赵 伟
华优建筑设计院新疆分院 830000
摘要:医疗建筑是与日常生活有着密切联系的配套建筑。一些大型城市,因庞大的人口基数往往需要建设一些大型综合医院,以满足人们的日常生活需求。医疗建筑兼具人防功能,供配电系统设计因而具有一定特殊性、复杂性,电气设计人员要引起重视。本文即结合具体工程案例详细阐述了医疗建筑中人防电气设计的常见问题及设计要点。
关键词:医疗建筑;人防;电气设计;低压配电;照明
一、工程概况
某大型综合医院兼具人防功能,分一、二期建设,建筑总面积约为123019m2,本次设计范围为一期建筑内容,总面积为99799m2,地上建筑面积为66540m2,地下建筑面积为33259m2。一期建筑地上12层,其中裙房5层,塔楼7层,建筑总高度为68.6m,一类高层建筑,主要功能为门急诊、医技、手术、检验、科研及住院病房等;地下2层,-1F层高为6.8m,-2F层高为4.8m,主要功能为地下停车库、设备用房、职工餐厅、营养厨房、库房及人防等;医院床位数600个,医院等级为三级。
二、医疗建筑中人防电气设计的常见问题及设计要点
(一)低压配电系统
本项目低压配电的供电方式主要有两种,即放射式和树干式,项目中将这两种供电方式进行了结合。其中,放射式供电用于重要负荷或者单台容量较大的负荷,而树干式和放射式相结合的方案则适用于照明系统和普通的动力负荷。同时设置能耗监测管理系统,对空调用电、动力用电、照明插座用电和特殊用电分项分区域进行计量。根据规范要求,大型诊疗设备应采用专用回路供电。该项目中CT、DSA、MRI等诊疗设备均由变电所放射式双回路供电,部分设备(如MRI)除主机外还配备冷水机组,也须按专用两回路供电。诊疗设备配电柜(箱)的安装位置通常是在相应设备机房内或控制走廊附近,设计时还需考虑末端有源滤波设备的安装位置。诊疗设备的隔离保护开关整定值需根据其瞬时负荷及持续负荷相应参数来确定,而导体截面需考虑设备内阻和压降适当放大。手术室,重症监护室,急诊抢救等重要负荷采用柴油发电机组、变电所两路专用回路及UPS相结合的供电方式。总配电柜设置于手术室内,总配电柜采用放射式供电方式为其他手术室供电,需要注意的是,配电箱不能在手术室内设置,而要设置在清洁走道上。重症监护室,急诊抢救则按区域集中设置配电柜放置于专用UPS间内。对于手术室、重症监护室、急诊抢救中一些2类医疗场所负荷,还需设置局部IT系统并配置绝缘故障检测装置,以保障患者的人身安全和供电可靠性。
(二)照明设计
1、病房一般照明选用带罩灯具嵌入安装。病房内按一床一灯设置床头局部照明。
2、节能灯一般要布置在手术室用于照明,灯带要实施嵌入,并做好密封,另外还要为灯具安装防眩光灯罩。灯带布置于送风口之外。手术室的照度均匀度不应低于0.7。一般照明选用色温4000~6000K之间的洁净灯盘,其显色性应接近于自然光(Ra>90) 。手术室的平均照度为750lx。手术台两端的照明灯具至少各有3支灯具配有应急照明电源。手术室的外门上方设手术工作指示灯。
3、护士站要统一管控病房区的走廊照明及病房内的夜间照明,其他场所不做统一管控,采用就地开关控制即可。
4、清洁走廊、污物间、卫生间、候诊室、诊室、治疗室、病房、手术室、洗消间等场所,设置紫外线消毒器或紫外线消毒灯。
需要注意的是,与一般照明开关相比,紫外线消毒灯的开关设置是不同的,在安装高度上有特殊要求,即安装高度为底边距地1.8m。
5、针对一些重要的标识,例如引导标识、无障碍标识以及安全警示标识等,电光源照明的方式是最为适宜的。照明配电系统为标识照明供电,并且实施集中控制。有些照明系统仅在夜间使用,那么就要对照明时间和照度实施有效控制。一般来讲,室内标识照明的平均亮度应使人距标识1.5m处可清晰辨认。当标识照明面积小于或等于0.5m2时,其平均亮度为400cd/m2;当标识照明面积大于0.5m2且小于2m2时,其平均亮度为300cd/m2。
(三)应急电源系统
为满足大型医院一级负荷中特别重要负荷连续供电的要求,需设置应急电源系统。该项目设置柴油发电机组、不间断电源(UPS)、应急电源(EPS)。-1F柴油发电机房内设置2台柴油发电机组(其中一台常载功率为1500kW,备载功率为1650kW;另一台常载功率为1200kW,备载功率为1340kW)供医院内手术、抢救、重症监护、血液病房、消防设备、弱电系统等一级负荷用电。需要说明,2台柴油发电机组并机运行通常会采用相同功率的机组,但该项目因考虑业主未来可能会采用磁悬储能飞轮装置结合柴油发电机组作为医疗特别重要负荷的应急电源。如果采用该系统,2台柴油发电机组将无法并机运行,需按医疗特别重要负荷及消防设备负荷分别设置,故目前按此条件设置,预留未来改造的可能性。根据JGJ312—2013《医疗建筑电气设计规范》要求,对于三级医院,柴油发电机组供油时间应大于24h,经与业主及建筑专业沟通后,另在院区室外隐蔽处设置埋地储油罐以满足要求。市电中断后,柴油发电机 组起动时间往往需要数十秒,而一些特别重要医疗负荷要求自动恢复供电时间≤0.5s。因此,该项目在手术室、急诊抢救、ICU等末端配电箱处还设置UPS,以满足连续供电切换时间的要 求。UPS额定功率根据负荷性质、用途来选择,应急供电时间为30min。应急照明采用柴油发电机结合EPS集中电源的形式作为其应急电源,EPS持续供电时间不小于90min。此外,该项目被列为市重大人防工程,应尽可能保证其在应急状态下的供电可靠性。经与业主沟通,除上述应急电源外,另为重要负荷预留应急发电车接驳条件。在1F靠近外墙处设置应急发电车机房,机房可直通室外,同时在机房内预留应急母线接口,待深化设计后接至应急发电车配套柜。这样,对医院供电的可靠性又多了一重保障。
(四)负压手术室电气设计
该工程设有一个负压手术室,平时作为监护病房使用,战时切换为负压手术室。平时净化空调不开机,采用壁挂式空调制冷/制热。手术室配电采用医用IT系统,配置一个1∶1的医用隔离变压器,变压器两侧设有短路保护,不设置过负荷保护。在医用IT系统的电源处配置一个绝缘监测器,当绝缘电阻将至50kΩ时发出报警信号。穿手术室隔墙和楼板的线缆应加保护管,管内应采用不燃材料密封。进入手术室内的线缆敷设后,管口应采用无腐蚀、不燃、弹性密封材料封堵。地面应采用防静电地面,其表面电阻或体积电阻应在1.0×104~1.0×109Ω之间。负压手术室风机开机顺序为手术室排风机→手术室送(新)风机。手术室风机关机顺序为手术室送(新)风机→手术室排风机。手术室排风机、送(新)风机启动、关闭的联动方式同负压病房(区) 。手术室风机的启动/停止按钮设在护士台。
结语
综上,医疗建筑工程对就诊流程的设计要求较高,且一般会受到场地条件所限制,还须兼顾平时与战时的功能,由此加大了电气设计难度。因此,保证供配电系统的合理性、医疗设备的可靠安全用电,是电气设计人员的首要任务。
参考文献
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[2]李清富.人防工程电气设计与施工中常见问题的分析[J].中华民居(下旬刊),2013(08)
[3]许青青.人防工程电气设计与施工中常见问题的分析[J].山西建筑,2013(08)