設計總包模式下的醫療建筑電氣深化設計

李家駒

(中國中元國際工程有限公司，北京 100089)

1 概述

建筑工程的深化設計通常發生在施工配合階段，但對于設計院而言，施工配合版塊經濟產值較低，受關注和支持的力度都相對較小。醫療類建筑中深化設計在總體工程設計中占比較大，能直接影響到工程的建設質量和醫院未來的運營質量。由于其功能的復雜性和需求的多樣性，近年來醫療建筑項目設計多要求設計院承擔設計總包職責。設計總包除完成自身承擔的設計任務外，還負責分包設計的協調與銜接，確?？傮w工程設計的合理性和完整性。

建筑施工圖文件編制深度原則是應滿足設備材料采購、非標準設備制作和施工的需要。在醫療建筑總包設計項目中，電氣專業一次施工圖設計與建筑主體施工相關內容應設計到位，主要內容包括電氣消防、防雷接地、供配電系統、電氣預留預埋等。深化設計區域應預留好深化設計條件并提出深化設計要求。

在設計總包模式下，綜合性醫院建設項目常見深化設計有30余大項，大項中又包含數個到數十個分項，詳見醫療建筑深化設計項目匯總表(表1)。電氣專業作為設計院工程設計配合的末端專業，將參與到多數深化設計中。

醫療建筑深化設計項目匯總表 表1

2 深化設計分類

醫療建筑電氣深化設計根據設計輸入條件主要分為兩類。第1類深化設計需要專業廠家完成整體醫療工藝流程設計，交由施工圖設計單位或分包設計單位完成深化；第2類深化設計為設備訂貨后參數變化引起的變更類深化設計，通常由施工圖設計單位完成。

當電氣深化設計由分包設計單位完成時，設計院要負責其設計成果的審核工作。深化設計成果審核工作有以下幾方面關注點。

(1)明確分包設計單位應作為深化設計的責任主體，為其設計成果的質量和安全性負責。

(2)電氣深化設計圖紙應完整，設計深度滿足設備采購及施工要求。完整的電氣深化圖紙通常包含深化設計說明、照明平面圖、配電平面圖、配電箱系統圖、等電位聯結平面圖、系統原理圖等。

(3)深化設計完成界面應滿足約定要求。深化區域應劃定邊界，與非深化區域無縫對接，既要避免遺漏也要避免交叉重復。

(4)深化區域的供電措施應滿足醫院一次施工圖中供配電系統的設計要求。分包設計單位技術水平良莠不齊，經常對深化區域的供電措施提出獨到見解。深化區域的供電措施應滿足相關規范和標準要求，并不應破壞醫院整體供配電系統的可靠性和完整性。

(5)深化設計通常會帶來深化區域用電量改變。設計院需要核實深化區域用電量變更的準確性，調整接口電源電纜和上級保護開關的整定值。

3 要點論述

根據醫療服務的關聯性，深化設計項目分為醫療類、醫療輔助類和常規項目類。

3.1 醫療類深化設計

3.1.1 凈化工程

醫院內凈化區域的范圍由業主確定，通常有手術部、重癥監護病房(ICU)、心臟病監護病房(CCU)、急診重癥監護病房(EICU)、神經重癥監護病房(NICU)、兒童重癥監護病房(PICU)、配液中心藥物配制區、血液病房及燒傷病房、中心供應潔凈品區、檢驗科基因擴增(PCR)實驗室。凈化工程通常由專業凈化公司完成深化設計，設計院負責審核深化圖紙并確認電源接口。

凈化空調是凈化工程中的用電大戶，容易出現凈化空調實際用電量遠超設計預留電量問題。凈化區域擴大、凈化級別提高以及前期電量預留不足都是產生此問題的原因。表2統計了部分醫院手術室和重癥監護室的凈化空調設備功率，表中設備功率為凈化工程深化設計后數據。

醫院凈化空調設備功率匯總表 表2

3.1.2 檢驗科、病理科

檢驗科對各種標本(包括血液、分泌物、排泄物、組織等)進行定性或定量分析，以獲得反映機體功能狀態、病理變化或病因等數據指標，供臨床診斷和治療使用。病理科負責病理診斷，通過活體組織檢查、脫落和細針穿刺細胞學檢查以及尸體剖檢明確疾病性質，臨床醫師根據病理報告決定治療原則、解釋臨床癥狀和明確死亡原因。

檢驗科和病理科通常由實驗設備廠商提供實驗流線設計，設計院配合電氣深化設計。檢驗科中大型生化儀器應采用UPS不間斷電源作為應急備用電源。檢驗科和病理科中實驗設備多為220V供電。

3.1.3 大型醫技設備

大型醫技設備在負載工作制上分為連續性負載和沖擊性負載兩類。連續性負載設備主要有核磁共振成像(MRI)、直線加速器等，沖擊性負載設備主要有電子計算機斷層掃描(CT)、數字化X射線攝影(DR)、數字減影血管造影(DSA)、數字腸胃、鉬靶等。

不同廠商對同類型設備的電氣要求不盡相同，如電源內阻、保護開關設置等。大型醫技設備需待業主采購后，設計院結合設備商提供的電氣要求進行深化設計。

大型醫技設備電源內阻通常要求小于0.1～0.2Ω，電纜規格與電纜敷設距離有著密切關系。表3是某電子計算機斷層掃描(CT)設備商提供的電纜規格建議表。

電子計算機斷層掃描(CT)電纜規格建議表 表3

供電電纜敷設長度指變壓器出線端至設備配電箱處電纜的實際敷設長度。如超過建議距離，應和廠商協商確定電纜規格。

3.1.4 防護屏蔽工程

防護屏蔽工程包括大型醫技設備房間的墻體、頂面及門窗的防護措施，通常由專業公司完成深化設計。設計院需為電動門及門上警示燈提供220V電源，門機連鎖或門燈連鎖控制方式應在屏蔽公司深化圖中體現。

3.1.5 核醫學

核醫學科深化設計主要是科室內大型醫技設備深化，主要設備有回旋加速器、正電子發射計算機斷層顯像(PET-CT)、單光子發射計算機斷層成像(SPECT)等，類同于大型醫技設備深化流程。由于核醫學科室內墻體多為一次澆筑混凝土墻，應做好電氣管線預留預埋。

3.1.6 高壓氧艙

高壓氧艙是進行高壓氧治療的專用醫療設備，按加壓的介質不同，分為空氣加壓艙和純氧加壓艙兩種。臨床主要用于厭氧菌感染、CO中毒、氣栓病、減壓病、缺血缺氧性腦病、腦外傷、腦血管疾病等的治療。

高壓氧艙深化設計含氧艙體和氧艙機房兩部分，通常由設備商完成電氣深化。氧艙機房主要設備有冷凍式干燥機(380V)和空氣壓縮機(380V)；氧艙體主要設備是氧艙控制臺(220V)。

3.1.7 口腔科

口腔科電氣深化包括正負壓機房和口腔治療室?？谇豢普搲簷C房通常在設備訂貨后由設計院電氣深化，機房主要設備為空氣壓縮機(380V)和負壓機(380V)；口腔治療室通常屬內裝深化范圍，主要用電設備為電動牙椅(220V)和電腦。電動牙椅的電源線穿管與水管、動力管共同敷設在地面溝槽內至牙椅下方接口。

3.1.8 自動化藥房

藥房中藥品的儲存、輸送、發放流程均采用自動化系統管理。病房區藥房設備主要有單劑量自動擺藥機，急診區藥房主要設備有全自動整盒發藥系統、倉儲和管理系統、藥品切割機、數藥機、拆藥機等。自動化藥房內設備多為220V供電，電氣深化設計配合藥品設備提供插座或接線口。

3.2 醫療輔助類深化設計

3.2.1 物流系統

醫院物流系統用于醫院內部各種日常醫用物品的自動化快速傳送，系統形式有氣動物流輸送系統、軌道小車物流輸送系統、箱式物流輸送系統、機器人物流系傳輸系統等。物流系統電氣深化設計通常由專業廠家提出設備用電需求，設計院配合深化。以氣動物流系統為例，系統主機房內設備為空氣壓縮機，需在機房內指定位置預留配電箱及相應規格斷路器，壓縮機控制箱及電纜由設備商負責，末端傳動站點預留插座。

3.2.2 垃圾和污衣回收系統

醫用垃圾和污衣智能收集系統是一種利用負壓空氣動力收集和處理醫用垃圾、污衣被服的系統。所有垃圾和污衣被服以70～120km/h的速度，經傳送管道被抽運至醫院垃圾站，經壓縮等環節處理后裝車運離醫院。垃圾站中產生負壓空氣動力的主要設備是風機，風機功率為20～160kW不等，其他輔助設備包括空氣壓縮機(380V)、升降臺(380V)、垃圾壓實機(380V)、控制系統(220V)等。由于垃圾站中風機動力設備功率較大，需設備商在早期設計階段介入并提資，設計院完成電氣深化設計。

3.2.3 變配電工程

變配電工程相關圖紙需申報項目所在地供電公司，通過審查后方可施工。變配電工程圖紙包含供配電系統網絡拓撲圖、高低壓系統一次接線圖、高低壓系統二次接線圖、低壓系統豎向圖、配變電所平面及剖面布置圖、院區電力外線圖等。

醫院對供配電系統的可靠性要求較高，其變電所工程設計需深度結合項目所在地供電條件，如市政高壓的可靠性、電壓等級、單路高壓線路容量上限、高壓接線方式、高壓冷凍機組設置要求等。

3.2.4 導向標識工程

醫院的導向標識系統分為三級，一級導向標識包括醫院形象標識、大門標識、院區路途指引標識等；二級導向標識包括樓層索引、大廳標識、科室索引等。三級標識為科室內病房門牌、診室門牌、衛生間門牌等。導向標識通常由專業公司定位，設計院為電光源標識提供電源。標識照明應由照明配電箱內單獨回路供電，且宜集中控制。

3.2.5 污水處理站

醫院污水處理站多為院區獨立附屬建筑，由專業公司完成工藝設備電氣深化設計。設計院負責工藝設備電源銜接、站房基礎照明、插座、接地系統等其他項。

3.2.6 醫用水處理系統

醫用水處理系統分為集中式、分散集中式和分散式三種。集中式是由醫院設置總的水處理站房，水源經集中處理后提供給有需求的科室；分散集中式為科室內部設置自用水處理站房；分散式為末端手龍頭處設置小型水處理器(220V)。水處理站房主要設備有水處理機(380V)、滅菌器(220V)等，需設備商提供設備參數后設計院電氣深化設計。

3.2.7 柴油發電機房

柴油發電機組深化圖通常由設備商提供，設計院審核。深化圖紙應包括設計說明、機房平面及剖面、排煙管平面圖及詳圖、柴油機組及供油泵基礎詳圖、供油系統圖等。

3.2.8 壓縮空氣及負壓機房

壓縮空氣和負壓吸引是醫院中最常見的醫用氣體。壓縮空氣系統主要為手術室、重癥監護等場所的醫療設備提精確濃度的壓縮空氣，負壓吸引系統主要為手術室、重癥監護、病房等場所提供負壓動力源，吸除病人痰、血等污物。壓縮空氣機房主要設備有空氣壓縮機(380V)、干燥機(380V)，負壓機房主要設備是真空泵(380V)。設備訂貨后，設計院根據設備參數進行修改性深化設計。

3.2.9 制冷機房

醫院制冷系統形式主要有電制冷系統、風冷熱泵系統、冰蓄冷系統、地源熱泵系統等。以較常見的電制冷系統為例，醫院制冷機房通常設置大型冷水機組和小型冷水機組。大型冷水機組為全醫院提供冷源，小型冷水機組在過渡季(春秋季)為凈化區提供冷源。制冷機房其他輔助設備有冷凍水泵(380V)、冷卻水泵(380V)、冷卻塔(380V，屋頂)、水處理器(220V)等。設備訂貨后，設計院根據設備參數進行修改性深化設計。

3.2.10 智能化深化

綜合性醫院智能化系統工程主要有六大板塊。

(1)信息設施系統：信息接入系統、電話交換系統、信息網絡系統、移動通信室內信號覆蓋系統、綜合布線系統、數字(有線)電視系統、廣播系統、會議系統、信息引導及發布系統、無線對講系統。

(2)公共安全系統：火災自動報警及聯動控制系統、視頻監控系統、入侵報警系統、出入口控制系統、車庫管理及車位引導系統、巡更系統、安全防范綜合管理系統、應急響應系統。

(3)建筑設備管理系統：建筑設備監控系統、建筑能效監管系統。

(4)信息化應用系統：視頻探視系統、手術室視頻示教及監控管理系統、醫護對講系統、電子叫號系統、智能卡應用系統、后勤運維管理系統等。

(5)智能化集成系統：智能化信息集成系統、集成信息應用系統。

(6)機房工程：數據中心、災備數據中心、匯聚機房、智能化豎井、消防/安防控制室、智能化進線間、電話機房、手機信號放大機房等。

醫院智能化深化設計通常由專業承包商完成，含機房工程電氣深化設計。公共區域LED大屏(380V)、診室病房門口信息屏(220V)待設備定位后設計院提供電源。

3.3 通用項目深化設計

通用項目深化設計指醫療及非醫療類建筑均包含項，如裝修裝飾工程、外幕墻工程、機械停車、機電抗震支架、裝配式場所深化設計、建筑立面照明、室外景觀工程、電動汽車充電系統、電梯、自動扶梯、風機、水泵、多聯機、氣體滅火系統、太陽能熱水系統、廚房、洗衣房等。此類深化項目符合一般深化設計流程，無醫療特殊性，本文不再敘述。

4 結束語