色照明燈具，顯色指數(shù)要求大于 80 。一般采用 T8或 T5 的三基色熒光燈并配電子鎮(zhèn)流器。為減少眩光、強光直射對病人的影響，病房內(nèi)的照明一般采用間接型燈具或反射式燈具，床頭設(shè)置局部照明，一床一燈，床頭控制；為方便護(hù)士查房和病人的使用，護(hù)理單元走道和病房都要設(shè)置夜間照明，護(hù)理走道設(shè)置夜燈，在護(hù)士站集中控制；每個病房內(nèi)的門口處設(shè)置夜燈，控制開關(guān)設(shè)在門外的墻上。污洗間、候診室、治療室、ICU、傳染病房、手術(shù)室均設(shè)置紫外線殺菌燈，病房設(shè)置插座用于移動式紫外線殺菌燈；對公共區(qū)域及各功能分區(qū)的照明回路的分布，應(yīng)盡量合理，以便于BA控制系統(tǒng)按時間、照度要求進(jìn)行控制，滿足節(jié)能的要求。在主要疏散通道、出入口設(shè)置疏散指示燈，變配電間、主要空調(diào)機房、消防泵房、弱電機房、電梯前室、搶救室設(shè)應(yīng)急照明燈。

五、防雷接地、等電位聯(lián)接

本工程屬二類防雷建筑物，電子信息設(shè)備系統(tǒng)雷電防護(hù)等級為B級，接地系統(tǒng)采用TN-S 系統(tǒng)。屋面避雷帶采用-25*4熱鍍鋅扁鋼組成不大于10m*10m或12m*8m網(wǎng)格，并與引下線可靠焊接，引下線利用柱內(nèi)不小于二根Ф16主鋼筋上下焊通并與接地極可靠連接，間距小于等于18米，利用基礎(chǔ)平臺及樁基內(nèi)鋼筋作為接地網(wǎng)，采用共用接地系統(tǒng)，接地電阻不大于1歐姆。如果醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)用等電位接地單獨設(shè)置接地極，且要求與防雷接地、保護(hù)接地分開設(shè)置，施工時由于場地的限制是較難做到的，一旦絕緣遭到破壞，會產(chǎn)生電位差，有觸電的危險。為防止側(cè)擊雷，病房綜合樓及實驗樓自二層起，每隔一層采用-25*4熱鍍鋅扁鋼或Ф10圓鋼設(shè)一均壓環(huán)與上、下金屬門窗、欄桿等金屬構(gòu)件可靠連接。進(jìn)出建筑物的各種金屬管道在建筑物底部與接地系統(tǒng)可靠連接。醫(yī)院很多的先進(jìn)儀器和設(shè)備為敏感電子設(shè)備，為防止過電壓對電源、設(shè)備造成的損害，在變電所低壓開關(guān)柜總開關(guān)，各低壓電源進(jìn)戶處，樓層總配電箱及重要負(fù)荷設(shè)備末端設(shè)置不同級別的防過電壓浪涌保護(hù)器。

在單體建筑各層強弱電井、設(shè)備機房、有浴室的衛(wèi)生間設(shè)局部等電位聯(lián)結(jié)端子箱，將室內(nèi)的配電箱PE母排、電氣裝置的金屬外殼及其他金屬管道、金屬窗框等均進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，并與接地干線進(jìn)行可靠連接。對醫(yī)療建筑，由于很多功能區(qū)醫(yī)療電氣設(shè)備與病人有身體接觸，容易產(chǎn)生電位差而使人身遭受電擊、造成電氣火災(zāi)、電氣信息設(shè)備的損壞等，為了有效消除或減小電位差，使設(shè)備及人員獲得安全保護(hù)，應(yīng)在下列場所設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)端子箱進(jìn)行局部等電位聯(lián)結(jié)：手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)、搶救室、腸胃鏡、內(nèi)窺鏡、心臟監(jiān)護(hù)治療室、功能檢查室。為了防止電位差，對手術(shù)部、重癥監(jiān)護(hù)部（ICU）、心臟監(jiān)護(hù)部（CCU）與患者有親密接觸的重要配電線路采用10mA 漏電保護(hù)器對其進(jìn)行保護(hù)。弱電機房、吸引吸氧氣管應(yīng)做防靜電接地，手術(shù)室及搶救室應(yīng)根據(jù)需要采取防靜電措施。醫(yī)療用房內(nèi)禁止采用TN-C接地系統(tǒng)。醫(yī)院單相負(fù)荷較多，三 相負(fù)荷不平衡難以避免，氣體放電燈廣泛用于照明及放射性醫(yī)療設(shè)備所形成高次諧波的影響，中性線會有諧波電流通過，采用TN-C系統(tǒng)，則保護(hù)中性線（PEN線）帶有一定電位，也即電氣設(shè)備外殼帶電，該電位與PEN線阻抗和流經(jīng)的電流成正比，而成為危急生命的電壓。此外，TN-C系統(tǒng)在發(fā)生N線斷開后，不僅使單相醫(yī)療電氣設(shè)備不能正常上作，還會使斷點后的醫(yī)療電氣設(shè)備漏電時外殼將帶上相電壓。針對醫(yī)院用電安全的要求，醫(yī)療場所內(nèi)禁止采用TN-C系統(tǒng)，應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)。

六、弱電系統(tǒng)的設(shè)置

該工程為縣級醫(yī)院，建筑智能化系統(tǒng)的功能要充分體現(xiàn)人性化服務(wù)的原則，除一般智能建筑應(yīng)有的功能外，還應(yīng)支持醫(yī)院的醫(yī)療、教學(xué)和科研活動，向醫(yī)生及病人提供“便捷”的服務(wù)，全面推行院內(nèi)各部門“高效”、“規(guī)范”的信息化管理。弱電系統(tǒng)包括：火災(zāi)報警系統(tǒng)、綜合布線子系統(tǒng)；有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)；安保監(jiān)視系統(tǒng)；門禁系統(tǒng)；公共音響及應(yīng)急廣播系統(tǒng)； 電子叫號子系統(tǒng)；病房呼叫系統(tǒng)；設(shè)備自動化管理系統(tǒng)（BAS）；信息查詢系統(tǒng)；會議系統(tǒng)；地下車庫管理系統(tǒng)；還包括視頻示教系統(tǒng)等；

該工程弱電總機房設(shè)于地室外值班室，弱電管線由弱電機房沿橋架敷設(shè)至各單體弱電間，沿弱電豎井引至各層弱電間設(shè)備，再沿弱電橋架或穿管引至設(shè)備終端。

火災(zāi)報警系統(tǒng)住院樓按一級保護(hù)對象、門診樓、醫(yī)技樓按二級保護(hù)對象進(jìn)行設(shè)計，醫(yī)院總消防控制室設(shè)在住院樓一層，采用區(qū)域報警與控制中心報警相結(jié)合的控制方式，管線穿金屬管或封閉式金屬線槽敷設(shè)，并采取防火保護(hù)措施，在柴油發(fā)電機房設(shè)感溫探測器，一般場所設(shè)感煙探測器。綜合布線系統(tǒng)垂直主干線采用光纜傳輸數(shù)據(jù)，采用三類大對數(shù)電纜傳輸語音，沿橋架引至各層弱電間配線架，再沿弱電橋架或穿管敷設(shè)至信息終端，根據(jù)醫(yī)院規(guī)模在各病房、辦公室、護(hù)士站、門診診室、掛號收費、出入院登記、會議室、資料、檔案室、研究工作室等場所設(shè)置信息終端，并預(yù)留一定的余量以便醫(yī)院今后的擴(kuò)展。

有線電視系統(tǒng)端口設(shè)于醫(yī)院大堂、收費和掛號窗口、病房、候診室、會議室、示教室、醫(yī)療康復(fù)中心等公共場所。

醫(yī)院安保監(jiān)控監(jiān)視器設(shè)置的場所包括：主要出入口和通道、大廳、走道、電梯前室、電梯轎箱、重要庫房區(qū)、護(hù)士站、收費及出院結(jié)算處、掛號處、財務(wù)處、貴重藥品庫、ICU 病房，檔案（病歷）室等公共場所。門禁系統(tǒng)在重要的檔案室、藥品庫、血庫、檢驗科、財務(wù)室、管理、有安保要求的場所等可以設(shè)置門禁，門禁系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)聯(lián)動。

醫(yī)院內(nèi)應(yīng)設(shè)置廣播系統(tǒng)，平時用于日常廣播，消防時系統(tǒng)強行切至緊急廣播，設(shè)置消防強切開關(guān)，揚聲器宜設(shè)置在公共場所。排隊管理系統(tǒng)是將門診掛號、分診、劃價收費、化驗檢查、取藥等各個主要環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，通過網(wǎng)絡(luò)搭建開放的系統(tǒng)平臺，可隨時提供患者在各環(huán)節(jié)中的排隊信息。病房各病區(qū)設(shè)置病房呼叫系統(tǒng)與護(hù)士站聯(lián)系，呼叫信號系統(tǒng)由主機、分機、復(fù)位開關(guān)、重復(fù)顯示屏、子燈、門燈等組成。在護(hù)理單元、手術(shù)部、重癥監(jiān)護(hù)、分娩室設(shè)呼叫對講系統(tǒng)。

醫(yī)院自動化管理（BAS）系統(tǒng)共設(shè)有幾十個DDC控制站，分別監(jiān)控冷熱源、冷卻水、空調(diào)、給排水系統(tǒng)、變配電、動力、照明及電梯等設(shè)備。本工程在醫(yī)院一層門診大廳和住院收費大廳各設(shè)置兩臺人機對話設(shè)備——觸摸查詢一體機，滿足了為病人導(dǎo)醫(yī)、醫(yī)院介紹，以方便患者查詢。數(shù)字會議系統(tǒng)功能包括：基本的話筒發(fā)言討論管理、同聲傳譯。利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處理和傳送數(shù)字信號，采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，在傳輸過程中信號的質(zhì)量和幅度都不會衰減，從根本上消除了模擬會議系統(tǒng)的缺陷：干擾、失真、串音等。

本工程在室外值班室設(shè)一套停車智能管理系統(tǒng)，系統(tǒng)采用全影像鑒別形式。外部車輛采用臨時出票機方式。內(nèi)部車輛采用非接觸式IC卡。在出入口處安裝出票機、讀卡機、電子顯示屏、車輛傳感器、出入口欄桿閘門、攝像收機費機等，收費亭內(nèi)設(shè)有管理電腦、打印機等。

醫(yī)技樓作為醫(yī)療和教學(xué)實驗場所，設(shè)置視頻示教系統(tǒng)進(jìn)行手術(shù)觀摩、遠(yuǎn)程指導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，通過視頻示教系統(tǒng)，可使學(xué)生直接在教室看到手術(shù)操作過程及各種手術(shù)儀器和器械的狀況，不影響手術(shù)進(jìn)行。本工程手術(shù)室設(shè)一套視頻示教系統(tǒng)，每個手術(shù)室均設(shè)二臺攝像機，一臺帶變焦鏡頭的彩色攝像機裝在無影燈中心（設(shè)備自帶）.可以看到手術(shù)部位的細(xì)部圖像；一臺裝在門口附近，選用球形攝像頭，攝人角度可以覆蓋整個手術(shù)室。在示教室設(shè)視頻及音頻管理主機、監(jiān)視器、數(shù)字硬盤錄像機等設(shè)備，在手術(shù)室獲取視頻圖像及音頻信號后，在示教會議室可進(jìn)行多路切換及錄像，可看到每個手術(shù)室的手術(shù)情況，并可作為資料保存記錄在接口，可以通過互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將信號傳輸?shù)皆和膺M(jìn)行遠(yuǎn)程會診。遠(yuǎn)程醫(yī)療是醫(yī)院信息化建設(shè)的重要組成部分，在醫(yī)療資源分布不均的國情下，通過遠(yuǎn)程醫(yī)療來更好的發(fā)揮醫(yī)院和專家的水平服務(wù)于廣大患者。因醫(yī)院弱電系統(tǒng)較多，可根據(jù)醫(yī)院規(guī)模及投資成本進(jìn)行增減。

現(xiàn)代醫(yī)院的電氣設(shè)計內(nèi)容繁多，功能復(fù)雜，需要考慮的問題很多，有些細(xì)節(jié)問題直接病人和家屬就醫(yī)方便息息相關(guān)。所以醫(yī)院的電氣設(shè)計必須遵守以人為本的宗旨，為病人、醫(yī)院員工提供一技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、安全可靠的良好環(huán)境。