案例丨医院电气设计精华知识汇总

建设项目：某妇幼保健院红谷滩医院一期

项目用地：119 333.93 m²

建设规模：26万 m²

床位：2000个

日均门诊量：约为 6 000 人

门急诊大楼：5F，总建筑面积约为37 830 m²

医技楼：5F，总建筑面积约为 38 313 m²

住院部南北两栋：23F，总建筑面积约为88 397 m²

妇幼保健中心：4F，总建筑面积约为 9 456 m²

科研教育楼行政后勤楼：12F，总建筑面积约为25 756 m²

地下室：－1F，建筑面积约为 59 928 m²

供配电系统设计时，应根据负荷等级、容量、用电条件等具体情况，设计合理的供电方案及备用电源。

医院的负荷等级按照 JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》 的要求,并结合院方的实际使用情况进行分级，如表 1 所示。

（1） 冷冻机、空调、水泵、风机、电梯等用电设备按其设备安装容量进行负荷计算。大型的医院建筑会采用中央供暖制冷系统，且用电负荷较大。该医院制冷采用离心机及螺杆机，因其单台功率不超过 800kW，主机均采用 380V供电电压，如电机单台功率超过800kW，应考虑主机采用10kV 供电电压。采暖采用燃气锅炉，设置在地下室，设计中应考虑防爆灯具及开关。

（2） 照明等设备的用电负荷按单位容量法进行计算。医院建筑照明等设备，在门诊楼、 住院楼等处按照40～50 W/m²计算，医技楼按照60～80 W/m²计算。

（3） 放射科室断续工作的X 光机、CT机等。该医院医技楼设置较多放射式设备，如X光机、CT机、模拟定位机、数字肠胃机等。放射式设备负荷计算如表2所示。

根据《全国民用建筑工程设计技术措施—电气》第24.5.3条，断续负荷按照二项式法计算：

P_js=bPs+cP_n

式中: b取0.4; c取0.4; n取3。计算得出断续放射负荷计算功率为 400kW。

根据上述方法，最终计算得出该医院安装容量为17 853kW，有功功率为14 274kW，无功功率为10 454kvar，补偿后视在功率为15 314kVA。

从供电的单体和单体用电容量，以及今后的运行管理方便考虑，该医院设置多台变压器， 且分散设置在各用电中心，具体如下：

（1）门急诊楼、妇幼保健中心变配电所，设置在门急诊楼－1F，选用2台SCB11-1600 干式变压器(MZ-T1，MZ-T2)，负责门急诊楼、妇幼保健供电。

（2）医技楼、1#住院楼变配电所设置在医技楼－1F，选用2台SCB11-2000干式变压器( YJT1，YJ-T2)负责医技楼供电，2台SCB11-1250干式变压器( ZY-T1，ZY-T2)负责、1#住院楼供电。

（3）2#住院楼变配电所，设置在2#住院楼－1F，选用2台 SCB11-1000 干式变压(ZYT3，ZY-T4)负责2#住院楼供电。

(4) 科研办公楼变配电所，设置在科研教育楼－1F，选用2台SCB11-1000干式变压器(KBT1，ZY-T2) 负责行政后勤楼、科研培训楼供电。

(5) 冷冻机房变配电所，设置在－1F 冷冻机房旁，选用2台SCB11-2000干式变压器( LD-T1，LD-T2)及1台 SCB11-1600干式变压器(LD-T3)负责冷冻机房供电。

（6）一级负荷中特别重要负荷选用柴油发电机作为备用电源，电压为0.4kV，备载功率为1100kW。

GB 50034—2013《建筑照明设计标准》对各类公建的照度及功率密度做出了详细的规定(见表 3)，且列为强制性规范。

对于绿色医院建筑，应合理选用节能的光源(如室内选用高光效的T8直管荧光灯及T5 环形灯)和节能型电感式镇流器，将照明功率密度值限制在目标值。如医院有需要装修二次设计，装修设计应绘出天花图并标注灯具的位置，计算灯具的照度及功率密度值，将装修设计的照明一并计入考核要求。

医院的公共区域，如医疗街、走廊、电梯厅、停车场、大厅等处，正常照明应采用智能照明控制系统，根据时间、区域、场景等不同情况，设置定时控制、分区控制、场景编程控制、就地控制等模式，对降低照明能耗作用很明显。楼梯间、卫生间等处可采取感应控制措施。

医院建筑中对大型医疗设备要求较多，这些设备且一般为非线性负载，会产生大量的谐波；而医院人流量大，对电梯的需求也相对大，电梯共用时会由于功率因素较低会产生大量的无功功率，因而，无功功率补偿及谐波控制在医院的建筑中成为不可忽视的条件。

无功补偿分集中补偿和就地补偿两种：

集中补偿：在变压器低压出线侧统一补偿，一般补

偿数值为变压器容量的 25%～30%，补偿后功率因数在0.92以上，还应该按照负荷性质串联7%或14%的电抗。

就地补偿：一般用于比较集中的用电负荷，如空调室外主机等，就地安装无功补偿器，补偿后功率因数在0.94以上，就地补偿后计算电流可以减少10%以上，减小电电缆线径，达到节约的目的。

医院的谐波治理一般采取安装有源滤波器的方式。有源滤波器可集中安装在变压器低压出线侧，也可以安装在靠近骚扰源处。X光机、CT机、核磁共振机等设备是对人体进行检测诊断的仪器，对电网质量要求较高，对供电线缆的电阻率也有限制; 手术室及重症监护室等功能区域不但对人体进行诊断治疗，且其本身需设置的UPS 又是谐波发生源。有条件时可在靠近骚扰源处设置有源滤波装置，既能保证紧密医疗设备的正常工作， 减少外界电源干扰，亦能减少其因自身产生的谐波对电网的影响。

建筑能效管理系统应用智能化集成系统技术，通过采集建筑内各用能系统(变配电、照明、空调、电梯、给排水、热水、空调等) 的能耗和运行信息，形成专业的区域能效分析统计和设备能效运行管理。通过分析各类设备运行中反映出来的能源传输、变换与消耗的特征，发现能耗漏洞和节能空间，调整用能策略和设备检修，达到能源最优化、最经济实用的效果，实现管理节能和绿色用能。

新建医院内宜设置智能消防应急照明疏散指示系统，在发生火灾或其他紧急情况时，计算合理的疏散路径并控制相应疏散灯具的开关，更快更合理地疏散医院的医护人员和医患人员。

该系统由集中控制型消防应急照明控制器、应急照明集中电源、 应急照明分配电装置、 现场消防应急灯具等组成。现场消防应急灯具通过四总线( DC24 V 信号二总线 + DC24 V 电源二总线) 接入终端应急照明分配电装置。灯具内部不设蓄电池，内置 CPU，具有独立地址码，具有巡检、常亮、闪亮、灭灯等功能。当系统内任一设备发生故障时，智能疏散系统主机发出声光报警信号，排障后报警自动消除。

发生火灾时系统根据火灾报警系统的联动信息自动执行以下动作:

（1） 灯具转入应急状态，按照系统指示的疏散预案执行命令。

（2） 灯具启动频闪功能，对危险区域的灯具表示进行调整，通向危险区域的出口灯关闭，点亮通向安全区域的出口灯。

（3）启动导向地埋灯，指向安全区域，引导人员避烟避险、 安全快速地逃离危险区域。

目前，医疗建筑智能化信息系统被列为绿色医院建筑中应设置的项目之一，主要是其具有两大优势。

医院智能化系统应满足医院内高效、规范和信息化管理的要求；并应向医患提供“有效地控制医院感染、节约能源、保护环境，构建以人为本的就医环境”的技术保障。

医院智能化系统能缩短病患的等候时间及就诊时间，增加医务人员的工作效率，符合绿色医院中“在节省资源的情况下并不减少医院内部使用人员的良好体验”的要求。

该医院在综合布线系统中设置了专用的办公医务网网络，与其他网络物理隔离，网络拓扑图如图 1 所示。

核心层和汇聚层均采用双核心虚拟化技术，以保障数据传输的可靠性， 垂直干线采用千兆光纤，医学影像系统水平干线采用千兆线缆，其他水平干线采用百兆线缆。

信息化信用系统包括视频示教系统、挂号与信息发布系统、医院信息管理系统、临床信息系统、医学影像系统、放射信息系统、电子病历系统、实验室 /病理信息、远程医疗系统等。

另外，在物业承载网上还设置了智能卡系统、门禁系统及车库管理系统。