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高层医疗建筑电气设计的分析探讨

2016-10-21谈政

科技与企业 2016年8期
关键词:电气设计探讨分析

谈政

【摘要】随着社会的不断发展,城市化进程的不断加快,在城市建筑中,高逐渐崛起,有效的提升了城市土地的利用效率。并且现今出现了很多的高层医疗建筑,电气设计是医疗建筑中的重要组成部分,由于医疗建筑具备自身独特的特征,必须要保证电气的正常使用,以此来保证医疗建筑的使用功能。本文主要是对高层医疗建筑电气设计进行了有效的分析,提出了相关的建议。

【关键词】高层医疗建筑;电气设计;分析;探讨

前言

对于医疗建筑来说,其中设涉及到的功能较多,其中有医学、生物工程、建筑学以及管理学等功能为一身的系统工程,而高层医疗建筑则是所有民用工程设计中最为复杂的类型之一。因此对于高层医疗建筑电气设计来说,必须要结合医疗事业的特点,采取有效的措施,来不断提升医疗建筑电气设计的质量。

一、负荷等级及供电电源

目前来说,高层医疗建筑越加的多,并且高层医疗建筑对人们的生活有很大影响,因此人们对高层医疗建筑设计的要求越加的高[1]。尤其是电气设计,这是保证高层医疗建筑施工功能的重要途径之一。现今在高层医疗建筑电气设计中还是存在较大的问题,影响了医疗建筑的使用功能。首先对于负荷等级以及供电电源的设计,在高层医疗建筑中,根据相关的标准《建筑设计防火规范》来看,这属于一类高层建筑,在医疗建筑中,除了具备一般高层建筑的一级负荷外,还具备很多医疗设备用电,也是属于一级负荷,医疗机构属于一级负荷用电单位,必须由两路10kV高压电源进行供电,这样若是一路电源发生故障,无法运行中,那么另外一路电源则会迅速进行工作,避免影响到医疗功能的正常运用。对于这两个10kV电源来说,一般都是由当地电力系统的两个不同区域的变电站引来。但是即使是这样,其中还是会出现电力中断的现象,若是处理不好,那么将会直接影响到正常的医疗工作。因此,对其的解决,要能在有两路市电供电的情况下,必须要结合负荷对中断供电时间的要求,能够设计出在15s内向负荷供电的快速自起动发电机,或者设置不间断电源作为应急电源,以此来保证医疗设备的工程使用。

二、医疗电气设备

对于高层医疗建筑电气的设计来说,在设计中必须要与医院的主管部门进行协商,以此来进行科学合理的设计,医院要设计人员提供详细的医疗电气设计资料,并且提供一些完善的特殊用电要求。在医院的心电图室电力设备容量为(5KW/房)、B超室(5KW/房)、碎石室(60KW/台)、胃肠仪(5KW/台)、检验室(15KW/房)等医疗设。同时也要对其进行地线的配置,其中接地的电阻要小于等于4Ω[2]。若是无法为其提供相关的医疗电气设备数据,那么相应的设计人员必须要参考相近的医疗电气设备数值,并且设计中要预留出用电。

三、关于电气安全措施的分析

对于高层医疗件组合来说,其处于的环境较为特殊,这样导致电流会对病人造成一些潜在的危险[3]。因此这也就对电气安全的设计提供了很多特殊的要求。根据相关的标准规定,在医院医疗器械中,在使用插入体内接近人体心脏部位,或者是直接插入心脏的医疗电气设备,那么必须要采取有效的微电击保护措施,对于防微电击措施来说,必须要采用等电位接地方式,利用二类电气设备供电处理。对于防微电击等电位联结来说,其中包含了室内给水管、金属窗框、病床的金属框架以及患者会在2.5m的范围之中直接或间接触及到部分的金属部件。利用以上的部件来进行等电位联结的保护线电阻值,必须将金属导体相互间的电位差限制在10mV以下。另外,在相关的规定中,电源若是在突然中断后,并且在重大医疗危险的场所,要采用电力系统不接地的供电方式[4]。另外,为了能正确选择防电击的措施,在相关标准中根据医疗电气设备的电接触的危险程度,可以对医疗场所进行科学合理的分组:首先,在甲组的场所中,在不使用医疗时与人体接触的可导电的期间。其次在乙组的场所中,可导电的医疗设备会与人体外部进行有效的接触,或者医疗设备进入人体内,与人体的内部进行接触。最后对于丙组场所来说,进行心脏内部手术,或中断供电导致出现的危险治疗。在相关标准中,对于一些医疗场所中的一些重要用电负载自动倒换电源,那么必须要按照允许间断工地干时间的长短来对医疗场所进行分级。首先允许间断实践小于等于0.5s的场所,那么对于电气设别的要求必须要在0.5s之内进行供电的恢复。其次允许供电时间在大于0.5s小于等于15s的场所,那么则是要求在电气设备要在0.5s以及15s的时间中恢复供电。

四、对于防电击的措施分析

对于防电击的措施来说,首先要做好接地系统以及自动切断电源防电击的措施,①TN系统,在医院的医疗场所与其他想啊滚的场所以及邻近的非医疗场所都会采用TN-S系统,同时也不允许出现PEN线。②在前组中出现的末端回路32A以及32A以下的电源插座回路,必须要安装相关的Ⅰ△n小于等于30mA的RCD作附加的保护。③对于前组场所内只能在下列电气设备回路上安装RCD,主要是为了切断一些手术台以及而定功率大于5kVA的大型电气设备,不影响生命安全的电气设备。但是其中要注意的便是,不能让RCD保护的电气设备数量过多,那么将很容易导致RCD出现跳闸,从而来发生供电中断的状况,那么必须场所内使用对回路电流直流分量不敏感的RCD[5]。其次对于医疗IT系统来说,在相关场所中距离手术台1.5m,并且高度在2.5m内用于维持生命的医疗设备,可以采用IT系统进行供电。根据相关医电气设备的产品标准,对于进行心脏手术的设备,并且正常泄露的电流不能大于10μA,若是其中一个出现了接地故障,那么其泄露的电流不得大于50μA,在手术室中,其电位差正常时会小于10mV,若是病人的心脏的电流超过了50μA,那么将会影响病人的治疗,出现死亡的现象,因此必须要对故障的电流进行严格的限制。可以在手机室安装相关的医用隔离变压器,另外,使用IT系统,对于带电导体的对地电容电流,其幅值相对较小,IT系统具有较大的优势,在出现接地故障可以不切断电路,不中断装置的供电。IT系统必须要装设绝缘监视以及接地故障报警以及显示装置。对IT系统的配电线路来说,若是发生了第一次接地故障,那么必须要由一些绝缘监视电器发生音响或信号,动作电流要符合以下要求:Ra·Id小于等于50V。要能在IT系统的电源处安装一个绝缘的检测器,在绝缘电阻低于50kΩ时,那么便可发出相关的警报,所以这就需要另外测试绝缘的仪器来进行绝缘监测器的检查。对于每一台的IT系统都必须要配备声光信号,以此来促进医务人员对绝缘状况进行及时的监测,并且采取一些科学有效的措施来进行隐患的消除。

五、电气设备

首先是对隔离变压器来说,二次侧的标称电压必须要小于250V,同时单相隔离变压器的容量必须要高于0.5KVA,但是必须要小于10KVA。若是医用IT系统中有三相负荷,要为其安装单独的三相变压器,其相电压也不会超过250V。其次对于开关设备来说,在医院的每个末端回路会有短路防护过载功能,但是对于医用IT系统装用的隔离变压器电源侧以及负载侧的回路上,不能够安装过载防护电器。最后对于电源的不间断供电要求,在医疗设备按照允许间断的时间场所进行分组,对于一些间断供电时间小于0.5s的医疗电气设备,要增加装设不间断电源装置,将其作为应急电源。

结语

对于高层医疗建筑电气设计来说,必须要结合医疗结构的特点,采取科学合理的措施进行设计,以此来提升有效性,保证高层医疗建筑的使用功能。

参考文献

[1]欧阳东,陈琪,肖昕宇.《醫疗建筑电气设计规范》编制概述[J].智能建筑电气技术,2010,(03):55-56.

[2]金建中.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析探讨[J].中外建筑,2012,(02):50-51.

[3]刘大勇.高层建筑电气系统设计与线路安装要点探析[J].中外建筑,2010,(03):30-31.

[4]覃志昌.高层医疗建筑电气专业设计的一些看法[J].化工之友,2011,(03):40-41.

[5]段绪斌.建筑工程电气施工与土建配合的突出问题[J].中小企业科技,2012,(10):60-65.

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