大型综合医院建筑供配电系统设计

摘要：近年来，我国社会发展迅速，随着“健康中国2030规划”的推进，提升医疗系统服务能力，建立智慧高效的医疗卫生服务体系基础设施成为各地区、部门的重要建设目标。在国家政策的支持下，新建医院项目有所增加，功能完善的现代化综合医院更符合当下需求，成为省、市(县)各地医疗设施的建设目标。综合医院建筑是最复杂的民用建筑之一，涉及的用电设备种类繁多，用电要求各异，供电可靠性要求高于一般民用建筑，因此，如何保障用电安全显得尤为重要。

关键词：大型综合医院；建筑；供配电；系统设计 引言

医疗建筑作为建筑工程众多类型中的一种，用电负荷等级及供配电系统都具备一定的复杂性。根据实际情况而言，医疗建筑用电设备多，且医疗设备作为一种先进的电子设备，在运行的过程中会产生正弦交流电流、脉动直流电流。这些设备都会导致医疗建筑电力系统电能质量的下降。而电网电能质量降低，也会影响上述设备的控制，对设备运行不利，对医院的安全生产带来一定的影响。为确保医疗设备及配电系统能够稳定、安全运行，一方面，在医院供配电系统进行设计的过程中，需要采取合理科学的配电方案，为电网运行制定出完善的保障措施。另一方面，应采取合适的电能质量治理方法，净化电网参数，提高电网供电的可靠性。

1医院建筑电气设计的重要性和特殊性

大型医院建筑不乏维持生命安全的重要仪器，作为治病救人的重要医疗场所，处处关系到患者的生命安危。医院建筑对供电的持续性、可靠性要求很高。当变电所或柴油发电机房因极端天气原因造成长期断电时，不但整个医院的医疗救治无法正常进行，其通信网络设备也将受到影响，医院内挂号、就诊、检查、开药、住院以及结账报销等正常流程均无法进行。河南某三甲医院停电正是因为极端降

水的影响，连日强降雨灌入地下室淹没重要供配电用房（变电所、智能化机房）所造成，极大影响了医院的正常运转。

2建筑电气供配电线路设计原则 2.1电气供配电高效化运作

实现高效运作是电气供配电线路设计的基本原则，设计人员要采用合理的设计技术和规划科学的设计图，并在实际建设过程中选用合理的供配电材料，在保证供配电正常运转的基础上，最大程度降低成本投入，实现经济性原则。此外，要结合线路实际情况，合理规划供配电线路，利用现代化的科学技术降低电气供配电过程中产生的电能浪费和材料损耗，以便实现电气供配电系统的高效运作，从而有效提高电气企业的经济效益，推动电气行业长远发展。

2.2与建筑物功能相匹配

随着社会经济持续发展，人们生活质量水平不断提高，现代建筑结构和功能越来越复杂。建筑电气供配电线路设计原则要与复杂的建筑结构功能相匹配，要满足现代化建筑结构对电气供配的需求。设计师在规划设计电气供配电线路方案时，要结合建筑结构的不同环境和设计要求，制定针对性的电气供配电设计方案，将供配电线路和建筑结构高度融合。在实际供配电设计过程中，不同建筑对电能的需求不同，设计人员要根据不同需求，采取具有针对性的供配电方案。例如，门厅，医疗街等公共区域照明要求较高，在电气供配电设计过程中要保证充足的电力供配；在一些公共休息娱乐区，如咖啡厅等，需要温和的灯光条件，营造舒适、安逸的环境氛围，满足人们生活的基本需求。电气供配电设计人员要结合建筑的功能结构，合理调整供配电设计方案，从而满足人们多元化的生活与工作需求，提高人们的生活质量，推动社会和谐稳定发展。

3大型综合医院建筑供配电系统设计 3.1负荷分级

设计之初，用电负荷等级的确定尤为重要。首先，应确定医院的等级，按照《医院分级管理标准》，医院经过评审，可分为三级。目前设计过程中较多项目

确定为三级医院，医疗场所、医用设备以及脱离医疗功能以外的其他用电负荷应参照JGJ312—2013《医疗建筑电气设计规范》、GB51348—2019《民用建筑电气设计标准》、GB50016—2014《建筑设计防火规范》等相关规范中的电气条文进行分级。

3.2供电电源及高压供电系统

大型三级综合医院建筑，有大量的一级及特级负荷，根据相关规范要求，应采用双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏，以保证一级负荷的用电需求。目前随着医院建设项目规模越来越大，10KV电压等级的供电系统往往满足不了项目的需求，需与当地供电部门沟通协商确定是否建设35KV甚至更高电压等级的系统，即需在地块内考虑设置35KV或110kV变电所为项目供电的可能性。需项目前期经过与建设单位、当地供电部门积极沟通协调确认。当采用4组或6组以上10kV电源引入时(每组电源均满足双重电源要求)，应充分考虑接入负荷中心及地区电网能否提供多组10KV线路的间隔。高压系统宜采用分段单母线方式运行，每组10kV双电源中间设置联络开关，平时分列运行，互为热备用;当其中一电源故障时，通过手动方式投入母联开关，由另一电源承担本组10kV电源供电范围内的全部一、二级负荷。

3.3合理设置重要机房位置

医院建筑是城市重要的公共服务设施，是维护城市功能运行、应对各类极端天气的生命线工程，其布局应优先考虑在安全性较高的区域。当医院建筑所在区域地势低洼，或较周边区域无明显高度优势时，其重要机房可以考虑设置在一层。当变电所、柴油发电机房设置在一层以上时，应考虑大型设备运输及维护问题。由于电梯载重和电梯井道大小尺寸限制，置于楼上层变压器容量不宜大于1250kVA，且大载重电梯投资高，占用面积大，后期运营费用较高，还需要考虑变电所电磁辐射、噪音等对邻近医疗用房的影响。柴油发电机占地面积大，设备运输困难，油料补充不易；由于楼板、柱的传导作用，机组的降噪、减震效果也很难保证。医院建筑的变电所、柴油发电机房设在首层以上需慎重。

3.4低压配电系统

低压配电系统采用分段单母线的接线方式，同组变压器低压侧设置手动低压联络开关，平时2台变压器分列运行，低压主进线开关与联络开之间设电气及机械联锁。当其中一台变压器故障或检修时，由另一台变压器保证本组变压器的全部一、二级负荷供电。一级负荷及特级负荷采用来自两台变压器不同母线段的两个专用回路供电;二级负荷采用双回路或专用单回路放射式供电;三级负荷采用单电源单回路供电。为降低大型设备启动对低压系统的影响，制冷机房低压冷水机组及配套冷热水泵等在机房附近设置专用变电所，由专用变压器放射式供电。

3.5应急电源

按JGJ312—2013《医疗建筑电气设计规范》要求，医院应设应急柴油发电机组作为应急电源。结合项目各单体建筑的分布以及变电所设置的部位等情况综合考虑，可集中或分开设置低压柴油发电机房，为特级负荷、部分一级负荷(如消防负荷、计算机网络系统、安防系统、医用电梯等)提供连续供电保障。

3.6注意通风和防火

设计供配电系统时，灵活调整变配电室和配电箱的布置区域，如在竖井内部或周边区域安装配电箱、在地下室等主要负荷区域设置变配电室、选择水冷式机组作为备用发电机的主要组成设备等，可有效改善变配电室的通风和冷却效果。为提升供配电系统的防火性能，明确采用节能高效产品来组成供配电系统，避免使用高耗能老旧等设备，浪费能源以及增加设备安全隐患。

结语

综合医院建筑是一类特殊的公共建筑，医疗工艺流程和医疗功能复杂，用电负荷大，且一、二级负荷用电量占比高，各种医疗设备对供电系统的可靠性及稳定性要求高。为确保医务人员工作的正常开展，在供配电系统设计时，不仅要满足规范中的负荷分级，还要兼顾供电中断后不同的医疗场所及设施的自动供电时间的要求。同时，还应在供电端或设备就地采取适当措施提高电能质量，为医院的精密医疗设备、数据信息资料提供更好保障。

参考文献

［1］医疗建筑电气设计规范:JGJ312—2013［S］． ［2］综合医院建筑设计规范:GB51309—2014［S］． ［3］民用建筑电气设计标准:JGB51348—2019［S］． ［4］供配电系统设计规范:GB50052—2009［S］． ［5］20kV及以下变电所设计规范:GB50053—2013［S］．