【摘 要】医院是一个为病人服务的机构，医院电气设计由于功能与其他建筑不同而显示其特殊性。医院对不间断供电和对防电击的要求都很高，断电可能给患者带来生命危险，医疗电气设备发生漏电，也会危及人们的生命。因此医院对供电的安全性、可靠性要求更高。尤其是处于手术中或重症监护状态下的患者往往处于无行为能力状态,必须依靠某些医疗设备维持生命,任何有关医疗设备上的故障,将给患者带来生命危险,因而在电气上必须保证医疗设备电源系统的可靠性,在有些重要的医疗场所,既要保障在线路及设备发生故障时病人的人身安全,又要保证供电的持续性。
【关键词】医疗电气设备 供电 电源系统 电气设计
引言
随着我国医疗卫生事业的快速发展，我国的医院建设步伐也在不断加快。医院是一个为病人服务的机构，医院电气设计由于功能与其他建筑不同而显示其特殊性。针对病人这样一个特殊人群，电气设计中的供电可靠性以及为病人提供安全舒适的就医环境就显得尤为重要。下面，笔者就医疗建筑电气设计中的一些体会，谈谈自己的看法。
医院的分类
医院建筑的辖属等级可分为四级：（1）省级医院建筑； （2）市、地级医院建筑；（3）县级医院建筑；（4）乡镇级医院建筑。按医院的建设规模可分为一级、二级、三级医院，其中每一级又分为甲 乙．丙三等．以上些级别指的是综合性医院。医院通常由门诊、医技、住院、行政办公及后勤组成。
医院的负荷等级和负荷类型
医院供电系统应遵循国内供电规范，并参考国际IEC相关标准进行设计，按照我国现行医院等级和标准，地区医院及二类医院的供电等级分为一级或二级负荷。为了确保医院供电的可靠安全，根据医院的规模可以采用以下几种供电方式：
1、三级医院：采用两路1OkV专线供电， 自备柴油发电机，重要末端负荷采用UPS或EPS供电(供电时间可按30分钟设计)。
2、二级医院：宜由两回路供电 在供电条件有困难时，可由一回路6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。有条件时可增设自备柴油发电机，重要末端负荷采用UPS或EPS供电。
3、一级医院：应采用一路10kV供电，重要负荷采用UPS或EPS供电。
根据医疗建筑用电负荷的特殊性并考虑到医院以后的可持续发展，低压系统建议采用如下形式：
1、电压波动大的空调及动力负荷为一个低压系统，如空调采用专用变压器供电；
2、电压波动小的照明及一般医疗用电插座负荷为一个低压系统；
3、电压要求高且自身压降大，如医用数字检影成像系统设备，单独采用一台变压器。
低压配电系统
医院用电负荷一般分为照明系统、医疗动力系统、插座系统、空调系统、新风机、风机盘管、应急照明系统等。
1、放射式供电系统
大型、重要性设备应由配电变电所放射式供电，一级负荷均为双路供电末端自投。冷水机组、真空吸引、X光机、CT机、MRI机、DSA机、ECT机等设备主机、烧伤病房、血透中心、中心手术部的电力及照明、CT机、MRI机、DSA机、ECT机等机房的空调电源、电梯及屋顶排风机、洗衣房及营养部的动力、由双路电源供电并自动切换的应急照明配电箱、防火卷帘门的配电箱也应分别由变电所低压屏放射式供电。
2、放射式与树干式结合的供电系统
由变电所将各类电源分别引至各竖井，通过母线输送至各层。各竖井内分别设有照明、配电、空调及应急照明配电箱。配电、照明分别放射至各科室的配电、照明配电箱。各科室的计量表设在竖井配电箱内或在电源侧集中计量。
3、医技检验科、血液透析室等处的仪器对电源要求较高，部分电源通过稳压器后再通过UPS供电。
手术部、ICU、血透等场所的配电系统
1、手术部、ICU、CCU、NICU
中心手术部是医院的核心工作地，手术部的配电采用双路电源末端切换。这包括手术室内配电及手术洁净空间系统的配电。电源由变电所专线供电。手术部供电可采用在非洁净区双电源后再分别引至各手术室配电箱。手术室设专用配电箱，放置在清洁走廊的配电小问内．每间手术室的配电总负荷应按设计要求计算且不应小于8kVA。ICU、CCU、NICU的供电可按照每四张床配一台8 0kVA隔离变压器及绝缘故障定位系统，每张床电源按两回路设计，医疗槽上插座及医用吊塔各引一路。
2、血透中心
设一双电源切换箱 电源引自变电所不同变压器两段母线。每台透析机(2kW 220V)自带UPS电源，建议每床自双电源切换箱引一路电源，医疗槽上设四个三孔电源插座，可为透析机、呼吸机、心电监护仪等设备使用；每床预留有线电视、手机充电器及计算机插座．电源引自本层的普通动力总箱以避免普通用电设备跟医疗设备共用电源，保证供电安全。
3、急救中心
急救中心的抢救、急诊ICU按一级负荷、特别重要负荷设计，采用医疗IT系统．急诊化验注射、输液等其它部位按一级负荷配电。对于规模比较小的急救中心．可在急诊区域内设变电所单独放射的双电源切换箱，为整个急诊区域供电。对规模比较大的急诊中心，设三段母线，分别为急诊照明干线、动力干线、应急干线．照明及动力干线引自变压器不同母线段．应急干线引白变电所应急段，应急干线每层安装两个插接．分别引至照明及动力配电箱，应急干线作为照明及动力干线的备用使用，其容量应为两段干线容量之和设计，以保证整个急诊区域的可靠供电
照明设计
医院照明应从两方面来分析，首先是以能充分发挥医疗的功能，直接或间接的对诊断治病起作用；其次要考虑与病人身心健康密切相关，应为病人创造一个舒适、安静的照明环境。因此，照明布灯在医院照明设计中是较为重要的环节。下面简单介绍一下医院典型场所的照明设计。
1、大厅
大厅包括门厅、挂号厅、取药厅、候诊厅等场所。此类场所是人员较集中的地方。病人从挂号开始到候诊、治疗、交费、取药需要等待的时间较长。因此照明设计要给病人创造一个安静的气氛，不宜选择豪华的装饰灯具，应以简洁明快的灯具为主。有条件的场所应尽可能充分利用自然光，并设计照明节能控制。例如，采用间隔和分区控制方式或采用照度传感器．根据厅内亮度的变化．自动控制灯的亮灭。近几年，医院单体建筑规模越来越大．公共大厅开阔、敞亮，公共区域的照明开关、风机盘管的温控器一般都集中装在护士站，使得几组照明开关和多个温控制器汇成一排，开启很不方便．也影响美观。
2、公共走道照明
公共走道是室内的交通要道，门诊医技楼走道两侧都有诊室，走道与诊室仅一门之隔，诊室的照度一般要在300lX，走道照度若设计得太低．会加重人们出入于走道、诊室这两个相邻区域时对光线变化的不适感。因此．在设计时要充分考虑这些因素。走道主要依靠人工照明，一般采用具有防止眩光的灯具嵌入式安装在走廊的吊项上。如果要求高一点，采用反射式天棚，效果会更好．躺在病车上的病人不会因目视顶棚裸露的灯管而感到不适。
病房公共走道不同于门诊医技楼．住院病人适合清静环境，灯光应该均匀柔和。因此，照度相对要低一些，一般在1O01x左右，宜采用嵌入式暖色光灯具或荧光灯。走道可间隔8m设LED嵌墙式脚灯供护士夜间巡视用，开关放置在护士站，深夜时一般照明就可关闭。
3、病房照明
病房照明可分为一般照明、局部照明和夜间照明设计等几个方面。病房的一般照明需主要考虑病人并兼顾医护人员的要求，营造宁静而温馨的光环境。根据《建筑照明设计标准》GB 50034-2004的规定，病房内的照度标准为1 O01x．光源色温小于3300K。光源一般选择低色温荧光灯。由于很多病人需要长期卧床休息，如果在顶板上安装普通灯具会形成明显眩光造成病人的不适。目前病房设计多采用漫反射荧光灯具或间接反射型照明两种方式。
病房的局部照明主要为病人阅读和医护人员进行操作时提供必要的照度，一般采用在综合医疗带上安装模块式荧光灯，也可设计可调式旋臂壁灯，选用可调光光源，既满足本床病人的要求，又可减少对其它床位的影响。病房区域都设计有夜间照明，以满足夜间值班护士和病人的需求。通常在病房内卫生间旁或f-j口设夜间脚灯。脚灯的放置位置应尽量避免其灯光直射病人的眼睛．脚灯开关一般设在护士站，由值班护士统一控制。
护士站因有精密操作和书写阅读的要求，需设计较高的照度。根据《建筑照明设计标准》GB 50034-2004的规定．护士站在工作面的水平照度应满足300Ix，并采用色温较高(5500K)的光源。
4、门急诊照明
诊室、治疗室、检查室、急诊观察室等场所照度一般按300Ix设计，并采用漫反射型灯具．以减少眩光；眼科诊室分为明室和暗室，明室照度一般低于其它诊室，可按200lx设计，暗室一般需要连续调光照明，使病人的视觉有一个明暗适应的过程．调光应是连续平滑的，避免出现频闪现象听力检查室内建议照度为100Ix左右，听力检查室内绝对不能有噪声．采用荧光灯时．应将节能电感镇流器安装在室外或采用电子镇流器。
5、紫外线灯的配置
采用紫外线杀菌灯是医院杀灭空气中细菌的有效方法，但因其所具有的强烈的紫外线有碍眼睛、皮肤健康，所以，设置时应尽量避免将紫外线直接照射到病人或者医务人员的视野内。因此，应在房间无人的情况下使用紫外线灯杀菌。
根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008规定， 候诊室,传染病院的诊室和厕所、呼吸器科， 血库、穿刺、妇科冲洗，手术室等场所应设置紫外线杀菌灯。控制紫外线灯的开关需设计明显的标识以区别于普通照明开关。普通手术室在手术台上方一般都设有紫外线杀菌灯， 对室内空气灭菌消毒， 但是洁净手术室可不尽然。洁净手术室不同于一般的经消毒的普通手术室，它在于不仅仍然实行常规、有效的消毒灭菌措施， 还要采取空气洁；争技术措施。前者主要针对表面灭菌， 后者主要针对空气中的微粒(含有生命微粒) 清除。在同时采取这两种措施时， 有些常规消毒灭菌方法就不能成为有效的手段了， 因此洁净手术室不必设置紫外灯进行消毒灭菌。按照一般卫生要求，房间灯具安装高度不大于2.7m。
医院的电气安全及电力系统保护方式
医院电气安全是医院电气设计的一个重要环节。医院是病人诊断、治疗和生活的场所，院中有些人反应迟钝，行动不便甚至失去知觉，正在手术中的病人失去皮肤的阻抗更容易受电击伤害。为此对医院的不间断供电、防电击、防电气火灾等电气安全提出了更高的要求。
医院涉及到的电力系统的保护方式有接地保护TN-S系统、局部中性点不接地系统―IT系统、医用局部等电位（接地电位小于10mV）、建筑物总等电位及卫生间局部等电位联接、漏电保护。
一般场所的移动式设备均应采用漏电断路器进行保护。治疗室、功能检查室、手术室、抢救室、心血管造影室DSA、卫生间、浴室均设置了局部等电位联结。中心手术室配电系统为保证病人的安全应采用IT系统。
电气设备对病人的影响，即电击。电击包括宏电击和微电击。防止宏电击可以采用接地线及漏电保护器来完成；而引起微电击的主要因素是电子仪器的泄露电流及病人所处的环境非等电位。因此，减少泄漏电流及局部等电位联接，是在保证电子仪器CF型绝缘的条件下的克服微点击的重要手段。
医院有越来越多的先进仪器和设备，而且这些设备多数为敏感电子设备，而雷电对敏感电子设备的危害，可通过设置SPD加以保护。对于有大电流接地的医疗设备的接地，应避免接地线过长，宜采用就地接地，因采用局部等电位联接，周围的病人也是相对安全的。
结语
随着我国国力的增强，医疗卫生事业将在一定时期内得到长足的发展。医院的功能将会越来越复杂。医疗场所的供电时非常复杂的，配电系统是否可靠、安全，直接影响着病员及医务人员的生命安全，在重要的医疗场所，比如手术室，重症监护室，心脏监护病房等，应该采用IT系统。大型的放射设备应采用专用变压器、专用回路供电。以上只是医疗建筑电气设计中一部分设计要点，不同的工程、不同的场所，会不断提出新的问题，设计人员应高度重视医疗建筑的电气设计，为业主提供既安全又可靠，同时又具有较高性价比的配电方案。
参考文献:
[1] 《工业与民用配电设计手册》第三版
[2] 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
[3] 《照明设计标准》GB 50034-2004
[4] 《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94
[5] 《综合医院建筑设计规范》JGJ49-88
[6] 《医院洁净手术部建筑设计规范》GB50333-2002