关于医院建筑电气设计的难点分析

关于医院建筑电气设计的难点分析摘要：医院建筑电气设计越来越受到重视，但因医院建筑的复杂和特殊性，其一直是国内电气设计行业中相对薄弱的一个领域。本文结合工程实践，总结了一些医院电气设计的难点和相关要点，主要涉及负荷分级及估算、供电电源、照明设计、接地与等电位联结、火灾自动报警系统等几个方面。关键词：负荷分级供电电源照明设计等电位联结火灾自动报警中图分类号：U223文献标识码：A文章编号：引言医院建筑电气设计一直是国内电气设计行业中相对薄弱的一个领域。医院建筑由于其医疗科目繁多、使用对象特殊、设备多而分散、工艺及功能复杂、电气系统种类多、对供电可靠性及安全防护要求高，其作为民用建筑中的一个重要分支已经受到越来越多的建筑设计人员的重视，但其电气设计依然存在诸多难点。本文从近期设计的一些三甲医院中，总结出对医院电气设计中的一些难点和相关要点。1负荷分级及估算电气设计的第一步就是要明确所有设备的负荷等级，再根据负荷分级确定相应的供电方案。依据IEC提供的相关标准，医院的医疗场所按与人身生命安全相关程度，以及医用电气设备与人体接触的程度可划分为0类、1类和2类，同时，医疗场所对自动恢复供电的时间要求也与场所的类别紧密相关。所以，负荷分级时，除应按照《民用建筑电气设计规范》执行，还应参照医疗场所类别和允许间断供电时间的分级情况，并结合医院的等级来明确医院内所有设备的负荷级别及相应的供电要求。具体而言，对于二级及以上医院，建议与手术、抢救有关的设备用电皆按一级负荷中特别重要负荷供电，如重要手术室、重症监护室等涉及患者生命安全的设备及照明用电；建议与重要检查、治疗相关的场所的照明用电，医疗区走道照明的用电，培养箱、冰箱和恒温箱的用电，洁净区的空调系统用电等为一级负荷；普通手术室的空调用电，一般诊断用CT和X光机的用电，客梯用电，高级病房及肢体伤残康复病房的照明用电均为二级负荷。一、二级以外的负荷划为三级负荷。当然，一些特殊的场所和设备，设计时最好事先和医院建设方沟通好再定较为妥当。《全国民用建筑工程设计技术措施》电气部分中指出了医院的用电负荷指标：30~70W/m2，《建筑照明设计标准》中指出的照明功率密度值约为12W/m2。由于医疗需求的发展太快，医疗设备的用电增长极为迅速，上述用电负荷指标在实际中就会显得比较低。建议综合用电负荷指标可以适当调整，具体如下：无中央空调时，60~100W/m2；有中央空调时，80~120W/m2。医院的规模标准不同，用电负荷相差很大，设计时应建立在充分调研的基础上提出负荷估算和统计。2供电电源随着医院的用电设备越来越多，越来越精密，对用电的要求也越来越高。为了确保医院供电的安全、可靠，对于二级及以上医院，应采用两个区域降压变压器的两路10kV电缆专线供电，是否要配备柴油发电机组，应结合具体实际情况，调查研究，并和建设单位及当地供电部门协商而定。近年来，运行经验表明，从市政电力网引接两路电源有同时发生故障的案例，不能满足一级负荷中特别重要负荷的供电可靠性的要求。因此，建议有一定规模或档次较高的医院均有必要配备柴油发电机组，重要用电设备的末端应采用UPS（不间断电源）供电。另外，特殊医疗设备对电压要求较高，同时瞬时压降较大，如医用影像系统设备等。大型医院此类设备宜采用专用变压器供电。3照明设计医院照明设计应主要考虑病人和医护人员的要求，明亮舒适的环境能确保医院工作者高效、快捷地完成各项工作、病人安心地等待治疗。同时还要考虑各类不同场所的功能，结合自然光等因素，采用合适的灯具及合理的布灯方式、控制方式来满足节能效果。3.1照度标准根据国标《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）中列出的医院建筑照明的照度标准值，据实践，现行的标准由于制定时间较久，已不适合现在的照明设计中照度需求。故在实际工程中，照明设计可取规范规定的照度值上限或适当提高。3.2照明设计要求及灯具选择医院的照明设计应创造宽敞舒适的气氛、整洁安静的环境。为此光源的色温、显色性和建筑配色需相互协调。医院照明灯具应采用高显色照明光源，显色指数宜大于等于80，尽量多采用节能型灯具，如带电子镇流器的T5三基色荧光灯或LED灯具。医院的门厅照明应不宜使用太豪华的灯具，能使病人产生安定的情绪为宜；急诊室的照明设计可按检查室的要求，应注意光源的显色性，并应能满足实施局部小手术的需求。在门诊和病房走廊，以及病人准备检查或进入手术室前的等待区，不少情况下是需要仰卧在病床上的，因此，尽量选择漫反射灯具，避免对仰卧的病人产生直接眩光。对于诊室或检查室的照明灯具布置，还应充分考虑如何减少布帘分隔时带来的影响。病房内照明灯具的布置要尽量避免眩光，床头建议设置局部照明，采用一床一灯方式，床头灯的设置应尽可能减少病人之间的相互干扰，目前一般采用在综合医疗带上安装模块式荧光灯，也可以设计可调式旋臂壁灯。医疗区走道和病房内应设置夜间照明，夜间照明不宜过亮，病床床头的照度不宜大于0.1lx，儿科病床床头的照度不宜大于1.0lx。夜灯控制开关宜设在护士站，方便统一管理。候诊室、诊室和卫生间、呼吸机室、血库、手术室等场所应设置紫外线杀菌灯。当紫外线杀菌灯固定安装时，应避免出现在病人的视野之内或应采取特殊控制方式。3.3走道照明医疗区走道照明规定为一级负荷，根据医疗设备的特点，建议采用EPS为宜，容量以该区域特别重要负荷的计算容量1.5倍为宜，切换时间应≤100ms，供电时间≥180分钟。4接地与等电位联结医院接地系统包括防雷接地、配电系统接地、建筑设备接地、医疗设备接地、以及总等电位联结。4.1接地保护措施及共用接地系统目前设计较多采用的是防雷接地、配电系统接地、建筑设备保护接地共用接地系统。各医院及医疗设备厂家经常提出医疗设备等电位接地需要单独设置接地装置，且要求与防雷接地系统、保护接地系统绝缘。根据实际经验证明，这些单独接地装置是不可能完全与建筑物接地网绝缘的，而一旦绝缘被破坏，医疗设备等电位接地与配电系统的保护接地则有可能不是同一个等电位，此时，在病人周围若存在两个不一样的电位，将有可能产生触电的危险。综合医院接地宜采用一点接地系统，各医疗设备机房应设专用接地端子箱，并通过接地干线引至基础接地体，采用联合接地极。4.2等电位联结等电位联结是电击防护的一个重要手段，其有三个不同的概念：一个是建筑物的总等电位联结，一个是辅助等电位联结，另一个是局部等电位联结。医院除应设总等电位联结外，在治疗室、手术室、ICU等1类、2类医疗场所的患者环境均应设辅助等电位联结。强调患者环境（2.5m）范围内所有金属物的等电位联结。电气装置的PE线除与等电位端子箱联结外，还要与上一级的PE线连接。辅助等电位联结的范围包括：PE线、设备的金属外壳、金属窗框、金属管道、病床的金属框架、装置外可导电部分、建筑物金属件、防电磁干扰屏蔽层等。需特别说明的是，IT系统与TN-S系统应共用同一个保护接地装置，做辅助等电位联结时，二者的PE线均应接至同一端子排，以最大限度地避免在该区域内出现电位差。进行局部等电位联结，能有效消除或减少电位差，使设备及人员获得安全保护。需要局部等电位联结的房间包括：手术室、ICU、门诊治疗室、放射科机房、设洗浴的病房卫生间及建筑设备机房等。5火灾自动报警系统医院通常由门诊、医技、住院三部分组成，往往一个二级以上的医院不止一栋建筑，如果每个建筑单体都设置消防监控室，时刻需要人员值守，势必造成人力的浪费，所以对于较大型的医院而言，最好设置一个消防控制中心，尽量减少消防分控室的设置，可将各处区域消防报警控制器直接连入控制中心，或是将消防分控室与控制中心联网起来，相互通信，所有信息共享。消防控制中心可以监视整个医院区域的火灾报警信号，并根据火灾报警信息，确定启动园区内的相关消防设备与设施。这样既能及时发现火警，迅速联动灭火，也能减少值班人员的投入。6结束语医院建筑电气因其复杂和特殊性，设计中还存在较多设计难点，本文仅结合工程实践，挑其一二进行分析。医院的供电可靠性与安全防护，关系着患者的生命安全，随着现代化医院的快速发展和建设，电气设计尚有许多难题值得工程设计人员的重视和探讨。参考文献[1]中华人民共和国建设部．JGJ16