淺述婦幼保健院的電氣供配電設計

陳鏗

摘 要 電氣供配電設計是現代建筑設計的重要組成部分，包含建筑供配電、照明、消防以及綠色建筑部分。本文通過對某婦幼保健院的電氣設計實例分析，簡要探討在現代建筑設計中，電氣供配電的設計要點。

關鍵詞 供配電設計;防雷電氣;綠色建筑

1項目概況

項目凈用地面積約48416平方米約73畝。按480張床位婦幼保健院業務量預期和三級婦幼保健院建設標準規劃，本次設計總建筑面積約59996平方米，其中地上建筑面積約52998平方米，由保健綜合樓22163平方米、兒童住院樓10135平方米、婦女孕產住院樓17410平方米、后勤綜合樓3090平方米、垃圾站及污水處理站200平方米組成。地下建筑面積約6998平方米，包含設備機房和地下車庫與人防。機動車停車位總共424輛，其中地面機動車停車位284輛，地下機動車停車位140輛[1]。

2設計內容及范圍

本次設計內容包括：10/0.4kV變、配、發電系統;低壓配電系統;照明配電系統;防雷、接地系統及電氣安全措施。

310/0.4kV變、配、發電系統

3.1 負荷估算

變壓器容量采用單位面積功率法進行估算：保健綜合樓：S1=22163㎡*0.07kVA/㎡=1552kVA;兒童住院樓：S2= 10135㎡*0.07kVA/㎡=710kVA;婦女孕產住院樓：S3=17410㎡*0.07kVA/㎡=1219kVA;后勤綜合樓：S4=3090㎡*0.1kVA/㎡=309kVA;地下室：S6=6998㎡*0.02kVA/㎡=140kVA;其他附屬建筑：S7=120kVA;電動汽車充電樁：S7=350kVA;總計算容量Sz=4400 kVA。

3.2 變配電所及變壓器容量選擇

在保健綜合樓地下室設變配電所一座，內設高低壓配電裝置、2臺1600kVA，1臺1250kVA共3臺干式變壓器及值班室，為醫院用電負荷供電。變壓器總裝機容量為4450kVA。

3.3 電氣負荷按其性質分為

（1）一級消防負荷：保健綜合樓、住院樓及地下室的消防風機、防火卷簾、應急照明及疏散指示、消防電梯、消防水泵、消防控制室、變配電所及發電機房等。

（2）二級消防負荷：后勤綜合樓等的消防風機、應急照明及疏散指示等。

（3）一級負荷中特別重要負荷：急診搶救室、產房、重癥監護室、早產兒室、手術室、心血管造影室等場所中涉及患者生命安全的設備及其照明。

（4）一級非消防負荷：生活水泵、生活電梯、走道照明、手術部、ICU、產科、急診、放射治療室、核醫學室等[2]。

（5）二級負荷：電子顯微鏡、影像科診斷用電、凈化空調設備、中心供應、采暖鍋爐及換熱站等。

（6）其他為三級負荷。

3.4 供電電源及電壓

醫院采用雙重10kV電源供電（滿足當一路電源發生故障時，另一電源不應同時受到損壞），2路10kV電源由市政管網埋地引至院區新建10kV總變配電所。

3.5 備用電源與應急電源

（1）為加強重要保障負荷的供電可靠性，在負一層設一臺800kW應急柴油發電機作為備用電源，當兩路電源均斷電時，15s內柴油發電機投入，保證醫院重要保障負荷的可靠供電。

（2）一級負荷中特別重要負荷、弱電匯聚機房等對停電要求小于0.5S的重要負荷和停電對醫院正常運行影響較大的場所（掛號收費、出入院辦理、發藥窗口等）另配UPS（EPS）電源作為應急電源，應急供電時間10～30min，待柴油發電機組啟動后轉由發電機組供電。

4低壓配電

低壓配電采用放射式與樹干式相結合的方式。消防負荷及非消防一級負荷采用雙電源供電并在末端互投，選用自投自復型雙電源切換裝置（延時20s自復）。小于電源變壓器容量20%的電動機均采用直接起動。本項目20%車位設置電動汽車充電裝置（交流充電樁與直流充電樁數量按6：1配置，直流樁均設置于地面停車場）[3]。

5照明配電系統

光源及燈具：選用發光效率高、顯色性好、使用壽命長、色溫相宜、符合環保要求的T5光源與高效節能燈具：光效≥80lm/W，顯色性Ra≥80，色溫Tcp≤4000K，光源壽命≥8000h，光通持續率高的光源;照明配電系統：應急照明、疏散指示照明等采用專用照明箱供電。照明和插座由不同的饋電支路供電，照明、插座均為單相二線加PE線配線;在治療、處置、病房、血庫等房間設多功能電子滅菌機用插座;地下室及后勤綜合樓的走道和樓梯間采用紅外感應自熄LED光源燈具，車庫采用雷達感應車庫燈。

6電纜導線的選型和敷設

10kV電纜選用YJV-8.7/10kV交聯聚乙烯絕緣、聚氯乙烯護套銅芯電力電纜;消防干線選用礦物質絕緣電力電纜;低壓出線電纜選用低煙無鹵阻燃型電力電纜;一般照明支線采用和插座回路支線采用WDZ-BYJ-0.45/0.75kV導線;應急照明支線選用WDZN-BYJ-0.75kV型導線;礦物絕緣電纜采用電纜梯架敷設;非消防電纜地下室采用電纜托盤敷設，地上吊頂內采用金屬槽盒敷設[4]。

7防雷、接地及電氣安全措施

本工程各建筑物均屬于二類防雷建筑物，按二類防雷建筑物設防;醫療建筑物電子信息系統雷電防護等級為A級，其余配套附屬用房為D級;低壓配電系統的接地形式為TN-S系統，重復接地、保護接地、防雷接地、弱電接地等采用共用接地裝置，其接地電阻不大于1Ω;按規范要求設置防雷浪涌保護器。

8電氣消防

8.1 供電電源

采用雙重10kV電源加一臺800kW應急型柴油發電機組供電;地下室變電所設置2臺1600kVA、1臺1250kVA干式變壓器;高層建筑及地下室消防負荷為一級負荷（多層建筑消防負荷為二級負荷）。其中有：消防風機、防火卷簾、應急照明及疏散指示、消防電梯、消防水泵、消防控制室、配變電所及發電機房等，均直接從總配變電所低壓母線段引入雙電源供電并在末端互投（其中一路引自應急段）。非消防低壓出線回路斷路器設有分勵脫扣器，當消防控制室確認火災后切斷相關非消防電源。

8.2 應急照明

應急照明采用集中電源集中控制型，系統控制主機設置在消防控制室，應急照明強制點亮由系統主機集成編程完成，按防火分區設置專用應急照明箱，系統由應急照明控制器、A型應急照明集中電源、A型消防應急照明燈具、消防應急標志燈具組成。

（1）備用照明：防排煙風機房、消防電梯機房、消防水泵房、消防控制室、變配電所、柴油發電機房等場所按不低于正常照明照度值設置備用照明，燈具采用220V電源供電，連續供電時間不小于180min（由雙電源切換裝置保障）。

（2）疏散照明：疏散走道、封閉樓梯間、疏散樓梯間及其前室、消防電梯間的前室或合用前室、避難走道、避難間、地下室等場所設置疏散照明。

地下室車庫、疏散走道地面照度值不低壓1.0lx;樓梯間及其前室、電梯前室或合用前室、避難走道等場所地面照度值不低于5.0lx;人員密集場所、避難層（間）不低于3.0lx;對于人員密集場所、門診樓、病房樓或手術部的避難間及上述場所內的樓梯間及其前室、電梯前室或合用前室、避難走道等場所地面照度值不低于10lx;疏散照明連續供電時間不小于60min（附屬建筑為30min）。

在安全出口、地下室、樓梯間、疏散走道等場所設置燈光疏散指示標志，疏散指示燈連續供電時間不小于60min（附屬建筑為30min）。安全出口標志燈門框上0.2米，疏散指示標志燈底邊距地0.3米暗裝，燈具采用LED光源，所有應急照明燈具應設玻璃或其他非燃燒材料制作的保護罩。

8.3 消防系統線路的選擇和敷設方式

消防礦物絕緣電纜直接敷設或沿電纜梯架敷設;消防耐火電纜敷設于有防火防護的金屬槽盒內或穿焊接鋼管暗敷。垂直敷設在電井電纜托盤內的電纜和每層水平敷設在電纜托盤或金屬槽盒上的電纜在建筑防火分區處、樓板和進出消防設備用房處，均采用防火材料封堵，防止火災沿電纜通道蔓延。

消防系統支線穿鋼管暗敷于不燃燒體的結構層內，且保護層厚度不小于30mm。由頂板接線盒至消防設備一段線路穿金屬耐火（阻燃）波紋管。

8.4 其他防火措施

采用無油型變配電設備，低壓配電采用TN-S接地系統，低壓電氣裝置做總等電位聯結和局部等電位聯結，要求建筑物接地電阻不大于1歐姆。

為防電氣火災，設置電氣火災監控系統，信號統一傳到消防控制室的電氣火災監控主機。設置消防設備電源監控系統，系統主機設置在消防控制室。

9能耗監測數據采集系統

設置能耗監測數據采集系統，變壓器低壓配電系統圖采用按饋線回路設置具備數據遠傳功能的數字表，并能上傳至市能耗監測平臺。分類能耗中，電量分為4項，包括照明插座用電、空調用電、動力用電和特殊用電。

10 節能及綠色建筑措施

采用SCB13，D，yn11接線組別環氧樹脂澆注節能型干式變壓器，提高電源質量。并且變電所靠近負荷中心，減小線路損耗，及有色金屬的消耗;采用電力電容器集中式補償，以降低設備容量，減少功率損耗。并且配套電抗器抑制主要諧波，提高電能質量;按科室設置電度計量裝置;各種照明場所的照明功率密度嚴格按照GB50034-2013《建筑照明設計標準》的規定執行;采用高效節能的光源、燈具，熒光燈具配套電子鎮流器;出口及疏散指示燈采用發光二極管（LED）光源;診室、病房照明盡量采用頂棚照明與臺面照明相結合的方式，以減少頂棚固定照明的照度;各房間設多個照明開關，可根據明暗自主開關燈具。白天盡量采用自然光照明。

11結束語

現代建筑電氣設計的要點關鍵在于把握和計算建筑用電量以及節能方面，對于配電系統、公共照明系統的用電量計算既要保障建筑物在投入使用后的有效性，也要保障電能使用的可靠性;同時公共建筑的電氣設計也需要注意防火及用電安全，并可以結合現代信息管理系統，對建筑正統用電情況進行實時監控。

參考文獻

[1] 杜玉萍.基于建筑電氣設計中的消防設計要點分析[J].今日消防，2019，4（11）：41，43.

[2] 韓小花.綠色建筑電氣設計要點分析[J].建材與裝飾，2019，（31）：114-115.

[3] 周榮欽.公共建筑群電氣設計探討[J].福建建材，2019，（4）：59-60.

[4] 曹禮鵬.基于節能視角的建筑電氣設計方式分析[J].節能，2019，38（1）：16-17.