2017-03-08 14:40:55

浅析医院病房综合楼电气设计 -----河北医科大学第三医院病房综合楼

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摘要:本文通过工程设计实践,对医院建筑电气设计作简要综述。
关键词:医院 供配电 照明 接地安全 护理呼应信号系统
医院建筑工程的特殊性和重要性不言而喻,随着国家综合实力的不断提升,人民生活水平的逐步提高,老百姓对医院的软硬件需求在逐步提升,同时其设备正常运行关乎人民的生命安全,故医院建筑的电气设计具有一定的特殊性。现就笔者参与设计的河北医科大学第三医院病房综合楼工程,对医院建筑电气设计作简要综述,供同行参考并希批评指正。
一、         工程概况
工程总建筑面积为21888㎡,地上14层、地下1层,在4.2米和46米处设有设备夹层,地下一层为设备用房及淋浴房间;首层为医技用房、血库、信息中心机房;二层至十二层为病房;十三、十四层为手术室、手术附属用房、换衣及淋浴室用房。建筑主体结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构。
二、         供配电系统
1、电源负荷等级
本建筑为一类高层建筑,按一级负荷供电。建筑内的重要手术室、重症监护等涉及生命安全的设备及照明用电按一级负荷中特别重要负荷供电。
建筑内一般手术室、术中CT室、设备及照明用电,火灾应急照明及疏散指示标志、走道照明、防烟及排烟设备、自动灭火系统、电动的防火卷帘门、消防电梯等用电按一级负荷供电。
一般手术室内空调系统用电、客梯用电、地下一层照明用电、排污泵、生活水泵等设备用电按二级负荷供电。
其他设备按三级负荷供电。
2、供电电源及电压
供电电源由电力部门提供两路10KV电源,当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。进线采用电缆直埋地引至变配电室内。变配电室设在地下一层。
建筑物内部采用380V/220V三相四线+PE线供电。
建筑内消防报警控制系统、弱电系统、保安监控系统、计算机房设备、疏散指示灯、应急照明灯、手术室照明灯具均自带UPS电源。手术室由插座供电的用电设备均由单独的医用隔离变压器供电。(手术室配电柜内UPS电源连续供电时间不小于180分钟)。
3、低压配电系统
本建筑配电电压为220V/380V,配电系统接地型式采用TN-S系统。血库、信息中心机房、给排水泵房、制冷机房、电梯机房、手术室用电术中CT设备、屋顶空调机房等设备用电均采用放射式供电。其它设备采用树干式分层(或按防火分区)供电。
本建筑内一级负荷用电设备均选用专用双回路电源供电,二级负荷采用双回路电源供电,双回路供电回路在最末一级配电箱处互投(互投方式采用自投自复方式)。
4、设备的控制与保护
对于负荷容量大于18KW以上的电机均选用软启动器启动,有特殊要求的水泵采用变频调速,其他动力设备采用KB0数字化系列控制与保护开关电气控制与保护。低压配电线路均选用断路器作短路及过载保护。
对于消防用电设备及手术室用电设备的线路,在过负荷时只发出报警信号而不作用于切断电源。KBO开关电器选用消防型,断路器选用单磁型。
每个手术室设置独立的电源控制箱,并设置漏电检测装置。
在发生火灾时由消防报警联动设备发出信号强行切断非消防用电设备电源,对于放射式供电回路在变配电室切非。对树干式分层供电设备,在各层电气竖井内切非。对疏散通道及疏散楼梯间内照明灯具设火灾时强启功能,自带蓄电池的应急照明灯具采用断电后自启动方式利用灯具内蓄电池自行供电。
5、值得特别提出的是,经和医院方反复探讨,因本医院为河北省重点医院,病患流量较大,病房配线以每个病房单独一根6mm2线为宜。 并根据甲方要求每间病房预留DR设备专用插座。
三、照明系统设计:
照明设计初期院方特别强调,照明设计对医院运行管理极其重要,它一方面要保证医护人员的工作需要,还要考虑到病人对照度的需求,较为合理的照明设计会影响病人的情绪继而关系到病人的健康。因而适宜的光源、合理的布局及控制都很重要;并所选用的荧光灯具均选用电子镇流器,功率因数大于0.9及以上的T8型高效节能荧光灯具,以提高线路电压水平,提高照明质量。
病房为一床一灯。同时病房、病房走道、手术走道均采用防眩光磨砂玻璃灯具,以防眩光影响。
治疗室、处置室、手术室、血库设置紫外线杀菌灯,一般为15㎡设置一盏,也可参照下表选择。

手术室内一般照明灯具选用漫反射型洁净灯具,手术室及术中CT机房门口处设置红色工作标志灯。手术室内手术照明用电由UPS电源供电,供电时间不少于180分钟。
病房及走道夜灯由层应急照明配电箱配电,护士站统一控制。
医生办公设置观片灯。
走道均采用双电源供电,部分强启,电梯前室消防全部强启,并部分自带蓄电池。
四、接地安全:
医院的医疗场所和与其关联的场所内不允许采用TN-C接地系统,因为这种系统正常工作时的PEN线上要流过不平衡电流或单相负荷电流,此电流在PEN线上会产生电压降,从而使医疗电气设备外壳也带对地电压。此外,TN-C系统还会给医疗电气设备带来电磁干扰,采用TN-S可避免这些问题。
手术室局部范围内采用IT系统。一般电击情况下,带电导体与人体皮肤接触,仅有很少部分通过心脏,所以通过人体总电流不超过30μA,就不会因发生心室纤颤而导致死亡。如果电流直接全部通过心脏,电流超过50μA就有心室纤颤的危险而导致死亡。IEC标准规定:医疗设备允许通过患者心脏的漏电电流正常状态为10μA以下,单一故障状态为50μA以下,相应地手术室内电位正常时为10mV,单一故障状态为50mV。所以对特殊的医疗设备不宜采用漏电电流动作保护,而应采取防止微电击的保护措施。
  根据规范,在电流突然中断后,在有可能导致重大医疗危险的场所,应采用电力系统不接地(IT系统)的供电方式。该供电方式应设一台专用隔离变压器,在隔离变压器的次级引出IT系统的电源,以防止产生接地故障电流。将IT系统引入手术室、急救室,在房间内设一配电箱,箱内设一套漏电检测装置(绝缘监视装置),当单相接地故障时(一般当系统绝缘水平低于0.5MΩ时)发出故障报警。由于发生单相接地故障时,故障电流仅为医疗场所内一小段线路的微量对地电容、电流,引起该场所内不同部分的电位差很小。可在确保病人安全的前提下不切断电源,继续进行手术。
为防止微电击应采取等电位接地方式,并使用Ⅱ类电气设备(即采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备)。防微电击等电位联结,应包括室内给水管,金属窗框,病床的金属框架及患者可能在2.5m内直接或间接触及到的各部分金属部件。用于上述部件进行等电位联结的保护线阻值,应使上述金属导体相互间的电位差小于10mV。可在房间墙上设置等电位联结箱,箱内的等电位联结板与等电位联结干线相连接。IT系统内的局部等电位联结不应与TN系统的PE线有任何通路联结,具体可采用如下方法:在结构板上做绝缘层,然后在上面做细石混凝土垫层,内按100m×100m铺设Φ4钢筋钢形成均压网,均压网对角线两处用Φ12镀锌圆钢,在距地30cm作转接盒,再用BVR-25的铜导线接到局部等电位联结端子板,均压网垫层内不应敷设TN系统的任何金属管线。
九、护理呼应信号系统
系统设有系统服务器(服务器自带UPS)、电话主机、警报显示屏(带各房间病床号及病人病例)、显示屏、门灯控制盒、紧急按钮及对讲分机组成。系统服务器、电话主机均设置在护士站工作台,警报显示屏设置在护士站工作台或就近墙面,以方便查看。LED显示屏设置在护士站附近,便于医护人员及时发现情况,数量可依据甲方情况,适当在走廊内增设。门灯控制盒在病房门正上方0.1米安装。在病房卫生间内设有紧急按钮装置,按钮具有防水功能。各病房对讲分机均安装在床头设备带内。
护理呼应信号系统的设备功能要求:1)随时接受患者呼叫,准确显示呼叫患者床位号或房间号;2)患者呼叫时,护士站应有明显的声、光提示,病房门口应有光提示,走廊设提示显示屏;2)患者呼叫时,护士站应有明显的声、光提示,病房门口应有光提示,走廊设提示显示屏;3)允许多路同时呼叫,对呼叫者逐一记忆、显示,检索可查;4)特护患者有优先呼叫权;5)病房浴室、卫生间或公共卫生间的厕位的呼叫,应有紧急呼叫提示;6)医护人员未作临床处置的患者呼叫,其提示信号应持续保留;7)医护人员与患者双向通话功能的功能,可限定最长通话时间、对通话内容录音、回放;8)具有护理信息自动记录及故障自检功能。
十、小结
以上是针对实际工程做出的医院设计简要概述,望同行提出宝贵意见,使医院电气设计更加合理,更加安全。
 
参考文献
[1]   王厚余.医院电气设计的安全性[J].建筑电气,1993,(4).
[2]   许兰香。浅谈医院电气设计中的接地系统--《江西电力职业技术学院学报》2003年02期