蘇州某醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)案例 變壓器容量 負(fù)荷分級(jí) 人防工程 充電樁
1,、工程概況
醫(yī)院坐落于太湖湖畔的蘇州市某區(qū),，醫(yī)療范圍覆蓋長(zhǎng)三角諸多城市,。醫(yī)院于2016年5月18日營(yíng)業(yè)，當(dāng)日下午門(mén)診就診已達(dá)到1066人,。醫(yī)院運(yùn)營(yíng)一年已接待國(guó)際和國(guó)內(nèi)團(tuán)體,、政要參觀交流數(shù)百次。實(shí)景圖見(jiàn)圖1,。
醫(yī)院工程包括兩個(gè)功能:蘇州科技城醫(yī)院和蘇州高新區(qū)公共衛(wèi)生中心,。醫(yī)院按三級(jí)甲等綜合醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，建筑面積約159000m2,，編制床位數(shù)為800床;公共衛(wèi)生中心屬辦公性質(zhì)社會(huì)服務(wù)部門(mén),，建筑面積約23000m2。工程總建筑面積約182000m2,，包括綜合大樓(包括1段門(mén)診醫(yī)技病房樓和2段高新區(qū)公共衛(wèi)生中心),、感染性疾病樓、宿舍樓及食堂,、液氧站,、后勤樓(鍋爐房，污水處理站和垃圾站),、門(mén)衛(wèi)室等,。 醫(yī)院建筑功能布局:地下二層:機(jī)械停車(chē)庫(kù)、人防區(qū)域;地下一層:機(jī)械停車(chē)庫(kù),、設(shè)備機(jī)房,、核醫(yī)學(xué);首層:血透、急診,、門(mén)診,、報(bào)告廳;二層:配液，檢驗(yàn);三層:病理,，輸血;四層:手術(shù)部;五層:ICU;六層:產(chǎn)房;七～十一層:病房,。人防區(qū)建筑面積8152m2，戰(zhàn)時(shí)為中心醫(yī)院及人員掩蔽所,。
2,、供配電系統(tǒng)
2.1院區(qū)整體電力規(guī)劃
院區(qū)內(nèi)醫(yī)院和公共衛(wèi)生中心為不同產(chǎn)權(quán)單位,，屬兩個(gè)用電戶。電力規(guī)劃方案階段,，醫(yī)院和公共衛(wèi)生中心分別單獨(dú)設(shè)置10kV電纜分界室,，各自引入雙重市政10kV電源，從根源上避免用電糾紛,。
2.2電氣機(jī)房設(shè)置
醫(yī)院?jiǎn)误w建筑體量大,，南北長(zhǎng)度300m，東西寬度100m,，裙房單層建筑面積約30000m2。通過(guò)建筑功能布局及負(fù)荷分布分析,，院區(qū)共設(shè)置3處配變電所,。醫(yī)院主樓設(shè)置總配變電所及分配變電所，公衛(wèi)中心單獨(dú)設(shè)置配變電所,。電氣豎井共設(shè)置9處,，分別深入負(fù)荷中心。
2.3用電數(shù)據(jù)
院區(qū)電氣設(shè)備安裝總?cè)萘?4064kW,，變壓器裝機(jī)容量17000kVA,，單位用電容量指標(biāo)93.4VA/m2，柴油發(fā)電機(jī)組2000kW(主用功率),?？偱渥冸娝O(shè)6臺(tái)變壓器，均為2000kVA,。其中1～4號(hào)變壓器為醫(yī)院北側(cè)區(qū)域醫(yī)療及動(dòng)力負(fù)荷配電,，5～6號(hào)變壓器為空調(diào)負(fù)荷配電。分配變電所變壓器為2×1250kVA,，為醫(yī)院南側(cè)區(qū)域醫(yī)療及動(dòng)力負(fù)荷配電,。公衛(wèi)中心配變電所變壓器安裝容量2×1250kVA。
2.4供配電系統(tǒng)安全可靠
市政雙重10kV電源供電,，互為備用,。10kV系統(tǒng)采用單母線分段方式接線，當(dāng)一路電源斷電時(shí),，另一路電源能承擔(dān)一級(jí),、二級(jí)負(fù)荷。采用柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源,。當(dāng)雙重市政電源均斷電時(shí),，柴油發(fā)電機(jī)組(15s內(nèi))投入使用，保障醫(yī)院的重要負(fù)荷及消防負(fù)荷運(yùn)行,。斷電時(shí)間＜0.5s場(chǎng)所,，如手術(shù)室、ICU、信息中心等重要場(chǎng)所設(shè)置UPS不間斷電源作為應(yīng)急電源,。
3,、工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)
3.1醫(yī)療功能復(fù)雜多樣
醫(yī)院基本涵蓋全部醫(yī)療功能科室。醫(yī)院內(nèi)臨床科室31種,，各類(lèi)手術(shù)室26間,，重癥監(jiān)護(hù)類(lèi)病床71床，各類(lèi)大型醫(yī)技設(shè)備21臺(tái),，輔助醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)超過(guò)20種,。
醫(yī)院中特別重要一級(jí)負(fù)荷包括:急診搶救室、產(chǎn)房,、燒傷病房,、重癥監(jiān)護(hù)室、早產(chǎn)兒室,、血液透析室,、手術(shù)室、術(shù)前準(zhǔn)備室,、術(shù)后蘇醒室,、麻醉室、心血管造影檢查室等場(chǎng)所中涉及患者生命安全的設(shè)備及其照明用電;檢驗(yàn)科和病理科大型生化儀器,、重癥呼吸道感染區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng),。
一級(jí)負(fù)荷包括:火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備、消防泵,、消防電梯,、排煙風(fēng)機(jī)、加壓送風(fēng)機(jī),、安防系統(tǒng),、應(yīng)急照明;急診搶救室、產(chǎn)房,、燒傷病房,、重癥監(jiān)護(hù)室、早產(chǎn)兒室,、血液透析室,、手術(shù)室、術(shù)前準(zhǔn)備室,、術(shù)后蘇醒室,、麻醉室、心血管造影檢查室等場(chǎng)所中除一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的其他用電設(shè)備;急診診室,、急診觀察及處置室,、嬰兒室,、內(nèi)鏡檢查室、影像科,、放射治療室,、核醫(yī)學(xué)室等場(chǎng)所的診療設(shè)備及照明用電;高壓氧倉(cāng)、血庫(kù),、培養(yǎng)箱,、恒溫箱、病理科取材室,、制片室,、鏡檢室的用電設(shè)備;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用電;走道照明;配電室和柴油機(jī)房照明用電;百級(jí)潔凈度手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)用電;負(fù)壓機(jī)、真空泵;客梯,、生活水泵等,。
二級(jí)負(fù)荷:百級(jí)手術(shù)室除外的其他手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)用電;電子顯微鏡、影像科診斷用電設(shè)備;中心供應(yīng),、空氣凈化機(jī)組、貴重藥品冷庫(kù),、太平柜,、廚房、扶梯等,。
三級(jí)負(fù)荷:其他電力負(fù)荷及一般照明等,。醫(yī)院配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用樹(shù)干和放射相結(jié)合的方式供電。普通照明,、應(yīng)急照明,、一般插座用電采用樹(shù)干式供電;醫(yī)療設(shè)備、大功率設(shè)備,、消防設(shè)備等均采用放射式供電,。大量采用放射式供電網(wǎng)絡(luò)造成變電所出線電纜數(shù)量龐大，總配變電所饋線總計(jì)約400余根電纜,，干線橋架(1000×150-W×H)超過(guò)20條,。總配變電所設(shè)于地下一層,，下方設(shè)置電纜夾層,，部分饋線電纜由電纜夾層(地下二層)水平引出，其余電纜由配變電所(地下一層)水平引出分配,，避免由于干線電纜橋架集中敷設(shè)造成管線匯總不利,。
3.2人防工程設(shè)計(jì)
人防工程位于醫(yī)院地下二層，建筑面積7788m2,。本工程為平戰(zhàn)結(jié)合人防工程,，平時(shí)為醫(yī)院放射治療科,、辦公、庫(kù)房和機(jī)械汽車(chē)庫(kù),，戰(zhàn)時(shí)功能為中心醫(yī)院及人員掩蔽所,。
平戰(zhàn)結(jié)合是人防工程的審查要點(diǎn)，本工程人防區(qū)平時(shí)功能和戰(zhàn)時(shí)功能差別較大,，人防區(qū)戰(zhàn)時(shí)供配電系統(tǒng)的核心要素是中心醫(yī)院,，平時(shí)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心要素是消防配電。如何最大限度保障人防工程的平戰(zhàn)結(jié)合成為本次人防設(shè)計(jì)的重點(diǎn),。
人防戰(zhàn)時(shí)一級(jí)負(fù)荷包括:基本應(yīng)急通信設(shè)備,、柴油電站配套的附屬設(shè)備、三種通風(fēng)方式裝置,、應(yīng)急照明,、主要醫(yī)療救護(hù)房間內(nèi)的設(shè)備和照明等。二級(jí)負(fù)荷包括:重要的風(fēng)機(jī),、水泵,、輔助醫(yī)療救護(hù)設(shè)備房間內(nèi)的設(shè)備和照明、洗消用的電加熱淋浴器,、醫(yī)療救護(hù)必須用的空調(diào),、電熱設(shè)備;正常照明等用電負(fù)荷戰(zhàn)時(shí)按要求供電。其他負(fù)荷為三級(jí)負(fù)荷,。
人防區(qū)由變電所引來(lái)兩路主干電源,，保障平時(shí)一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷供電,。設(shè)置固定式柴油電站,，內(nèi)裝2臺(tái)300kW柴油發(fā)電機(jī)組(平時(shí)安裝到位)作為戰(zhàn)時(shí)人防負(fù)荷的備用電源。人防區(qū)末端配電箱根據(jù)平時(shí)防火分區(qū)設(shè)置,。
在平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換周期內(nèi),，整個(gè)人防區(qū)供配電系統(tǒng)及配電箱滿足人防戰(zhàn)時(shí)使用需求，根據(jù)戰(zhàn)時(shí)中心醫(yī)院建筑功能變化調(diào)整末端照明插座等醫(yī)療用電即可,。非人防戰(zhàn)時(shí)用電如機(jī)械停車(chē)等設(shè)備切除電源,。人防區(qū)電氣干線圖見(jiàn)圖2。
4,、工程設(shè)計(jì)亮點(diǎn)
4.1電動(dòng)汽車(chē)充電樁設(shè)計(jì)
電動(dòng)汽車(chē)充電樁負(fù)荷現(xiàn)階段已成為公建項(xiàng)目必須考慮的因素,，全國(guó)各地于2016年陸續(xù)出臺(tái)了電動(dòng)汽車(chē)充電樁設(shè)計(jì)的地方標(biāo)準(zhǔn)。
醫(yī)院是全國(guó)最早應(yīng)用電動(dòng)汽車(chē)充電樁的公建項(xiàng)目之一,。院區(qū)室外總停車(chē)位共計(jì)227處,，其中設(shè)置直流充電樁車(chē)位4處，交流充電車(chē)位55處,，電動(dòng)汽車(chē)充電樁占室外停車(chē)位數(shù)量比例26%,。電動(dòng)汽車(chē)充電樁設(shè)備安裝總功率545kW,，直流充電樁設(shè)備功率80kW/臺(tái)(380V)，交流充電樁設(shè)備功率7kW/臺(tái)(220V),。電動(dòng)汽車(chē)充電樁在院區(qū)分布較為分散,，采用分區(qū)域就地設(shè)置配電箱方案，系統(tǒng)圖見(jiàn)圖3,。
設(shè)計(jì)工作完成于2015年,，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)沒(méi)有電動(dòng)汽車(chē)充電樁設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)支持，但電動(dòng)汽車(chē)充電樁在公建項(xiàng)目中發(fā)展和存在的必要性是可以前瞻的,。通過(guò)蘇州科技城醫(yī)院工程實(shí)例,，總結(jié)出電動(dòng)汽車(chē)充電樁在工程初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段電量預(yù)留通用做法，并在專業(yè)內(nèi)部推廣,，取得了良好的收益,。Pe=8kW×總車(chē)位數(shù)×(10%～15%)。其中直流和交流充電樁比例可按1∶4考慮,，Pe:電動(dòng)汽車(chē)充電樁總設(shè)備安裝功率,。
4.2智能化服務(wù)系統(tǒng)配電
醫(yī)院創(chuàng)新運(yùn)用智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、手術(shù)室行為管理系統(tǒng),、垃圾及污衣智能收集系統(tǒng),、軌道小車(chē)、氣動(dòng)物流,、自動(dòng)化藥房、院內(nèi)就診導(dǎo)航等智能化設(shè)施設(shè)備,，致力于成為國(guó)內(nèi)“智慧型醫(yī)院”的標(biāo)桿,。
多種智能化服務(wù)系統(tǒng)設(shè)備廠商在項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)階段已介入配合。智能化服務(wù)系統(tǒng)融入設(shè)計(jì)的時(shí)機(jī)越早,，電氣專業(yè)越能深入了解系統(tǒng)運(yùn)行模式和設(shè)備用電需求,，能為各智能化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供更加可靠的供電保障。院區(qū)垃圾處理站建筑面積僅150m2,，設(shè)備安裝功率達(dá)到550kW,。專業(yè)設(shè)備廠家在施工圖階段與設(shè)計(jì)院密切配合，提供了準(zhǔn)確的設(shè)備用電方案,，避免了后期配合過(guò)程中可能產(chǎn)生的重大修改,。
4.3電氣節(jié)能
科技城醫(yī)院為綠色二星建筑，已通過(guò)節(jié)能審查及節(jié)能驗(yàn)收,?？萍汲轻t(yī)院電氣設(shè)計(jì)在滿足GB/T50378-2014《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)容基礎(chǔ)上做了如下節(jié)能設(shè)計(jì)措施。充分了解地方法律法規(guī),，嚴(yán)格執(zhí)行DGJ32J96-2010《江蘇省節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》電氣篇中相關(guān)要求,。
國(guó)內(nèi)部分城市有地方節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),，地方標(biāo)準(zhǔn)中部分條目要求高于國(guó)家規(guī)范，應(yīng)尊重并執(zhí)行地方高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作,?？萍汲轻t(yī)院內(nèi)公共區(qū)域照明就地設(shè)置開(kāi)關(guān)，并納入樓控(BA)系統(tǒng)集中管理,。醫(yī)院內(nèi)公共區(qū)域含大堂,、公共走道、地下車(chē)庫(kù),、院區(qū)景觀照明,、立面照明等，控制要求相對(duì)簡(jiǎn)單,。本次工程設(shè)計(jì)因樓控系統(tǒng)照明控制就能夠滿足綠色節(jié)能要求,，并降低工程造價(jià)，故未采用智能照明系統(tǒng)(EIB),。
醫(yī)療區(qū)域末端配電箱原則上按科室范圍分配,，帶通訊接口的計(jì)量?jī)x表設(shè)置在豎井內(nèi)照明、應(yīng)急照明,、插座,、空調(diào)配電總箱內(nèi)，與科室末端配電箱對(duì)應(yīng),。醫(yī)院設(shè)置了能源管理系統(tǒng),，遠(yuǎn)程計(jì)量水、電,、氣用量,。電力能源管理系統(tǒng)為其子系統(tǒng)，醫(yī)院通過(guò)此系統(tǒng)能完成計(jì)量考核工作,。
國(guó)內(nèi)醫(yī)院的建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大,，綜合性醫(yī)院比比皆是，因此醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)更需從細(xì)節(jié)出發(fā)把控全局,，保障醫(yī)院供配電系統(tǒng)的可靠和安全,，這也是醫(yī)療電氣人不斷努力的目標(biāo)。
