摘要：文章就高層醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)的特殊性談了幾點(diǎn)看法和體會(huì)。

　　關(guān)鍵詞：評(píng)職論文發(fā)表,醫(yī)療電氣設(shè)備,負(fù)荷等級(jí),電氣安全,IT系統(tǒng),防微電擊保護(hù),照明設(shè)計(jì)

　　近年來，廣州市建工設(shè)計(jì)院完成了多個(gè)高層醫(yī)療建筑的設(shè)計(jì)。例如廣州醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院東曉路醫(yī)院綜合樓(地下1層、地上16層、總建筑面積2.4萬m2)、廣州市紅十字會(huì)醫(yī)院門診樓(地下1層，地上12層，總建筑面積1.7萬m2)、武警廣東省總隊(duì)醫(yī)院住院大樓(地下1層、地上16層)等高層醫(yī)療建筑。筆者結(jié)合電氣設(shè)計(jì)的特殊性，總結(jié)出了以下幾點(diǎn)看法和體會(huì)。

　　1 負(fù)荷等級(jí)及供電電源

　　高層醫(yī)療建筑按《高規(guī)》屬于一類高層建筑，除具有一般一類高層建筑的一級(jí)負(fù)荷外，還有許多醫(yī)療設(shè)備用電屬于一級(jí)負(fù)荷，如急診部、監(jiān)護(hù)病房、手術(shù)部、分娩室、嬰兒室、血液病房的凈化室、血液透析室、病理切片分析、CT掃描室、血庫、高壓氧倉、加速器機(jī)房、治療室、配血室的電力照明等。由于高層醫(yī)療建筑具有較大容量的一級(jí)負(fù)荷，屬于一級(jí)負(fù)荷用電單位，應(yīng)由兩路10kV高壓電源供電，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源立即啟動(dòng)供電，保證各種醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行。這兩個(gè)10kV高壓電源一般是由當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的兩個(gè)區(qū)域的變電站分別引來。盡管如此，仍有可能出現(xiàn)全部市電中斷的情況，因此，在已有兩路市電的情況下，還應(yīng)根據(jù)負(fù)荷對(duì)中斷供電時(shí)間的要求，增設(shè)能在15s內(nèi)向負(fù)荷供電的快速自起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組或可靠的不間斷電源裝置(UPS)作為自備應(yīng)急電源。

　　2 醫(yī)療電氣設(shè)備

　　在醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)中，需注意與醫(yī)院主管部門協(xié)商，要求其詳細(xì)提供各醫(yī)療電氣設(shè)備的設(shè)備容量及其特殊的用電要求。如廣州醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院東曉路醫(yī)院綜合樓的電氣設(shè)計(jì)，筆者就是按上述方法進(jìn)行的。醫(yī)院基建辦先后提供了心電圖室、B超室(5kW/房)、X光室(70kW/臺(tái))、介入室(80kW/臺(tái)/房)、碎石室(60kW/臺(tái))、ERCP(胃腸儀)(5kW/臺(tái))、檢驗(yàn)室(15kW/房)、實(shí)驗(yàn)室(10kW/室)等醫(yī)療電氣設(shè)備的設(shè)備容量，同時(shí)要求心電圖室、B超室、手術(shù)室、檢驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)室、睡眠中心均需配置地線(接地電阻<4Ω)，X光室、碎石室、介入治療室、ERCP均需配置專用地線(接地電阻<4Ω)等信息。而當(dāng)有些醫(yī)院主管部門確實(shí)不能提供有關(guān)醫(yī)療電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)時(shí)，電氣設(shè)計(jì)人員只能參考相近的醫(yī)療電氣設(shè)備資料，預(yù)留醫(yī)療電氣設(shè)備的用電。同時(shí)需注意，應(yīng)根據(jù)具體情況，正確選取醫(yī)療動(dòng)力的需用系數(shù)值。

　　3 電氣安全措施

　　《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92)第14.7.6.2條規(guī)定：“使用插入體內(nèi)接近心臟或直接插入心臟內(nèi)的醫(yī)療電氣設(shè)備的器械，應(yīng)采取防止微電擊保護(hù)措施。防微電擊措施宜采用等電位接地方式，使用II類電氣設(shè)備供電。防微電擊等電位聯(lián)結(jié)，應(yīng)包括室內(nèi)給水管、金屬窗框、病床的金屬框架及患者有可能在2.5m范圍以內(nèi)直接或間接觸及到的各部分金屬部件。用于上述部件進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)的保護(hù)線(或接地線)的電阻值，應(yīng)使上述金屬導(dǎo)體相互間的電位差限制在10mV以下。”第14.7.6.3條規(guī)定：“在電源突然中斷后，有招致重大醫(yī)療危險(xiǎn)的場(chǎng)所，應(yīng)采用電力系統(tǒng)不接地(IT系統(tǒng))的供電方式。”

　　為能正確選用防電擊措施，IEC按醫(yī)療電氣設(shè)備與人體接觸的狀況，也就是電接觸的危險(xiǎn)程度，將醫(yī)療場(chǎng)所作如下分組：

　　O組場(chǎng)所：在此場(chǎng)所內(nèi)，不使用醫(yī)療時(shí)與人體接觸的可導(dǎo)電器件;

　　1組場(chǎng)所：此場(chǎng)所內(nèi)，上述可導(dǎo)電醫(yī)療器件與人體外部接觸，或進(jìn)入人體與人體內(nèi)部接觸，但不包括2組場(chǎng)所;

　　2組場(chǎng)所：此場(chǎng)所內(nèi)，進(jìn)行諸如心臟內(nèi)部手術(shù)和中斷供電將導(dǎo)致生命危險(xiǎn)的治療。

　　IEC要求醫(yī)療場(chǎng)所的重要用電負(fù)載自動(dòng)倒換電源，并按允許間斷供電時(shí)間的長(zhǎng)短(t)，將醫(yī)療場(chǎng)所作如下分級(jí)：

　　(1)t≤0.5s場(chǎng)所：在此場(chǎng)所內(nèi)電氣設(shè)備要求在0.5s內(nèi)恢復(fù)供電;

　　(2)0.5s

　　上述分組和分級(jí)的明細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)尚需與醫(yī)院主管部門協(xié)商確定。

　　3.1 防電擊措施

　　3.1.1 接地系統(tǒng)和自動(dòng)切斷電源防電擊措施

　　(1)TN系統(tǒng)：

　　①醫(yī)院的醫(yī)療場(chǎng)所和與其有關(guān)的場(chǎng)所、鄰近非醫(yī)療場(chǎng)所均應(yīng)采取TN-S系統(tǒng)，不允許出現(xiàn)PEN線;

　　②在1組場(chǎng)所內(nèi)的末端回路32A及32A以下的電源插座回路，應(yīng)裝用IΔn≤30mA的RCD作附加保護(hù);

　　③在2組場(chǎng)所內(nèi)只能在下列電氣設(shè)備的回路內(nèi)才可裝用IΔn≤30mA的RCD，動(dòng)作于自動(dòng)切斷電源：手術(shù)臺(tái)、X光機(jī)、額定功率大于5kVA的大型電氣設(shè)備不重要(不影響生命安全)的電氣設(shè)備。

　　應(yīng)注意：勿使一個(gè)RCD保護(hù)的電氣設(shè)備數(shù)量過多，以免引起RCD不必要的跳閘而導(dǎo)致供電中斷;在1組和2組場(chǎng)所內(nèi)只允許裝用對(duì)回路電流直流分量不敏感的A型或B型RCD。

　　(2)醫(yī)療IT系統(tǒng)：在2組場(chǎng)所內(nèi)離手術(shù)臺(tái)周邊水平距離1.5m，高度為2.5m內(nèi)(被稱作“病人環(huán)境”)的用于維持生命或進(jìn)行外科手術(shù)的醫(yī)療電氣設(shè)備，應(yīng)采用IT系統(tǒng)供電，但不包括上述用IΔn≤30mA的RCD保護(hù)的設(shè)備。

　　按IEC醫(yī)用電氣設(shè)備產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行心臟手術(shù)的設(shè)備，其正常泄漏電流不得大于10μA;當(dāng)發(fā)生一個(gè)接地故障時(shí)，其泄漏電流不得大于50μA(相應(yīng)地，手術(shù)室內(nèi)電位差正常時(shí)<10mV，單一故障狀態(tài)<50mV)(人體電阻為1kΩ以上)，若通過病人心臟的電流一旦超過50μA，可導(dǎo)致病人心室纖顫而死亡，被稱作微電擊致死，為此需嚴(yán)格限制其第一次故障電流。其主要措施是：在手術(shù)室內(nèi)或其貼近處安裝一臺(tái)1∶1的醫(yī)用隔離變壓器，其二次回路不接地，以IT系統(tǒng)供電。這時(shí)第一次故障電流僅為非故障帶電導(dǎo)體的對(duì)地電容電流，其幅值極小，這樣才能有效地滿足發(fā)生一個(gè)接地故障時(shí)泄漏電流不大于50μA的要求。發(fā)生第一次接地故障后不切斷電路、不中斷對(duì)裝置的供電是IT系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)。

　　《民規(guī)》第14.2.8條：“IT系統(tǒng)必須裝設(shè)絕緣監(jiān)視及接地故障報(bào)警或顯示裝置”。

　　《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50054-95)第4.4.13條：“在IT系統(tǒng)的配電線路中，當(dāng)發(fā)生第一次接地故障時(shí)，應(yīng)由絕緣監(jiān)視電器發(fā)出音響或燈光信號(hào)，其動(dòng)作電流應(yīng)符合下式要求：Ra·Id≤50V”;

　　第4.4.15條：“IT系統(tǒng)的配電線路，當(dāng)發(fā)生第2次異相接地故障時(shí)，應(yīng)由過電流保護(hù)電器或漏電電流動(dòng)作保護(hù)器切斷故障電路”。

　　具體做法：在IT系統(tǒng)的電源處裝設(shè)一個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)器，最遲在絕緣電阻降低至50kΩ時(shí)，它應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，為此需另配置一臺(tái)測(cè)試絕緣的儀器來檢驗(yàn)絕緣監(jiān)測(cè)器的這一性能。

　　每一IT系統(tǒng)應(yīng)在適當(dāng)位置配備聲(報(bào)警聲響)光(信號(hào)燈)信號(hào)，以便醫(yī)務(wù)人員能實(shí)時(shí)監(jiān)察系統(tǒng)的絕緣狀況，利用第二故障(此故障將使預(yù)期危險(xiǎn)電流變成實(shí)際的故障電流)尚未發(fā)生的時(shí)機(jī)及時(shí)采取措施、消除隱患。

　　醫(yī)用IT系統(tǒng)的隔離變壓器需設(shè)置過載和溫度監(jiān)測(cè)器。

　　3.1.2 等電位聯(lián)結(jié)

　　為了進(jìn)一步減少1組和2組場(chǎng)所內(nèi)的電位差，應(yīng)在該等場(chǎng)所內(nèi)實(shí)施局部等電位聯(lián)結(jié)，將該場(chǎng)所內(nèi)高度在2.5m以下的部分都納入局部等電位聯(lián)結(jié)范圍：

　　(1)PE線;

　　(2)裝置外導(dǎo)電部分;

　　(3)防電場(chǎng)干擾的屏蔽層;

　　(4)隔離變壓器一、二次繞組間的金屬屏蔽層;

　　(5)地板下可能有的金屬網(wǎng)格;

　　(6)特低電壓手術(shù)燈的金屬外殼等。

　　具體做法是在該場(chǎng)所內(nèi)分配電箱近旁，靠近柱旁距地0.5m處設(shè)置一局部等電位聯(lián)結(jié)端子板，并與柱內(nèi)至少2根主筋可靠連接。如果該等場(chǎng)所建在2樓以上，則局部等電位端子板應(yīng)用16mm2的銅芯線穿塑料管或利用40×4鍍鋅扁鋼引至建筑物的總接地體(或與隔離變壓器前的TN-S系統(tǒng)的PE線連接)，將上述各部分用≥6mm2的銅芯線以放射式聯(lián)結(jié)于局部等電位端子板。在2組場(chǎng)所等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)中，局部等電位聯(lián)結(jié)端子板與插座PE線端子、固定式設(shè)備PE線端子及裝置外可導(dǎo)電部分等之間的聯(lián)結(jié)線和連接點(diǎn)的電阻總和不應(yīng)大于0.2Ω?任何兩個(gè)可導(dǎo)電體間的電位差在10mV以下。2組場(chǎng)所內(nèi)醫(yī)用IT系統(tǒng)的PE線是醫(yī)院內(nèi)TN-S系統(tǒng)的PE線的延伸，IT系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)共用同一個(gè)保護(hù)接地的接地裝置，切勿為該等場(chǎng)所另設(shè)單獨(dú)的接地極和PE線，因?yàn)檫@樣做極易在該場(chǎng)所內(nèi)形成>50mV的電位差，增大電擊危險(xiǎn)。

　　3.2 電氣設(shè)備的選用

　　3.2.1 醫(yī)用IT系統(tǒng)的隔離變壓器

　　此變壓器二次側(cè)的標(biāo)稱電壓不得超過交流250V。單相隔離變壓器可用來供電給移動(dòng)式或固定式設(shè)備，其容量不小于0.5kVA，也不大于10kVA。如果醫(yī)用IT系統(tǒng)內(nèi)有三相負(fù)荷，應(yīng)為其裝用單獨(dú)的三相變壓器，其相電壓也不應(yīng)超過250V。

　　3.2.2 開關(guān)設(shè)備

　　醫(yī)院內(nèi)每一個(gè)末端回路應(yīng)具有短路防護(hù)和過載防護(hù)功能，但是上述為醫(yī)用IT系統(tǒng)裝用的隔離變壓器的電源側(cè)和負(fù)載側(cè)的回路上，是不允許裝設(shè)過載防護(hù)電器的，因?yàn)闆]有必要因防過載而切斷重要醫(yī)療設(shè)備的電源，但可裝用熔斷器作短路防護(hù)。

　　3.2.3 2組醫(yī)療場(chǎng)所IT系統(tǒng)內(nèi)的插座

　　IT系統(tǒng)插座插孔布置的形式應(yīng)能防止TN-S系統(tǒng)等其它系統(tǒng)用電設(shè)備的插頭插入，或者它應(yīng)具備明顯的永久性的IT系統(tǒng)標(biāo)志，以防用于IT系統(tǒng)的隔離變壓器過載損壞。

　　3.3 對(duì)電源的不間斷供電要求

　　醫(yī)療電氣設(shè)備按允許間斷供電時(shí)間的場(chǎng)所分級(jí)，可見醫(yī)院中的用電設(shè)備有≤0.5s、≤15s和>15s三級(jí)。對(duì)于間斷供電時(shí)間不大于0.5s的醫(yī)療電氣設(shè)備(包括安全照明)，應(yīng)增設(shè)不間斷電源裝置(UPS)作為自備應(yīng)急電源;當(dāng)電網(wǎng)電源中斷或電網(wǎng)電壓低于標(biāo)稱電壓的90%時(shí)，為避免電壓質(zhì)量問題引起醫(yī)療事故，需通過轉(zhuǎn)換開關(guān)將供電自動(dòng)轉(zhuǎn)換至自備電源上。

　　3.4 防火

　　醫(yī)院是病人集聚的場(chǎng)所，一旦發(fā)生火災(zāi)，由于病人行動(dòng)緩慢或難于行動(dòng)，將有極大的危險(xiǎn)。所以，在醫(yī)院電氣裝置中應(yīng)做好電氣防火工作，2組場(chǎng)所內(nèi)除該場(chǎng)所本身使用的電氣設(shè)備線路外，其它無關(guān)的電氣線路不得進(jìn)入該場(chǎng)所。

　　4 照明設(shè)計(jì)

　　醫(yī)院的照明設(shè)計(jì)相對(duì)一般民用建筑有其一定的特殊性，主要是滿足醫(yī)療診斷、搶救治療和病人恢復(fù)休息的需要，同時(shí)要具有明亮、舒適、安全的光環(huán)境。

　　診治對(duì)光源和周圍色彩有特定要求，需要用顯色性良好的光源。診室、病房、急診觀察室、治療室等處宜采用高顯色熒光燈，以便于觀察病人的情況;病房、急診觀察室、治療室等處的頂燈采用漫反射型燈具，以減少眩光。

　　病房照明既要有利于病人生活和休息，又要考慮到為醫(yī)療提供充足的光照條件，一般照明照度值為100～200Lx。但要分開病人平時(shí)生活和治療時(shí)期兩方面的照明考慮，且宜每個(gè)床位照明單獨(dú)設(shè)開關(guān)控制。平時(shí)要考慮減少眩光、強(qiáng)光直射對(duì)病人的影響，又要考慮到治療所需要的足夠照度。一般照明可采用吸頂式格柵日光燈，避免燈光直接照射到病人的視野內(nèi);局部照明為每床1床頭燈，在門口、地腳等處設(shè)置值班常夜燈和地腳燈，既方便醫(yī)護(hù)人員查房，又不影響病人休息。此外，《民規(guī)》第11.9.6.13條規(guī)定：“候診室、傳染病院的診室和廁所、呼吸器科、血庫、穿刺、婦科沖洗、手術(shù)室等場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置紫外線殺菌燈。如為固定安裝時(shí)應(yīng)避免直接照射到病人的視野范圍之內(nèi)。”紫外線殺菌燈按醫(yī)院一般的要求，可按2～3W/m2考慮，其布置應(yīng)使燈管周圍有一定的空間，有利于提高殺菌效率。

　　參考文獻(xiàn)

　　1 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)(2001年版)

　　2 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92)

　　3 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50054-95)

　　4 王厚余.《低壓電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝和檢驗(yàn)》