摘要：结合南京建邺区医疗中心电气设计实践，浅析医疗建筑的供配电、照明、消防等建筑电气设计的共性与个性。
关键词：建筑电气照明、 医院电气设计、消防
随着我国医疗卫生事业快速发展，各种类型医院的新建迁建及改扩建，给医院的建设提供了提升标准、整合资源的难得的机遇，也使医院建筑设计成为民用建筑设计中越来越专业化的一个领域。医疗建筑由于功能复杂，与一般建筑相比，既有共性，也有个性，在进行医院电气设计时，只有以国家相关的规范，行业标准为指导，我们的设计才能既保证医院功能使用的需要，又能保证各用电设备安全可靠的运行。下面针对建邺区医疗中心的电气设计，谈谈有关医院电气设计的经验体会。
一、建邺区医疗中心的工程概况
建邺区医疗中心位于南京市河西奥体新城，由区级医院及专科医院、疾控中心及卫生监督所、辅助用房及老年疾病护理院、社区服务中心组成。区级医院及专科医院共十二层，裙房四层，总高49.2米，地上为医院的诊疗办公室及病房，地下为六级人防，平时为汽车库，战时为二等人员掩蔽所，地下层高5.2米，底层层高为4.5米；疾控中心及卫生监督所共五层，总高度为21.3米，地上为办公用房，地下层为五级人防，平时为自行车车库，战时为急救医院，地下层高为5.2米，底层层高为4.2米；辅助用房及老年疾病护理院共六层，总高度21.9米，地上为老年护理及活动用房，地下一部分为设备用房，另一部分为非机动车车库，战时为二等人员掩蔽所，地下层高5.3米，底层层高为3.9米；社区服务中心共六层，总高度为23.6米，地上为办公用房，地下层为6B级人防，平时为自行车车库，战时为二等人员掩蔽所，地下层高为3米，底层层高为4米。
二、供配电系统
1．负荷分级：
按《高层民用建筑设计防火规范》（2005年版）规定，本工程区级医院及专科医院属于一类建筑。一类建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警系统、应急照明等均按一级负荷要求供电。
按《民用建筑电气设计规范》要求，区级以上医院的急诊部的监护病房、手术室、分娩室、婴儿室、血透析室、病理切片分析、CT扫描室、高压氧仓及配血室的电力和照明均属一级负荷。区级医院及专科医院的地下车库属Ⅱ类汽车库按二级负荷供电，其余负荷为三级，消防用电设备均为一级负荷，采用双电源末端切换。为了满足医疗建筑中特别重要负荷对电源切换时间要求小于0.5S的要求，对于手术室等重要场所，采用EPS作备用电源。
2．负荷计算：
表1
|
设 备 名 称 |
容量
KW |
需用系数
Kg |
cos |
tg |
负荷计算 |
|
Pj |
Qj |
Sj |
|
冷水机组 |
1288 |
1 |
0.8 |
0.75 |
1288 |
966 |
|
|
冷却泵 |
110 |
1 |
0.8 |
0.75 |
110 |
82.5 |
|
|
冷冻泵 |
110 |
1 |
0.8 |
0.75 |
110 |
82.5 |
|
|
冷却塔 |
18 |
1 |
0.8 |
0.75 |
18 |
13.5 |
|
|
合计 |
系数Kj=0.9 |
1364 |
1030 |
1709 |
|
电容器补偿 |
-360 |
|
补偿后容量 |
S=1520 KVA |
|
|
变压器选用两台,每台容量为1000KVA。变压器负荷率76% |
表2
|
设 备 名 称 |
容量
KW |
需用系数
Kg |
cos |
tg |
负荷计算 |
|
Pj |
Qj |
Sj |
|
辅助用房及
老年疾病护理院 |
|
|
|
|
|
|
|
|
照明 |
330 |
0.8 |
0．8 |
0.75 |
264 |
198 |
|
|
锅炉房 |
60 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
48 |
36 |
|
|
电梯 |
72 |
0.2 |
0.7 |
1.02 |
14.4 |
14.7 |
|
|
冷库 |
40 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
32 |
24 |
|
|
动力 |
90 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
72 |
54 |
|
|
小计 |
|
|
|
|
430.4 |
327 |
|
|
社区服务中心 |
|
|
|
|
|
|
|
|
照明 |
273 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
218 |
163.8 |
|
|
电梯 |
24 |
0.2 |
0.7 |
1.02 |
4.8 |
4.9 |
|
|
动力 |
20 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
16 |
12 |
|
|
小计 |
|
|
|
|
239 |
181 |
|
|
疾控中心及卫生监督所 |
|
|
|
|
|
|
|
|
照明 |
350 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
280 |
210 |
|
|
电梯 |
24 |
0.2 |
0.7 |
1.02 |
4.8 |
4.9 |
|
|
动力 |
130 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
104 |
78 |
|
|
小计 |
|
|
|
|
389 |
293 |
|
|
区级医院及专科医院 |
|
|
|
|
|
|
|
|
照明 |
630 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
504 |
378 |
|
|
X机光 |
100 |
0.7 |
0.7 |
1.02 |
70 |
71.4 |
|
|
电梯 |
156 |
0.2 |
0.7 |
1.02 |
31.2 |
31.9 |
|
|
自动扶手 |
45 |
1 |
0.7 |
1.02 |
45 |
45.9 |
|
|
洗衣机 |
100 |
0.4 |
0.8 |
0.75 |
40 |
30 |
|
|
冷冻机 |
100 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
80 |
60 |
|
|
动力 |
657 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
525 |
394 |
|
|
路灯 |
100 |
0.8 |
0.8 |
0.75 |
100 |
285 |
|
|
小计 |
|
|
|
|
1395.2 |
1296.2 |
|
|
合计 |
系数Kj=0.9 |
2208 |
1888 |
2905 |
|
电容器补偿 |
-960 |
|
补偿后容量 |
S=2395KVA |
|
|
变压器选用两台,每台容量为1600KVA。变压器负荷率75% |
3．供电系统：
两路10KV电源供电，高压配电室及两个10KV变电所设于老年疾病护理院的地下一层，其中一个10/0.4KV变电所采用两台1600KVA干式变压器供全院的用电，另一个10/0.4KV变电所采用两台1000KVA干式变压器供空调机组用电，功率因素采用低压分别补偿，两个10KV变电所分别设有电容集中补偿装置，补偿后功率因数达0.9。
4．运行方式：
（1）10KV高压母排采用单母线分段运行，正常时母联开关断开，当一路故障时，母联开关手动合上，两个10KV侧进线总开关与联络开关采用程序锁实现“三合二”的联锁功能。
（2）0.4KV低压侧母排为单母线分段运行，正常时母联开关断开运行，当一路故障时，母联开关自动合上，两个0.4KV侧进线总开关与联络开关采用程序锁实现“三合二”的联锁功能。
（3）计量方式：高供高计。
5．配电方式：
区级医院及专科医院由变电所放射式配电引至各管道井，再树干式配电引至各层，手术室 X光机 CT及消防用电设备等均由变电所专线直供至用电点。
疾控中心及卫生监督所、辅助用房及老年疾病护理院由变电所动力，照明分别各两回路引至低压配电间，放射式配电至各层。
社区服务中心由变电所动力，照明分别各引一条回路至低压配电间放射式配电至各层。
消防设备用电由变电所专线直供，双电源供电末端切换。
三、电气照明设计
医院照明是否能满足医护人员的工作和病人的需要，是电气设计的关键，医院照明设计需要根据各科、室、部门的特点，选择适宜的光源、灯具，照度，对于普通采用的荧光灯电感整流器，应加装电容补偿，提高功率因素，或选用电子整流器，目的在于改善线路电压水平，提高照明质量，医院各部位照度值参见表3。
表3
|
用 房 名 称 |
照度（LX） |
|
治疗石、诊室、护士站、重症监护室 |
300 |
|
化验室、药房 |
500 |
|
手术室 |
750 |
|
候诊室、挂号厅 |
200 |
|
病房 |
100 |
1 普通病房电气设计
病房是医生对患者进行诊断、治疗的地方，同时也是患者生活、休息的场所，病房在电气设计上与其它功能建筑相比，最大的特点是“一床一灯一插座”，即每个床位配备一个床头灯，一个电源插座。病房内的照明设计宜与居室照明设计相接近，在建邺区区级医疗中心的病房设计时，在病床与病床之间的屋顶上方，设有荧光灯，而不是在病床正上方设置，这样有效地避免了灯具给长期卧床的病人带来眩光。在每个床位的治疗带上装设二个普通五眼插座，一个床头照明灯，床头照明灯设置为可伸缩，便于医生的检查工作。床头照明灯为减少病人间的相互干扰，碰撞病人，只准许90º-150º横向移动。
2 监护病房的电气设计
监护病房是对重症病人进行抢救和治疗的地方，除了应具备普通病房的功能外，由于其内部各种仪器较多，需多设置电源插座。监护病房的负荷等级为一级负荷，供电采用了双电源供电回路，同时还应采用EPS作为监护病房的备用电源。
3 手术室的电气设计
手术室的一般照明采用带有机玻璃罩的荧光灯，因手术过程中不能有频闪干扰，手术室的荧光灯应接在不同的相位上。一般照明的水平照度要求不低于700LX，垂直照度不低于水平照度的1/2，且应减少炫光，减少医护人员眼睛疲劳。一般照明的控制应采用可调光控制方式。在建邺区区级医疗中心的设计中，一般照明灯具为嵌入式密封灯带，手术室内应无强烈反光，照度均匀度不低于0.7。局部的手术台范围照度水平要求很高，最常用的局部照明设计是在手术台上方1.5m处设置手术用无影灯，无影灯的照度在20000~100000LX，除上述照明外，还设有看片灯、紫外线消毒灯、应急灯和手术室门上的“正在手术”标志灯。手术室负荷属于一级负荷，为保证供电可靠性，采用了双电源供电回路，为医生的手术顺利进行提供可靠保障。
4 护理单元的护理照明
在建邺区医疗中心的设计中，护理单元的通道照明除按一般建筑的走道照明设计外，还在走道内设置脚灯，在病房内有设置脚灯（又叫护理照明），安装方式以嵌入式为佳，高度为距地0.5m左右。在夜晚，可以只开脚灯，既便于医护人员及病人家属的活动，又不影响其他人休息，又节能。护理照明的控制开关设在护士站，实行统一管理。护理单元的疏散通道和疏散门按消防要求设置了灯光疏散标志。
5 紫外线灯的设置
紫外线杀菌灯是在医院中常用的物理消毒方法。在行标中没有规定医院建筑中哪些场所应设置。我们在建邺区区级医疗中心的电气设计中通过阅读相关资料了解到，手术室、重症监护室、候诊室、药品室、消毒室、试验室等处应安装紫外线杀菌灯，设有专供紫外线灯用的插座，按一般卫生要求时，15m2左右须设置一盏；手术室、重症监护室须按较高杀菌要求依次加倍。手术室、重症监护室的灯位应尽量使其不直接照射到病人的视野内，以免对人身体带来伤害。
四、接地与安全
对于医院来说，电气安全显得特别重要，现代的医疗方法日益依赖于电气和电子设备，特别是在医院的手术室中，对病人进行手术时，有时需要用电子医疗设备深入到病人的身体内部，病人由于处在麻醉状态，在普通接地的导体之间流过的细微电流会造成微电击的发生。微电击时的电流值若超过50uA时即有发生电室纤颤的危险，如不采取相应的措施，就有可能危及病人的安全，造成医疗事故的发生。
《民用建筑电气设计规范》中14.7.6.2条规定，使用插入体内接近心脏或直接插入心脏内的医疗电气设备的器械，应采取防止微电击保护措施。
14.7.6.3条规定，在电源突然中断后，有招致重大医疗危险的场所，应采用电力系统不接地（IT系统）的供电方式。
14.7.6.8条规定，手术室及抢救室应根据需要采取防静电措施。
防微电击措施宜采用等电位接地方式，我们在建邺区区级医疗中心的电气设计中采用等电位联接，将包括室内给水管、金属窗框、病床的金属框架及患者可能在2.5m范围内直接或间接接触及到的各部分金属部件均用6mm2铜芯绝缘导线穿PVC管与等电位联结端子板联结。用于上述部件进行等电位联接的保护线（或接地线）的电阻值，应使上述金属导体相互间的电位差限制在10mV以下。
我们在建邺区医疗中心的电气设计中低压配电系统采用TN-S型式，洁净手术室采用局部电力系统不接地（IT系统）的供电方式，设置隔离变压器并装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。中心监护室、急诊抢救室、产房、血透等处设置漏电检测装置；装设漏电检测装置时考虑到配电线路和用电设备的固有泄漏电流，线路长度控制在一定范围之内。除了上述场所之处，其他用电插座回路均设置漏电保护开关。
在放射科设备机房、手术室、产房、中心监护室、血透、各功能检查科室设置局部等电位联结接地端子箱，来满足医疗设备的各种电气接地要求。医院建筑的接地一般情况下采用共用接地的方式，接地电阻不大于1Ω。
五、电气消防设计
1、按《火灾自动报警系统设计规范》要求，本工程内区级医院及专科医院、辅助用房及老年疾病护理院的消防报警属于1级保护。
2、消防报警系统采用集中报警控制系统。
3、消防控制室设于区级医院及专科医院的首层。消防用电设备均为双电源供电，末端切换，主要出入口设有疏散指示,办公等人员密集场所设有应急灯。
4、火灾自动报警系统由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器、联动控制设备、层显示屏、感烟、感温探测器、手动报警按扭、消火栓按扭、水流指示器等组成。
5、报警及控制程序 探测器发出信号为报警信号，手动按扭及消火栓按扭为确认信号，火灾信号确认后消防控制中心应具有以下自动、手动功能：
（1）切断有关部位及上下层的非消防电源；
（2）启动正压风机并打开有关部位的正压送风阀；
（3）启动消防泵及喷淋泵；
（4）电梯迫降至底层；
（5）关闭防火阀；
（6）通过消防广播通知建筑物内人员疏散。
六、结束语
医疗建筑的电气设计是一个大有可为的领域，它不同于写字楼、商住楼或住宅小区的建筑电气设计，必须按照医疗建筑的特点和特殊性来进行科学、先进、完整的设计，体现“以病人为中心”的医疗服务宗旨。优秀的医疗建筑电气设计将会提升整个医院水平,在提高管理水平的同时,增强社会效益。
参考文献
[1] JC J49-88.综合医院建筑设计规范[S].
[2] JGJ/T 16-92.民用建筑电气设计规范[S].
[3] GB50045-95.高层民用建筑设计防火规范[S].
[4] GB50116-98.火灾自动报警系统设计规范[S].
[5] 张九根,马小军,朱顺兵编著.建筑设备自动化系统设计[M].北京：人民邮电出版社,2003
[6] 孙建民主编.照明技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1998
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