本工程属于三级甲等医院，总建筑面积约7万m²，地上20层，地下4层。地下1层主要为中心供应室及设备机房，地下2、3、4层主要为机动车停车功能。地上主要功能为科研实验、门急诊、住院部、手术部及相关辅助用房。

其中，该医院的核心部门 —— 手术室设置于4层和5层，4层手术部设置正负压转换手术室和配套的麻醉复苏室、ICU病房等外科单元，平疫结合，满足疫情等特殊背景下医疗工作需要。此布置满足GB 51039 - 2014《综合医院建筑设计规范》中手术室不宜设置于一层，并宜与相关ICU等路径便捷的要求。

>>>>   市电电源

本工程为新建三级甲等医院，按一级负荷要求供电。10 kV系统总容量为8 000 kVA，由市政电网引入1组双重（2路）10 kV专线电源为院区供电。双重电源同时供电，互为备用。

>>>>  应急备用电源

为满足医院医疗用电对供电电源可靠性的需求，设置应急柴油发电机组作为应急电源。本工程选用1台1 600 kW（PRP）自启动柴油发电机组作为一级负荷中消防负荷和其他重要负荷的自备电源，柴油发电机的容量选择平时需确保的负荷与火灾时需继续工作负荷中的较大者。火灾时分区域切断所有与消防无关的负荷，确保消防用电的可靠性。

对要求中断供电时间不大于0.5 s的特级负荷，如急诊抢救室、手术室、术后恢复室、麻醉室、重症监护室等采用在线式不间断电源装置（Uninterrupted Power Supply，简称UPS）。当失去市电时，由UPS提供应急电源。等柴油发电机启动并供电后，由柴油发电机供电。

UPS电源设置方案可以按急诊抢救室、手术室、术后恢复室、麻醉室、重症监护室，以及其他重要负荷末端分散式布置，也可在全部特级负荷处集中设置，或者分区域集中设置。这3种UPS电源的设置方案优劣比较如表1所示。

本工程从供电系统、管理维护和投资成本角度考虑，采用分区域UPS集中设置，按同一类功能的UPS集中区域设置，在各层设置集中UPS机房。既避免全部集中设置方式占用大面积机房，又避免末端UPS过于分散，管理维护不便的弊端。结合建筑布局和技术经济分析比较，分区相对集中设置，适合本工程功能布局，且经济成本适中。

消防应急照明和疏散指示系统按照GB 51309 - 2018《消防应急照明和疏散指示系统技术规范》，采用集中电源集中控制型系统，每个防火分区在强电小间内设置A型应急照明集中电源。

>>>>  供配电系统

高压配电系统为单母线分段运行，中间不设置母联开关，平时两路电源同时分列运行，互为备用。当一路电源故障时，由另一路电源承担全部一、二级负荷。

变压器低压侧系统为单母线分段运行。每两台变压器为一组，互为备用，两段低压母线之间设母联开关。各变压器均同时工作，相互联络的两台变压器，其2台进线及联络断路器设电气及机械联锁，以确保3台断路器同时最多只能合上2台，当其中一台变压器退出运行时，另一台可满足该系统内全部一、二级负荷的供电要求。

变电所按特级负荷和消防负荷分别设置应急备用母线段，保障负荷供电。当I段低压母线失电后，由II段低压母线通过母联供电；当双重电源停电、缺相、电压或频率超出允许范围，应从变压器出线框架断路器的辅助触点处拾取柴油发电机的延时启动信号，送至柴油发电机房，信号延时0 ~ 10 s（可调）自动启动柴油发电机组。在接收到启动信号后，柴油发电机组15 s内达到额定转速、电压、频率，投入额定负载运行。机组应与市政电力系统联锁，不得与其并列运行。当市电恢复30 ~ 60 s（可调）后，取消启动信号，机组空载运行，经过设定延时后自动停机。

本医院高低压主接线示意图如图1所示。

>>>>   局部IT系统

本工程中手术室和ICU属于2类医疗场所，设置有维持生命、外科手术等生命支持系统的电气设备，这些电气设备使用时，各种电极、传感器或管道直接与患者体内接触，当用电设备对人体心脏直接漏电大于10 μA时，会造成对病人的“微电击”事故，严重时就会导致病人触电身亡。而一般在通用建筑中采用的剩余电流动作保护器RCD，其动作响应值是mA级的，无法满足2类医疗场所的要求。

当采用局部IT系统时，可以有效防止其他供电回路中的泄漏电流窜入IT系统供电的电器设备上，减少对病人的安全威胁。局部IT系统电气设备的正常泄漏电流值小于10 μA，当出现第一次接地故障时，由于N线不接地，绝缘故障发生时故障电流没有直接返回电源的通路，只能通过系统对地电容构成回路，形成的电容电流在50 μA以下时，不会发生电击事故，也不会造成供电回路上的断路器或熔断器动作，可以最大程度上保证生命支持系统的电气设备供电可靠性。同时，当发生第一次绝缘故障时，由绝缘监视装置发出警告信号，并不切断电源，待治疗或手术结束后，及时排除故障，系统再次正常运行。因此，JGJ 312 - 2013《医疗建筑电气设计规范》规定，在2类医疗场所内，用于维持生命、外科手术、重症患者的实时监控和其他位于患者区域的医疗电气设备及系统的回路，均应采用局部IT系统供电，保证供电系统安全可靠。

本项目的手术室和ICU采用局部IT系统，局部IT系统的优点是供电可靠，缺点是设备较贵，一套6.3 kVA的医用隔离变压器，国产品牌接近1万元，如采用进口，成本更高。所以电气设计师需在设计阶段和业主确定好需求，准确确定配电容量。容量配置过大，造成投资浪费；容量配置过小，不能满足设备对医用隔离变压器容量的需求。

本工程4层手术部由2间手术室、1间苏醒室，以及对应配套的护士室、更衣室等组成。用电设备主要有手术室照明插座用电、手术室数字减影血管造影（Digital Subtraction Angiography，简称DSA）用电、配套用房照明插座用电。

>>>>  手术室专用配电箱容量确定

GB 50333 - 2013《医院洁净手术部建筑技术规范》第11.1.7条规定，洁净手术室的配电总负荷应按手术功能要求计算。每间手术室非治疗用电总负荷不应小于3 kVA；治疗用电总负荷不应小于6 kVA。

JGJ 312 - 2013第5.2.2条规定，每个手术室需设置专用配电箱，且配电箱应设在该手术室的清洁走道；第5.4.6条第3款规定，单相医疗隔离变压器，其额定输出容量最小应为0.5 kVA，但不应超过10 kVA。

手术室治疗用电最大设备为医用吊塔，需在施工图设计时与使用方确认好用电设备数量及容量，同时需按照治疗用电设备和非治疗用电设备，预留IT系统用电回路和TN - S系统用电回路。

本工程设计阶段同业主确定4层手术室部分用电设备清单如表2所示。

本工程根据负荷分布，为麻醉塔、外科塔及其他治疗设备设置1台6.3 kVA单相医用隔离变压器，为体外塔设置1台6.3 kVA单相医用隔离变压器。结合其他非治疗用电，每个手术室专用配电箱用电容量确定为15 kW，手术室专用配电箱系统接线如图2所示。

>>>>  手术部其他配套区域用电容量

手术部其他区域不涉及治疗用电，不设置局部IT系统。苏醒室用电属于特级负荷，其余区域属于一级负荷。苏醒室用电按2 kVA一个设备带预留电源，配套用房区域按功能区域实际用电设备需求设计用电容量。本工程为苏醒室预留10 kW，辅助配套分区域设置两处配电箱，容量各10 kW。

>>>>  手术部供配电系统

本工程在4层手术部非清洁区设置手术室专用配电间，内部设置总配电柜，采用双市电 + 柴油发电机 + UPS供电。由变电所低压母线和应急母线分别引来专用回路供电。为保证手术部的特级负荷中断供电时间不大于0.5 s，需另设置在线式UPS电源。本工程将手术室区域作为一个UPS使用区域，在手术室专用配电间集中设置UPS，经UPS放射式配电至特级负荷配电箱，其余放射式配电至手术部一级负荷配电箱。手术部总配电柜系统如图3所示。

>>>>  手术部工艺设备供配电系统

本工程其中一间手术室设置有DSA设备，JGJ 312 - 2013第6.1.2条规定，大型诊疗设备应采用专用回路供电。对此类设备，末端配电箱一般由设备成套提供，设计师确定好负荷等级，根据工艺提资设备容量，由变电所提供专用回路供电即可。本工程DSA为特级负荷，采用双市电 + 柴油发电机供电，由变电所低压母线和应急母线分别引来专用回路供电，配电至DSA控制室的专用配电柜。

重症监护病房（ICU）是提供给危重患者的病房，医院运用各种先进的医疗技术、现代化的监护和抢救设备，对收治的危重病患者实施加强治疗和护理。ICU在救治危重患者的过程中发挥了至关重要的作用。

ICU供配电系统的运行与稳定性对医院的正常工作和患者的生命安全至关重要。ICU供配电系统主要包括保护装置、接地装置等组成部分。

在ICU配电系统的设计与安装中，需要严格按照相关电气标准进行规范化操作。同时，对配电系统的保护、维护、修理及更新等工作也十分重要。只有保持ICU配电系统的正常运行和稳定性，才能保证医疗设施的正常工作和患者的安全。

本工程ICU由病房区和对应配套的护士站、值班室等组成。其中病房区设置单人间6间，三人间2间，共12个床位。用电设备主要有ICU照明插座用电、配套用房照明插座用电。

>>>>  ICU床位设备带容量确定

ICU病房配有床旁监护仪、床旁呼吸机、除颤器、起搏器、输液泵、微量注射器等急救用电设备。需要床位设备带设置各种插座，同时提供单独回路供电，与其他区域分开。设计师需同院方确定每床位用电设备需求，按照治疗用电设备和非治疗用电设备，预留IT系统用电回路和TN - S系统用电回路。本工程设计阶段同业主确定4层ICU病房部分用电设备清单如表3所示。

本工程根据负荷分布，每个床位设备带需提供6 kW电源，设备带上设置20个插座。每个设备带采用3个专用回路供电。其中a、b两个回路分别采用不同隔离变压器供电，降低因隔离变压器故障导致的故障范围，c回路采用TN - S系统供电。此供电方案最大程度确保了设备带的供电安全可靠性。12个床位共提供72 kW电源，设置3个设备带专用配电箱。每个设备带专用配电箱系统如图4所示。

>>>>   ICU区域其他配套区域用电容量

ICU其他区域不涉及治疗用电，不设置局部IT系统。按功能区域面积指标法计算用电容量，本工程为4层ICU配套分区域设置2处配电箱，容量各10 kW，分别提供洁净区域和非洁净区域的照明插座用电。

>>>>   ICU区域供配电系统

本工程在ICU非清洁区设置ICU专用配电间，内部设置总配电柜，采用双市电 + 柴油发电机 + UPS供电。由变电所低压母线和应急母线分别引来专用回路供电。为保证ICU特级负荷中断供电时间不大于0.5 s的要求，需另设置在线式UPS电源。本工程将ICU区域作为一个UPS使用区域，在ICU专用配电间集中设置UPS，经UPS放射式配电至设备带专用配电箱，其余放射式配电至该ICU区域一级负荷配电箱。ICU总配电柜系统图如图5所示。

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