摘要：结合唐山某三级甲等医院电气设计实例，详细介绍了医疗建筑电气的设计内容及特点。
关键词：配电系统；电气安全；电气节能；人防电气
一、工程简介
唐山某医院迁建工程为整体新建的医院。总建筑面积148900m²，其中地下建筑面积为45000m²，地上建筑面积103900m²；包括医疗综合楼，高压氧仓、洗衣房，垃圾站、太平间、污水处理站，液氧站等；设计停车位1220个，设置1200张床位；功能包含急诊部、门诊部、住院部、医技部、体检部、保障系统、行政管理、院内生活，职工宿舍、科研用房及教学用房。
医疗综合楼：三级综合医院，建筑面积120400 m²，其中地下建筑面积为43000m²，地上建筑面积102400m²，建筑高度74.55m，属一类高层民用建筑。地下二层，地上十八层；耐火等级一级；建筑抗震设防乙类，抗震设防裂度7度；
高压氧舱、洗衣房：建筑面积760 m²，建筑高度5.25m，地上一层，建筑耐火等级：二级，抗震设防烈度为7度，屋面防水等级I级，钢筋混凝土框架结构。
污水站、太平间、垃圾站，建筑面积670m²，建筑高度5.25m，地上一层，建筑耐火等级：二级，抗震设防烈度为7度，屋面防水等级I级，钢筋混凝土框架结构。
液氧站：建筑面积70 m²，建筑高度5.25m，地上一层，建筑耐火等级：二级，抗震设防烈度为7度，屋面防水等级I级，钢筋混凝土框架结构。
二、电源设置
1.市政电源：由市政引入两路10KV电源作为一级负荷双重电源的保证。本地区10kV系统为中性点不接地系统。
2.自备电源：
2.1备用电源：为加强一级负荷中特别重要负荷及保障负荷的供电可靠性，本建筑物地下一层设一台1000kW柴油发电机组作为备用电源，当两路市政电源均断电时，15s内柴油发电机投入。
2.2应急电源：对停电要求小于0.5S的一级负荷重特别重要负荷采用UPS不间断电源设备供电，UPS作为柴发启动前的过渡电源，应急供电时间按15分钟设计（手术部及门诊手术按30分钟设计）。
三、变配电系统
1.负荷分级：
一级负荷中特别重要的负荷：急诊抢救室、重症监护室、血液透析室、手术室、术前准备室、术后复苏室、麻醉室、心血管造影检查室等场所中涉及患者生命安全的设备及其照明用电；大型生化仪器、重症呼吸道感染区的通风系统。
一级负荷：急诊抢救室、重症监护室、血液透析室、手术室、术前准备室、术后复苏室、麻醉室、心血管造影检查室等场所中的除一级负荷中特别重要负荷的其它用电设备；急诊诊室、急诊观察室及处置室、内镜检查室、影像科、放射治疗室等场所的诊疗设备及照明用电；高压氧舱、血库、培养箱、恒温箱；病理科的取材室、制片室、镜检查的用电设备；计算机网络系统用电；走道照明用电、变电所的照明用电；百级洁净度手术室空调系统用电、空压机、真空泵、机械停车设备；火灾报警及联动控制设备、消防泵、排烟风机、加压送风机、安防系统、应急照明，生活水泵、排污泵、电梯等。
二级负荷：电子显微镜、影像科诊断用电设备；百级手术室除外的其它手术室空调系统用电；中心供应室、贵重药品冷库、太平柜；采暖锅炉及换热站等用电负荷。
三级负荷：除一、二级负荷以外的其它负荷。
2.消防、保障负荷：
火灾报警及联动控制设备、消防泵、防排烟风机、应急照明等为消防负荷，安防系统、生活泵、真空泵、压缩机、急诊部、手术部、检验中心、病理科、血液透析室、呼吸道感染区通风系统、重症监护室、计算机网络系统等为重要保障负荷。
3.负荷汇总：
变压器计算负荷：有功功率：Pj=8208kW；无功功率：Qj=2245var（补偿后）；无功补偿：Qc=2700kvar视在功率：Sj=8510kVA。
四、变电所、发电机室
1.在医疗综合楼地下一层设10kV变配电所。面积约708m²，层高4.7m，下设2.2m高的电缆夹层。高低压电缆下进下出，在电缆夹层内沿电缆梯架敷设。变电所设置值班室。变配电所北侧靠外墙处设置柴油发电机房。柴油发电机房面积约160m2，内设一台额定容量1200kW柴油发电机组。配套设置1 m3日用油箱。发电机房采用自然进排风冷却方式。为了保证发电机24小时的额定用油量，在室外设置8m3埋地储油罐。变电所内10kV系统采用单母线分段接线方式，设母联开关；平时两段母线分列运行，当1路电源失电时，通过手/自操作联络开关，由另1路电源承担全部负荷。
2．10kV变配电所内设有6台干式变压器，2台1600KVA，4台2000KVA。两两一组。低压母线接线形式为单母线分段，中间设置联络开关。1、3段后接应急供电段，该段在市电全部失去时为一级负荷中特别重要负荷及保障负荷的电。5、6号变压器专供冷冻站负荷；1~4号变压器为其余全部用电负荷供电。
五、配电干线
低压配电采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电；对于一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。
消防负荷及一级负荷采用双电源供电并在末端互投。
2类医疗场所设专用配电箱，采用医疗IT系统供电。
医疗综合楼设有5个强电竖井，兼作配电小室；每层配电小室内设有照明、电力、空调总配电箱及应急照明配电干线，医疗功能的公共区域为一级非消防照明设置双电源切换电箱。
六、照明配电系统
照明种类分为正常照明和应急照明，应急照明包括疏散照明、安全照明和备用照明。照明方式分为一般照明和局部照明。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.光源：除有装修要求的场所外，照明光源以三基色荧光灯为主；MRI磁体间采用直流灯具；电缆夹层采用36V安全电压型灯具。
2.照明配电系统：采用放射式与树干式相结合的配电方式，走道照明、应急照明、疏散指示照明等采用双电源供电末端互投。
3.应急照明：
1）备用照明：重症监护室、急诊通道、化验室、药房、产房、血库、病理实验室、中央监控室、消防设备机房和重要弱电机房、配变电室的备用照明与正常照明合一，在正常照明电源故障停电时，仍可保持正常照明的照度。
2）疏散照明：在地下车库、走廊、楼梯间及其前室、电梯间及其前室、主要出入口等处设置疏散照明。
3）安全照明：2类场所中的手术室、抢救室安全照明的照度应为正常照明的照度值。
七、电气安全
为防止雷电入侵及操作过电压，于配电系统各关键部位、弱电系统集中控制装置、集中空调系统的中央控制设备等处的配电箱装设SPD。由室外引入建筑物的强弱电线路，在其入口处的配电箱、控制箱、前端箱等的引入处应装设SPD，并就近与进出建筑物的各种金属管道等进行等电位联结，并可靠接地。
2类医疗场所采用IT不接地系统。设置隔离变压器及绝缘监视装置。当发生第一次绝缘故障时，由绝缘监视装置发出报警信号，便于尽快排除故障。
为防电气火灾，设置电气火灾监控系统。在变电所低压柜内馈线回路及各层箱内设置电气火灾探测器监测点，监控主机设在消防控制室。
八、电气抗震
内径不小于60mm的电气配管；重力不小于150N/m的电缆梯架、电缆槽盒、母线槽。按<建筑机电工程抗震设计规范>>要求设置抗震设施。
九、电气节能
1、选用SCB13型低损耗节能干式变压器，结线组别为D，yn11。
2、本工程设置1个变电所，变电所深入负荷中心，供电距离不超过200米。缩短电源与主要负载的距离，减少了输电线路的电能损耗。
3、低压配电采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电；对于一般负荷采用树干式供电方式。
4、低压侧功率因数按补偿至0.95设计，装设低压电力电容器补偿无功功率，并且配套电抗器；设置有源滤波装置，消除谐波，提高了电能质量。
5、采用高效低耗节能光源与灯具，采用低能耗的电子镇流器。
6、公共空间采用智能照明控制系统，根据需求、时段及自然光环境设定场景模式，可就地或在中央监控室集中控制。
7、电梯采用VVVF拖动控制方式，集中布置的电梯具有群控功能。
8、采用智能配电监控管理系统。通过精确的电能计量与分析，用电波峰波谷调配，从而提高设备的利用效率，降低运行成本，此系统接入院区建筑设备能效监管系统，实现全院区能源的分析，监控和管理。
9、分层、分项设置智能计量仪表，上传信号到智能配电监控系统。
十、人防电气设计
本工程的人防区设在地下二层西侧，地下室人防工程按照平战结合设计。人防区分为5个单元，分别为人防救护站、两个二等人员掩蔽所、人防物资库以及战时固定电站。人防工程建筑面积为9455㎡。
配电系统：平时市电电源进线为380/220V低压供电，从变电所走电缆桥架引来。
战时负荷等级；一级负荷：基本通信设备、应急通信设备；战时应急照明；柴油电站配套的附属设备；主要医疗救护房间内的设备和照明；二级负荷：正常照明；重要风机、水泵；三种通风方式信号装置系统；洗消及医疗用的电加热淋浴器；电动密闭阀门，一般医疗救护、设备房间插座等用电设备。其它负荷为三级负荷。经计算战时一、二级负荷为266KW。
在地下二层人防内设置固定电站，内设2台160KW的人防柴油发电机组，作为战时人防内部电源。战时电源在两路市电被破坏的情况下，由人防工程固定电站内柴油发电机组提供。柴油发电机组机组自启动，自动投入系统向战时一、二级负荷供电，此时战时三级负荷应切除。
低压配电系统按平战结合搭建。用电负荷在满足平时用电要求外，按防护单元及负荷性质从固定电站引入战时内部电源，并在各防护单元内各战时一、二级负荷配电箱处投切。
在平战转换周期内，整个人防区供配电系统及配电箱满足人防战时使用需求，根据战时救护站建筑功能变化调整末端照明插座等医疗用电即可。非人防战时用用电设备切除电源。
十一、结语
国内医院的建设规模越来越大，建筑面积超过10万平方米的综合性医院比比皆是。医院电气设计需从细节出发把控全局，保障医院供配电系统的可靠和安全。
参考文献：
[1] 中华人民共和国建设部.JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范 附录A 民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级.中国建筑工业出版社 2008
[2] 中华人民共和国卫生和计划生育委员会.GB51039-2014 综合医院设计规范 8 电气.中国计划出版社 2014
[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ312-2013 医疗建筑电气设计规范 3医疗场所分类；4 供配电系统.中国建筑工业出版社 2013
[4]王厚余.关于设计规范中负荷分级规定编制情况的回顾[J].建筑电气，2006，25（6）：4-6.王厚余 中国航空工业规划设计研究院
[6]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 50333-2013 医院洁净手术部建筑技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.
[7]中华人民共和国公安部.GB 50016-2014 建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2014.
论文作者:韩敬贤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签：负荷论文; 人防论文; 系统论文; 战时论文; 电源论文; 医疗论文; 建筑论文; 《电力设备》2018年第11期论文;