許虹劍, 郭天成, 張雪松
(中建八局第二建設(shè)有限公司)
按照《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ312-2013標(biāo)準(zhǔn),可將醫(yī)用場地分成0類、1類和2類。主要是根據(jù)醫(yī)療場所具體作用來決定。在場地劃分當(dāng)中0類醫(yī)院場地其對用電的穩(wěn)定性和可靠性要求都是最低的,除l類為將接觸部件直接觸及人身體以外和除2類以外,接觸部件將侵入身體的其他部分,2類為將接觸部件用于諸如心內(nèi)診療室、手術(shù)室以及斷電(故障)將危及生命的重要治療的醫(yī)療場所,比如手術(shù)室、ICU等。
供電電源的恢復(fù)時間也需要被重視,不與醫(yī)療電氣設(shè)備接觸的0類場所來說,無須設(shè)置UPS;對接觸患者但斷電不會造成生命危害的1類場所而言,供電恢復(fù)時間為15s;對斷電會影響生命安全的2類場所,需要在0.5s內(nèi)恢復(fù)供電,以保障患者的人身安全。正確掌握醫(yī)院場所中的用電類型與等級劃分、充分考慮到各個科室的需求、合理劃分醫(yī)療場所,才能提高供電的可靠性與安全性,這也是在醫(yī)院建設(shè)電氣設(shè)計中較為關(guān)鍵的技術(shù)要求與難點。
醫(yī)院位于山東省濟(jì)南市,建筑面積340996m2,是人文、綠色、智能化、高適應(yīng)性、有藝術(shù)品位的現(xiàn)代化大型醫(yī)院[1]。以病人和醫(yī)生的使用需求作為設(shè)計出發(fā)點,通過分析城市人流方向、城市道路、周邊用地、未來發(fā)展用地之間的關(guān)系,合理確定場地出入口和建筑布局方式,既方便病人使用、又給醫(yī)生提供更加舒適的交往環(huán)境,體現(xiàn)以人為本的設(shè)計理念。
本工程在地下車庫一層設(shè)有10kV開關(guān)站,由濟(jì)南供水部門從上級變電站引來的四路共10個kV供電系統(tǒng)。符合同一負(fù)載雙重供電(當(dāng)一開關(guān)電源故障時,另一開關(guān)電源不應(yīng)同樣遭到損壞)的規(guī)定,共同工作互為備用。各路設(shè)備均可承受本工程的全部一、二次負(fù)載[2]。
本工程制冷機組采用10KV高壓供電,于地下二層分別設(shè)置高壓配電室和低壓控制室,高壓電纜從開閉所直接引入高壓開關(guān)柜,減少損耗高效節(jié)能。具體設(shè)計內(nèi)容:
①特重負(fù)荷采用雙電源+柴油發(fā)電機+UPS(切換時間要求小于0.5s)形式,由一組變壓器提供主備電源,接入柴油發(fā)電機供電的應(yīng)急母線段,同時設(shè)置在線式UPS。特重負(fù)荷區(qū)就近設(shè)置UPS室,放置雙電源箱和UPS柜。
一級負(fù)荷采用雙電源供電,重要的醫(yī)療一級負(fù)荷,如急診區(qū)用電、內(nèi)鏡檢查室用電接入柴發(fā)。
二級負(fù)荷采用雙電源供電。換熱站可以采用單電源放射式供電。
三級負(fù)荷采用單電源供電。
結(jié)合供電半徑、變配電室位置、進(jìn)出線設(shè)置強電間,以強電間作為供電單元進(jìn)行配電。住院樓、感染病房樓及科研樓每層設(shè)一個強電間,強電間面積按照2*3平方考慮。
②根據(jù)醫(yī)療一二級負(fù)荷分布情況,如病理區(qū)、內(nèi)鏡檢查區(qū),放射式設(shè)備用房區(qū)、急診區(qū)、核醫(yī)學(xué)區(qū)等就近電井設(shè)置醫(yī)療專用雙切箱(做濾波),若一個供電分區(qū)內(nèi)有多個科室,建議分科室設(shè)置醫(yī)療電源分箱,以科室為單位進(jìn)行配電。
③每層每供電分區(qū)設(shè)公共照明雙電源箱,采用樹干式供電,負(fù)責(zé)本防火分區(qū)走道照明用電。
④每層每供電分區(qū)電井設(shè)三級負(fù)荷照明箱,負(fù)責(zé)本分區(qū)內(nèi)三級負(fù)荷照明及插座用電:如普通診室、辦公室、衛(wèi)生間、庫房等[3]。若一個供電分區(qū)內(nèi)有多個科室,建議分科室設(shè)置平時照明分箱,以科室為單位進(jìn)行配電。
⑤每層每供電分區(qū)電井設(shè)三級負(fù)荷動力箱,負(fù)責(zé)本分區(qū)內(nèi)三級負(fù)荷空調(diào)用電,如各房間內(nèi)風(fēng)機盤管、新風(fēng)機房內(nèi)新風(fēng)機組、空氣處理機房等。
⑥每層每供電分區(qū)電井設(shè)雙電源消防動力箱,負(fù)責(zé)本分區(qū)內(nèi)防火卷簾及擋煙垂壁用電,如各房間內(nèi)風(fēng)機盤管等。
⑦每層設(shè)應(yīng)急照明集中電源,電源引自層應(yīng)急照明雙切箱(可以使用單電源)。負(fù)責(zé)本防火分區(qū)內(nèi)應(yīng)急照明用電。
⑧開水間用電引自層動力配電箱,單獨計量。
⑨每層弱電井設(shè)專用弱電箱,雙切箱設(shè)置一層,各層放射式供電。
表1為總負(fù)荷計算表,于地下車庫一層設(shè)置10kV開閉站,從城市供電部門上級變電站引來四路10kV電源。滿足一級負(fù)荷雙重電源(當(dāng)一電源發(fā)生故障時,另一電源不應(yīng)同時受到損壞)的要求,同時工作互為備用。每路均能承擔(dān)本工程全部一、二級負(fù)荷。
表1 總負(fù)荷計算表
該工程項目規(guī)模大、功能復(fù)雜以及業(yè)主需求不確定等特點。
醫(yī)療建筑為各類建筑中電氣設(shè)計難度較大的一類,設(shè)計團(tuán)隊大多數(shù)成員相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗較少,設(shè)計水平提升較慢。
業(yè)主需求不確定,平面功能布置不明確,既要滿足規(guī)范要求,還需考慮后期各種調(diào)整的可能性,對供配電方案水平要求極高,設(shè)計條件難以確定。
設(shè)計工期緊張,設(shè)計過程中建筑和設(shè)備調(diào)整方案次數(shù)較多,對本專業(yè)設(shè)計產(chǎn)生較大影響。
凈化工程等各類區(qū)域傳統(tǒng)設(shè)計院通常預(yù)留條件,后期由專業(yè)廠家深化設(shè)計,設(shè)計人員與專業(yè)廠家之間的配合較為復(fù)雜。
針對以上難點分別采取了相應(yīng)措施:
①設(shè)計初期整理了各類相關(guān)資料及圖紙,提交設(shè)計團(tuán)隊成員,要求提前熟悉,迅速掌握醫(yī)療建筑設(shè)計的要領(lǐng)并進(jìn)行相應(yīng)考核。
②制定多種供配電方案,多次和總工溝通并組織多次專家評審,最終選擇滿足規(guī)范要求、設(shè)計思路清晰、后期調(diào)整空間較大的供配電方案,多次調(diào)整后電氣設(shè)計方案及預(yù)留條件基本滿足要求。
③設(shè)計工作前置,在項目開始之前就進(jìn)行了多項工作,如設(shè)計模板的整理,設(shè)計思路的梳理,減少了后期的設(shè)計時間[4]。設(shè)計過程中對可能的方案調(diào)整有所預(yù)判,設(shè)計工作有序進(jìn)行,避免其他專業(yè)修改時產(chǎn)生的較大影響。
④通過對專業(yè)廠家提供的深化圖紙進(jìn)行深入學(xué)習(xí),對比分析結(jié)合自身設(shè)計經(jīng)驗,完善了醫(yī)院專項設(shè)計的設(shè)計思路,對成果進(jìn)行分享宣貫,提升了專業(yè)整體深化設(shè)計能力,順利完成深化設(shè)計工作。
在公立醫(yī)院建設(shè)的工作流程中,電氣設(shè)計是一項復(fù)雜的工作,相關(guān)人員需從多角度進(jìn)行分析,根據(jù)不同科室的不同職能進(jìn)行有針對性的電氣設(shè)計。既要保證醫(yī)院設(shè)施的正常運行,又要以強電的供配電為核心,降低公立醫(yī)院的建設(shè)成本。從實際情況出發(fā),以醫(yī)院建設(shè)中電氣設(shè)計的特殊性為依據(jù),才能提高已建電子設(shè)計的合理性,逐步為醫(yī)院建設(shè)產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。