蘇州某醫院電氣設計案例變壓器容量 負荷分級 人防工程 充電樁
來自專欄建築電氣設計
電氣設計（照明，防雷，消防，弱電，室外供配電）_騰訊課堂
1、工程概況
醫院坐落於太湖湖畔的蘇州市某區，醫療範圍覆蓋長三角諸多城市。醫院於2016年5月18日營業，當日下午門診就診已達到1066人。醫院運營一年已接待國際和國內團體、政要參觀交流數百次。實景圖見圖1。
醫院工程包括兩個功能:蘇州科技城醫院和蘇州高新區公共衛生中心。醫院按三級甲等綜合醫院標準建設，建築面積約159000m2，編製床位數為800床;公共衛生中心屬辦公性質社會服務部門，建築面積約23000m2。工程總建築面積約182000m2，包括綜合大樓(包括1段門診醫技病房樓和2段高新區公共衛生中心)、感染性疾病樓、宿舍樓及食堂、液氧站、後勤樓(鍋爐房，污水處理站和垃圾站)、門衛室等。
醫院建築功能布局:地下二層:機械停車庫、人防區域;地下一層:機械停車庫、設備機房、核醫學;首層:血透、急診、門診、報告廳;二層:配液，檢驗;三層:病理，輸血;四層:手術部;五層:ICU;六層:產房;七～十一層:病房。人防區建築面積8152m2，戰時為中心醫院及人員掩蔽所。
2、供配電系統
2.1院區整體電力規劃 院區內醫院和公共衛生中心為不同產權單位，屬兩個用電戶。電力規劃方案階段，醫院和公共衛生中心分別單獨設置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電氣機房設置
醫院單體建築體量大，南北長度300m，東西寬度100m，裙房單層建築面積約30000m2。通過建築功能布局及負荷分布分析，院區共設置3處配變電所。醫院主樓設置總配變電所及分配變電所，公衛中心單獨設置配變電所。電氣豎井共設置9處，分別深入負荷中心。2.3用電數據
2.4供配電系統安全可靠
市政雙重10kV電源供電，互為備用。10kV系統採用單母線分段方式接線，當一路電源斷電時，另一路電源能承擔一級、二級負荷。採用柴油發電機組作為備用電源。當雙重市政電源均斷電時，柴油發電機組(15s內)投入使用，保障醫院的重要負荷及消防負荷運行。斷電時間＜0.5s場所，如手術室、ICU、信息中心等重要場所設置UPS不間斷電源作為應急電源。3、工程設計難點
3.1醫療功能複雜多樣
醫院基本涵蓋全部醫療功能科室。醫院內臨床科室31種，各類手術室26間，重症監護類病床71床，各類大型醫技設備21台，輔助醫療服務系統超過20種。
醫院中特別重要一級負荷包括:急診搶救室、產房、燒傷病房、重症監護室、早產兒室、血液透析室、手術室、術前準備室、術後蘇醒室、麻醉室、心血管造影檢查室等場所中涉及患者生命安全的設備及其照明用電;檢驗科和病理科大型生化儀器、重症呼吸道感染區的通風系統。
一級負荷包括:火災報警及聯動控制設備、消防泵、消防電梯、排煙風機、加壓送風機、安防系統、應急照明;急診搶救室、產房、燒傷病房、重症監護室、早產兒室、血液透析室、手術室、術前準備室、術後蘇醒室、麻醉室、心血管造影檢查室等場所中除一級負荷中特別重要負荷的其他用電設備;急診診室、急診觀察及處置室、嬰兒室、內鏡檢查室、影像科、放射治療室、核醫學室等場所的診療設備及照明用電;高壓氧倉、血庫、培養箱、恆溫箱、病理科取材室、製片室、鏡檢室的用電設備;計算機網路系統用電;走道照明;配電室和柴油機房照明用電;百級潔凈度手術室空調系統用電;負壓機、真空泵;客梯、生活水泵等。
二級負荷:百級手術室除外的其他手術室空調系統用電;電子顯微鏡、影像科診斷用電設備;中心供應、空氣凈化機組、貴重藥品冷庫、太平櫃、廚房、扶梯等。
三級負荷:其他電力負荷及一般照明等。醫院配電系統網路採用樹榦和放射相結合的方式供電。普通照明、應急照明、一般插座用電採用樹榦式供電;醫療設備、大功率設備、消防設備等均採用放射式供電。大量採用放射式供電網路造成變電所出線電纜數量龐大，總配變電所饋線總計約400餘根電纜，幹線橋架(1000×150-W×H)超過20條。總配變電所設於地下一層，下方設置電纜夾層，部分饋線電纜由電纜夾層(地下二層)水平引出，其餘電纜由配變電所(地下一層)水平引出分配，避免由於幹線電纜橋架集中敷設造成管線匯總不利。
3.2人防工程設計
人防工程位於醫院地下二層，建築面積7788m2。本工程為平戰結合人防工程，平時為醫院放射治療科、辦公、庫房和機械汽車庫，戰時功能為中心醫院及人員掩蔽所。平戰結合是人防工程的審查要點，本工程人防區平時功能和戰時功能差別較大，人防區戰時供配電系統的核心要素是中心醫院，平時供配電系統設計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結合成為本次人防設計的重點。
人防戰時一級負荷包括:基本應急通信設備、柴油電站配套的附屬設備、三種通風方式裝置、應急照明、主要醫療救護房間內的設備和照明等。二級負荷包括:重要的風機、水泵、輔助醫療救護設備房間內的設備和照明、洗消用的電加熱淋浴器、醫療救護必須用的空調、電熱設備;正常照明等用電負荷戰時按要求供電。其他負荷為三級負荷。
人防區由變電所引來兩路主幹電源，保障平時一級、二級負荷供電。設置固定式柴油電站，內裝2台300kW柴油發電機組(平時安裝到位)作為戰時人防負荷的備用電源。人防區末端配電箱根據平時防火分區設置。
在平戰轉換周期內，整個人防區供配電系統及配電箱滿足人防戰時使用需求，根據戰時中心醫院建築功能變化調整末端照明插座等醫療用電即可。非人防戰時用電如機械停車等設備切除電源。人防區電氣幹線圖見圖2。
4、工程設計亮點
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4.1電動汽車充電樁設計 電動汽車充電樁負荷現階段已成為公建項目必須考慮的因素，全國各地於2016年陸續出台了電動汽車充電樁設計的地方標準。醫院是全國最早應用電動汽車充電樁的公建項目之一。院區室外總停車位共計227處，其中設置直流充電樁車位4處，交流充電車位55處，電動汽車充電樁占室外停車位數量比例26%。電動汽車充電樁設備安裝總功率545kW，直流充電樁設備功率80kW/台(380V)，交流充電樁設備功率7kW/台(220V)。電動汽車充電樁在院區分布較為分散，採用分區域就地設置配電箱方案，系統圖見圖3。
設計工作完成於2015年，當時國內沒有電動汽車充電樁設計規範與標準支持，但電動汽車充電樁在公建項目中發展和存在的必要性是可以前瞻的。通過蘇州科技城醫院工程實例，總結出電動汽車充電樁在工程初步設計和施工圖設計階段電量預留通用做法，並在專業內部推廣，取得了良好的收益。Pe=8kW×總車位數×(10%～15%)。其中直流和交流充電樁比例可按1∶4考慮，Pe:電動汽車充電樁總設備安裝功率。
4.2智能化服務系統配電
多種智能化服務系統設備廠商在項目初步設計或施工圖設計階段已介入配合。智能化服務系統融入設計的時機越早，電氣專業越能深入了解系統運行模式和設備用電需求，能為各智能化系統穩定運行提供更加可靠的供電保障。院區垃圾處理站建築面積僅150m2，設備安裝功率達到550kW。專業設備廠家在施工圖階段與設計院密切配合，提供了準確的設備用電方案，避免了後期配合過程中可能產生的重大修改。
4.3電氣節能
科技城醫院為綠色二星建築，已通過節能審查及節能驗收。科技城醫院電氣設計在滿足GB/T50378-2014《綠色建築評價標準》內容基礎上做了如下節能設計措施。充分了解地方法律法規，嚴格執行DGJ32J96-2010《江蘇省節能設計標準》電氣篇中相關要求。國內部分城市有地方節能設計標準，地方標準中部分條目要求高於國家規範，應尊重並執行地方高標準進行設計工作。科技城醫院內公共區域照明就地設置開關，並納入樓控(BA)系統集中管理。醫院內公共區域含大堂、公共走道、地下車庫、院區景觀照明、立面照明等，控制要求相對簡單。本次工程設計因樓控系統照明控制就能夠滿足綠色節能要求，並降低工程造價，故未採用智能照明系統(EIB)。
醫療區域末端配電箱原則上按科室範圍分配，帶通訊介面的計量儀錶設置在豎井內照明、應急照明、插座、空調配電總箱內，與科室末端配電箱對應。醫院設置了能源管理系統，遠程計量水、電、氣用量。電力能源管理系統為其子系統，醫院通過此系統能完成計量考核工作。
國內醫院的建設規模越來越大，綜合性醫院比比皆是，因此醫院電氣設計更需從細節出發把控全局，保障醫院供配電系統的可靠和安全，這也是醫療電氣人不斷努力的目標。推薦閱讀：
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