楊少飛
[摘?要]本文以滿足國家規范要求為前提,結合國內醫療建筑建設的現狀,對電氣設計與造價相關的問題進行討論。對于醫療建筑電氣系統的設置和系統架構以及設計中遇到的一些問題進行歸納,并提出一些設計的建議。
[關鍵詞]醫療建筑電氣;系統架構;工程造價
文章編號:2095-4085(2019)12-0043-02
隨著我國醫療衛生事業的發展和醫療體制改革的推動,全國衛生機構總體規模逐年提高。對于醫院的電氣系統的設置,應以滿足安全可靠為前提,再考慮經濟合理和技術先進的要求。同時,由于現代醫療行業的飛速發展,設備更新換代的速度快,醫院建設的需求逐漸增多,所以在醫療建筑電氣設計時,應合理預留未來發展的條件。需要注意的是,過分的預留也有違經濟合理的原則。本文從電氣設計的各方面,對系統的合理設置進行探討。
1?負荷計算:醫院功率指標
以上海市醫療衛生建筑用電負荷指標為例,醫療衛生建筑的規劃指標在中心城和新城為90W/m2,在新城鎮為80W/m2。陜西省詳細規劃用最高用電負荷指標中,醫療衛生類建筑為70W/m2。在現階段的電氣設計中,還需考慮各地方對汽車充電樁的規劃要求。以北京為例,對于醫院等公共建筑要求直接建設總停車車位數量的15%為充電樁車位。對于大型三級醫院,目前變壓器的負荷指標在80VA/m2?~90VA/m2是比較合理的。特別需要指出的一點是,對于三級專科的腫瘤醫院,由于存在大量影像設備和放療設備,因此變壓器的負荷指標也相對較高,設計時可以按100?VA/m2~110VA/m2考慮。
2?變配電所
2.1?市政電源及備用應急電源
二級及以上醫院一級負荷應由雙重電源供電,當一電源發生故障時,另一電源不應同時受到損壞。一般兩路電源應來自兩個不同市政供電站。市政電源的電壓等級一般為10kV。
對于備用電源的設置,三級醫院應設置應急柴油發電機組,二級醫院宜設置應急柴油發電機組。柴油發電機組的容量一般不會超過變壓器容量的20%,其容量應滿足建筑內所有一級負荷和一級負荷中特別重要負荷的供電要求。對于柴油發電機組的供油時間,三級醫院應大于24h,二級醫院宜大于12h,二級以下醫院宜大于3h。因為醫院的一般治療過程及疏散所需時間通常為3h~24h。由于防火等規范的要求,設置在室內的柴油發電機儲油量不超過1m3。當室內儲油量不能滿足要求時,需設置室外儲油罐、預留供油口。從成本控制的角度出發,柴油發電機房的位置至少應有一側為建筑外墻,預留室外的供油井及相應管路也是較為經濟合理的設計思路。
醫院的一部分一級負荷中特別重要負荷包括急診搶救室,重癥監護室,手術室等場所中涉及患者生命安全的設備及照明用電。當然從設備的使用性質上,重要的計算機網絡設備及安防監控設備等,都應該歸納為要求自動恢復供電時間為毫秒級的用電負荷。對于這類負荷應設置不間斷電源裝置(UPS)。當有柴油發電機組作為后備電源時,UPS應急供電時間不應小于15min。需特別指出的一點是,根據《醫院潔凈手術部建筑技術規范》的要求,手術室的應急電源工作時間不應小于30min。
2.2?變配電所
變配電所的位置設置原則應滿足:接近負荷中心,方便市政電源的引入,應方便設備運輸。變配電所不應設在有劇烈振動或高溫的場所。不應設在廁所,浴室,廚房或其他經常積水場所的正下方處,也不宜設在與上述場所相貼鄰的地方,當貼鄰時,相鄰的隔墻應做無滲漏,無結露的防水處理。在變配電室選址時還應提前與當地供電部門溝通。例如,北京地區要求變電所設置在建筑的首層,當設置在地下時,地下必須為多層且變配電室僅允許設置在其地下一層。變配電室的位置宜靠近冷凍機房等設備容量較大的站房附近,但是應考慮電纜敷設與其他專業管線的綜合問題,以免加大施工的實施難度。
每臺變壓器的出線柜應整體預留約20%的備用回路,不應出現單臺低壓配電柜內全部均為備用回路的情況。
2.3?低壓配電
由低壓配電柜采用放射式向大型醫技設備(MRI,CT,DR,DSA,數字胃腸等)供電,配電電纜需滿足對電源內阻的要求。大型醫技設備的電纜規格和供電距離有很大關系。所以在醫療建筑二級流程設計階段,變電所的位置應靠近醫院的影像中心等含大量大型醫技設備的科室。但是,不應設置在與上述場所的正上或正下方處,也不宜設在與上述場所相貼鄰的地方。這是由于醫療影像等診療設備易受輻射干擾。一般情況下,變電所與上述場所的水平距離不應小于15m。
2.4?照明
照度標準值和照明功率密度依據《建筑照明設計標準》GB?50034中相關條文的要求。
地下車庫照明建議采用LED燈具。考慮到室內照明的舒適以及目前LED光源的光生物安全的問題,國外的研究證明色溫大于4000K可具有光生物的不安全性,因此LED燈具的色溫不宜高于4000K。如果光譜中紅色部分較為缺乏,會導致光源復現的色域大大減小,也會導致照明場景呆板,枯燥,從而影響照明環境質量。而這一問題對于藍光激發黃光熒光粉發光的LED燈具問題尤為突出。所以,建議長期工作或停留的房間或場所不使用LED燈具。
地下車庫,公共區域,樓梯間等公共照明區域建議采用智能照明控制系統,分回路和分區域控制。如果業主方從工程造價的角度出發,考慮項目使用智能照明系統一次投資較大,建議可以在車庫、公共區域等配電箱的照明回路預留接觸器,改為采用BA系統控制公共區域照明,這樣既解決了一次投資問題,也可以降低醫院未來的運營成本。因此公共區域的照明控制還是值得關注的一個問題。
2.5?管井設置要求
配電系統應按防火分區,人防分區,功能分區配電。每一防火分區設一處強電豎井或強電間。強電豎井凈安裝面積建議不少于6m2,這是由于目前醫院設備的更新換代速度較快。院方在建設過程中很可能也有新的需求。電氣豎井如果不在一次建設時考慮預留,未來對醫院的改擴建將帶來更多的不可實施性。
3?結?語
截至2018年11月底,我國醫院總數達3.2萬個,其中公立醫院12072個,民營醫院20404個。與2017年11月底比較,公立醫院減少109個,民營醫院增加2291個。從以上的數據我們可以了解到,越來越多的民營資本注資醫療衛生領域。對于民營醫院,顯然業主方更注重工程造價成本的控制。希望本文的一些設計思路可以提供給醫療建筑電氣工程師們參考。
參考文獻:
[1]戴德慈,陳琪,賈京花,等.醫療建筑電氣設計規范[J].照明工程學報,2014,(05).
[2]GB50034-2013,建筑照明設計標準[S].