醫(yī)療建筑電氣工程設計管理的重要性分析

周 鑫

（銅陵市立醫(yī)院，安徽銅陵 244000）

0.引言

醫(yī)院電氣工程設計管理涉及人們生命安全，同時醫(yī)療建筑中的電氣設備類型種類較多，對于電氣設計要求各不相同，需要投入大量精力采集相關(guān)設備資料，為此需要注重醫(yī)院電氣設計，優(yōu)化醫(yī)院相關(guān)供配電系統(tǒng)設計，針對醫(yī)療場所做好各項安全防護措施，通過針對醫(yī)療建筑實施合理的電氣工程設計，保障醫(yī)院電氣系統(tǒng)的安全運行。

1.醫(yī)療建筑電氣工程設計管理的重要性

醫(yī)療建筑是為人們健康和身體服務的機構(gòu)，隨著社會發(fā)展，醫(yī)院相繼引入各種先進電氣設備，人們對于醫(yī)院電氣安全設計重視程度不斷提高，為更好地保障醫(yī)護人員和患者安全，需要針對醫(yī)院中的電氣工程實施合理設計，保障供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。對醫(yī)院建設發(fā)展和管理具有重要意義。電氣工程較為復雜，為此需要進行全過程和全方位管理，保障各項資源的合理配置，提升建筑電氣工程質(zhì)量。醫(yī)療建筑中的電氣工程會對整個建筑工程投資、建設質(zhì)量和建設工期產(chǎn)生直接影響，同時需要關(guān)注電氣線路火災隱患、漏電現(xiàn)象、聯(lián)動控制系統(tǒng)和火災自動報警功能完善性，保障各個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。醫(yī)療建筑工程功能復雜，涉及多種專業(yè)系統(tǒng)，設置有各種系統(tǒng)設備，配置多種醫(yī)療專業(yè)設備。通過針對醫(yī)療建筑相關(guān)電氣工程實施科學設計，能夠更好地保障電氣工程的穩(wěn)定實施，支持建筑工程弱電系統(tǒng)和強電系統(tǒng)的有序操作，提升建筑電氣工程的應用合理性與科學性[1]。

2.醫(yī)療建筑電氣工程設計

2.1 醫(yī)院場所分類

醫(yī)療場所主要是針對患者實施治療、診斷、護理、監(jiān)測的空間場所。醫(yī)療場所因為涉及患者自身生命安全，為此需要做好安全防護工作。醫(yī)療場所根據(jù)所用接觸部件相關(guān)接觸部位和場所可以進一步分成0、1、2三種類型，其中0類場所屬于不應用接觸元件醫(yī)療空間，1類場合是接觸部件和軀體外部接觸以及除2類場所規(guī)定之外接觸元件入侵軀體任意部位。2類空間場所屬于接觸部件應用到危及生命的關(guān)鍵醫(yī)療場所，如手術(shù)室和心內(nèi)診療室等。醫(yī)療場所除了根據(jù)和人體接觸程度進行劃分之外，還可以根據(jù)斷電不同危險程度以及間斷供電允許時間進行分級、分類。設計人員更為關(guān)注各個醫(yī)療場所相關(guān)允許自動恢復供電時間[2]。

2.2 負荷等級和負荷容量

此次以某個住院綜合樓為例進行分析，工程建筑面積總和是83237m2，布局包括動力中心、地下車庫、檢驗科、病理科、手術(shù)部、住院部、設備機房、中心供應室等。項目建設標準根據(jù)三級甲等的綜合醫(yī)院標準進行建設施工，建筑抗震防烈度等級是7度。

醫(yī)療建筑相關(guān)電氣設計規(guī)范JGJ312-2013等針對負荷等級進行明確規(guī)定，為此可以按照相關(guān)規(guī)范標準進行負荷等級劃分。負荷容量方面建筑工程設計電氣措施相關(guān)規(guī)定提出大型綜合醫(yī)院對應供電指標通常是每平方米80W，變壓器容量指標每平方米100VA。綜上所述，醫(yī)院內(nèi)變壓器設置容量是8000kVA。針對住院綜合樓相關(guān)高低壓變配電室配置4個SCB13級干式電力變壓器，設置四個容量為2000kVA變壓器[3]。

2.3 供電電源

此次工程中市政高壓包括兩路10kV電源進線，高壓電源選擇同時受電模式，兩種電源互為備用裝置。各路高壓電源可以保障一級用電、二級用電以及特級用電。綜合考慮醫(yī)院供電穩(wěn)定性和醫(yī)療建筑獨特性，此次項目工程中設施3個500kW容量的自動化應急柴油發(fā)電機，充當應急電源。并于柴油發(fā)電機房中設置1m2儲油間，且預埋直通戶外的輸油管道，以能夠達到戶外供油的儲油罐。針對消防照明的自帶蓄電池，相關(guān)供電時間需要保持在90min以上，弱電系統(tǒng)和醫(yī)院手術(shù)區(qū)等特殊場所內(nèi)的用電設備，可以安裝相應UPS持續(xù)電源，按照相關(guān)規(guī)范要求，對應持續(xù)電源整體供電時間超出15min[4]。

2.4 接地保護

醫(yī)療建筑中的電氣工程設計需要注重醫(yī)院手術(shù)室內(nèi)接地保護，醫(yī)院手術(shù)室為避免病人在手術(shù)過程中遇到電擊問題，應該應用等電位輔助銜接方式處理。針對胸腔手術(shù)室可以應用等電位防微電擊的電位接地模式處理。手術(shù)室內(nèi)金屬物件對應電位差需要控制在10mV左右。手術(shù)室內(nèi)各種等電位輔助銜接主要通過等電位連接板，針對手術(shù)室內(nèi)水管、空調(diào)裝置外殼、手術(shù)室PE線、氧氣管、暖氣立管、手術(shù)床、壓縮空氣管、患者可能接觸的各種金屬部件以及建筑梁板主筋相關(guān)金屬元件可以通過熱鍍鋅扁鋼進行連接。

至于胸腔手術(shù)室，因為相關(guān)電氣醫(yī)療機械設備直接和人體中的心臟接觸，因此設置等電位連接，發(fā)揮出防微電擊功能，通過總等電位獨立引入，和TN系統(tǒng)內(nèi)PE線有效隔離。胸腔手術(shù)中所用各種電氣設備通過隔離變壓器進行電力供應，同時IT系統(tǒng)，PE線連接隔離變壓器對應外殼部分和隔離層，醫(yī)療裝置中的金屬外殼合理設置接地保護。在手術(shù)階段相關(guān)工作人員操作、活動范圍可以直接通過絕緣墊和PE線相關(guān)銜接地面與所用設備之間進行有效的絕緣隔離。并針對絕緣層中的手術(shù)工具臺、手術(shù)床相關(guān)金屬部件進行全面的接地保護連接。

2.5 電位聯(lián)結(jié)

在1類和2類醫(yī)療場合中，需要合理設置等電位輔助聯(lián)結(jié)導體，同時和患者區(qū)域連接，連接到特定等電位聯(lián)結(jié)母線中，針對保護導體、導電地板網(wǎng)格、抗電磁干擾屏蔽裝置、隔離變壓器對應屏蔽金屬層以及外部可導電區(qū)域?qū)嵤┯行У牡入娢宦?lián)結(jié)。針對2類醫(yī)療空間，相關(guān)電源插座對應保護導體端子、任意外部可導電部分、設備固定保護導體端子和等電位相關(guān)聯(lián)結(jié)母線間導體電阻需要控制在0.2Ω以下。等電位對應聯(lián)結(jié)母線需要盡量設置在醫(yī)療場所周圍和醫(yī)療場所當中。在各個配電盤當中以及配電盤周圍附加設置等電位母線，同時對等電位導體進行輔助連接，保護母線和接地導體之間的順暢銜接，相關(guān)連接部位需要保障接頭清晰可見，方便后期進行單獨安裝拆卸。搶救室和手術(shù)室應該聯(lián)系實際需求設置防靜電措施。

2.6 機房設置

考慮工程中的相關(guān)設備用電負荷主要分布于住院綜合樓，因此需要在住院綜合樓的地下一層設置變電所，具體施工設置原則為接近或深入負荷中心，對應醫(yī)療規(guī)范具體規(guī)定如下：禁止和電子信息機房、發(fā)電機組吊裝、病房等區(qū)域緊貼設置。為方便后續(xù)對發(fā)電機組進行吊裝施工，在地下一層接近外墻部位設置機房，同時預留相應的設備吊裝口。相關(guān)設置原則是方便排煙、通風、設備管線進出，其中一面接近外墻非主入口和背風側(cè)，接近變電室。有線電信機房和電視機房分布于綜合樓的地下一層。綜合樓中的一層中和戶外直接連通的房間中安裝消防控制設備，同時補充明確的指示標志。

2.7 設備用電計量

此次工程中針對進線部位安裝高壓計量柜負責對輸電線路荷載進行準確計量。高壓計量柜中同時設置計量表，并根據(jù)當?shù)毓╇姍C構(gòu)相關(guān)規(guī)范要求實施合理設置。低壓出線部位安裝低壓計量表等裝置，相關(guān)計量表能夠?qū)€路運行電流、電壓進行準確測量和顯示，反饋無功功率、有功功率以及功率因數(shù)等信息，這種多功能監(jiān)測儀表同樣能夠計量無功電度和有功電度。按照相關(guān)標準規(guī)范要求，醫(yī)院中的計量工作可以進行分科室和分區(qū)計量，為此在設計過程中，配電末端計量工作需要根據(jù)正常照明、應急照明、醫(yī)療設備和空調(diào)等4種設備類型實施計量操作。

2.8 大型醫(yī)療設備供電

針對CT、MRI、DSA等放射科電源，考慮檢驗科以及其他各個部門中的醫(yī)療設備電源，針對低壓配電所設置雙回路放射供電電源。其中需要注意MRI冷水機組相關(guān)電源部位的供電異常問題，MRI實際運行階段需要借助冷水機組實施冷卻操作。假如產(chǎn)生突然斷電的問題，容易直接損傷MRI機，為提升MRI冷水機組的供電可靠性和穩(wěn)定性，可以在水冷機組內(nèi)接入應急電源，以備用發(fā)電機組充當?shù)谌娫?，從而保障冷水機組于市政斷電后能夠?qū)崿F(xiàn)安全退出。

2.9 電氣節(jié)能

醫(yī)療建筑涉及多種醫(yī)療設備、功能多樣，空調(diào)運行中消耗大量負荷，相關(guān)電力能耗在總能耗中所占比例超出60%，也是醫(yī)院內(nèi)的主要能耗來源。在綠色醫(yī)院和智慧醫(yī)院理念下，需要注重醫(yī)院綠色設計。為避免線路長度過長所形成的損耗，需要在負荷中心設置變電室，為滿足國家配電變壓器選型設置標準，可以設置SCB13干式電力變壓器。為減少空載損耗，可以針對低壓側(cè)實施無功補償。水泵風機兩個設備應該滿足能效定值和相關(guān)能源效率要求。照明是促進遠程控制和實時控制融合的目的，為此可以應用分布式、集散式以及集中式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)實施控制。應用LED燈具以及三基色熒光燈，合理設計綠色照明。公共區(qū)域和房間照度標準和功率密度滿足照明設計規(guī)范要求。針對那些電源要求較高和諧波較大醫(yī)療設備，可以選擇通過有源濾波器實施濾波處理，凈化電源，保障電源安全穩(wěn)定運行。安裝能耗管理設備，針對照明、空調(diào)冷熱源以及輸配電系統(tǒng)等各個環(huán)節(jié)能耗實施準確計量。

3.醫(yī)療建筑電氣工程設計管理措施

3.1 明確電氣設計委托書具體要求

在設計階段需要明確委托書相關(guān)電氣要求，委托書設計涵蓋電氣要求部分，假如設計委托書內(nèi)未能對工程相關(guān)電氣要求進行明確描述，則會導致施工圖設計出現(xiàn)遺漏和缺陷。在設計委托書中需要進一步明確施工圖設計中的電氣功能、要求，涵蓋各種基礎技術(shù)指標、建設部位電源分布位置、核心設備狀況等，涵蓋各個關(guān)聯(lián)專業(yè)和建筑電氣連接條件、連接要求以及設備應用性質(zhì)，涵蓋工作時間和工作機制，明確供配電相關(guān)設計等級和設備用電系數(shù)，方便后續(xù)計算。在設計委托書中還需要明確標注對保障設備系統(tǒng)產(chǎn)生直接影響的各種基礎參數(shù)，針對可燃氣體報警裝置，若是不告知氣體元素名稱，無法進一步了解相關(guān)比重、特性，不能選擇適合探測裝置，也無法準確判斷探測器的安裝高度，由此能夠看出委托書明細要求會對電氣工程設計質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，電氣負責人需要積極參與委托書的設計工作當中[5]。

3.2 把控圖紙審核關(guān)卡

醫(yī)療建筑電氣工程相關(guān)設計單位在及時提交設計圖紙后，電氣管理部門負責人需要對各項電氣指標進行全面審核，涵蓋弱電電路布線、強電電路分布、設備分布以及電氣設計指標等。第一環(huán)節(jié)審圖工作需要立足于方案、整體性原則，在結(jié)束首次審圖后，在第二環(huán)節(jié)的審圖工作中為正式開工和技術(shù)交底做好基礎準備，相關(guān)設計單位綜合整理相對完善的圖紙說明，其間電氣審圖涵蓋管線走向布局可行性、合理性、設備位置合理性、施工圖大樣、施工圖說明、施工做法、配管線合理性以及設備規(guī)格型號清晰度等。

3.3 注重圖紙會審和技術(shù)交底

設計圖紙是醫(yī)療建筑中電氣工程施工的重要參考依據(jù)，為此需要相關(guān)電氣工程師對施工設計圖紙進行深入了解掌握，除了單純的按圖施工之外，還需要進一步明確施工圖紙中各種缺陷不足，提出有效解決意見，合理設計施工方案，做好技術(shù)交底，在實施技術(shù)交底中還需要重點關(guān)注下列問題。首先是掌握施工圖設計意圖，準備電氣圖紙會審，避免走過場，仔細審圖，滿足實際施工要求，將設計圖紙審核重點放到技術(shù)質(zhì)量標準、相關(guān)法律法規(guī)、新設備、新技術(shù)當中。深入解析施工難點和施工重點，編制針對性施工方案，做好基礎施工準備。從施工進度和施工質(zhì)量等層面對電氣工程設計圖紙可行性、操作便利性和經(jīng)濟性進行全面審核。同時向設計單位和業(yè)主積極推薦各種新型工藝技術(shù)，提出有效建議，促進設計優(yōu)化，提升醫(yī)療建筑電氣工程質(zhì)量。

4.結(jié)語

在現(xiàn)代化背景下，隨著人們生活質(zhì)量的提升，進一步加快了人口老齡化速度，人們對于醫(yī)療資源需求相繼擴大，社會中各個城市開始加快構(gòu)建新型綜合醫(yī)院，各種新型醫(yī)療設備和醫(yī)療技術(shù)應用對電氣設計提出全新要求。醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)關(guān)系到人們的生命安全，為此需要注重醫(yī)院的電氣設計工作，形成可靠、安全的電氣設計，如此才能保障醫(yī)院的安全穩(wěn)定運行。