摘要:通過三個(gè)醫(yī)院的動(dòng)力負(fù)荷分布,對(duì)醫(yī)療建筑的動(dòng)力配電系統(tǒng)加以分析,從共性到特點(diǎn)的比較,闡述設(shè)計(jì)中區(qū)別于其他普通共建的設(shè)計(jì)方式和解決辦法。同時(shí)提出設(shè)計(jì)中存在的一些細(xì)節(jié)問題加以探討。
關(guān)鍵詞:普通醫(yī)療負(fù)荷;一級(jí)醫(yī)療負(fù)荷;醫(yī)療負(fù)荷密集區(qū);綜合醫(yī)院建筑規(guī)范;漏電報(bào)警系統(tǒng);隔離變壓器
1 項(xiàng)目概述
我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展迅速,同時(shí)我院承接了不少國(guó)內(nèi)大型醫(yī)院的設(shè)計(jì)任務(wù),類型多樣,新建遷建及改擴(kuò)建均有,給醫(yī)院的建設(shè)提出了整合資源、提升標(biāo)準(zhǔn),以人為本的設(shè)計(jì)要求,也使醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)成為民用建筑設(shè)計(jì)中更為專業(yè)化的一個(gè)領(lǐng)域。醫(yī)療建筑由于功能復(fù)雜,與一般建筑相比,既有共性,也有個(gè)性,在進(jìn)行醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)時(shí),只有以國(guó)家相關(guān)的規(guī)范,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo),我們的設(shè)計(jì)才能既保證醫(yī)院功能使用的需要,又能保證各用電設(shè)備可靠的運(yùn)行,與此同時(shí)還要從實(shí)際出發(fā),深入了解和體會(huì)醫(yī)療建筑的功能特性,靈活的運(yùn)用電氣的理念,實(shí)現(xiàn)其醫(yī)療流程的合理和安全。本文針對(duì)參與的天津中心婦產(chǎn)科醫(yī)院、天津西青醫(yī)院、遷安醫(yī)院的電氣設(shè)計(jì),談?wù)動(dòng)嘘P(guān)醫(yī)院電氣配電系統(tǒng)的體會(huì)。
就三個(gè)醫(yī)院的規(guī)模和內(nèi)部設(shè)施而言,特點(diǎn)不一,形式多樣,就項(xiàng)目本身而言作為電氣專業(yè)設(shè)計(jì)有其特殊性和代表型,很多設(shè)計(jì)中涉及到的內(nèi)容相對(duì)更為專業(yè),復(fù)雜的醫(yī)院功能分區(qū)和專業(yè)的醫(yī)療功能科室值得分析研究作為設(shè)計(jì)的主線。
天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院新址地處天津南開醫(yī)院旁,廣開四馬路一側(cè)。建筑面積約7萬平米,建筑高度85米,裙房四層,高層病房區(qū)五至十七層,是天津市區(qū)的一所甲級(jí)??漆t(yī)院。
天津西青醫(yī)院新址地處西青區(qū)楊柳青鎮(zhèn)。建筑面積約7萬平米,建筑高度68米,裙房四層,高層病房區(qū)五至十六層,是天津區(qū)級(jí)一所大型綜合醫(yī)院。
遷安醫(yī)院地處河北省遷安市。建筑面積約13萬平米,建筑高度64米,裙房三層,高層病房四至十一層,分東西兩大區(qū)。是唐山地區(qū)一所超大型綜合醫(yī)院(院區(qū)內(nèi)另有多處附屬用樓)。
2 配電系統(tǒng)的特點(diǎn)
照明配電系統(tǒng)與其他高層建筑的分區(qū)配電,放射敷設(shè)的形式相似,而動(dòng)力系統(tǒng)與傳統(tǒng)的動(dòng)力配電形式有明顯的不同和特殊性。暖通系統(tǒng)用電,因在醫(yī)院建筑中,對(duì)空調(diào)和新風(fēng)工藝的要求也相對(duì)復(fù)雜化,根據(jù)不同的醫(yī)療區(qū)域,采用的形式多樣導(dǎo)致配電區(qū)域相對(duì)不集中。而作為醫(yī)院建筑的專用醫(yī)療電源,電氣專業(yè)需要單獨(dú)設(shè)置醫(yī)療配電系統(tǒng),增加了配電復(fù)雜性,按級(jí)別可分為普通醫(yī)療負(fù)荷、一級(jí)醫(yī)療負(fù)荷、一級(jí)負(fù)荷中特別重要的醫(yī)療負(fù)荷。
普通醫(yī)療負(fù)荷:?jiǎn)坞娫磳S没芈?;一?jí)醫(yī)療負(fù)荷:雙電源專用回路;一級(jí)負(fù)荷中特別重要的醫(yī)療負(fù)荷:雙電源下附帶電池為重要醫(yī)療設(shè)備供電。具體醫(yī)院建筑內(nèi)哪些科室及設(shè)備有特殊供電要求可參閱民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ16-2008附錄A,在此不做詳述。
3 醫(yī)療負(fù)荷密集區(qū)分析
醫(yī)療建筑中幾個(gè)特殊的醫(yī)療科室,因其設(shè)備特殊性用電負(fù)荷很大,成為醫(yī)療負(fù)荷的密集區(qū),如:放射線室(X線室、DSA、CR、CT、MRI、ECT),電子加速器室,中心消毒供應(yīng)室等。
三大醫(yī)院的醫(yī)療用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下:
1.中心婦產(chǎn)科醫(yī)院主要醫(yī)療動(dòng)力負(fù)荷:
DSA:50KW 直線加速器:50KW 消毒供應(yīng)室:300KW
CT:50KW MRI: 150KW DR: 80KW 手術(shù)部:90KW
2.西青醫(yī)院主要醫(yī)療動(dòng)力負(fù)荷:
CT:150KW CR激光機(jī)房: 50KW 胃腸: 50KW
MRI: 100KW X光: 50KW DR: 80KW 手術(shù)部:100KW
3.遷安醫(yī)院主要醫(yī)療動(dòng)力負(fù)荷:
PET:80KW ECT:20KW CT:180KW X光: 70KW
CR激光機(jī)房: 50KW DR: 40KW 手術(shù)部:152KW
醫(yī)療動(dòng)力負(fù)荷分布密集區(qū),供電系統(tǒng)獨(dú)立,直送到位。全樓醫(yī)用設(shè)備均從屬獨(dú)立的醫(yī)療供電系統(tǒng),同時(shí)使用幾率不大,但單獨(dú)醫(yī)療設(shè)備用電量又并不小的特點(diǎn),而且對(duì)B超、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、等特殊要求的醫(yī)療設(shè)備總用電量的統(tǒng)計(jì)也十分重要。
系統(tǒng)特點(diǎn):獨(dú)立與綜合相結(jié)合,分散與集中相結(jié)合。對(duì)于負(fù)荷等級(jí)也至少是二級(jí),設(shè)置雙電源末端自投,以保證其用電可靠性,同時(shí)在具有放射性的房間,從土建上做以屏蔽處理,以防止輻射傷害。醫(yī)院規(guī)模不同,設(shè)備的用電量有所區(qū)別,設(shè)計(jì)中充分考慮其變化性,對(duì)干線的設(shè)計(jì)適當(dāng)放寬,而部分房間的總開關(guān)選擇僅作適當(dāng)余量。
4 不同的接地系統(tǒng)綜合應(yīng)用:
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?。裕危酉到y(tǒng),不允許出現(xiàn)PEN線;
②醫(yī)療IT系統(tǒng):在2組場(chǎng)所內(nèi)離手術(shù)臺(tái)周邊水平距離1.5m,高度為2.5m內(nèi)(被稱作“病人環(huán)境”)的用于維持生命或進(jìn)行外科手術(shù)的醫(yī)療電氣設(shè)備,應(yīng)采用IT系統(tǒng)供電,但不包括上述用IΔn≤30mA的RCD保護(hù)的設(shè)備。在手術(shù)室內(nèi)或其貼近處安裝一臺(tái)1∶1的醫(yī)用隔離變壓器,其二次回路不接地,以IT系統(tǒng)供電。這時(shí)第一次故障電流僅為非故障帶電導(dǎo)體的對(duì)地電容電流,其幅值極小,這樣才能有效地滿足發(fā)生一個(gè)接地故障時(shí)泄漏電流不大于50μA的要求。醫(yī)用IT系統(tǒng)的隔離變壓器需設(shè)置過載和溫度監(jiān)測(cè)器。采用醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)(IT系統(tǒng))的優(yōu)點(diǎn):1、降低觸電電壓和電網(wǎng)對(duì)地漏電流,因而人身觸電危險(xiǎn)被降到最小。2、采用了隔離變壓器后,可以防止接地系統(tǒng)內(nèi)的漏電流竄入的某些與病人連接的醫(yī)療電氣設(shè)備的對(duì)地回路。3、供電系統(tǒng)內(nèi)部一旦出現(xiàn)第一個(gè)對(duì)地漏電故障,不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)元件(斷路器或熔斷器)動(dòng)作,因而保證了電源供電的可靠性。4、降低了對(duì)地漏電流,從而提高了防火安全性。
③接地與安全
對(duì)于醫(yī)院來說,電氣安全顯得特別重要,現(xiàn)代的醫(yī)療方法日益依賴于電氣和電子設(shè)備,特別是在醫(yī)院的手術(shù)室中,對(duì)病人進(jìn)行手術(shù)時(shí),有時(shí)需要用電子醫(yī)療設(shè)備深入到病人的身體內(nèi)部,病人由于處在麻醉狀態(tài),在普通接地的導(dǎo)體之間流過的細(xì)微電流會(huì)造成微電擊的發(fā)生。微電擊時(shí)的電流值若超過50uA時(shí)即有發(fā)生電室纖顫的危險(xiǎn),如不采取相應(yīng)的措施,就有可能危及病人的安全,造成醫(yī)療事故的發(fā)生。良好的接地系統(tǒng)十分重要。絕緣監(jiān)視儀和外接報(bào)警顯示儀的使用對(duì)這一問題起到了一定作用。
5 三大醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)中的突出特點(diǎn)和比較:
1.對(duì)醫(yī)院所提供的設(shè)備資料精心分析,模塊化的醫(yī)院服務(wù)分區(qū),在涉及醫(yī)療動(dòng)力配電時(shí),相應(yīng)遵從建筑功能分區(qū)設(shè)置。如中心婦產(chǎn)科醫(yī)院的部分診區(qū)未有提供數(shù)據(jù),但是在配電設(shè)計(jì)中也考慮到未知設(shè)備的使用情況,視具體區(qū)域在強(qiáng)電豎井內(nèi)預(yù)留了配電箱,這種靈活的配置不僅使干線系統(tǒng)完整,同時(shí)為醫(yī)院未來的設(shè)備調(diào)整留有余地。平時(shí)設(shè)計(jì)大多在配電箱中留有備用開關(guān),而在這三個(gè)醫(yī)院的醫(yī)療動(dòng)力設(shè)計(jì)中,將這種備用概念放大到干線一級(jí),也是其系統(tǒng)特點(diǎn)之一。
2.醫(yī)院是人員密集場(chǎng)所,而且人群性質(zhì)特殊,一旦發(fā)生火災(zāi)不堪設(shè)想,配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了漏電報(bào)警系統(tǒng),配置到豎井一級(jí),增強(qiáng)了火災(zāi)報(bào)警的安全性,同時(shí)提早的控制了火情的發(fā)生??紤]三個(gè)醫(yī)院的規(guī)模較大,均在層箱內(nèi)設(shè)置了漏電報(bào)警線圈,而非普通共建僅在變電室出線電纜處加一級(jí)。
3.應(yīng)急電源系統(tǒng):消防專線供電末端切換后,給第三電源EPS電池提供電源,使樓內(nèi)的應(yīng)急照明得到可靠的保障,適當(dāng)增加照度要求,以便人員疏散(老弱病殘等特殊人群)。與醫(yī)院的標(biāo)志結(jié)合設(shè)計(jì),互不干擾的前提下是就醫(yī)環(huán)境更加美觀。
4.變電站的設(shè)置:根據(jù)建筑規(guī)模,遷安醫(yī)院較其他兩個(gè)醫(yī)院建筑面積更大,設(shè)置了兩個(gè)變電站,中心主站位于主樓核心地下一層,比鄰制冷站縮短了供電半徑,可沿主干線槽送至個(gè)分區(qū)強(qiáng)電豎井。在建筑物的西側(cè)設(shè)置副站,提供部分區(qū)域的用電設(shè)備,作為整個(gè)建筑供電系統(tǒng)的一個(gè)補(bǔ)充,相對(duì)更加靈活。
6 設(shè)計(jì)綜述
通過三個(gè)醫(yī)院的動(dòng)力部分設(shè)計(jì),如何合理的分配電能,整合配電,使復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)在使用時(shí)更加靈活、可靠、經(jīng)濟(jì)成為探討的核心,合理的配電避免能源浪費(fèi),又不會(huì)使初始設(shè)計(jì)捉襟見肘。從技術(shù)產(chǎn)品的使用上去實(shí)現(xiàn)對(duì)原有配電系統(tǒng)的監(jiān)控,也大大加強(qiáng)了醫(yī)院這一重要的人員密集場(chǎng)所的安全性,加強(qiáng)安全措施使醫(yī)療建筑更為人性化。由于篇幅所限,醫(yī)療建筑中普通動(dòng)力的設(shè)計(jì)在此不做擴(kuò)展評(píng)述,本文中理解不到位或錯(cuò)誤的部分,也望各位專家指正,今后做進(jìn)一步學(xué)習(xí)。