洁净装备工程-手术部电气设计探讨罗武星

洁净装备工程-手术部电气设计探讨罗武星

罗武星

（西安四腾环境科技有限公司陕西西安710075）

摘要：基于手术部配电的特殊性，本文重点介绍其配电方式的选择，注意事项，用电指标分析，实际运行维护中存在的问题及解决方案，使相关专业人员对其有一个深入的了解，以供参考。

关键词：洁净手术室；用电分析；运行维护

引言：洁净手术部主要包含洁净手术室，洁净辅助用房及清洁辅助用房，其中手术室是核心部位，对供电方式、供电质量及停电后切换后备电源及时间要求非常高。合理的配电方式不仅能提高供电的安全性，可靠性，还能为后续维护管理提供方便，在不进入洁净区域内或尽量减少交叉感染情况下保证系统的稳定。另外空气处理方式的不同会造成手术室用电负荷的变化，往往人们对初步负荷估算不准，预留负荷过大或过小，造成施工实际需求负荷不满足要求，不仅增加了改造成本，还对低压配电系统造成一定影响。

一.配电

洁净手术部配电采用TN-S系统，目前行业内做法基本都采用由低压配变电所或总配电间专用回路引入，在洁净手术部层设置双电源切换总配电箱，分别给各个手术室供电，手术部辅助区域照明插座用电应分开设置，电源独立取自一级负荷专用母线或回路上。空调负荷和手术室用电分开设置，在净化空调用房或对应配电间设置空调双电源切换总配电箱，分别给各个净化机组自控柜供电，空调电源独立从低压配电室引入。考虑到季节性变化造成特殊极端天气的产生，净化设计常考虑设置过渡季节冷热源，该系统的电源一般也是独立取自低压配电室，在末端设置双电源切换总配电箱，分别给各个制冷/热模块、水泵供电。目前医院基本都采用科室独立核算制，净化设置的双电源切换总配电箱及照明插座总箱均应能实现电能计量。

二.应急电源UPS

手术室作为一级负荷中特别重要负荷，应根据手术室间数及平面布局，电井、配电间位置确定设置总的还是分在线UPS，当手术室比较集中，距离电井或配电间很近，一般根据总负荷大小确定设置总的UPS，当手术室分区布置或跨度比较大，一般采用分区设置应急电源UPS，UPS后备时间根据《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2013.11.1.3规定不少于30min。UPS间设置承重不低于800Kg/m2，使用面积一般为6~8m2，温度：0℃～40℃，湿度：10％～90％；周围环境要保持清洁，这样可以减少有害灰尘对UPS内部线路的腐蚀；墙体采用砖砌土建墙，满足防水、防火等要求。

手术室UPS容量确定：容量=设计负载功率&pide;0.8（UPS输出功率因数）&pide;0.6（UPS主机最理想负载为输出功率的60%）。例如手术室按照8Kw确定，UPS容量最佳选择为：8&pide;0.8&pide;0.6=16.66KVA，一般选择16KVA即可。

三.医疗IT系统

医疗IT系统，实际上是由医用隔离变压器和绝缘监视仪等组成的系统，隔离变压器基本功能就是保证了在接地故障的情况下运行的连续性，降低患者可承受的电压安全范围，保证患者的安全，手术室插座箱及吊塔等需要与隔离变压器连接，限制接触电压产生的间接接触触电流，减小泄漏电流，监测接地故障及绝缘降低的任何信号。外接报警显示除了在手术室中央情报面板上集成之外，还应集中统一设置在护士站对面可见墙面，能够显示工作状态及故障类型，并拥有声光警示装置。目前在涉及心脏外科手术室均设置IT系统，安装在手术室专用分配电箱内，其常用规格有6.3KVA，8KVA，10KVA。

近年市场出现了医用隔离电源监控系统，用于将大楼内所有医疗2类场所的IT系统等工作状态，实现集中监控，借助互联网可以实现远程实时动态监控，由专业电气维护人员对出现的故障能第一时间做出判断并解决问题，最终的目的均是确保医患人员的安全。

四.接地

洁净工程内接地系统设计，在每间手术室、苏醒室、卫生间、配电间设置局部等电位端子箱，电井设置楼层总等电位端子箱。因手术部属于2类医疗场所，采用TN-S系统的接地、等电位联结与IT系统的等电位联结共用。每间手术室接地均独立，手术室内的气体管道、电动床、吊塔、无影灯、龙骨等金属部位均应接地，采用4或6mm2导线直接连接到局部等电位端子箱上。电源插座的保护导体端子、固定设备的保护端子或任何外界可导电部分，这些部分和等电位连接母线之间的导体的电阻（包括接头的电阻在内）不应超过0.2Ω。

五.用电分析

手术部用电主要包括手术室用电，手术室之外区域及办公区用电，手术部空调用电及过渡季节冷热源用电，对于手术室及辅助区域用电基本是固定的，空调和冷热源用电一般根据项目当地气象参数的不同及空调方式的选用不同而有一定的差距。

手术部净化实际用电指标基本在60~80W/m2，接近《全国民用建筑工程设计技术措施（2009）电气》建议的一般大型综合医院供电指标80W/m2。而手术室实际用电集中时间在每天早晨七点至晚上七点之间，手术室安排基本在周一至周六，周日相对手术量比较少，在这个时间区间用电达到约150W/m2，当遇到过渡季节，特殊恶劣天气，为了达到手术室温湿度要求（温度21~25℃，湿度30%~60%），空调中设置的一些预热等装置全开，即满负荷运行，此时功率密度会更高，几乎达到洁净设计最大功率。

因净化空调加湿及预热采用方式的不同，会产生净化空调用电功率的变化，实际项目设计时候应考虑当地气象参数及医院实际情况，比如采用热水预热、蒸汽加湿方式远比采用电热式蒸汽和电预热节能。对于综合型医院，医疗设备用电约占总用电的20%~30%，因为医疗设备虽然装机容量比较大，但是需要系数和同时系数都非常低。

六.运行维护

洁净手术部电气设计不仅要考虑整体布局，合理规划，还要充分考虑后期维护的方便，减少进入净化区域的次数，以便降低产生不必要的交叉污染。UPS配电间及总配电箱设置在非净化区内，手术室分配电箱设置在清洁走廊，配电箱门开向走廊。UPS应定期放电，一般每三个月放电不少于一次，每半年不少于一次对总配电箱，分配电箱及控制箱元器件的检查，清除灰尘，确保各个原件工作正常，防止误动作，保证用电安全可靠，而在工程实际使用中发现，设置在手术室的应急电源UPS投入后，因维护管理跟不上，很少去人为的维护充放电，对电池保养不到位，长时间造成电池损坏，一但停电将产生无法预测的后果。电池正常使用寿命在3~5年，在没有维护管理情况下，寿命时间更低，基本在1~2年就不满足使用要求了，主机的寿命一般约在10`15年左右。

结束语

本文对手术部电气设计做了系统的阐述及对手术部各个系统用电做了分析，为相关专业人员对手术部设计有更直接的了解，对净化功率估算提供一份参考依据。未来随着数字化，集成化发展，各种医疗设备的采用，对电气专业要求更加严格，如何实现更加精准手术部设计，还需我们进一步探讨。

参考文献

[1]王晔.医院洁净手术室电气设计[J].现代建筑电气，2011，2（08）：61-66+76.

[2]文宁.医院手术室的电气设计方案探讨[J].建筑电气，2009，28（02）：32-35.

[3]陈建萍.医院洁净手术室的电气设计[J].医药工程设计，2009，30（04）：65-68.

[4]穆景光，韩瑾，刘勇.各类医院单体建筑用电指标跟踪分析[J].建筑电气，2017，36（05）：42-44.

[5]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB50333-2013医院洁净手术部建筑技术规范[S].中国建筑工业出版社出版，2014.