閱讀 4528 次 綜合醫院電氣設計探討
摘要:醫院是一個為病人服務的機構,醫院電氣設計由于功能與其他建筑不同而顯示其特殊性。醫院對不間斷供電和對防電擊的要求都很高,斷電可能給患者帶來生命危險,醫療電氣設備發生漏電,也會危及人們的生命。因此醫院對供電的安全性、可靠性要求更高。...
綜合醫院電氣設計探討
王 琳 張 佳
陜西現代建筑設計研究院
陜西華瑞勘察設計有限責任公司
隨著我國醫療衛生事業的快速發展,我國的醫院建設步伐也在不斷加快。醫院是一個為病人服務的機構,醫院電氣設計由于功能與其他建筑不同而顯示其特殊性。針對病人這樣一個特殊人群,電氣設計中的供電可靠性以及為病人提供安全舒適的就醫環境就顯得尤為重要。下面,筆者就醫療建筑電氣設計中的一些體會,談談自己的看法。
一、醫院的分類
醫院建筑的轄屬等級可分為四級: (1)省級醫院建筑: (2)市、地級醫院建筑; (3)縣級醫院建筑:(4)鄉鎮級醫院建筑。按醫院的建設規模可分為一級、二級、三級醫院,其中每一級又分為甲 乙.丙三等.以上些級別指的是綜合性醫院。醫院通常由門診、醫技、住院、行政辦公及后勤組成。
二、醫院的負荷等級和負荷類型
醫院供電系統應遵循國內供電規范,并參考國際IEC相關標準進行設計,按照我國現行醫院等級和標準,地區醫院及二類醫院的供電等級分為一級或二級負荷。為了確保醫院供電的可靠安全,根據醫院的規模可以采用以下幾種供電方式:
(1)三級醫院:采用兩路1OkV專線供電, 自備柴油發電機,重要末端負荷采用UPS或EPS供電(供電時間可按30分鐘設計)。
(2)二級醫院:宜由兩回路供電 在供電條件有困難時,可由一回路6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。有條件時可增設自備柴油發電機,重要末端負荷采用UPS或EPS供電。
(3)一級醫院:應采用一路10kV供電,重要負荷采用UPS或EPS供電。
根據醫療建筑用電負荷的特殊性并考慮到醫院以后的可持續發展,低壓系統建議采用如下形式:
(1)電壓波動大的空調及動力負荷為一個低壓系統,如空調采用專用變壓器供電;
(2)電壓波動小的照明及一般醫療用電插座負荷為一個低壓系統;
(3)電壓要求高且自身壓降大,如醫用數字檢影成像系統設備,單獨采用一臺變壓器。
三、低壓配電系統
醫院用電負荷一般分為照明系統、醫療動力系統、插座系統、空調系統、新風機、風機盤管、應急照明系統等。
(1)放射式供電系統
大型、重要性設備應由配電變電所放射式供電,一級負荷均為雙路供電末端自投。冷水機組、真空吸引、X光機、CT機、MRI機、DSA機、ECT機等設備主機、燒傷病房、血透中心、中心手術部的電力及照明、CT機、MRI機、DSA機、ECT機等機房的空調電源、電梯及屋頂排風機、洗衣房及營養部的動力、由雙路電源供電并自動切換的應急照明配電箱、防火卷簾門的配電箱也應分別由變電所低壓屏放射式供電。
(2)放射式與樹干式結合的供電系統
由變電所將各類電源分別引至各豎井,通過母線輸送至各層。各豎井內分別設有照明、配電、空調及應急照明配電箱。配電、照明分別放射至各科室的配電、照明配電箱。各科室的計量表設在豎井配電箱內或在電源側集中計量。
(3)醫技檢驗科、血液透析室等處的儀器對電源要求較高,部分電源通過穩壓器后再通過UPS供電。
四、手術部、ICU、血透等場所的配電系統
(1)手術部、ICU、CCU、NICU
中心手術部是醫院的核心工作地,手術部的配電采用雙路電源末端切換。這包括手術室內配電及手術潔凈空間系統的配電。電源由變電所專線供電。手術部供電可采用在非潔凈區雙電源后再分別引至各手術室配電箱。手術室設專用配電箱,放置在清潔走廊的配電小問內.每間手術室的配電總負荷應按設計要求計算且不應小于8kVA。ICU、CCU、NICU的供電可按照每四張床配一臺8 0kVA隔離變壓器及絕緣故障定位系統,每張床電源按兩回路設計,醫療槽上插座及醫用吊塔各引一路。
(2)血透中心
設一雙電源切換箱 電源引自變電所不同變壓器兩段母線。每臺透析機(2kW 220V)自帶UPS電源,建議每床自雙電源切換箱引一路電源,醫療槽上設四個三孔電源插座,可為透析機、呼吸機、心電監護儀等設備使用;每床預留有線電視、手機充電器及計算機插座.電源引自本層的普通動力總箱以避免普通用電設備跟醫療設備共用電源,保證供電安全。
(3)急救中心
急救中心的搶救、急診ICU按一級負荷、特別重要負荷設計,采用醫療IT系統.急診化驗注射、輸液等其它部位按一級負荷配電。對于規模比較小的急救中心.可在急診區域內設變電所單獨放射的雙電源切換箱,為整個急診區域供電。對規模比較大的急診中心,設三段母線,分別為急診照明干線、動力干線、應急干線.照明及動力干線引自變壓器不同母線段.應急干線引白變電所應急段,應急干線每層安裝兩個插接.分別引至照明及動力配電箱,應急干線作為照明及動力干線的備用使用,其容量應為兩段干線容量之和設計,以保證整個急診區域的可靠供電。
五、照明設計
醫院照明應從兩方面來分析,首先是以能充分發揮醫療的功能,直接或間接的對診斷治病起作用;其次要考慮與病人身心健康密切相關,應為病人創造一個舒適、安靜的照明環境。因此,照明布燈在醫院照明設計中是較為重要的環節。下面簡單介紹一下醫院典型場所的照明設計。
(1)大廳
大廳包括門廳、掛號廳、取藥廳、候診廳等場所。此類場所是人員較集中的地方。病人從掛號開始到候診、治療、交費、取藥需要等待的時間較長。因此照明設計要給病人創造一個安靜的氣氛,不宜選擇豪華的裝飾燈具,應以簡潔明快的燈具為主。有條件的場所應盡可能充分利用自然光,并設計照明節能控制。例如,采用間隔和分區控制方式或采用照度傳感器.根據廳內亮度的變化.自動控制燈的亮滅。近幾年,醫院單體建筑規模越來越大.公共大廳開闊、敞亮,公共區域的照明開關、風機盤管的溫控器一般都集中裝在護士站,使得幾組照明開關和多個溫控制器匯成一排,開啟很不方便.也影響美觀。
(2)公共走道照明
公共走道是室內的交通要道,門診醫技樓走道兩側都有診室,走道與診室僅一門之隔,診室的照度一般要在300lX,走道照度若設計得太低.會加重人們出入于走道、診室這兩個相鄰區域時對光線變化的不適感。因此.在設計時要充分考慮這些因素。走道主要依靠人工照明,一般采用具有防止眩光的燈具嵌入式安裝在走廊的吊項上。如果要求高一點,采用反射式天棚,效果會更好.躺在病車上的病人不會因目視頂棚裸露的燈管而感到不適。
病房公共走道不同于門診醫技樓.住院病人適合清靜環境,燈光應該均勻柔和。因此,照度相對要低一些,一般在1O01x左右,宜采用嵌入式暖色光燈具或熒光燈。走道可間隔8m設LED嵌墻式腳燈供護士夜間巡視用,開關放置在護士站,深夜時一般照明就可關閉。
(3)病房照明
病房照明可分為一般照明、局部照明和夜間照明設計等幾個方面。病房的一般照明需主要考慮病人并兼顧醫護人員的要求,營造寧靜而溫馨的光環境。根據《建筑照明設計標準》GB 50034-2004的規定,病房內的照度標準為1 O01x.光源色溫小于3300K。光源一般選擇低色溫熒光燈。由于很多病人需要長期臥床休息,如果在頂板上安裝普通燈具會形成明顯眩光造成病人的不適。目前病房設計多采用漫反射熒光燈具或間接反射型照明兩種方式。
病房的局部照明主要為病人閱讀和醫護人員進行操作時提供必要的照度,一般采用在綜合醫療帶上安裝模塊式熒光燈,也可設計可調式旋臂壁燈,選用可調光光源,既滿足本床病人的要求,又可減少對其它床位的影響。病房區域都設計有夜間照明,以滿足夜間值班護士和病人的需求。通常在病房內衛生間旁或f-j口設夜間腳燈。腳燈的放置位置應盡量避免其燈光直射病人的眼睛.腳燈開關一般設在護士站,由值班護士統一控制。
護士站因有精密操作和書寫閱讀的要求,需設計較高的照度。根據《建筑照明設計標準》GB 50034-2004的規定.護士站在工作面的水平照度應滿足300Ix,并采用色溫較高(5500K)的光源。
(4)門急診照明
診室、治療室、檢查室、急診觀察室等場所照度一般按300Ix設計,并采用漫反射型燈具.以減少眩光;眼科診室分為明室和暗室,明室照度一般低于其它診室,可按200lx設計,暗室一般需要連續調光照明,使病人的視覺有一個明暗適應的過程.調光應是連續平滑的,避免出現頻閃現象聽力檢查室內建議照度為100Ix左右,聽力檢查室內絕對不能有噪聲.采用熒光燈時.應將節能電感鎮流器安裝在室外或采用電子鎮流器。
(5)紫外線燈的配置
采用紫外線殺菌燈是醫院殺滅空氣中細菌的有效方法.但因其所具有的強烈的紫外線有礙眼睛、皮膚健康,所以,設置時應盡量避免將紫外線直接照射到病人或者醫務人員的視野內。因此,應在房間無人的情況下使用紫外線燈殺菌。
根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008規定, 候診室,傳染病院的診室和廁所、呼吸器科, 血庫、穿刺、婦科沖洗,手術室等場所應設置紫外線殺菌燈。控制紫外線燈的開關需設計明顯的標識以區別于普通照明開關。普通手術室在手術臺上方一般都設有紫外線殺菌燈, 對室內空氣滅菌消毒, 但是潔凈手術室可不盡然。潔凈手術室不同于一般的經消毒的普通手術室,它在于不僅仍然實行常規、有效的消毒滅菌措施, 還要采取空氣潔;爭技術措施。前者主要針對表面滅菌, 后者主要針對空氣中的微粒(含有生命微粒) 清除。在同時采取這兩種措施時, 有些常規消毒滅菌方法就不能成為有效的手段了, 因此潔凈手術室不必設置紫外燈進行消毒滅菌。按照一般衛生要求,房間燈具安裝高度不大于2.7m。
六、醫院的電氣安全及電力系統保護方式
醫院電氣安全是醫院電氣設計的一個重要環節。醫院是病人診斷、治療和生活的場所,院中有些人反應遲鈍,行動不便甚至失去知覺,正在手術中的病人失去皮膚的阻抗更容易受電擊傷害。為此對醫院的不間斷供電、防電擊、防電氣火災等電氣安全提出了更高的要求。
醫院涉及到的電力系統的保護方式有接地保護TN-S系統、局部中性點不接地系統—IT系統、醫用局部等電位(接地電位小于10mV)、建筑物總等電位及衛生間局部等電位聯接、漏電保護。
一般場所的移動式設備均應采用漏電斷路器進行保護。治療室、功能檢查室、手術室、搶救室、心血管造影室DSA、衛生間、浴室均設置了局部等電位聯結。中心手術室配電系統為保證病人的安全應采用IT系統。
電氣設備對病人的影響,即電擊。電擊包括宏電擊和微電擊。防止宏電擊可以采用接地線及漏電保護器來完成;而引起微電擊的主要因素是電子儀器的泄露電流及病人所處的環境非等電位。因此,減少泄漏電流及局部等電位聯接,是在保證電子儀器CF型絕緣的條件下的克服微點擊的重要手段。
醫院有越來越多的先進儀器和設備,而且這些設備多數為敏感電子設備,而雷電對敏感電子設備的危害,可通過設置SPD加以保護。對于有大電流接地的醫療設備的接地,應避免接地線過長,宜采用就地接地,因采用局部等電位聯接,周圍的病人也是相對安全的。
七、結束語
隨著我國國力的增強,醫療衛生事業將在一定時期內得到長足的發展。醫院的功能將會越來越復雜。醫療場所的供電時非常復雜的,配電系統是否可靠、安全,直接影響著病員及醫務人員的生命安全,在重要的醫療場所,比如手術室,重癥監護室,心臟監護病房等,應該采用IT系統。大型的放射設備應采用專用變壓器、專用回路供電。以上只是醫療建筑電氣設計中一部分設計要點,不同的工程、不同的場所,會不斷提出新的問題,設計人員應高度重視醫療建筑的電氣設計,為業主提供既安全又可靠,同時又具有較高性價比的配電方案。
參考文獻:
1、《工業與民用配電設計手冊》第三版
2、《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008
3、《照明設計標準》GB 50034-2004
4、《建筑物防雷設計規范》GB 50057-94
5、《綜合醫院建筑設計規范》JGJ49-88
6、《醫院潔凈手術部建筑設計規范》GB50333-2002
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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