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摘要：通过三个医院的动力负荷分布，对医疗建筑的动力配电系统加以分析，从共性到特点的比较，阐述设计中区别于其他普通共建的设计方式和解决办法。同时提出设计中存在的一些细节问题加以探讨。
关键词：普通医疗负荷；一级医疗负荷；医疗负荷密集区；综合医院建筑规范；漏电报警系统；隔离变压器
1 项目概述
我国医疗卫生事业发展迅速，同时我院承接了不少国内大型医院的设计任务，类型多样，新建迁建及改扩建均有，给医院的建设提出了整合资源、提升标准，以人为本的设计要求，也使医院建筑设计成为民用建筑设计中更为专业化的一个领域。医疗建筑由于功能复杂，与一般建筑相比，既有共性，也有个性，在进行医院电气设计时，只有以国家相关的规范，行业标准为指导，我们的设计才能既保证医院功能使用的需要，又能保证各用电设备可靠的运行，与此同时还要从实际出发，深入了解和体会医疗建筑的功能特性，灵活的运用电气的理念，实现其医疗流程的合理和安全。本文针对参与的天津中心妇产科医院、天津西青医院、迁安医院的电气设计，谈谈有关医院电气配电系统的体会。
就三个医院的规模和内部设施而言，特点不一，形式多样，就项目本身而言作为电气专业设计有其特殊性和代表型，很多设计中涉及到的内容相对更为专业，复杂的医院功能分区和专业的医疗功能科室值得分析研究作为设计的主线。
天津市中心妇产科医院新址地处天津南开医院旁，广开四马路一侧。建筑面积约7万平米，建筑高度85米，裙房四层，高层病房区五至十七层，是天津市区的一所甲级专科医院。
天津西青医院新址地处西青区杨柳青镇。建筑面积约7万平米，建筑高度68米，裙房四层，高层病房区五至十六层，是天津区级一所大型综合医院。
迁安医院地处河北省迁安市。建筑面积约13万平米，建筑高度64米，裙房三层，高层病房四至十一层，分东西两大区。是唐山地区一所超大型综合医院（院区内另有多处附属用楼）。
2 配电系统的特点
照明配电系统与其他高层建筑的分区配电，放射敷设的形式相似，而动力系统与传统的动力配电形式有明显的不同和特殊性。暖通系统用电，因在医院建筑中，对空调和新风工艺的要求也相对复杂化，根据不同的医疗区域，采用的形式多样导致配电区域相对不集中。而作为医院建筑的专用医疗电源，电气专业需要单独设置医疗配电系统，增加了配电复杂性，按级别可分为普通医疗负荷、一级医疗负荷、一级负荷中特别重要的医疗负荷。
普通医疗负荷：单电源专用回路；一级医疗负荷：双电源专用回路；一级负荷中特别重要的医疗负荷：双电源下附带电池为重要医疗设备供电。具体医院建筑内哪些科室及设备有特殊供电要求可参阅民用建筑电气设计规范JGJ16-2008附录A,在此不做详述。
3 医疗负荷密集区分析
医疗建筑中几个特殊的医疗科室，因其设备特殊性用电负荷很大，成为医疗负荷的密集区，如：放射线室（X线室、DSA、CR、CT、MRI、ECT），电子加速器室，中心消毒供应室等。
三大医院的医疗用电负荷统计如下：
1.中心妇产科医院主要医疗动力负荷：
DSA：50KW 直线加速器：50KW 消毒供应室：300KW
CT：50KW MRI: 150KW DR: 80KW 手术部：90KW
2.西青医院主要医疗动力负荷：
CT：150KW CR激光机房: 50KW 胃肠: 50KW
MRI: 100KW X光: 50KW DR: 80KW 手术部：100KW
3.迁安医院主要医疗动力负荷：
PET：80KW ECT:20KW CT:180KW X光: 70KW
CR激光机房: 50KW DR: 40KW 手术部：152KW
医疗动力负荷分布密集区，供电系统独立，直送到位。全楼医用设备均从属独立的医疗供电系统，同时使用几率不大，但单独医疗设备用电量又并不小的特点，而且对B超、实验室设备、等特殊要求的医疗设备总用电量的统计也十分重要。
系统特点：独立与综合相结合，分散与集中相结合。对于负荷等级也至少是二级，设置双电源末端自投，以保证其用电可靠性，同时在具有放射性的房间，从土建上做以屏蔽处理，以防止辐射伤害。医院规模不同，设备的用电量有所区别，设计中充分考虑其变化性，对干线的设计适当放宽，而部分房间的总开关选择仅作适当余量。
4 不同的接地系统综合应用：
①醫院的医疗场所和与其有关的场所、邻近非医疗场所均应采取ＴＮ－Ｓ系统，不允许出现ＰＥＮ线；
②医疗ＩＴ系统：在２组场所内离手术台周边水平距离１．５ｍ，高度为２．５ｍ内（被称作“病人环境”）的用于维持生命或进行外科手术的医疗电气设备，应采用ＩＴ系统供电，但不包括上述用ＩΔｎ≤３０ｍＡ的ＲＣＤ保护的设备。在手术室内或其贴近处安装一台１∶１的医用隔离变压器，其二次回路不接地，以ＩＴ系统供电。这时第一次故障电流仅为非故障带电导体的对地电容电流，其幅值极小，这样才能有效地满足发生一个接地故障时泄漏电流不大于５０μＡ的要求。医用ＩＴ系统的隔离变压器需设置过载和温度监测器。采用医用隔离电源系统（IT系统）的优点：1、降低触电电压和电网对地漏电流，因而人身触电危险被降到最小。2、采用了隔离变压器后，可以防止接地系统内的漏电流窜入的某些与病人连接的医疗电气设备的对地回路。3、供电系统内部一旦出现第一个对地漏电故障，不会导致保护元件（断路器或熔断器）动作，因而保证了电源供电的可靠性。4、降低了对地漏电流，从而提高了防火安全性。
③接地与安全
对于医院来说，电气安全显得特别重要，现代的医疗方法日益依赖于电气和电子设备，特别是在医院的手术室中，对病人进行手术时，有时需要用电子医疗设备深入到病人的身体内部，病人由于处在麻醉状态，在普通接地的导体之间流过的细微电流会造成微电击的发生。微电击时的电流值若超过50uA时即有发生电室纤颤的危险，如不采取相应的措施，就有可能危及病人的安全，造成医疗事故的发生。良好的接地系统十分重要。绝缘监视仪和外接报警显示仪的使用对这一问题起到了一定作用。
5 三大医院电气设计中的突出特点和比较：
1．对医院所提供的设备资料精心分析，模块化的医院服务分区，在涉及医疗动力配电时，相应遵从建筑功能分区设置。如中心妇产科医院的部分诊区未有提供数据，但是在配电设计中也考虑到未知设备的使用情况，视具体区域在强电竖井内预留了配电箱，这种灵活的配置不仅使干线系统完整，同时为医院未来的设备调整留有余地。平时设计大多在配电箱中留有备用开关，而在这三个医院的医疗动力设计中，将这种备用概念放大到干线一级，也是其系统特点之一。
2．医院是人员密集场所，而且人群性质特殊，一旦发生火灾不堪设想，配电系统设计中采用了漏电报警系统，配置到竖井一级，增强了火灾报警的安全性，同时提早的控制了火情的发生。考虑三个医院的规模较大，均在层箱内设置了漏电报警线圈，而非普通共建仅在变电室出线电缆处加一级。
3．应急电源系统：消防专线供电末端切换后，给第三电源EPS电池提供电源，使楼内的应急照明得到可靠的保障，适当增加照度要求，以便人员疏散（老弱病残等特殊人群）。与医院的标志结合设计，互不干扰的前提下是就医环境更加美观。
4．变电站的设置：根据建筑规模，迁安医院较其他两个医院建筑面积更大，设置了两个变电站，中心主站位于主楼核心地下一层，比邻制冷站缩短了供电半径，可沿主干线槽送至个分区强电竖井。在建筑物的西侧设置副站，提供部分区域的用电设备，作为整个建筑供电系统的一个补充，相对更加灵活。
6 设计综述
通过三个医院的动力部分设计，如何合理的分配电能，整合配电，使复杂的动力系统在使用时更加灵活、可靠、经济成为探讨的核心，合理的配电避免能源浪费，又不会使初始设计捉襟见肘。从技术产品的使用上去实现对原有配电系统的监控，也大大加强了医院这一重要的人员密集场所的安全性，加强安全措施使医疗建筑更为人性化。由于篇幅所限，医疗建筑中普通动力的设计在此不做扩展评述，本文中理解不到位或错误的部分，也望各位专家指正，今后做进一步学习。
关键词：普通医疗负荷；一级医疗负荷；医疗负荷密集区；综合医院建筑规范；漏电报警系统；隔离变压器
1 项目概述
我国医疗卫生事业发展迅速，同时我院承接了不少国内大型医院的设计任务，类型多样，新建迁建及改扩建均有，给医院的建设提出了整合资源、提升标准，以人为本的设计要求，也使医院建筑设计成为民用建筑设计中更为专业化的一个领域。医疗建筑由于功能复杂，与一般建筑相比，既有共性，也有个性，在进行医院电气设计时，只有以国家相关的规范，行业标准为指导，我们的设计才能既保证医院功能使用的需要，又能保证各用电设备可靠的运行，与此同时还要从实际出发，深入了解和体会医疗建筑的功能特性，灵活的运用电气的理念，实现其医疗流程的合理和安全。本文针对参与的天津中心妇产科医院、天津西青医院、迁安医院的电气设计，谈谈有关医院电气配电系统的体会。
就三个医院的规模和内部设施而言，特点不一，形式多样，就项目本身而言作为电气专业设计有其特殊性和代表型，很多设计中涉及到的内容相对更为专业，复杂的医院功能分区和专业的医疗功能科室值得分析研究作为设计的主线。
天津市中心妇产科医院新址地处天津南开医院旁，广开四马路一侧。建筑面积约7万平米，建筑高度85米，裙房四层，高层病房区五至十七层，是天津市区的一所甲级专科医院。
天津西青医院新址地处西青区杨柳青镇。建筑面积约7万平米，建筑高度68米，裙房四层，高层病房区五至十六层，是天津区级一所大型综合医院。
迁安医院地处河北省迁安市。建筑面积约13万平米，建筑高度64米，裙房三层，高层病房四至十一层，分东西两大区。是唐山地区一所超大型综合医院（院区内另有多处附属用楼）。
2 配电系统的特点
照明配电系统与其他高层建筑的分区配电，放射敷设的形式相似，而动力系统与传统的动力配电形式有明显的不同和特殊性。暖通系统用电，因在医院建筑中，对空调和新风工艺的要求也相对复杂化，根据不同的医疗区域，采用的形式多样导致配电区域相对不集中。而作为医院建筑的专用医疗电源，电气专业需要单独设置医疗配电系统，增加了配电复杂性，按级别可分为普通医疗负荷、一级医疗负荷、一级负荷中特别重要的医疗负荷。
普通医疗负荷：单电源专用回路；一级医疗负荷：双电源专用回路；一级负荷中特别重要的医疗负荷：双电源下附带电池为重要医疗设备供电。具体医院建筑内哪些科室及设备有特殊供电要求可参阅民用建筑电气设计规范JGJ16-2008附录A,在此不做详述。
3 医疗负荷密集区分析
医疗建筑中几个特殊的医疗科室，因其设备特殊性用电负荷很大，成为医疗负荷的密集区，如：放射线室（X线室、DSA、CR、CT、MRI、ECT），电子加速器室，中心消毒供应室等。
三大医院的医疗用电负荷统计如下：
1.中心妇产科医院主要医疗动力负荷：
DSA：50KW 直线加速器：50KW 消毒供应室：300KW
CT：50KW MRI: 150KW DR: 80KW 手术部：90KW
2.西青医院主要医疗动力负荷：
CT：150KW CR激光机房: 50KW 胃肠: 50KW
MRI: 100KW X光: 50KW DR: 80KW 手术部：100KW
3.迁安医院主要医疗动力负荷：
PET：80KW ECT:20KW CT:180KW X光: 70KW
CR激光机房: 50KW DR: 40KW 手术部：152KW
医疗动力负荷分布密集区，供电系统独立，直送到位。全楼医用设备均从属独立的医疗供电系统，同时使用几率不大，但单独医疗设备用电量又并不小的特点，而且对B超、实验室设备、等特殊要求的医疗设备总用电量的统计也十分重要。
系统特点：独立与综合相结合，分散与集中相结合。对于负荷等级也至少是二级，设置双电源末端自投，以保证其用电可靠性，同时在具有放射性的房间，从土建上做以屏蔽处理，以防止辐射伤害。医院规模不同，设备的用电量有所区别，设计中充分考虑其变化性，对干线的设计适当放宽，而部分房间的总开关选择仅作适当余量。
4 不同的接地系统综合应用：
①醫院的医疗场所和与其有关的场所、邻近非医疗场所均应采取ＴＮ－Ｓ系统，不允许出现ＰＥＮ线；
②医疗ＩＴ系统：在２组场所内离手术台周边水平距离１．５ｍ，高度为２．５ｍ内（被称作“病人环境”）的用于维持生命或进行外科手术的医疗电气设备，应采用ＩＴ系统供电，但不包括上述用ＩΔｎ≤３０ｍＡ的ＲＣＤ保护的设备。在手术室内或其贴近处安装一台１∶１的医用隔离变压器，其二次回路不接地，以ＩＴ系统供电。这时第一次故障电流仅为非故障带电导体的对地电容电流，其幅值极小，这样才能有效地满足发生一个接地故障时泄漏电流不大于５０μＡ的要求。医用ＩＴ系统的隔离变压器需设置过载和温度监测器。采用医用隔离电源系统（IT系统）的优点：1、降低触电电压和电网对地漏电流，因而人身触电危险被降到最小。2、采用了隔离变压器后，可以防止接地系统内的漏电流窜入的某些与病人连接的医疗电气设备的对地回路。3、供电系统内部一旦出现第一个对地漏电故障，不会导致保护元件（断路器或熔断器）动作，因而保证了电源供电的可靠性。4、降低了对地漏电流，从而提高了防火安全性。
③接地与安全
对于医院来说，电气安全显得特别重要，现代的医疗方法日益依赖于电气和电子设备，特别是在医院的手术室中，对病人进行手术时，有时需要用电子医疗设备深入到病人的身体内部，病人由于处在麻醉状态，在普通接地的导体之间流过的细微电流会造成微电击的发生。微电击时的电流值若超过50uA时即有发生电室纤颤的危险，如不采取相应的措施，就有可能危及病人的安全，造成医疗事故的发生。良好的接地系统十分重要。绝缘监视仪和外接报警显示仪的使用对这一问题起到了一定作用。
5 三大医院电气设计中的突出特点和比较：
1．对医院所提供的设备资料精心分析，模块化的医院服务分区，在涉及医疗动力配电时，相应遵从建筑功能分区设置。如中心妇产科医院的部分诊区未有提供数据，但是在配电设计中也考虑到未知设备的使用情况，视具体区域在强电竖井内预留了配电箱，这种灵活的配置不仅使干线系统完整，同时为医院未来的设备调整留有余地。平时设计大多在配电箱中留有备用开关，而在这三个医院的医疗动力设计中，将这种备用概念放大到干线一级，也是其系统特点之一。
2．医院是人员密集场所，而且人群性质特殊，一旦发生火灾不堪设想，配电系统设计中采用了漏电报警系统，配置到竖井一级，增强了火灾报警的安全性，同时提早的控制了火情的发生。考虑三个医院的规模较大，均在层箱内设置了漏电报警线圈，而非普通共建仅在变电室出线电缆处加一级。
3．应急电源系统：消防专线供电末端切换后，给第三电源EPS电池提供电源，使楼内的应急照明得到可靠的保障，适当增加照度要求，以便人员疏散（老弱病残等特殊人群）。与医院的标志结合设计，互不干扰的前提下是就医环境更加美观。
4．变电站的设置：根据建筑规模，迁安医院较其他两个医院建筑面积更大，设置了两个变电站，中心主站位于主楼核心地下一层，比邻制冷站缩短了供电半径，可沿主干线槽送至个分区强电竖井。在建筑物的西侧设置副站，提供部分区域的用电设备，作为整个建筑供电系统的一个补充，相对更加灵活。
6 设计综述
通过三个医院的动力部分设计，如何合理的分配电能，整合配电，使复杂的动力系统在使用时更加灵活、可靠、经济成为探讨的核心，合理的配电避免能源浪费，又不会使初始设计捉襟见肘。从技术产品的使用上去实现对原有配电系统的监控，也大大加强了医院这一重要的人员密集场所的安全性，加强安全措施使医疗建筑更为人性化。由于篇幅所限，医疗建筑中普通动力的设计在此不做扩展评述，本文中理解不到位或错误的部分，也望各位专家指正，今后做进一步学习。