浅谈某医院住院楼电气设计
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摘要：本文结合某医院，简要论述了医院电气设计中涉及的供电方案、配电、照明、接地等系统，同时提出一些设计中注意的问题。
关键词：医院建筑电气设计电气安全接地系统
随着现代医疗科学技术的发展，使越来越多的医疗电气设备和医用电子仪器应用于医院的临床诊断和治疗，从而使用电方式更加复杂，用电量大幅度增加。因此医院对用电质量及其安全性也提出了更高的要求，安全供电成为医院日常经营、救治、护理过程中的重要环节，对手术室、ICU监护室及CCU监护室这些特殊医疗场所显得尤为重要。
0 项目概况
该项目为新建工程。总建筑面积为：25640.0m2，建盖层数为地上十二层，地下二层，建筑高度为46.900m。设计床位数300床。本项目为一类高层建筑，耐火等级为一级。本心血管医院住院楼包括：胸外科护理单元4个及ICU监护室1个，心内科护理单元4个及CCU监护室1个，手术层。并设有功能科、设备用房、肿瘤中心及地下两层车库。
1 供电负荷等级划分
该建筑为一级负荷用电单位，是一类高层建筑物，所有的消防负荷（包括消防电梯、正压送风机、排烟风机、应急照明及应急疏散照明等）、手术部、生活变频水泵、供养机房、吸引机房、地下机械停车设备、百级洁净度手术室空调系统等划属为一级负荷；手术室、ICU监护室及CCU监护室用电负荷为一级负荷中的特别重要的负荷；医梯、客梯和除百级以外的手术室空调系统用电为二级负荷；其余均为三级负荷。
2 供电方案
根据《综合医院建筑设计规范》、《民用建筑电气设计规范》、并参考国际IEC相关标准的要求。该项目在地下一层设置变配电室，采用两路独立的10kV电源供电，另外自备柴油发电机作为第三电源，对于手术室、ICU监护室及CCU监护室等特别重要负荷另配EPS应急电源以满足对转换时间和对供电连续性的要求。根据负荷计算及医院用电的特殊性，本项目设置了两台干式变压器(两台800kVA)，两台变压器同时工作，又互为备用。当一台变压器出现故障或检修时，另一台变压器能承担其全部重要负荷。
对于手术部、ICU监护室及CCU监护室等特别重要负荷，由配电室单独引入双路电源供电，在末端自动切换，并另配EPS应急电源供电。
由配电室将各类电源分别引至电气竖井内，各层竖井内分别设有普通照明箱、消防应急照明配电箱及普通动力箱，再由竖井配电箱分别放射引至各科室、各病房的照明、空调动力等负荷供电。应急照明配电箱由双回路电源供电，并在末级设置自动切换开关进行切换，并配置EPS不间断电源箱供电。按楼层、科室设置独立计量，计量表设在电气竖井配电箱内。
3 照明系统
医院照明设计应主要考虑病人和医护人员的要求。良好的照明环境能够舒缓病人的不良情绪，使病人能安心地等待就诊和治疗，为治疗带来积极的效果：同时也能保证医务工作者能高效快捷地完成各项工作，缓懈医护人员精神及身体的疲劳。因此，要充分考虑各类不同场所的功能的要求，结合自然采光等因素，选用合适的光源及灯具并采用合理的布灯方式、控制方式来满足使用要求并达到节能效果。
根据病房床位的布置设置局部照明，采用一床一灯方式。在综合医疗设备带上安装模块式荧光灯．也可以设计可调式旋臂壁灯，并选用可调光源，既满足本病床人的要求，又减少对其它床位的影响。病房区域设有夜间照明以满足夜间值班医护人员巡查及病人的需要，通常在病房内及卫生间过道处装设夜间照明灯具，并选用带有遮光罩的节能型灯具，提供一定的地面照度(5-10Lx)，儿童病房不大于1Lx。
在病房层公共走廊处的应急照明灯采用应急半可控方式，平时可控，应急时强制点亮，夜间可用作走道夜间照明，既节约成本又能达到节能的目的，应急照明灯的控制开关装设在护士站，由值班护士统一控制管理。
该工程在公共走道、疏散楼梯间、消防电梯间及前室、公共大厅等场所应设置有疏散照明，在疏散走道、大厅设置疏散指示灯，在安全出口处装设安全出口标志灯。医院的疏散照明设计在满足规范要求的照度标准外，考虑到病人疏散不便，还应适当提高设计标准，防止发生停电或因照度不足引起恐慌，手术室、ICU、CCU等场所应设置安全照明。
4 手术室、ICU监护室及CCU监护室防静电及防漏电措施
医院供电不同于一般民用建筑的供电，在医疗环境中，微小的漏电电流都有可能酿成严重的医疗事故。为此医院配电系统接地保护型式应采用TN―S系统，手术室、ICU监护室及CCU监护室配电系统接地型式采用IT系统。
众所周知．当用电设备对人体心脏直接漏电电流大于10uA时，会造成对病人的微电击事故。而在一般建筑工程设计中所采用的电磁式剩余电流动作保护器，其动作响应值是mA级(如30mA)。远远不能满足医疗领域对病人保护的需要。
因此，现在国际上对医疗领域中的手术室、ICU、CCU等重要场所通常采用局部中性点不接地的供电系统(IT系统)。
所谓IT系统就是所有带电部分应对地绝缘或配电变压器中性点应通过足够大的阻抗接地。
该工程手术室、ICU监护室及CCU监护室设置局部IT系统由单相隔离变压器、绝缘监视仪、外接报警显示和测试仪、电流互感器等设备组成。通过单相3-1OkVA的隔离变压器对手术室、ICU及CCU监护室等重要场所供电。首先，可以防止其他供电回路中的漏电电流通过接地线窜入至ICU及CCU监护室的医疗电气设备上，对病人的安全构成威胁；另外，一旦隔离电源上所接的负载出现对地故障时．因对地不构成回路．只产生一个很小的容性漏电流。极大地保护了病人免遭微电击的伤害。同时IT系统内的绝缘监视仪，监视相线对地的绝缘阻值．一旦相线对地出现绝缘故障，绝缘监视仪立即报警，提醒操作人员系统中已经出现第一个对地故障，此时系统仍能带故障运行．不会导致断路器动作，从而保证了ICU及CCU监护室医疗设备供电的连续性。同时也有效地抑制了电源系统的谐波影响。
5 电气安全防护及接地系统
医院的电气安全与接地设计，与病人及医务人员的生命安全息息相关，同时对设备正常工作、建筑物防雷等也至关重要。
本项目根据年预计雷击次数计算，按《建筑物防雷设计规范》GB50057―94(2000年版)分类，本建筑物划属二类防雷建筑物。沿屋面女儿墙明敷避雷带．凡屋面的所有金属构件、金属风管、金属管道及金属屋面构架等均与避雷带可靠焊接。建筑物每隔一层利用结构梁内主筋做连接，并与金属窗及玻璃幕墙连接，做防雷电侧击和建筑物总等电位联结。该工程防雷引下线利用建筑物内主筋，利用地梁底部主筋作为接地体。为了防雷电波的侵入及防雷电感应，在手术室、ICU监护事、CCU监护室、变配电室、弱电机房、电梯机房、电气竖井、带洗浴功能的卫生间等场所设置局部总等电位接地系统。并在各功能房间设置有LEB总等电位接地端子箱便于现场医疗设备使用。该工程电源系统设置有三级浪涌保护装置以限制感应过电压的入侵。
6 火灾自动报警系统
该建筑物为一类防火建筑，采用控制中心报警系统。系统设置一台集中火灾自动报警控制器。系统能集中显示火灾报警部位信号和联动控制状态信号。系统由火灾探测器、火灾报警控制器、智能显示工作站、手动火灾报警按钮、消火栓按钮、输入模块、输出模块、总线隔离模块、联动控制盘、声光报警器、消防对讲通讯盘、火灾应急广播设备、电梯监控盘等设备组成。
该工程消防控制设备集中设在医院消防中心控制室，所有控制线缆均由室外弱电电缆沟引入。该工程根据楼层防火分区将火灾报警控制回路分为7个回路。火灾报警控制器为二总线智能控制器。火灾报警控制器对探测器同路进行巡测，当某一区域内着火，该处的探测器采集到现场信号，并立即把信号发回控制中心的控制器，控制器将此信号进行判断．若确认着火，控制器则向火灾现场发出声光报警和火灾应急广播．通过联动控制器向需要联动的消防设备发出执行信号，并切断非消防电源，消灭初期火灾。火灾报警控制器具有火灾监测、联动控制功能。
根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)的规定该工程应设置漏电火灾报警系统。住院楼的照明、空调、动力二级配电箱进线处均装设漏电报警模块箱，用来检测各配电箱漏电电流的变化情况。漏电火灾报警为二总线设计，将各漏电报警模块箱内的控制模块通过总线隔离器接入总线，在消防控制中心内监视该楼各二级配电箱的漏电电流变化情况，并报警。
7 结束语
医院建筑的配电系统设计从总体结构上虽与其他公共类建筑存在共性，但在电力配电、照明、安全与接地设计等环节有特殊的不同点．应结合人员安全、设备需求、建筑功能，把握住不同区域相应的电气设计特点与要点，以确保设计满足医院建筑的要求，同时具有一定的先进性．有利于节能，方便管理。本文仅是笔者进行医院电气设计的一些体会，不妥之处，敬请指正。
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