医院建筑中电气设计实例浅析

[摘 要]笔者结合灵宝市某人民医院建筑实例，从供电电源、电力设计、电气照明、防雷与接地、节能优化五个方面阐述了医院电气设计的要点，以其更好的满足医院当前及长期规划发展的需要。

[关键词]医院 供电电源 电力设计 电气照明 防雷与接地 节能优化

中图分类号：R197.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0336-02

一、工程概况：

本工程灵宝市某人民医院建设项目，位于河南省灵宝市，项目总建筑面积为126157.7平方米（地上95738.3，地下30419.4），建筑层数为：地上十七层，地下二层，建筑高度70.3米。1000床.日门诊量2500人次/日。

二、设计原则

依据国家有关规范为医院提供安全、有效、可靠的变配电系统设计，同时实施节能控制，合理利用电能资源，选择优质产品和材料，提高配电系统的性能。因此，设计中遵照以下原则：

* 安全，包括人员安全及设备安全。

* 经济耐用

* 操作简单，保养容易。

* 可靠性佳

* 足够的容量及扩充能力

* 适合本地环境状况

* 设备一致化及标准化

三、供电

1.负荷状况

电气负荷按其性质分为；一级负荷，二级负荷，三级负荷。其中一级负荷包括：监护病房、分娩室、婴儿室、手术室、病理切片分析、介入治疗用CT及X光机、NICU等维生负载、重症呼吸道感染区的通风、火灾报警及联动控制设备、配变电室、保安监控系统、消防电梯、正压送风系统、防排烟系统，自喷泵、消火栓泵、地下室消防潜水泵、应急照明、生活水泵房、医用应急用电、公共照明系统、净化空调及中心供应系统、急诊、血透、信息机房等约3036Kw。二级负荷包括：电子显微镜、客梯、病床梯、压缩泵房、真空吸引、病房照明等，约5739Kw。三级负荷包括：空调系统、室外照明、立面照明等，约3593Kw。

2.供电电源：

（1）主供电源

本工程拟引入高压10KV双路，作为主供电源且互为备用，采用电缆线路进线埋地引至地下二层变配电室。

（2）备用电源

本设计考虑到医疗综合大楼的需要，设两台柴油发电机，作为事故备用电源。应急发电机组选用2台750KW连续输出的发电机，其总容量原则以本建筑设备容量为依据，且发电机的总容量，原则上要大于维持生命负荷及必要性负荷之和。同时发电机的总容量应按发生火灾时消防负荷计算容量与非消防状态下必须保证正常运行的用电设备计算容量作以比较，应按其中较大的负荷容量确定柴油发电机组容量。柴油发电机的供电电压为0.4kV。而在无火警状况下，且柴油发电机组的输出功率有余裕的情况下，才可以手动方式将非必要性负荷投入发电机电源。

（3）UPS不间断电源

对于信息机房、手术室、ICU、EICU等特殊用电场所，自行单独设置UPS不间断电源。

UPS不间断电源系统，设置范围：

a.当用电负荷不允许中断供电时（如用于实时工作性计算机的电子数据处理装置）。

b.当用电负荷允许中断供电时间要求在1.5s以内时。

c.重要场所的应急备用电源。

d.UPS电源设置额定放电时间按30min设计。

3.配变电系统

（1）配变电所

配变电所设于地下二层。低压配电屏与变压器采用成列排列集中布置方式，每两组低压配电总盘之间设有连接断路器，提高低压回路供电可靠度。变压器带IP2X级保护罩，冷却方式采用强制风冷式。应有过载30%以上的连续运载能力。

（2）电气主接线

10 kV高压系统为两路10kV电源进线。采用高压开关柜进行控制操作；0.4/0.23kV 低压侧采用单母线分段接线，四段母线两两互投。四台变压器分列运行。空调系统单独设置两台变压器，单母线分段接线，母线互投；当互投的两台变压器中有一台故障或检修时，另一台变压器（强迫风冷运行）能负担其本组的两段母线上的全部重要负荷。

（3）计量

高压计量在变配电所处。根据供电部门要求分别设高压总表，低压分表。

（4）无功功率补偿

本医疗综合大楼各段母线上分别装设静电电容器，其总补偿容量为3200kvar。全部无功功率补偿后，10kV侧的功率因数可达到0.92。

四、电力设计

1.配电系统

低压配电系统主要采用放射式和树干式相结合的方式配电，个别部分采用链接方式配电；消防用电设备、应急照明及特殊要求的医疗用电设备均采用两路供电。两路电源在负荷末段互投；每个科室单独设置电能计量表计（用于内部核算）。

2.配电线路

负荷电流大的回路（工作照明）采用密集型插接式母线槽供电。一级负荷的（消防系统）配电回路选用WDZN型低烟无卤铜芯耐火电力电缆供电，二、三级负荷的配电回路选用WDZ型低烟无卤铜芯电力电缆供电。分支干线由强电竖井的各层配电间引出，沿封闭式阻燃桥架在吊顶内水平敷设。

3.配电设备及布置

在每层的配电井内，设有楼层照明配电总箱、应急用切换箱、动力配电箱、双电源切换配电箱、母线槽和插接式分线箱、封闭式阻燃桥架及管线等；生活水泵房就地设有电气控制柜。生活水泵采用变频启动方式。

4.消防专用设备供电

排烟风机、加压送风机等由消防联动系统自控。消防专用设备的过载保护只报警，不跳闸。排风兼排烟风机，进风兼补风风机平时由PLC可编程控制器系统控制。当用于消防时，设备的过载保护只报警，不跳闸。

五、电气照明：

医院的电气照明，应按照《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）中规定的照度标准值和照明功率密度进行照明负荷计算。诊室、检查室和病房等场所宜采用高显色光源，如三基色荧光灯等（精神病房不宜选用荧光灯）。诊室、检查室光源色温宜在3300～5300之间，病房光源色温宜

六、防雷与接地

本工程为二类防雷建筑物。屋顶设置避雷带作接闪器来防止直击雷。高出屋面的金属装饰物可兼作接闪器。将外墙上的金属栏杆、门窗等较大金属物体与防雷装置连接。利用柱内主钢筋作防雷引下线，利用建筑物基础主钢筋网作自然接地体。本楼采用联合接地系统，接地电阻不大于1欧姆。

根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》关于雷电电磁脉冲防护的规定，本工程设置了三级防雷电电磁脉冲的浪涌保护器；在配电室低压母线上安装一级电涌保护器（避雷器），二级配电箱内安装二级电涌保护器。末端配电箱及弱电机房安装三级电涌保护器。屋顶室外风机、照明配电箱安装二级电涌保护器。二级电涌保护器Imax=40KA。三级电涌保护器Imax=15KA。

静电防护：需要防静电、电磁干扰的设备机房、医疗房间的铝合金墙、PVC防静电地板需要采用局部等电位联结。

七、节能优化设计：

1、总变电所位置及电井的设置

总变配电所设置在整个建筑物中心点，即Ⅰ区地下室，并且贴临核心筒。

2、节能产品应用

荧光灯均采用三基色细管型加电子镇流器；

生活水泵及空调水泵采用变频控制；

3、谐波抑制及电容补偿本工程拟设置主动式滤波器减少电网污染，改善用电品质，降低设备故障率。

4、新能源应用

院区夜间照明和路灯拟采用太阳能供电，清洁环保。

八、结束语

随着人们的消费水平的提高及对自身健康认识的增强，我国的医疗卫生事业将在一定时期得到长足的发展，作为我们医疗工作设计人员，要不断的学习了解最新的医疗设备的配电要求，学习国内外的新规范，结合设备情况更好的确定配电系统，并在设计中更多的体现“绿色节能”的设计理念，为我国建设资源节约型社会，走可持续发展道路做出自己的贡献。

参考文献

[1] 中国建筑设计研究院.医院建筑电气设计：中国建筑工业出版社. 2011.

[2] 邴树奎.照明设计手册.北京：中国电力出版社.2006.