伍伟顺
广州市桂勤器械设备工程有限公司，广州 510623
摘要：本文就Ⅰ级洁净度的血液层流病房进行电气设计，设计包括：供配电动力系统、照明插座系统、防雷接地系统、消防疏散系统、空调自控系统。
关键词：供配电；洁净度；照度；空调自控；防雷防静电；层流病房
1、引言
随着国家工业化的发展，国民的感染血液疾病的复杂程度也越来越高；这样要求对血液病房的环境要求也越来越高。层流血液病房的暖通和装修布局工艺复杂、环境复杂，电气设计中需要密切配合各个专业，根据不同的工艺要求，确定不同的设计方案。
2工程概况
本工程为医疗项目，设计某国际医院医疗楼六层血液病房，由5间Ⅰ级层流病房、洁净走廊及相关辅助用房组成，总设计面积为555㎡。电气设计包括工程范围内供配电动力系统、照明插座系统、防雷接地系统、消防疏散系统、空调自控系统。
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3配电设计
3.1负荷等级和各级别负荷容量
本工程为一类高层公共建筑。建筑物内各用电负荷根据负荷性质划分为一级特别重要、一级、二级负荷，并按不同负荷等级要求进行配电。血液病房的净化室中涉及患者生命安全的设备（如设备带、医用吊塔等）及其照明用电为一级特别重要负荷；层流病房缓冲间、层流病房卫生间、护士站、治疗室用电及洁净走道照明用电等为一级负荷；空调机组、独立冷热源机组等为为二级负荷；
3.2供电电源
本工程电源由2组低压柜供电，一组双回路互为备用，供血液科及其洁净病房负荷，并配置90kVA的在线式UPS作为应急电源；另一组双回路互为备用，供血液科独立冷源及净化空调机组。
3.3接地系统
本设计均采用TN-S配电方式、共用接地方式。凡正常不带电而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均有可靠接地。在《医疗建筑电气设计规范》JGJ312-2013中的表3.0.2所示，血液病房的净化室为1类医疗场所，故无需与手术室、ICU等2类医疗场所一样设置医用IT隔离电源系统。
4 照明系统
4.1 照明要求
1）走廊、楼梯间、电梯厅等选用LED光源，病房、诊室、治疗室、医生办公室、设备房，车库等采用T5三基色节能荧光灯，其他场所采用节能型荧光灯，其中，显色性要求较高的场所采用三基色荧光灯。
2）电器附件：直管形荧光灯配用电子镇流器，谐波量≤12%。金属卤化物灯配用节能型电感镇流器。应急照明灯具配电子镇流器。灯具配用电感镇流器时，应加电容补偿，使功率因素≥0.90。采用的镇流器应符合该产品的国家能效标准。
3）在满足眩光限制和配光要求条件下，应选择效率高的灯具，荧光灯灯具的效率不应低于下表规定：
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5）照明、插座分别由不同的支路供电；照明、插座均为单相三线，除应急照明配电箱出线采用WDZN-BYJ外，其他均为WDZ- BYJ，所有插座回路、电开水器回路的回路均设剩余电流断路器保护。
4.2 应急照明
1）备用照明
a. 在消防控制室、自备电源室、配电室、防排烟风机房等场所设火灾时继续工作用的备用照明，其照度不低于正常照度，最少持续供电时间≥180min，切换时间≤5s。采用双电源末端自动切换供电，并按正常照明的10%设置自备电源应急灯。
b.人员密集场所设停电时继续工作用备用照明，按正常照明的10%～15%设置。备用照明采用双电源末端自动切换供电。
2）疏散照明
a. 水平疏散通道的照度不应低于1Lx，人员密集场所、避难层（间）照度不应低于2Lx；垂直疏散区域照度不应低于5Lx。切换时间≤5s.持续供电时间30min.灯具自带蓄电池和强制点亮控制端子,消防时应具有强制开启功能。
b. 所有消防应急照明及疏散指示标志灯具，在火灾时应能在消防控制室统一开启。
3）消防应急照明灯具应设玻璃或其他不燃烧材料制作的保护罩，灯具应满足《消防应急照明和疏散指示系统》GB17945-2010的要求。
4.3 照明灯具选择与安装
1）层流病房采用嵌入式密封灯盘
2）治疗室，办公室等采用嵌入式防眩光型灯盘；
3）其他设备用房均采用防尘防水型灯具；
4）楼梯间内采用吸顶灯；
5）走道、卫生间采用嵌入式筒灯；
6）出口标志灯明装，在门上方安装时，底边距门框0.2m；若门上无法安装时，在吊顶下安装；疏散标志灯暗装，走道处底边距地0.3m，大空间处嵌入地面安装，灯具面应与建筑完成面齐平。
4.4 照明控制
1）各设备用房照明及走道照明采用就地控制的方式；
2）诊室和病房，治疗室，办公室等的正常照明采用面板开关就地控制的方式；
4.5 与暖通专业的配合
在洁净室灯具在布置时，要与暖通专业的层流天花配合，并根据室内气流组织选择合适的灯具。
5 电箱、电缆、导线的选型及敷设
配电管线一般也采用暗敷设，穿线导管采用不燃烧材料，照明、一般插座线路在一类高层公共建筑中采用无卤低烟阻燃燃聚乙烯铜芯导线（WDZ-BYJ-450V/750V）穿镀锌钢管暗敷设较多，一般先走线槽在吊顶内明敷，然后穿镀锌电线管在吊顶内明敷至灯具、插座，引下至开关、插座，线路穿镀锌电线管暗敷在夹墙或墙内。所有配电线路包括照明及插座回路均设专用PE线。在实际施工中，不同级别洁净室之间电气管线口应做好密封，防止由于压差使尘粒通过电气管线空隙渗入洁净室。当管线需明敷至净化区内用电设备时，进入净化区的管线应采用不锈钢材质的保护管。另外，有抗震要求的地区，需要对管线进行机电安装工程抗震设计。
动力配线采用低烟无卤阻燃聚乙烯护套铜芯电缆（WDZ-YJY-1kV）沿镀锌线槽敷设，从线槽至现场配电箱及部分用电设备，电缆穿电线管保护；对于在吊顶内或墙上安装的用电设备及配电箱管在吊顶内敷设（或沿墙暗敷）
配电线路在穿越防火分区、建筑伸缩缝、楼板、墙体的洞口等处做防火封堵。
照明插座等小负荷采用分断能力50kA的微型断路器，负荷波动比较大的采用分断能力70kA的微型断路器或者塑壳断路器。双电源总箱在强电井内落地或挂墙明装，分配电箱则采用嵌墙暗装的方式，配电箱箱底距地1.4米。配电箱一般不能设在洁净区域，当配电箱设置在室外时需对箱体做出符合规范的IP等级要求。
均采用无孔托盘式，线槽水平安装时，支架间距不大于1.5m，垂直安装时，支架间距不大于2m。线槽在安装在吊顶内，应注意与其它专业的管线配合，原则是小管让大管、有压让无压，而且线槽线管不能在水管下方，与水管平行敷设时更要保持规范要求的距离。室外的金属线槽应做好防腐处理。
6 防雷接地系统
现在设计多采用共用接地系统，即防雷接地，工作接地、等电位接地、防静电接地、弱电系统接地均采用共同的接地装置，利用建筑物基础作保护接地装置，利用建筑物柱内钢筋作防雷引下装置。要求接地电阻≤1Ω，实测不满足要求时，增设人工接地极。
防雷级别要根据气象资料进行计算确定，根据规范设置相应的防雷措施。对于生产建筑物内存在爆炸危险场所（如UPS间），应按二类防雷建筑设防。危险场所及洁净室内可能产生静电危害的设备、流动液体、气体应采取防静电接地措施，非净化环境采用40×4镀锌扁钢沿内墙300~400nn明敷做为防静电接地干线，净化区室内设静电接地干线一般采用大于40×4不锈钢扁钢，管道、阀门、接头等管件、采用WDZ-BYJR-6为多股铜芯软线跨接。 净化空调机房应设置防静电接地干线，均应做防静电联接。层流病房及带沐浴淋浴卫生间需要设置局部等电位联结箱LEB，并采用WDZ-BYJR-6为多股铜芯软线与电箱PE线、外露可导电部分进行连接。
对于消防系统和弱电系统，应在机房单独设置专用接地板或端子箱，接地干线宜由基础接地装置引出。
7 消防疏散照明
由于血液病房的净化区域是密闭空间，内部分隔多，出入通道迂回，为了便于事故情况下人员的疏散及火灾时能救灾灭火，的疏散照明应在安全出口疏散口和疏散走道转角处按照国家现行标准设置疏散用指示标志，并在疏散走道设置疏散照明灯具，疏散照明灯具按照灯具数的25%~30%均匀分散安装，平时作为正常照明的一部分。面积较小的洁净空间建议采用自带蓄电池储能的灯具，对于大面积的洁净空间，设计应分区域设置专用的疏散照明箱，疏散照明箱由集中的EPS供电，或者采用正常电源和柴油发电机电源终端切换供电，净化区的备用照明可从疏散照明箱内出专用回来供电。
8 空调机组设备配电及其自动控制
血液病房净化空调机房设在该层之上的设备层。Ⅰ级层流病房及其配套卫生间采用一拖一形式，即一台净化空气处理机组供应一间病房及其卫生间，并设计一台新风预处理机组集中供应新风；Ⅱ级洁净走廊及其洁净辅房分区采用一台空气处理机组，自取新风。污洗间等采用普通风机盘管。
洁净室的净化空调系统和照明负荷按照规范要求宜由变电所专线供电。在实际设计过程中，净化空调系统通常采用在空调机房内设置落地动力柜，分系统给净化空调供电，在设计初期应首先与空调专业协调好空调机房配电设备的摆放位置，以保证配电设备操作方便和进出线方便。在配电系统设计时，应把每个系统的空调主机的供电回路和与其联锁的净化排风设备设置在同一个配电柜内供电和控制，这样做使供电系统明晰，方便以后的运行管理，同时也方便空调联锁的实现。
由于血液病房区别手术室的是病房内长期有病患，故机组需要长时间处于运行状态，过程中的环境温度、湿度、洁净度、适当的风速及正压达到要求，其中的设备联锁控制必不可少。本设计中空调专业提出了把送风系统与排风系统联锁控制的要求：送风系统启动后，排风方可启动，反之，排风停止后，方可停送风系统；送、 排风系统启动，新风及排风管上的电动阀自然开启；送、排风系统停止，电动阀自动关闭。在现在的设计中，通常由自控专用采用PLC来实现空调系统的联锁。电气设计中，要设置手自动切换装置，自动状态设置PLC接入节点，调试和维修打在手动状态，而生产运行过程中，打在自动运行状态，通过PLC控制运行。同时在配电二次线路设计中，需与防火阀装置联锁，当空调风管上防火阀动作，立即切断净化空调系统。净化空调的运行亦应与火警系统联锁，通过输入模块和控制模块监控净化空调系统的运行，当确认火警发生后可通过控制模块自动切断空调系统运行。
另外为保证层流病房与一般区的隔离，进入病房的两个门（即缓冲区）通常要做互锁，在电气设计中可在照相箱单独回路供互锁门的电源。此电源应采用一般电源，在停电的时候，门互锁装置因失电而自动解锁，以便人员疏散。
在实际运行过程中，为了实时获取层流病房的温湿度、洁净度、压差、风速以及其对应空调机组的运行状态，如：过滤器状况、送风机状态、水管工况等，需要医护人员集中查看及操作。故需要实现净化空调控制系统的机房本地控制和护士站及层流病房内远程控制的功能需求。空调控制面板应可以实现以下的控制功能：
a)机组启、停；
b)温度的设定；
c)室内温、湿度的显示；
d)机组启、停指示；
e)机组运行指示；
f)机组故障指示；
g)高效过滤器堵塞报警指示。
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9 总结
以上是根据多年对医院内洁净科室设计和施工管理的体会做了一些概括，在实际的设计过程当中，还要根据不通的生产类型、工艺要求、项目的特殊性等具体问题具体分析，做设计不是一概而论的事情，首先满足生产工艺的要求，然后本着安全、适用、经济的原则合理完善的做好设计。
参考文献
[1] 《医疗建筑电气设计规范》JGJ312-2013
[2] 《建筑设计防火规范》GB50016-2014
[3] 《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019
[4] 《建筑照明设计标准》GB50034-2013
[5] 《综合医院建筑设计规范》GB51039-2014