北京联达工程设计有限公司 北京 101100
摘要：作者通过某医疗综合楼的电气设计实例，围绕医院供配电系统、照明系统、电气安全与接地系统等方面，简要叙述医院建筑的电气设计，应注意的一些问题。
关键词：供配电系统、备用电源、UPS电源、负荷等级、负荷计算
绪论
近年来，我国人民物质生活水平不断提高，对医疗保健服务提出更高的要求，本着“以人为本”的设计理念，合理划分空间，既要满足医院内部功能的使用需求，又要创建一个幽雅、舒适的医疗环境。针对医疗建筑，在设计过程中，我们应该注意哪些问题，下面以457医院为例，简要介绍一下这个医疗综合楼的电气设计。
1.规模概述
1.1医院规模：本座医疗综合楼建筑面积：18870.08m2，地上11层，地下1层，建筑总高度51.3m，一类高层公共建筑，耐火等级一级，集门诊、手术、住院为一体的综合性医疗建筑，定为三级甲等综合医院。
1.2功能布局：本座医疗建筑地下一层为设备用房和车库；一层为急诊和挂号；二至三层为各科室门诊；四层为病理室和消毒供应室；五层为手术室；六层为重症监护室（ICU病房）；七至九层为住院病房；十层为产房；十一层为办公及功能会议室。
2.供配电系统
2.1供电系统：供电部分有三种电源供电，一为正常电源，由2路10kV市政电源提供；二为应急备用电源，由一台400kVA柴油发电机组提供；三为应急不间断电源，由在线式UPS提供电源。
2.1.1正常电源：
本座建筑在地下一层设置变配电室，由两路10kV高压市政电源进线，其中一路为专线供电。两路10kV市政电源平时同时工作互为备用，当一路电源发生故障后，另一路电源应能承担二级以上负荷供电。
2.1.2应急备用电源：
本座建筑在地下一层设置柴油发电机房，由一台400kVA柴油发电机组组成，为一级负荷中特别重要负荷和消防负荷提供应急备用电源，发电机组供油时间应大于24小时。当正常供电电源中断供电时，应能自动启动并应在15S内提供供电。
2.1.3应急不间断电源：
本座建筑分别在五层、六层和十层设置UPS间，为一级负荷中特别重要负荷提供应急不间断电源，手术室、ICU病房、抢救室等要求中断供电时间小于或等于0.5S的场所，应设置在线式不间断电源装置（UPS），应急供电时间不小于30分钟。
2.1.4供电系统方案：
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2.2配电系统：由地下一层变配电室分别向各等级负荷进行供电，采用放射式与树干式相结合的供电方式。大功率的一、二级负荷的两路电源在配电线路末端切换；小功率的一、二级负荷的两路电源在某一区域切换后，放射式供电至末端负荷配电箱。
2.2.1手术室配电：
手术室采用IT系统（重要回路）和TN-S系统（非重要回路）相结合的配电方式，重要回路采用IT系统可实现系统绝缘监视、负荷监视和隔离变压器温度监视等功能，非重要回路采用带剩余电流保护开关的TN-S系统。
每个手术室设一套IT接地系统的隔离变压器配电，并设绝缘监控器。每台隔离变压器由两路电源供电并能够自动切换；手术室另备在线式UPS电源保证不间断供电，供电时间大于30分钟。
2.2.2病房配电：
在病房床头墙上距地1.4米处每床设一条多功能医用线槽，线槽上设置电源插座、床头照明、网络插座、医用气体接口及呼叫装置等。多功能医用线槽上的照明回路加装剩余电流保护装置，线槽电源应与病房照明分回路供电。
2.3负荷计算：
2.3.1负荷等级划分：
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根据《医疗建筑电气设计规范》JGJ312-2013，本建筑采用两路市电+柴发机组+UPS电源的供电方式，三级负荷采用一路市电供电，二级负荷采用两路市电供电（一用一备），一级负荷采用两路市电供电（一用一备），且当一路电源发生故障后，另一路电源应能承担二级以上负荷供电。一级负荷中特别重要负荷采用一路市电+一路油机（一用一备）+在线式UPS电源供电。消防负荷采用一路市电一路油机供电（一用一备）。
2.3.2负荷计算：
根据《建筑电气专业技术措施》表2.5.2-1各类建筑物的用电指标，医院的用电指标：50~80（W/m2），变压器装置指标：80~120（V.A/m2），经计算选用1250kVA干式变压器2台，变压器的负荷率为76%。
3.照明系统
根据《建筑照明设计标准》GB50034-2013和《照明设计手册》（第三版）中规定的照度标准值和照度功率密度进行设计，医疗用房应采用高显色照明光源，采用带电子镇流器的三基色荧光灯。
医院建筑照度标准要求
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3.1安全照明：
在手术室、急诊抢救室、ICU病房等房间设置安全照明，其照度为正常照明的照度值。
3.2备用照明：
在急诊通道、化验室、药房、血库、检验室等场所为确保医疗工作正常进行，设置备用照明，其照度为正常照明的照度值。
3.3疏散照明：
在疏散楼梯间、疏散走道、消防电梯间及前室、门厅、挂号厅、候诊室等人员密集场所设置疏散照明。照度要求应符合下列规定：
1）对于疏散走道、人员密集场所、避难层（间），不应低于3.0Lx；对于病房楼或手术室的避难间，不应低于10.0Lx。
2）对于楼梯间、前室或合用前室、避难走道，不应低于5.0Lx。
3.4手术室照明：
手术室为洁净场所，照明灯具采用不易积尘、易于擦拭的密闭洁净灯具。并且面向主刀医生的墙面设置嵌入式观片灯，手术室内设手术专用无影灯。
4.电气安全
医院中的医疗设备按用途及安全保护标准，将医疗设备分为三类：
1）正常医疗电气设备：病人不直接接触，仅由医护人员操作和使用的电气设备。
2）防护医疗电气设备：与病人有身体直接接触的电气设备。
3）特殊医疗电气设备：直接触及病人的心脏、人脑、内脏等器官的医疗电气设备。
根据《综合医院建筑设计规范》中规定：医院的医疗场所应根据电气安全防护的要求分类，并应符合下列要求：
1）不使用医疗电气设备接触部件的医疗场所应为0类场所；
2）医疗电气设备接触部件需要与患者体表、体内（除2类医疗场所所述部位以外）接触的医疗场所，应为1类场所；
3）医疗电气设备接触部件需要与患者体内（指心脏或接近心脏部位）接触以及电源中断危及患者生命的医疗场所，应为2类场所。
根据《规范》规定：1类和2类医疗场所应设防止间接触电的断电保护，并应符合下列要求：
1）IT、TN、TT系统，接触电压不应超过25V。
2）TN系统最大分断时间230V应为0.2s，400V应为0.05s。
3）IT系统中性点不配出，最大分断时间230V应为0.2s。
本工程一般场所采用TN-S系统，手术室及2类场所采用TT系统。严格按照《综合医院建筑设计规范》中相关规定进行设计。
5.接地系统
医院的接地问题，是一个比较敏感的问题，它涉及到病人的安全和设备正常运行等。按照我国现行的各类规范要求，本工程采用的是防雷接地、电力系统接地、设备保护接地公用接地系统。有淋浴的卫生间及ICU、手术室等房间设置了局部等电位联结。
医院目前有着越来越多的先进仪器和设备，多数为敏感电子设备。可通过设置SPD加以保护，对于有大电流接地的医疗设备的接地，宜采用就地接地，采用局部等电位接地，也是相对安全的。
6.总结
随着我国国力的增强，医疗卫生事业迅速发展，作为一名工程设计人员，要不断了解学习最新的医疗设备，学习了解国内外新规范。进一步重视医院的电气安全，大力推广安全可靠的配电及接地系统。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局《综合医院建筑设计规范》GB51039-2014
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部《供配电系统设计规范》GB500 52-2009
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部《建筑照明设计标准》GB500 34-2013
[4]住房和城乡建设部工程质量安全监管司、中国建筑标准设计研究院《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》
作者介绍
刘金侠，女，北京市房山区人，汉族，学历:本科，职称:高级电气工程师，职务:电气设计，研究方向:建筑电气设计，单位:北京联达工程设计有限公司。