醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)探討

江福康

摘要：近幾年來(lái)，迎來(lái)了醫(yī)療水平的高速發(fā)展時(shí)期，筆者設(shè)計(jì)了多個(gè)高層醫(yī)療建筑的電氣設(shè)計(jì)工作。例如寧?？h第一醫(yī)院住院樓（醫(yī)療中心）擴(kuò)建工程（地下2層、地上25層、總建筑面積7.7萬(wàn)多m2）、寧海中醫(yī)醫(yī)院醫(yī)療綜合樓、后勤綜合樓（地下1層，地上19層，總建筑面積5.7萬(wàn)多m2）、黃山市人民醫(yī)院綜合病房樓新建工程（地下2層、地上15層，總建筑面積4.7萬(wàn)多m2）、郴州市第一人民醫(yī)院中心醫(yī)院外科大樓設(shè)計(jì)（地下1層、地上22層，總建筑面積5.1萬(wàn)多m2）等高層醫(yī)療建筑。筆者結(jié)合醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，總結(jié)出了以下幾點(diǎn)需要注意的看法和體會(huì)。

關(guān)鍵詞：醫(yī)療建筑；電氣設(shè)計(jì)

一、負(fù)荷等級(jí)及供電電源

高層醫(yī)療建筑按《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版）規(guī)定，均屬于一類高層公共建筑，除具有一般一類高層建筑的一級(jí)負(fù)荷外，還有許多醫(yī)療設(shè)備用電屬于一級(jí)負(fù)荷，比如：手術(shù)室、ICU病房、急診部、放射科的CT、MRI等、分娩室、嬰兒室、血庫(kù)、血液透析室、病理切片分析、高壓氧倉(cāng)、治療室、配血室的電力照明等，其中手術(shù)室、ICU病房、急診部等涉及患者生命安全的設(shè)備及照明為一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。由于高層醫(yī)療建筑大部分具有較大容量的一級(jí)負(fù)荷，屬于一級(jí)負(fù)荷用電單位，應(yīng)采用兩路10kV高壓電源供電，保障二級(jí)以上的負(fù)荷供電，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源立即啟動(dòng)供電，保證各種醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行。這兩個(gè)10kV高壓電源應(yīng)由當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的兩個(gè)區(qū)域的變電站分別引來(lái)。盡管如此，仍有可能出現(xiàn)全部市電中斷的情況，因此，在已有兩路市電的情況下，還應(yīng)根據(jù)負(fù)荷對(duì)中斷供電時(shí)間的要求，增設(shè)能在15s內(nèi)向負(fù)荷供電的快速自起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組滿足一級(jí)以上的負(fù)荷作為第二應(yīng)急電源，對(duì)于一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷還應(yīng)增設(shè)不間斷電源裝置（UPS或EPS）作為第三應(yīng)急電源。

二、醫(yī)療電氣設(shè)備

在醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)與醫(yī)院主管部門協(xié)商或參考醫(yī)療電氣設(shè)備資料，需要提供相對(duì)準(zhǔn)確的醫(yī)療電氣設(shè)備的設(shè)備容量及其特殊的用電要求。筆者設(shè)計(jì)的：1、醫(yī)用設(shè)備的容量：1）放射科的CT、MR、MRI、DSA室每臺(tái)120KW；CR、DR室每臺(tái)80KW；CW、DR、MB室每臺(tái)50KW；B超室按每房5KW；X光室每臺(tái)70KW；碎石室每臺(tái)60KW；2）檢驗(yàn)科按150KW預(yù)留；靜脈中心按60KW預(yù)留；供應(yīng)中心按200KW預(yù)留等醫(yī)療電氣設(shè)備的設(shè)備容量，以上為大科室為單位的可根據(jù)甲方先按招標(biāo)方式向廠家提供設(shè)備的實(shí)際容量需求來(lái)確定。2、醫(yī)用設(shè)備的供電：1）醫(yī)療用房?jī)?nèi)禁止采用TN-C系統(tǒng)；2）醫(yī)用放射設(shè)備應(yīng)分?jǐn)嗬m(xù)工作用電設(shè)備（比如X射線CT等）和連續(xù)工作用電設(shè)備（比如電子加速器、MNR-CT機(jī)等）；3）大型醫(yī)療設(shè)備的供電應(yīng)從變電所單獨(dú)引出回路。3、醫(yī)用設(shè)備的接地：要求放射科室、B超室、手術(shù)室、檢驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)室等設(shè)備均預(yù)留接地端子箱（接地電阻<4Ω）做安全接地要求。

三、變壓器的選擇

由于現(xiàn)在使用醫(yī)療設(shè)備越來(lái)越多，越來(lái)越先進(jìn)，按以前的醫(yī)院配電的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備的需求，比如需要做凈化區(qū)域有手術(shù)室、ICU、NICU、靜脈中心、產(chǎn)房、供應(yīng)中心等，需要用電量將大大提高，所以正確選取醫(yī)療設(shè)備的需用系數(shù)值，對(duì)合理選擇變壓器是非常重要的，比如放射科的大型設(shè)備我們一般選取變壓器同時(shí)系數(shù)為0.3～0.4即可，手術(shù)室設(shè)備取0.6左右即可，還要看設(shè)備數(shù)量多少來(lái)適當(dāng)調(diào)整需要系數(shù)的大小，另外空調(diào)專業(yè)使用什么類型的設(shè)備制冷和采暖；給排水專業(yè)采用什么方式供熱水也是對(duì)用電需求影響非常大的，比如：寧海中醫(yī)醫(yī)院的空調(diào)機(jī)組采用水冷機(jī)組制冷和采暖，給排水采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，變壓器的裝機(jī)密度為85VA/m2；郴州市第一人民醫(yī)院中心醫(yī)院外科大樓的空調(diào)機(jī)組采用熱泵機(jī)組制冷和采暖，給排水采用也采用熱泵機(jī)組的熱水系統(tǒng)，變壓器的裝機(jī)密度為110VA/m2；所以變壓器的容量跟醫(yī)院的科室類別和暖通專業(yè)和給排水專業(yè)影響非常大的。

四、電氣安全措施

1、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）第12.8條規(guī)定：醫(yī)療場(chǎng)所應(yīng)按使用接觸部件所接觸的部位及場(chǎng)所分為0、1、2三類：0類場(chǎng)所應(yīng)為不使用接觸部件的醫(yī)療場(chǎng)所；1類場(chǎng)所應(yīng)為接觸軀體外部及除2類場(chǎng)所規(guī)定外的接觸部件侵入軀體的任何部分；2類場(chǎng)所應(yīng)為接觸部件用于諸如心內(nèi)診療術(shù)、手術(shù)室以及斷電將危及生命的重要治療的醫(yī)療場(chǎng)所。

2、防電擊措施

1）在1類和2類場(chǎng)所內(nèi)采用，當(dāng)采用特低電壓系統(tǒng)時(shí)，用電設(shè)備標(biāo)稱電壓交流方均根值25V和無(wú)紋波直流60V。在TN系統(tǒng)中故障情況下切斷電源最大分?jǐn)鄷r(shí)間230V應(yīng)為0.2S；400V應(yīng)為0.05S；在IT系統(tǒng)中故障情況下切斷電源最大分?jǐn)鄷r(shí)間230V應(yīng)為0.2S。

2）接地系統(tǒng)和自動(dòng)切斷電源防電擊措施

（1）醫(yī)院的醫(yī)療場(chǎng)所和與其有關(guān)的場(chǎng)所、鄰近非醫(yī)療場(chǎng)所均應(yīng)采取TN-S系統(tǒng)，不允許出現(xiàn)TN-C系統(tǒng)；

（2）在1類場(chǎng)所內(nèi)的末端回路32A及32A以下的電源插座回路，應(yīng)裝用IΔn≤30mA的RCD作附加保護(hù)；

（3）在2類場(chǎng)所內(nèi)只能在下列電氣設(shè)備的回路內(nèi)才可裝用IΔn≤30mA的RCD，動(dòng)作于自動(dòng)切斷電源：手術(shù)臺(tái)、X光機(jī)、額定功率大于5kVA的大型設(shè)備回路、非用于維持生命的電氣設(shè)備回路等。

應(yīng)注意：勿使一個(gè)RCD保護(hù)的電氣設(shè)備數(shù)量過多，以免引起RCD不必要的跳閘而導(dǎo)致供電中斷；在1類和2類場(chǎng)所內(nèi)只允許裝用對(duì)回路電流直流分量不敏感的A型或B型RCD。

3、電氣設(shè)備的選用

1）醫(yī)用IT系統(tǒng)的隔離變壓器

此變壓器二次側(cè)的標(biāo)稱電壓不得超過交流250V。單相隔離變壓器可用來(lái)供電給移動(dòng)式或固定式設(shè)備，其容量不小于0.5kVA，也不大于10kVA。如果醫(yī)用IT系統(tǒng)內(nèi)有三相負(fù)荷，應(yīng)為其裝用單獨(dú)的三相變壓器，其相電壓也不應(yīng)超過250V。

2）開關(guān)設(shè)備

醫(yī)院內(nèi)每一個(gè)末端回路應(yīng)具有短路防護(hù)和過載防護(hù)功能，但是上述為醫(yī)用IT系統(tǒng)裝用的隔離變壓器的電源側(cè)和負(fù)載側(cè)的回路上，是不允許裝設(shè)過載防護(hù)電器的，因?yàn)闆]有必要因防過載而切斷重要醫(yī)療設(shè)備的電源，但可裝用熔斷器作短路防護(hù)。

3）組醫(yī)療場(chǎng)所IT系統(tǒng)內(nèi)的插座

IT系統(tǒng)插座插孔布置的形式應(yīng)能防止TN-S系統(tǒng)等其它系統(tǒng)用電設(shè)備的插頭插入，或者它應(yīng)具備明顯的永久性的IT系統(tǒng)標(biāo)志，以防用于IT系統(tǒng)的隔離變壓器過載損壞。

4、對(duì)電源的不間斷供電要求

醫(yī)療電氣設(shè)備按允許間斷供電時(shí)間的場(chǎng)所分級(jí)，可見醫(yī)院中的用電設(shè)備有≤0.5s、≤15s和>15s三級(jí)。對(duì)于間斷供電時(shí)間不大于0.5s的醫(yī)療電氣設(shè)備（包括安全照明），應(yīng)增設(shè)不間斷電源裝置（UPS）作為自備應(yīng)急電源；當(dāng)電網(wǎng)電源中斷或電網(wǎng)電壓低于標(biāo)稱電壓的90%時(shí)，為避免電壓質(zhì)量問題引起醫(yī)療事故，需通過轉(zhuǎn)換開關(guān)將供電自動(dòng)轉(zhuǎn)換至自備電源上。

5、防火

醫(yī)院是病人集聚的場(chǎng)所，一旦發(fā)生火災(zāi)，由于病人行動(dòng)緩慢或難于行動(dòng)，將有極大的危險(xiǎn)。所以，在醫(yī)院電氣裝置中應(yīng)做好電氣防火工作，2類場(chǎng)所內(nèi)除該場(chǎng)所本身使用的電氣設(shè)備線路外，其它無(wú)關(guān)的電氣線路不得進(jìn)入該場(chǎng)所。

五、照明設(shè)計(jì)

1、醫(yī)院的照明設(shè)計(jì)相對(duì)一般民用建筑有其一定的特殊性，主要是滿足醫(yī)療診斷、搶救治療和病人恢復(fù)休息的需要高顯色光源的要求，同時(shí)要具有明亮、舒適、安全的光環(huán)境，特別是病房盡量避免產(chǎn)生直射的眩光，精神病房不宜使用熒光燈，手術(shù)室內(nèi)除設(shè)專用手術(shù)無(wú)影燈外，還應(yīng)設(shè)一般照明。

2、診治對(duì)光源和周圍色彩有特定要求，需要用顯色性良好的光源。診室、病房、急診觀察室、治療室等處宜采用高顯色熒光燈，以便于觀察病人的情況；病房、急診觀察室、治療室等處的頂燈采用漫反射型燈具，以減少眩光。

3、病房照明既要有利于病人生活和休息，又要考慮到為醫(yī)療提供充足的光照條件，一般照明照度值為100～200Lx。但要分開病人平時(shí)生活和治療時(shí)期兩方面的照明考慮，且宜每個(gè)床位照明單獨(dú)設(shè)開關(guān)控制。平時(shí)要考慮減少眩光、強(qiáng)光直射對(duì)病人的影響，又要考慮到治療所需要的足夠照度。一般照明可采用吸頂式格柵日光燈，避免燈光直接照射到病人的視野內(nèi)；局部照明為每床1床頭燈，在門口、地腳等處設(shè)置值班常夜燈和地腳燈，既方便醫(yī)護(hù)人員查房，又不影響病人休息。

4、《民規(guī)》第10.8.6.12條規(guī)定：“候診室、傳染病院的診室和廁所、呼吸器科、血庫(kù)、穿刺、婦科沖洗、手術(shù)室等場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置紫外線殺菌燈。如為固定安裝時(shí)應(yīng)避免直接照射到病人的視野范圍之內(nèi)或采取特殊的控制方式?！弊贤饩€殺菌燈按醫(yī)院一般的要求，可按2～3W/m2考慮，其布置應(yīng)使燈管周圍有一定的空間，有利于提高殺菌效率。

5、X線診斷室、加速器治療室、核醫(yī)學(xué)科掃描室等的門外宜裝設(shè)工作標(biāo)志燈和防止誤入室內(nèi)的安全裝置，并可切斷機(jī)組電源的要求。

六、結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)人民生活水平的日益改善和醫(yī)療水平的提高，我國(guó)的醫(yī)院事業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。在醫(yī)療科技領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際一流水平，但醫(yī)院建筑科技水平與之相比還比較滯后，醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)一直是國(guó)內(nèi)電氣行業(yè)相對(duì)薄弱的一個(gè)領(lǐng)域。電氣是醫(yī)院建筑的靈魂，我相信用不了多久，中國(guó)醫(yī)院建筑電氣設(shè)計(jì)一定能達(dá)到世界一流的水平

參考文獻(xiàn)

[1]《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）（2005年版）

[2]《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）

[3]《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50054-2011）

[4]《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ 49-88）