浅谈医疗建筑电气设计摘要：本文通过广东某医院电气工程设计实例，对医院的强电、照明系统、电气安全等诸多方面进行分析，仅供同行们指导交流。

关键词：建筑电气；医院；概况；引言随着医院建筑在我国的蓬勃发展, 营造良好的设施、幽雅的就医环境、提供优质的医疗服务已成为医院运营所必不可少的手段。

现在的医院建设将目前国内外先进的供配电技术、照明技术、电气安全技术等运用于其中, 在提供温馨、舒适的就医和工作环境的前提下, 降低能量消耗, 实现安全可靠的运行, 使建成后的医院高效、稳定的运营。

1.工程概况广东某医院，始建于1956年，是一所集医、教、研及康复为一体的三级甲等中医医院。

2012年年底，建筑为钢筋混凝土框架结构，地上18层高，地下一层，建筑面积约3万平方米的医疗综合大楼落成并投入使用，标志着医院规模上了一个新台阶，各科的医疗业务节节上升。

1.强电电气设计电气负荷等级及负荷计算1.1 电气负荷分级《供规》对负荷的分级如下：一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或重大政治、经济损失的负荷以及中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位正常工作的负荷。

二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失的负荷以及中断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷。

三级负荷：不属于一级及二级负荷者。

结合本工程设计案例得出：一级负荷包括CCU、NICU、PICU、RCU、血液透淅、病房区的抢救室、治疗室、应急照明、消防设备、重要计算机系统及高压氧仓等房间。

二级负荷包括大型医疗设备，真空吸引泵房，排污泵，客梯。

其余为三级负荷。

1.2 内科病房楼负荷计算国内已建成投入使用的大型综合医院变压器安装指标一般在70~90V A/m2。

医院的负荷比例仍然以空调照明为主体，医疗设备用电所占比例很小，空调（电制冷的）45%~55%，照明30%，动力（包括医疗用电）15%~25%。

结合本工程实际案例，该项目主要电气负荷是照明、风机盘管及少量的医疗设备用电，空调机组、制冷及制热用电设备不由本楼变配电所供电。

所以本内科病房楼的负荷比常规的用电安装指标大大降低。

实际的负荷计算结果如下：=2689kW ;=1385kW ; =837kVar=2459A ；=1618kV A ；Φ=0.85补偿后:=1 385kW ；=590kVar ；=2286A=1 506kV A ；Φ=0.92选择的变压器为：2×1000Kva2.高低压配电系统在本楼地下1层设变配电室，内设高压环网柜，低压配电柜及两台1000kV A 环氧树脂绝缘干式变压器。

由室外变配电所引来两路不同母线段的10kV 高压电源为本楼供电。

高压配电为单母线分段系统，两段母线之间设联络开关，正常情况下两路电源同时供电，分列运行。

变配电室低压为单母线分段系统，两段母线之间设联络开关，主进开关与联络开关之间设电气联锁，任何情况下只能合上其中两个开关。

本项目的变配电室的选址及变配电方案符合国家规范《10kV 及以下变电所设计规范》GB 50053-94及《供规》等规范的相关要求。

所有一级负荷、二级负荷（包括大型、重要的医疗设备）均采取双电源末端自动切换的供电方式，重要设备末端采用UPS 供电。

所有三级负荷的配电方式采用放射式与干线式相结合的方式，对单台容量较大的设备采用放射式供电。

各层病房区的普通用电负荷及一级医疗负荷采取单独计量，消防用电负荷及所有其他公共部分的动力及照明的计量采取用电共摊的原则。

洁净手术部用电应从本建筑物配电中心专线供给。

根据使用场所的要求，主要选用TN-S 系统及IT 系统两种系统。

医疗场所采用IT 系统供电时应符合下列规定：在2类医疗场所内，用于维持生命、外科手术和其他位于“患者区域”内的医用电气设备和系统的供电回路，均应采用医疗IT 系统。

得出手术室及CCU 等部分的配电系统均采用IT 系统。

现在国际上通常采用IT系统（不接地系统/ 隔离电源系统）给医疗手术室、ICU、CCU 等场所供电。

通常采用单相510kV A~10kV A 的隔离变压器给这些场所供电，可以防止低压电路中的其他微小漏电流通过接地线窜入手术室医疗电气设备上对病人安全构成威胁。

另外一旦隔离电源上所接的负载出线对地故障，因为对地不能构成漏电流回路，只存在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。

采用IT 配电系统，因其中性点不接地，当负载端出现第一点相对地绝缘故障时，因对地不能构成回路，只会产生一个很小的容性漏电流，因而不会导致断路器跳闸，从而保证了供电的连续性。

同时，降低了对地漏电流，提高了防火安全性。

结合本工程实际案例，在手术室及CCU 等场所均采用IT 配电系统。

3.线路敷设本工程消防及一级负荷设备电源电缆及电线选用低烟无卤耐火型电力电缆及电线，其余设备的电缆及导线采用低烟无卤阻燃型电力电缆及电线普通型及阻燃型电缆电线。

电缆的工作温度为90℃。

此设计是按照根据国家规范《高规》及《民规》相关规范得出的。

从配电室引至电气竖井的动力及照明线路的敷设以采用电缆线槽方式敷设为主，顶板下吊挂敷设。

施工做法参照国标施工图集，从配电室到电气竖井的密集母线敷设，采取顶板吊挂的方式敷设，由专业生产厂家配合施工。

电缆线槽穿越防火隔墙及防火楼板时采用防火堵料封堵。

上述一、二级负荷供电的双路电缆之间使用隔板隔开，所有金属线槽均为全封闭，外刷防火涂料。

施工时电气专业技术人员与其他专业密切配合，统一协调施工。

依据《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007 等相关规范。

电气竖井至各层分配电箱采用槽式电缆桥架敷设。

应急照明与其他照明的电缆之间用隔板隔开，各分照明配电箱引出的照明及插座分支线穿线槽及钢管在地面内，墙内或顶板内，吊顶内暗敷设。

4.照明系统4.1 照明光源及灯具的选择根据国家规范《建筑照明设计标准》GB 50034-2004，本工程照明光源及灯具的选择一般原则是高效，节能，并注意各部分对显色性的要求。

照明灯具均选用I 类高效灯具，所有节能灯均应配套电子镇流器，cosΦ>0.9。

办公用房，诊室等处以荧光灯为主，荧光灯在有吊顶处嵌装，无吊顶处吸顶安装。

手术室等洁净场所采用封闭嵌入式洁净灯；病房采用带罩荧光灯，病房床头灯的安装选型与医疗槽配套考虑；病房及走廊内设巡视地脚灯, 距地300mm 安装；污洗，消毒，淋浴等潮湿环境场所采用密闭式防水灯。

在污洗，抢救等场所设置紫外线消毒灯，开关要有明显标记，操作时应满足操作规程的要求。

电梯井道照明由电梯机房配电箱供电，安装敷设由电梯安装公司负责。

地下室无吊顶房间灯具均采用管吊安装，安装高度2.8m。

在楼梯间, 电梯厅, 公共走廊, 主要出入口, 配电间, 消防监控室等场所设置应急照明，应急照明灯具应设非燃烧材料制作的保护罩。

在走廊, 主要出入口等场所设置疏散指示照明，出口指示灯在门上方安装时, 底边距门框200mm，疏散指示灯底边距地300mm 暗装。

应急照明灯具采用末端独立式蓄电池EPS 供电(90min)，疏散指示照明灯具自带蓄电池，连续供电时间不少30min。

此项满足国家规范《高规》及《民规》等相关规范的要求。

5.内科病房楼电气安全及电力系统的保护形式5.1 医疗场所安全设施的分类根据《民规》第12.8.2 条，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，各类应符合下列规定：0 类场所应为不使用接触部件的医疗场所；1 类场所应为接触部件接触躯体外部及除2 类场所规定外的接触部件侵人躯体的任何部分；2 类场所应为将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。

5.2 医院电气安全医院电气安全是医院电气设计的一个重要环节。

涉及到的电力系统的保护方式包括：接地保护(TN-S系统)、局部中性线不接地系统（IT 系统）、医用局部等电位接地、建筑物总等电位及带淋浴的卫生间局部等电位接地、漏电保护（Im=30mA）。

一般场所的移动式设备均采用了漏电断路器进行保护。

治疗室、功能监察室、手术室、抢救室、卫生间（带浴室）均设置了局部等电位连接。

手术室的配电系统为保证病人的安全采用了IT 系统。

电气设备对病人的影响（即电击）包括宏电击及微电击。

防止宏电击可以采用接地线及漏电保护器来完成。

而引起微电击主要的因素是电子仪器的泄露电流及病人所处的环境非等电位。

因此减少泄漏电流及局部等电位，是在保证电子仪器绝缘的条件下的克服微电击的重要手段。

减少泄露电流的方式是将电源进行隔离。

通过隔离变压器，二次侧二相导线对地高阻抗，减小了系统的泄露电流。

当泄露电流在0.7mA~2mA，绝缘监视报警。

以上系统称之为局部IT 系统。

采用局部IT系统辅以局部等电位连接，就可以保证防止心脏手术及检查中的微电击。

本工程电气安全设计中的手术室，CCU 等处配置了上述IT 系统。

以上配电方式也是国际电工委员会（IEC）所倡导的。

5.3 医疗领域选用IT 系统的必要性及优越性医疗电气漏电可危及病人的生命，应予以高度重视。

在医院建筑中，采用IT 系统具有以下优越性：1) 降低接触电压和电网对地漏电流，因而人身触电的危险被降到最低程度。

2) 采用隔离变压器后，可以防止接地系统内的漏电流窜入某些与病人连接的医疗电气设备的对地回路。

3) 供电系统内部一旦出现第一个对地漏电故障，不会导致断路器动作，因而保证了电源供电的可靠性。

4) 降低了对地漏电流，从而提高了防火安全性。

5) 过载时，报警而不跳闸。

5.4 绝缘监视仪当绝缘阻值下降时，能预知所需要的信息，及时得到预报。

绝缘监视仪连接在电网相线和地线之间，它将一测量电压叠加在电网上，如果出现绝缘故障，则形成一个闭合的测量电路，产生一个微小的测量电流。

这个测量电流因绝缘电阻的变化而变化，并由仪器内部的电子线路进行评估。

5.5 手术室配电系统在本医疗工程中手术室配电系统图(IT 接地系统) 如图1 所示。

图1手术室配电系统图6.电气火灾监控系统1）在各楼层普通照明及非消防应急负荷进线回路位置安装电气火灾监控探测器。

2）在地下1层变配电室低压配电屏的裙房普通照明及CUU、NICU、PICU、RCU 及血透出线回路位置安装电气火灾监控探测器。

3）电气火灾监视控制盘安装在首层裙房消防控制室内。

7.结束语随着我国国力的增强, 医疗卫生事业将在一定时间得到长足发展, 作为我们电气工程的设计人员, 要不断了解学习设计技术; 学习了解国内外的新规范; 结合医疗设备的配电要求和设备的具体情况, 确定配电系统; 进一步重视医院的电气安全, 大力推广安全可靠的配电系统。

参考文献[1] 北京照明学会照明设计专业委员会．照明设计手册[M]．2 版．北京：中国电力出版社，2006.[2] 中华人民共和国卫生部．GB 50333-2002 医院洁净手术部建筑技术规范[S]．北京：中国计划出版社，2002．[3] 中国建筑东北设计研究院．JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2008．[4] 中国机械工业联合会．GB 50054-2011 低压配电设计规范[S]．北京：中国计划出版社，2012．。