摘要:本文對電氣對醫療建筑電氣設計中負荷對供電可靠性的需求、變壓器的設置、主要醫療場所的負荷指標等內容結合本人設計體會進行了歸納和分析,闡述了實際設計中應注意的問題。
關鍵詞:供電可靠性;變壓器; 負荷指標;醫療設備
1、引言
醫院是以診治疾病,照護患者為主要目的的醫療機構,醫療建筑擁有急診、門診、醫技、住院、保障設施、辦公、教學、科研等功能空間,現代的醫療建筑是民用建筑中最為復雜和特殊的建筑類型之一。
近年來,隨著醫療改革的不斷深入,我國各類醫療設施建設更是有了量的飛躍和質的提升。筆者有幸參與了沈陽積水潭醫院,烏蘭察布市中心醫院,興城婦幼保健醫院的電氣設計,本文將從電氣設計師的角度淺析對醫療建筑的認識。
2、關于負荷對供電可靠性的需求
負荷對供電可靠性的需求,主要由醫療負荷允許中斷供電的時間、醫療建筑負荷分級兩方面因素決定。
對于允許中斷供電時間不大于0.5s或一級中特別重要負荷,如急診搶救室、手術室、重癥監護室、血液透析室、大型生化儀器等,均為維持生命用的醫療電氣設備,無論位于建筑物何處、無論應急電源距之遠近,均應由雙重電源供電,雙重電源在最末端自動切換,并且增設應急電源,柴油發電機(啟動時間一般在15s內)不能滿足要求,故末端需裝設UPS不間斷電源供電。
對于允許中斷供電時間大于0.5s小于15s或一級負荷,如急診診室、高壓氧倉、放射治療室、內鏡檢查室等,均應由雙重電源供電,雙重電源在層或區配電箱自動切換,如配電線路的距離和敷設環境允許宜在最末端配電箱自動切換。
對于允許中斷供電時間大于15s或二級負荷,如中心供應室、空氣凈化機組、鍋爐房,宜由兩回線路供電,兩回線路送到層或區配電箱并設置手動切換裝置,當變配電系統的高壓側為兩路供電,且低壓側為單母線分段時,對于大容量設備如二級負荷的冷水機組,可由變電所低壓配電柜采用單獨線路放射式供電。
對于允許中斷供電時間無特殊要求或三級負荷如裝修照明等采用單電源單回路供電,但應盡量減少配電級數使配電系統簡單便于管理。
另外消防控制室 、消防水泵房、防煙和排煙風機房的消防用電設備及消防電梯等的供電,應在其配電線路的最末一級配電箱處設置自動切換裝置。
3、關于變壓器的設置
大型醫療設備在其產品樣本上和美國等國家的設計規范中經常會提出設置單獨的變壓器供電,以滿足醫療設備對電源質量的要求,過去的規范JGJ 16—92中的第10.10.5條也提到由獨立變壓器給大型醫療設備供電,以保證醫療設備對瞬時壓降的要求。但在新版的JGJ 16—2008中取消了這一條規定。
仔細調研分析,發現過去的變壓器容量較小一般不會超過1250kVA,而大型設備容量有的達到350kVA,設備瞬間壓降很大,設備在成像期間會出現電壓波動,會影響成像質量。所以過去獨立設置變壓器一方面滿足對設備的要求,也減小對系統系統設備的干擾。
但隨著社會的發展,醫療建筑規模的不斷擴大和醫療標準的提高,醫療系統中的變壓器容量也相應增大。根據調研情況2000kVA、2500kVA的變壓器經常在醫療建筑中使用,對于如此大的變壓器,醫療設備的瞬間啟動對系統的影響會降低很多。調研了解到大型醫療設備會配置專用穩壓器,如果地區電源質量好,并且采用專用回路供電,大型醫療設備完全可以和其他設備共用變壓器。
4、關于主要醫療場所的負荷指標
4.1手術室的用電量可根據GB50333規定,潔凈手術室的配電總負荷應按手術功能要求計算。一間手術室非治療用電總負荷不應小于3kVA,治療用電總負荷不應小于6kVA。故一般手術室用電建議取為10kVA/間,重要手術室用電設備較多配電容量建議取為12kVA/間。
4.2放射科一般有磁共振成像設備、醫用X射線設備、電子直線加速器、醫用高能射線設備、醫療核素設備等由于醫院的需求不同,且各個廠家的產品各異,設備容量差別很大,因此設計時應要求甲方提供大型醫療設備產品樣本和設計資料。
4.3中心供應內設備較多用電量較大,有等離子滅菌器、全自動清洗機、真空滅菌器、超聲波清洗機、干燥柜等,以上設備因生產廠家不同、容積不同,其功率會有較大的差異,如果沒有工藝準確資料,整個中心供應可按照每平方米180W~200W估算用電量。如果醫院沒有蒸汽鍋爐,需要設置電蒸汽發生器,用電量會大大增加,整個中心供應可按照每平方米600W~800W估算用電量。
5、結束語
隨著人民生活水平的日益改善和醫療改革的不斷深入,全國各地建設了許多醫療建筑,醫療建筑中出現了大量的醫療設備,在設計中,應充分了解各醫療場所的醫療工藝要求,根據各醫療場所要求的斷電恢復時間和負荷等級確定系統供配電方案。另外設計師應該有效地與醫療設備供應商、醫院使用方、其他專業設計人員進行溝通才能使電氣設計系統更優化、更先進、更安全可靠。
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