摘要：通過對醫(yī)院這種關(guān)系到民生的建筑形式闡述電氣設(shè)計的要點、特點、設(shè)計思路。從現(xiàn)代化的角度探索綜合醫(yī)院供電電源可靠性、負(fù)荷分級分類、低壓配電、接地系統(tǒng)等幾方面的設(shè)計方法及設(shè)計的要點。

關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng)；負(fù)荷等級；電氣節(jié)能

1引言

隨著人民生活水平和社會文明的不斷進(jìn)步，醫(yī)療保障水平也在不斷提高，人們對醫(yī)院建筑的設(shè)備要求也在不斷提高，進(jìn)而對醫(yī)療場所的配電及安全也提出更高更新的要求。醫(yī)院建筑的供配電有其自身特點，本文將從負(fù)荷等級，電源要求，電氣節(jié)能等幾個方面簡要分析醫(yī)院建筑類電氣設(shè)計。

2 負(fù)荷等級

醫(yī)院建筑的負(fù)荷分級與醫(yī)院的級別有關(guān)。

根據(jù)醫(yī)院建設(shè)的規(guī)模、床位數(shù)、技術(shù)、設(shè)施等情況，醫(yī)院可分為三級十等，分別為一級、二級、三級；其中每級又分甲、乙、丙三等，三級醫(yī)院再增加特等。一級為最低級，三級為最高級。

3對電源的不間斷供電要求

醫(yī)院建筑內(nèi)很多醫(yī)療設(shè)備在檢查與治療過程中是與人體有直接接觸甚至侵入到人體體內(nèi)的，一但斷電就會危及到生命安全，所以醫(yī)療場所對斷電后自動恢復(fù)供電時間有嚴(yán)格的規(guī)定，并且在設(shè)計中要嚴(yán)格滿足要求。

醫(yī)療場所根根使用接觸部件所接觸的部位及場所分為0，1，2三類，0 類場所應(yīng)為不使用接觸部件的醫(yī)療場所；1 類場所應(yīng)為接觸部件接觸軀體外部及除 2 類場所規(guī)定外的接觸部件侵入軀體的任何部分；2 類場所應(yīng)為將接觸部件用于諸如心內(nèi)診療術(shù)、手術(shù)室以及一旦斷電將危及生命的重要治療的醫(yī)療場所。

通常醫(yī)療場所應(yīng)急電源有三類：

a、切換時間≤0.5S的電源：主要應(yīng)用在維持搶救室、重癥監(jiān)護(hù)室、手術(shù)室照明和重要的醫(yī)療設(shè)備工作。其維持時間應(yīng)滿足搶救、手術(shù)等所有治療過程結(jié)束的時間（一般不少于3h）。

b、切換時間≤15S的電源：主要應(yīng)用在維持重要醫(yī)療場所照明及主要醫(yī)療設(shè)備工作、消防及中央控制系統(tǒng)的正常運行。其維持時間應(yīng)不小于24h。

c、切換時間>15S的電源：主要是為維持醫(yī)院運行的后勤保障系統(tǒng)。其維持時間不小于24h。

4供配電設(shè)計

4.1供配電設(shè)計

醫(yī)院建筑變配電所高壓側(cè)宜采用單母線或單母線分?jǐn)嗟慕泳€方式常用接線方式下表為幾種接線方式的優(yōu)缺點比較：

綜上，醫(yī)院建筑的供電電源根據(jù)負(fù)荷等級，供電要求，當(dāng)?shù)厥姓娫辞闆r等確定，一般情況下采用兩路10KV電源同時供電，單母線分段，互為備用，保證一級負(fù)荷供電，另外為保證一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的供電可靠性，通常會選擇柴油發(fā)電機作為第三電源，在兩路電源均失電后，15 s 內(nèi)柴油發(fā)電機投入使用，保證一級負(fù)荷中的重要負(fù)荷及保障負(fù)荷的可靠供電。

4.2負(fù)荷計算

1）負(fù)荷使用情況

綜合醫(yī)院的用電情況主要分為三大部分：

a照明及插座，約占總負(fù)荷的 30%；

b空調(diào)電力，約占總負(fù)荷的 50%；

c大型醫(yī)療設(shè)備，約占總負(fù)荷的 20%。

2）負(fù)荷計算

按照《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施—電氣 2009》表 2. 7. 6 中的規(guī)定，醫(yī)院用電指標(biāo)為 30 W/m2～70 W/m2。設(shè)計中可根據(jù)醫(yī)院的規(guī)模及功能選取相應(yīng)的供電指標(biāo)，大型綜合醫(yī)院指標(biāo)最大，?？漆t(yī)院指標(biāo)偏小。

醫(yī)院按使用功能一般分為門診、醫(yī)技、住院三部分。門診、醫(yī)技用電主要為白天，住院用電主要為晚上。

醫(yī)院的照明插座、空調(diào)電力、電梯等用電設(shè)備的負(fù)荷計算與一般設(shè)計中的計算方法相同，即采用需用系數(shù)法進(jìn)行計算；醫(yī)院中還存在大型的醫(yī)療設(shè)備，大多為短時斷續(xù)工作狀態(tài)，使用需用系數(shù)法計算不大合適，則可采用二項式法進(jìn)行計算。

4.3 低壓配電

1）低壓配電

低壓配電采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式，對于單臺容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷（如冷凍機房、水泵房、電梯機房、大型醫(yī)技設(shè)備、手術(shù)部、CCU、ICU、消防中心、信息中心等設(shè)備）采用放射式供電；對于一般負(fù)荷采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式。

消防負(fù)荷、一級負(fù)荷及一級負(fù)荷中重要負(fù)荷，如防排煙風(fēng)機、消防中心、計手術(shù)部、ICU等，采用雙電源供電并在末端互投，雙電源自動切換時間 < 0. 5 s。另外為了確保電氣裝置的可靠性與安全性，手術(shù)室、ICU 等設(shè)備需配置 15 min 的 UPS 電源。

2）醫(yī)療設(shè)備配電

醫(yī)院建筑中的醫(yī)療種類多、單臺容量大，而大多數(shù)醫(yī)技設(shè)備均為短時負(fù)荷平時處于待機狀態(tài)，只有治療或拍攝影像時才釋放出最大功率。根據(jù)目前一些醫(yī)院的實際運行結(jié)果表明，多臺設(shè)備同時使用的情況很少，因此計算負(fù)荷時需用系數(shù)可以很小。大部分醫(yī)技設(shè)備對電源內(nèi)阻及電源電壓要求很高。電源內(nèi)阻會受到變壓器阻抗、變壓器至設(shè)備的配線長度、配線截面等幾方面影響。因此，在配電系統(tǒng)設(shè)置時，要盡量減小變壓器阻抗，減小變壓器至設(shè)備的距離。在滿足電源內(nèi)阻的條件下，減少配線電纜截面，節(jié)約投資。

3）手術(shù)室配電

一般醫(yī)療建筑的手術(shù)部都會相對集中，為確保電氣裝置的可靠性與安全性，設(shè)計過程中采用專用配電箱，且采用IT 不接地系統(tǒng)，配電柜內(nèi)設(shè)置隔離變壓器與絕緣監(jiān)視系統(tǒng)。從低壓配電柜引來雙路電源（其中一路接自應(yīng)急母線段），在配電箱內(nèi)自動切換，并設(shè)置手術(shù)部集中 UPS 電源提供不間斷電源，在變電所失電后，其蓄電池持續(xù)放電時間不小于 15 min，確保在柴油機起動時間段手術(shù)室供電的可靠性。

5 接地系統(tǒng)及電氣安全措施

醫(yī)院的接地問題是一個較為復(fù)雜且敏感的問題，它涉及到醫(yī)生和病人的安全，設(shè)備的正常運行等，《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》9.3.1條中明確禁止醫(yī)療場所采用TN-C系統(tǒng)，因為在非故障狀態(tài)下三相負(fù)荷不平衡或者發(fā)生接地故障時，TN-C系統(tǒng)的保護(hù)中性導(dǎo)體（PEN）中有電流通過，此電流會危及醫(yī)療場所的人身安全。目前醫(yī)院建筑設(shè)計多采用采用TN-S系統(tǒng)，手術(shù)室，ICU等特殊場所采用局部IT系統(tǒng)，保護(hù)性接地和功能性接地多采用共用接地裝置，建筑物做總等電位聯(lián)結(jié)。

6供配電設(shè)計的節(jié)能措施

6.1 合理選擇電壓等級

根據(jù)建設(shè)項目規(guī)模、技術(shù)經(jīng)濟比較合理選擇供電系統(tǒng)和選擇電壓能減少電能損耗

6.2 合理設(shè)計變壓器

（1）根據(jù)用電負(fù)荷容量，所選變壓器的負(fù)荷率為 75～85%；

（2）根據(jù)用電負(fù)荷性質(zhì)合理設(shè)置變壓器（組）；

（3）選擇三相配電變壓器應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB20052-2013《三相變壓器能效及能效等級的要求》，根據(jù)工程需要選擇相應(yīng)的能效等級。

6.3合理提高功率因數(shù)

（1）變壓器低壓側(cè)集中補償，如10/0.4KV變配電站；

（2）低壓分組補償，如無變壓器的低壓母線上；

（3）用電設(shè)備就地補償，如大容量用電設(shè)備，照明燈具等；

6.4 合理設(shè)置能效管理系統(tǒng)

合理的能效管理系統(tǒng)能為醫(yī)院建筑提供能源設(shè)計"運行"維護(hù)"使用的全生命周期的管理建議和方案，從而實現(xiàn)能效管理水平的提升！

7結(jié)束語

醫(yī)院是涉及人生命安全的地點，其電氣設(shè)計是整個建筑設(shè)計中非常重要一部分，只有安全可靠電氣設(shè)計，才能使醫(yī)院真正實現(xiàn)安全運行。

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作者簡介：高靜（1983.07.27），女；北京；滿；本科；電氣工程師；電氣設(shè)計師；研究方向：建筑電氣設(shè)計、供配電、防雷接地；北京市工業(yè)設(shè)計研究院有限公司.

（作者單位：北京市工業(yè)設(shè)計研究院有限公司）