病房大楼电气系统的综合设计

2022-09-12

随着高科技的发展, 医疗建筑的智能化要求越来越高, 医院信息管理系统、影像网络系统、楼宇自动控制系统、火灾自动报警及联动系统、门禁系统、停车场管理系统、闭路电视监控系统等一系列的智能化系统, 对医院提出了更高的建设要求, 对电气设计人员也提出了更高的设计要求。基于以上原因, 现在很多医院都在进行门诊楼、病房楼、医技楼等的改建、扩建, 甚至将整个医院进行新区规划。医院建筑是所有建筑类型中最复杂的一种, 这些复杂性可以从建筑规范和标准涉及的广度和深度上反映出来, 相对于其他建筑, 对电气设计人员提出了更高的要求。

本论文主要针对病房大楼的电气系统进行设计, 以期获得医疗建筑电气系统设计的一些方法及经验, 并和同行分享。

1 病房大楼各医疗单元电气系统的设计

(1) 普通病房电气设计。病房在电气设计上与其他功能的建筑相比, 最大的特点是“一床一灯一插座, 即每个床位必须配备一个床头灯, 一个电源插座”。病房内的照明设计宜与居室照明设计相近, 病房内应设置一般照明与床头照明。一般照明应采用显色性高的光源, 并减少炫光。避免病人在卧床时产生不适感, 一般以白炽灯为主也可采用荧光灯。但精神病房不能采用荧光灯, 因为频闪效应和镇流器等所产生的噪声更易引起精神病人的烦躁与不安。

(2) 护理单元的护理照明。病房不同于其他普通建筑, 其护理单元的照明也有其特点。护理单元的通道照明除按一般建筑的走道照明设计外, 还可以在走道内设置脚灯, 在病房内也设置脚灯 (又叫护理照明) , 安装方式以嵌入式为佳。护理照明的控制开关宜设在护士站, 实行统一管理。护理单元的疏散通道和疏散门应设置灯光疏散标志, 疏散照明还必须满足消防要求。

(3) 手术部的电气设计。手术部必须保证用电可靠性, 采用双路电源供电, 并且应从本建筑物配电中心专线供给。当采用双路供电有困难时, 可采用应急电源EPS。洁净手术部的总配电柜, 一般设于非洁净区内, 为了确保各手术室互不影响, 从配电柜至各分手术室及辅助用房的电源应单独敷设。各个手术室的专用配电箱要设在手术室的外廊侧墙上, 这样可减少检修及维护时外来的灰尘、细菌的侵入而带来的交叉感染等不利影响。

(4) 监护病房的电气设计。监护病房是对重症病人进行抢救和治疗的地方, 它除了具备普通病房的功能外, 由于其内部各种仪器较多, 需多设置电源, 可以每个床位设置一个插座箱监护病房是一级负荷, 供电电源应满足一级负荷的要求, 监护病房的漏电保护和接地保护可以按手术室的标准来做。

2 电气设计中应该注意的问题

病房大楼作为一种特殊的建筑物, 其内部的电气设计仍然有需要注意的环节, 这对于大楼内电气系统的稳定运行、保障病人的生命安全有着重要的作用。本论文主要从电气节能环节和电气防雷设计两个角度进行分析设计。

2.1 大力发展电气设备的智能节能技术

(1) 供电系统节能措施分析。病房大楼电气设计中, 供电系统, 尤其是电动机, 与暖通、给排水、建筑等工种的设备是配套的, 由设备制造厂家统一供应, 因此其节能措施只能贯彻在整个运行过程中, 可以采用变频调速装置, 使其在负载下降时, 采用变频的方式, 使得调节转速与负载的变化相适应, 提高电机在空载时的效率, 达到节能的目的, 当然这种变频调速装置的价格稍稍偏高, 但从长远运行可节约费用来看还是值得推广的。

(2) 照明系统节能措施分析。照明系统的节能, 主要采用合理的控制方式来实现灯具的节能, 可以考虑采用微机自动开关灯, 调压、调光方控制。如对走廊灯采用后半夜降低灯端电压或灯功率, 以降低光输出, 节约输入电能;采用电子调光器、延时开关、光控开关、声控开关、感应式开关取代跷板式开关应用于公共场所, 将大幅降低照明能耗和线损。

(3) 监控系统节能措施分析。病房大楼设备监控系统的功能是对建筑物的机电设备进行监视控制, 通常是对采暖、通风、空调系统、给排水系统、供配电系统、电气照明系统等进行监视、控制, 其作用一是让系统运行在最佳状态, 达到设计确定的功能要求, 二是保证人员和设备安全, 三是节约能源。

2.2 电气系统的防雷设计

(1) 设置独立避雷针保护。安装独立避雷针保护病房大楼内的电气系统, 是为了把雷电流引开, 避免雷电击中电气设备。然而, 安装独立避雷针后, 该楼招惹雷击的概率增加, 在安装工艺上, 就要特别注意了。当该楼防雷设施完善时, 避雷针的引下线可焊接到该楼防雷设施 (避雷带、避雷网、引下线) 上, 与该楼防直击雷装置共用引下线;另外, 大型电气设备应有独立的接地引线, 并与该楼基础地网共网;否则, 应将大型电气设备的金属架焊接到远离独立避雷针引下线的天面暗敷避雷网格的某一点上, 但绝不能与独立避雷针、避雷带焊接在同一点上, 防止雷击独立避雷针、避雷带时, 强大的雷电流导入电气设备, 损坏电气设备乃至人身安全。

(2) 电气接地端子的设置与防雷引下线应有一定的安全距离。电气设备接地不应焊接在防雷引下线 (特别是明敷引下线) 上防止雷电流沿引下线向地下排泄时, 一部分雷电流窜入线路, 损坏电气设备。

当雷击中独立避雷针、避雷带或者太阳能热水器时, 雷电流大部分沿该引下线流入地网。这时引下线周围产生磁场效应若引下线与电气设备的距离R≤0.5m, 取流经该引下线的雷电流为第三类防雷建筑物首次雷击的雷电流, 由此便测算出雷电流, 在此基础上即可实现对电气设备的感应式雷击的安全防护。

(3) 各类线路的屏蔽及等电位措施。大型电气设备防雷措施中的等电位连接, 主要分为室外金属构件等电位连接和室内金属构件的等电位连接。室外部分主要包括金属支架、金属构件、避雷针、避雷带、室外线路屏蔽层接地和室外电涌保护装置接地的等电位。室内部分包括室内线路屏蔽层接地、室内电涌保护装置接地及室内各种接地的等电位连接。

3 结语

病房大楼是医生工作的场所, 更是病人休养生息的地方, 因此对于病房大楼内的电气系统的设计, 是对电气技术人员提出了较高的要求。本论文从整体上对病房大楼的电气系统进行了设计, 并从节能技术和防雷设计两个角度进行了深入的分析与探讨, 对于实现对目前病房大楼电气系统的改造具有很好的指导价值。

摘要：针对目前医疗建筑在设计中对电气系统要求较高的现状, 本论文重点对病房大楼内各个医疗单元的电气系统进行了设计, 并对电气系统设计中的关键技术问题展开了分析探讨, 从电气节能设计和电气设备的防雷设计两个角度论述了医疗建筑内电气系统设计的注意事项, 对于进一步提高医疗建筑病房大楼电气系统的设计可靠性和实用性具有一定的借鉴意义。

关键词：医疗建筑,电气系统,电气节能,防雷设计