医疗建筑电气设计探讨

江福康

摘要：近几年来，迎来了医疗水平的高速发展时期，笔者设计了多个高层医疗建筑的电气设计工作。例如宁海县第一医院住院楼（医疗中心）扩建工程（地下2层、地上25层、总建筑面积7.7万多m2）、宁海中医医院医疗综合楼、后勤综合楼（地下1层，地上19层，总建筑面积5.7万多m2）、黄山市人民医院综合病房楼新建工程（地下2层、地上15层，总建筑面积4.7万多m2）、郴州市第一人民医院中心医院外科大楼设计（地下1层、地上22层，总建筑面积5.1万多m2）等高层医疗建筑。笔者结合医疗建筑电气设计的特点，总结出了以下几点需要注意的看法和体会。

关键词：医疗建筑；电气设计

一、负荷等级及供电电源

高层医疗建筑按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）规定，均属于一类高层公共建筑，除具有一般一类高层建筑的一级负荷外，还有许多医疗设备用电属于一级负荷，比如：手术室、ICU病房、急诊部、放射科的CT、MRI等、分娩室、婴儿室、血库、血液透析室、病理切片分析、高压氧仓、治疗室、配血室的电力照明等，其中手术室、ICU病房、急诊部等涉及患者生命安全的设备及照明为一级负荷中特别重要的负荷。由于高层医疗建筑大部分具有较大容量的一级负荷，属于一级负荷用电单位，应采用两路10kV高压电源供电，保障二级以上的负荷供电，当一路电源发生故障时，另一路电源立即启动供电，保证各种医疗设备的正常运行。这两个10kV高压电源应由当地电力系统的两个区域的变电站分别引来。尽管如此，仍有可能出现全部市电中断的情况，因此，在已有两路市电的情况下，还应根据负荷对中断供电时间的要求，增设能在15s内向负荷供电的快速自起动柴油发电机组满足一级以上的负荷作为第二应急电源，对于一级负荷中特别重要的负荷还应增设不间断电源装置（UPS或EPS）作为第三应急电源。

二、医疗电气设备

在医院电气设计中，应与医院主管部门协商或参考医疗电气设备资料，需要提供相对准确的医疗电气设备的设备容量及其特殊的用电要求。笔者设计的：1、医用设备的容量：1）放射科的CT、MR、MRI、DSA室每台120KW；CR、DR室每台80KW；CW、DR、MB室每台50KW；B超室按每房5KW；X光室每台70KW；碎石室每台60KW；2）检验科按150KW预留；静脉中心按60KW預留；供应中心按200KW预留等医疗电气设备的设备容量，以上为大科室为单位的可根据甲方先按招标方式向厂家提供设备的实际容量需求来确定。2、医用设备的供电：1）医疗用房内禁止采用TN-C系统；2）医用放射设备应分断续工作用电设备（比如X射线CT等）和连续工作用电设备（比如电子加速器、MNR-CT机等）；3）大型医疗设备的供电应从变电所单独引出回路。3、医用设备的接地：要求放射科室、B超室、手术室、检验室、实验室等设备均预留接地端子箱（接地电阻<4Ω）做安全接地要求。

三、变压器的选择

由于现在使用医疗设备越来越多，越来越先进，按以前的医院配电的要求远远满足不了现代医疗设备的需求，比如需要做净化区域有手术室、ICU、NICU、静脉中心、产房、供应中心等，需要用电量将大大提高，所以正确选取医疗设备的需用系数值，对合理选择变压器是非常重要的，比如放射科的大型设备我们一般选取变压器同时系数为0.3～0.4即可，手术室设备取0.6左右即可，还要看设备数量多少来适当调整需要系数的大小，另外空调专业使用什么类型的设备制冷和采暖；给排水专业采用什么方式供热水也是对用电需求影响非常大的，比如：宁海中医医院的空调机组采用水冷机组制冷和采暖，给排水采用太阳能热水系统，变压器的装机密度为85VA/m2；郴州市第一人民医院中心医院外科大楼的空调机组采用热泵机组制冷和采暖，给排水采用也采用热泵机组的热水系统，变压器的装机密度为110VA/m2；所以变压器的容量跟医院的科室类别和暖通专业和给排水专业影响非常大的。

四、电气安全措施

1、《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第12.8条规定：医疗场所应按使用接触部件所接触的部位及场所分为0、1、2三类：0类场所应为不使用接触部件的医疗场所；1类场所应为接触躯体外部及除2类场所规定外的接触部件侵入躯体的任何部分；2类场所应为接触部件用于诸如心内诊疗术、手术室以及断电将危及生命的重要治疗的医疗场所。

2、防电击措施

1）在1类和2类场所内采用，当采用特低电压系统时，用电设备标称电压交流方均根值25V和无纹波直流60V。在TN系统中故障情况下切断电源最大分断时间230V应为0.2S；400V应为0.05S；在IT系统中故障情况下切断电源最大分断时间230V应为0.2S。

2）接地系统和自动切断电源防电击措施

（1）医院的医疗场所和与其有关的场所、邻近非医疗场所均应采取TN-S系统，不允许出现TN-C系统；

（2）在1类场所内的末端回路32A及32A以下的电源插座回路，应装用IΔn≤30mA的RCD作附加保护；

（3）在2类场所内只能在下列电气设备的回路内才可装用IΔn≤30mA的RCD，动作于自动切断电源：手术台、X光机、额定功率大于5kVA的大型设备回路、非用于维持生命的电气设备回路等。

应注意：勿使一个RCD保护的电气设备数量过多，以免引起RCD不必要的跳闸而导致供电中断；在1类和2类场所内只允许装用对回路电流直流分量不敏感的A型或B型RCD。

3、电气设备的选用

1）医用IT系统的隔离变压器

此变压器二次侧的标称电压不得超过交流250V。单相隔离变压器可用来供电给移动式或固定式设备，其容量不小于0.5kVA，也不大于10kVA。如果医用IT系统内有三相负荷，应为其装用单独的三相变压器，其相电压也不应超过250V。

2）开关设备

医院内每一个末端回路应具有短路防护和过载防护功能，但是上述为医用IT系统装用的隔离变压器的电源侧和负载侧的回路上，是不允许装设过载防护电器的，因为没有必要因防过载而切断重要医疗设备的电源，但可装用熔断器作短路防护。

3）组医疗场所IT系统内的插座

IT系统插座插孔布置的形式应能防止TN-S系统等其它系统用电设备的插头插入，或者它应具备明显的永久性的IT系统标志，以防用于IT系统的隔离变压器过载损坏。

4、对电源的不间断供电要求

医疗电气设备按允许间断供电时间的场所分级，可见医院中的用电设备有≤0.5s、≤15s和>15s三级。对于间断供电时间不大于0.5s的医疗电气设备（包括安全照明），应增设不间断电源装置（UPS）作为自备应急电源；当电网电源中断或电网电压低于标称电压的90%时，为避免电压质量问题引起医疗事故，需通过转换开关将供电自动转换至自备电源上。

5、防火

医院是病人集聚的场所，一旦发生火灾，由于病人行动缓慢或难于行动，将有极大的危险。所以，在医院电气装置中应做好电气防火工作，2类场所内除该场所本身使用的电气设备线路外，其它无关的电气线路不得进入该场所。

五、照明设计

1、医院的照明设计相对一般民用建筑有其一定的特殊性，主要是满足医疗诊断、抢救治疗和病人恢复休息的需要高显色光源的要求，同时要具有明亮、舒适、安全的光环境，特别是病房尽量避免产生直射的眩光，精神病房不宜使用荧光灯，手术室内除设专用手术无影灯外，还应设一般照明。

2、诊治对光源和周围色彩有特定要求，需要用显色性良好的光源。诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处宜采用高显色荧光灯，以便于观察病人的情况；病房、急诊观察室、治疗室等处的顶灯采用漫反射型灯具，以减少眩光。

3、病房照明既要有利于病人生活和休息，又要考虑到为医疗提供充足的光照条件，一般照明照度值为100～200Lx。但要分开病人平时生活和治疗时期两方面的照明考虑，且宜每个床位照明单独设开关控制。平时要考虑减少眩光、强光直射对病人的影响，又要考虑到治疗所需要的足够照度。一般照明可采用吸顶式格栅日光灯，避免灯光直接照射到病人的视野内；局部照明为每床1床头灯，在门口、地脚等处设置值班常夜灯和地脚灯，既方便医护人员查房，又不影响病人休息。

4、《民规》第10.8.6.12条规定：“候诊室、传染病院的诊室和厕所、呼吸器科、血库、穿刺、妇科冲洗、手术室等场所应设置紫外线杀菌灯。如为固定安装时应避免直接照射到病人的视野范围之内或采取特殊的控制方式。”紫外线杀菌灯按医院一般的要求，可按2～3W/m2考虑，其布置应使灯管周围有一定的空间，有利于提高杀菌效率。

5、X线診断室、加速器治疗室、核医学科扫描室等的门外宜装设工作标志灯和防止误入室内的安全装置，并可切断机组电源的要求。

六、结束语

随着我国人民生活水平的日益改善和医疗水平的提高，我国的医院事业有了长足的发展。在医疗科技领域达到国际一流水平，但医院建筑科技水平与之相比还比较滞后，医院电气设计一直是国内电气行业相对薄弱的一个领域。电气是医院建筑的灵魂，我相信用不了多久，中国医院建筑电气设计一定能达到世界一流的水平

参考文献

[1]《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）（2005年版）

[2]《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）

[3]《低压配电设计规范》（GB50054-2011）

[4]《综合医院建筑设计规范》（JGJ 49-88）