家庭式产房电气设计探讨

李沛岩, 陆 璐, 刘富鹏

(1.中衡设计集团股份有限公司, 江苏 苏州 215000;2.亚太建设科技信息研究院有限公司, 北京 100044)

0 引 言

随着分娩护理理念的变化和发展,以家庭为中心的产科监护(Family-Centered Maternity Care,FCMC)模式逐渐深入人心[1],这种护理模式将待产、分娩、产后恢复和婴儿监护整合在了一个连续的家庭生活周期之中[2],可以改善产妇心理状态,减轻产妇疼痛,降低产程时间,从而提高孕产妇对整个临床过程的满意度[3]。家庭式产房是实现这种“以家庭为中心的产科监护模式”的载体,其在一个房间内综合承载了FCMC模式的整个孕产过程。家庭式产房与传统集中式产房监护模式有所不同,其电气设计也有别于传统产房和产科病房,本文就家庭式产房的电气设计进行探讨。

1 家庭式产房的电气设计理念

家庭式产房分为LDR模式和LDRP模式。LDR模式是指产妇在同一间独立的产房内度过待产、分娩和产后恢复阶段;LDRP模式是指产妇在同一间独立的产房内度过待产、分娩、产后恢复和产后休养阶段。LDRP模式在LDR模式后增加了产后休养阶段[1]。二者稍有不同,但从其功能可以看出,家庭式产房是一个既有产房的医疗功能,又有类似于病房的监护功能和家庭陪护功能的复合的护理单元。

家庭式产房要从时间和功能空间两个角度来考虑:从时间角度分析,房间可分为两种状态,即分娩状态和待产、产后恢复或产后休养状态;从功能空间角度分析,家庭式产房分为临床区、支持区和家庭区[2]。家庭式产房单间平面图如图1所示,家庭式产房套间平面图如图2所示。其中,区域1为临床区,区域2为支持区,区域3为家庭区。在两种不同的时间状态下,3个空间的功能有所变化。在分娩状态:主要实现产房的功能,临床区是整个医疗活动的主要区域,其可包括分娩区域和新生儿照护区域;支持区包括医疗设施暂存区域、卫生设施区域,起到医疗辅助操作的作用;家庭区是家属陪伴用空间。待产、产后恢复或产后休养状态:主要实现病房的功能,临床区转为监护区域,支持区包括医疗设施暂存区域、卫生设施区域,家庭区主要用于陪护和家属休息。

图1 家庭式产房单间平面图

图2 家庭式产房套间平面图

因此,对于家庭式产房的电气设计,要考虑其在时间和空间的复合属性,围绕2种状态和3个空间进行设计。

2 负荷分级及电源设置

2.1 负荷分级

家庭式产房多设置于二、三级医院,本文仅就二、三级医院的家庭式产房进行讨论。JGJ 312—2013《医疗建筑电气设计规范》和GB 51348—2019《民用建筑电气设计标准》对医疗建筑负荷分级进行了规定。JGJ 312—2013表4.2.1中规定:产房中涉及患者生命安全的设备及其照明用电为特级负荷,其他属于一级负荷[4]。GB 51348附录A中表A的规定和JGJ 312—2013中相关规定基本相同[5]。

依据T/CAME 1—2019《家庭式产房建设标准》中的表6,临床区和支持区的医疗设备包含有多功能产床、胎心监护仪、多参数监护仪、心电图机、输液泵、医用检查灯、婴儿辐射保暖台、婴儿复苏器、新生儿喉镜、心脏除颤器、转运培养箱、血气分析仪等用电设备[2],其中包含有“涉及患者生命安全”的设备。配电回路是固定安装的,在临床区和支持区区分配电回路中的医疗设备是否“涉及患者生命安全”的意义并不大,而且区分后反而可能在医疗过程中造成使用混乱,进而造成医疗事故,因此,在这两个区域的配电回路均按特级负荷设计。至于家庭区用电设备,在产房中相对不重要,可以根据规范按一级负荷设计。

2.2 电源设置

依据JGJ 312—2013中的4.2和4.3节,产房含有特级负荷和一级负荷,所以家庭式产房需要引入双重电源,二、三级医院一般要求设有柴油发电机作为应急电源,故家庭式产房要接自柴油机医疗保障负荷应急母线段。另外,JGJ 312—2013中的4.4.5还对柴油发电机供油时间提出要求,即三级医院大于24 h,二级医院大于12 h[4]。

JGJ 312—2013和T/CAME 1—2019对恢复供电时间均有所要求:JGJ 312—2013中的表3.0.2规定了产房中涉及生命安全的电气设备及照明恢复供电时间为不大于0.5 s,产房其他用电设备用电恢复供电时间为0.5 s

因此,家庭式产房应接入市电、柴油发电机组成的双重电源配电方案结线,并应将涉及产妇生命安全的设备及照明用电接入UPS。

3 家庭式产房配电方案

家庭式产房的配电根据双路电源自动转换开关的不同位置,分为区域集中设置双路电源自动转换开关和末端各产房分别设置双路电源自动转换开关;根据UPS设置位置的不同,可分为集中式和分布式;再根据不同等级的负荷是否接入UPS,家庭式产房一般可以采用以下几种方案。

(1) 方案一。产房区域集中设置双路电源自动转换开关,集中设置UPS,不同负荷等级设备配电的做法不做区分,统一配电,家庭式产房配电方案一如图3所示。

图3 家庭式产房配电方案一

(2) 方案二。产房区域集中设置双路电源自动转换开关(Automatic Transfer Switching Equipment,ATSE),集中设置UPS,不同负荷等级分开配电,临床区和支持区接入UPS,家庭区不接入UPS,家庭式产房配电方案二如图4所示。

(3) 方案三。产房区域集中设置双路电源自动转换开关,各产房分布设置UPS,不同负荷等级设备配电均接入UPS,家庭式产房配电方案三如图5所示。

图4 家庭式产房配电方案二

(4) 方案四。产房区域集中设置双路电源自动转换开关,各产房分布设置UPS,不同负荷等级用电设备分开配电,临床区和支持区接入UPS,家庭区不接入UPS,家庭式产房配电方案四如图6所示。

图6 家庭式产房配电方案四

(5) 方案5。各产房分别设置双路电源自动转换开关,分布设置UPS,不同负荷等级设备配电均接入UPS,家庭式产房配电方案五如图7所示。

(6) 方案六。各产房分别设置双路电源自动转换开关,分布设置UPS,不同负荷等级用电设备分开配电,临床区和支持区接入UPS,家庭区不接入UPS,家庭式产房配电方案六如图8所示。

图7 家庭式产房配电方案五

图8 家庭式产房配电方案六

供电方案分析如下:

(1) 双路电源自动转换开关的设置。集中设置的方式,配电相对简单、造价成本低;每个病房分设的方式,配电相对复杂,造价成本高。

(2) UPS的设置。UPS集中设置时,UPS便于维护、巡视和检修,采用机房空调,对散热有利。如果产房区较大时,UPS可适当考虑同时使用系数,从而降低UPS总容量,该方法经济性较好,但如果UPS损坏,其故障面影响较大。UPS分布设置时,供电可靠性更好,单个UPS故障时不影响其他产房,但不便于维护、巡视和检修,同时空调设置较为复杂,总造价成本比较高。

(3) 不同负荷等级用电设备区分设置。如果临床区和支持区接入UPS,家庭区不接入UPS,可以在一定程度上降低UPS的容量,上述方案二、方案四、方案六是不同负荷等级分开的方式,方案二可以降低UPS容量,但是需要另行敷设电缆。方案四和方案六在单个产房进行负荷区分,可在每个产房内降低UPS容量,但家庭式产房依据规范要求,一般采用三相UPS工频机,常规产品最小容量为10 kVA,远大于单个产房的供电容量,除非是家庭区比较大,且家庭区有较大容量电气设备时,当各产房分设UPS时,不同负荷等级分开配电并不能降低UPS容量,只是单纯增加了一级负荷的断电持续时间。

家庭式产房配电方案比较如表1所示。

表1 家庭式产房配电方案比较

4 照明设计

家庭式产房兼有产房和病房的功能,所以照明设计要按产房功能和病房功能来分别考虑。在分娩状态时,房间照度标准要满足产房的使用要求。依据19D706-2《医疗建筑电气设计与安装》对产房的要求,其照度标准为300 lx[6];在待产、产后恢复或产后休养状态,根据JGJ 312—2013中表8.2.1对病房的要求,其照度标准为100 lx[4],两种状态的照度标准值不同。依据T/CAME 1中5.2.2.3.5要求,室内的照明宜采用有调光功能的灯具[2],可以用这种方式满足两种状态各自的照度要求。

依据GB 50034—2013《建筑照明设计标准》中表4.4.1的要求,诊室一般采用中间色表特征光源,产房可以视作同诊室的要求,采用中间色表特征光源;病房和卧室一般采用暖色表特征光源。可以看出,两种状态下的色温要求也是不同的,所以在临床区和支持区宜采用色温可调的光源[7]。

临床区和支持区的一些其他照明指标可参照GB 50034—2013中表5.3.6的要求:产房功能状态时的指标参照诊室,其统一眩光值URG≤19,照度均匀度U0≥0.7,显色性指数Ra≥80;病房功能状态时的指标,其统一眩光值URG≤19,照度均匀度U0≥0.7,显色性指数Ra≥80。两种功能状态的这些参数指标相同,因此设计可以不做区分[7]。人工照明要避免产生眩光,如光源采用LED光源,为避免新生儿受到影响,应选用防蓝光危害符合RG0豁免级的光源。

最后,要考虑家庭式产房在不同状态下对自然采光的要求。在待产、产后恢复或产后休养状态,良好充足的自然采光可以给人更为舒适的感觉[8],故在这个状态下要进行充分的自然采光,家庭式产房一般设有外窗,但是还要注意阳光可能对新生儿造成眼部损伤,要避免自然采光对新生儿眼部的直射。在分娩状态,临床区要减少或避免直射阳光,在必要的情况下采取遮挡措施,在布置房间时,窗口不宜作为医疗人员的视觉背景。

5 插座设计

T/CAME 1—2019中的5.2.2.4对插座设计提出了要求:在临床区,多功能产床区域设置不少于10个单相二、三极插座,新生儿床头区域设置不少于6个单相二、三极插座,同时壁挂式电脑或移动护理车也应考虑相应插座[2];在支持区,可按医疗设备要求设置插座;在家庭区,可以结合用电设备的功能布局设置插座。所有的插座要采用安全型插座,这种插座在插孔内部设置挡片作为保护门,2个或3个插头同时插时才能插入,这样可以有效防止金属物或者手指误插入,避免造成触电事故。

根据负荷分级,在临床区和支持区设置不间断电源接出的插座,在家庭区要设置普通插座。T/CAME 1—2019中5.2.2.4要求不间断电源接出插座应该和普通插座有所区别,规定不间断电源接出的插座使用红色,以便于识别[2],但这种红色的插座在市面上并不常见,需要专门定制,在安装阶段应提前准备。

为了加强家庭式产房的清洁消毒,一般家庭式产房还会采用消毒机或紫外线灯进行消毒[9]。有人员活动时,开启的紫外线消毒灯会对人体产生损害,而孕妇和家属对此类消毒设备的危害性可能认识不足,存在误操作的可能性,因此本文建议不设置固定式消毒设备,采用移动式设备消毒,这样可以仅在房间内预留合适使用的插座。

6 安全防护措施

家庭式产房内,医疗电气设备接触部件可能与患者体表、体内接触,从电击安全防护角度考虑,依据JGJ 312—2013表3.0.2的要求,家庭式产房应按1类医疗场所进行安全防护设计,要采用间接防护措施。家庭式产房局部等电位设置如图9所示,可按图9在房间内部设置局部等电位联结[4]。此外,还要考虑采取电击防护的附加防护措施,在插座回路设置剩余电流保护器,其额定剩余电流不大于30 mA,依据JGJ 312—2013中8.4.2条,在作为1类医疗场所的产房内,要选择A型或B型剩余电流保护器[4]。

图9 家庭式产房局部等电位设置

家庭式产房一般设置在病房楼,《中华人民共和国消防法》第七十三条定义病房楼为人员密集场所,且在分娩时,房间内会聚集大量医护人员,家庭式产房可以被认为是人员密集场所。从防火的角度考虑,线缆绝缘老化可能会产生漏电和故障电弧,其中电弧故障是电气火灾的主要原因之一。由于孕产妇行动不便,一旦发生火灾,难以疏散和逃离,因此,在家庭式产房的照明和插座回路设置电弧故障保护电器是非常有必要的。根据GB 51348—2019中7.6.6条要求,在人员密集场所插座的照明和插座回路宜装设电弧故障保护电器[5]。

7 结 语

国内的家庭式产房仍处在发展初期,因其不同于传统集中式产房,在电气设计方面要深入理解FCMC模式的理念,结合传统产房的经验,依据两种状态和3种功能分区的思路进行设计。在进行配电设计时,需要根据实际情况选择合理的配电方案,并在照明、插座设计、安全防护方面采取合理的措施,进一步为孕产的临床医疗体验提供有力支持。