綜合醫(yī)院柴油發(fā)電機組設(shè)置的幾點探討

焦興學(xué)

（中國中元國際工程有限公司，北京100089）

0 引言

醫(yī)院承擔(dān)著治病救人、救死扶傷的使命，醫(yī)院電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性直接關(guān)系到病人的治療效果甚至生命安危，因此柴油發(fā)電機組備用電源已經(jīng)成為完善醫(yī)院供電系統(tǒng)，提高醫(yī)療供電可靠性的基本配置。

1 柴油發(fā)電機組的電源類別

關(guān)于醫(yī)院柴油發(fā)電機組的設(shè)置，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 312-2013《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》給出了比較具體的規(guī)定。

規(guī)范第3.0.3條對備用電源的供電維持時間做出了如下規(guī)定：要求恢復(fù)供電時間≤0.5s時，其供電維持時間應(yīng)≥3h；其他情況下供電維持時間宜≥24h。

第4.4.1條規(guī)定了不同等級醫(yī)院是否需要設(shè)置應(yīng)急柴油發(fā)電機組：三級醫(yī)院應(yīng)設(shè)置應(yīng)急發(fā)電機組，二級醫(yī)院宜設(shè)置應(yīng)急發(fā)電機組。但是，應(yīng)急電源的設(shè)置以醫(yī)院等級的不同簡單劃分為“應(yīng)設(shè)置應(yīng)急柴油發(fā)電機組”“宜設(shè)應(yīng)急柴油發(fā)電機組”的合理性有待商榷。

第4.4.5條主要從不同級別醫(yī)院柴油發(fā)電機組的供油時間和啟動時間兩方面對機組的選擇做出了規(guī)定：三級醫(yī)院備用柴油發(fā)電機組的供油時間應(yīng)＞24h，二級醫(yī)院備用柴油發(fā)電機組的供油時間宜＞12h，二級以下醫(yī)院備用柴油發(fā)電機組的供油時間宜＞3h。

由于國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50016-2014《建筑防火設(shè)計規(guī)范》規(guī)定柴油發(fā)電機機房內(nèi)日用油箱的容積≤1m3，對于二級醫(yī)院和三級醫(yī)院尚需要考慮設(shè)置室外儲油罐或者其他供油設(shè)施，以保證機組運行時間＞12h或24h，柴油發(fā)電機房的位置選擇室對此也要充分考慮。

當(dāng)正常市政電力供電電源中斷時，備用柴油發(fā)電機組應(yīng)能自行啟動并在15s內(nèi)達到穩(wěn)定狀態(tài)，向規(guī)定的用電負(fù)荷供電。

條文3.0.3規(guī)定內(nèi)容為備用電源，而4.4.1和4.4.5則把柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急電源。但是3.0.2和3.0.3的條文解釋為“備用電源包括自備應(yīng)急電源及另一路市電”“要求供電恢復(fù)時間≤0.5s時，一般需UPS及柴油發(fā)電機組供電，且這些場所一般可以在3h內(nèi)處理完工作?！?.4.5的條文解釋為“醫(yī)院一般治療過程及疏散所需時間通常為3 ～24h?！?/p>

上述表述和國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的諸多條文規(guī)定矛盾。

首先是關(guān)于應(yīng)急電源和備用電源的定義，國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中提到，應(yīng)急電源又稱安全設(shè)施電源，是用作應(yīng)急供電系統(tǒng)組成部分的電源，是為了人體健康和安全，并避免對環(huán)境或其他設(shè)備造成損失的電源；備用電源是指當(dāng)正常電源斷電時，由于非安全原因用來維持電氣裝置或某部分所需的電源。兩者的功能存在本質(zhì)的差別，不能相互替代。但是，JGJ 312-2013《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》卻沒有對應(yīng)急電源和備用電源的概念和功能進行清晰的劃分，給設(shè)計人員帶來了一定的困惑。

其次是關(guān)于應(yīng)急電源的設(shè)置條件和供電范圍。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第3.0.3條規(guī)定一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并且該應(yīng)急供電系統(tǒng)為一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷專用，嚴(yán)禁接入其他負(fù)荷。但是，JGJ 312-2013《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》將應(yīng)急電源的功能和供電范圍擴大到“醫(yī)院一般治療過程及疏散”，且違反了“嚴(yán)禁其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)”的強制性條文。

另外，柴油發(fā)電機組的啟動時間較長，進口快速啟動柴油發(fā)電機的啟動時間為5～15s，啟動時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大部分醫(yī)院一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的電源中斷允許時間，還需要再設(shè)置UPS等其他應(yīng)急電源。

正如JGJ 312-2013《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》所描述，醫(yī)院柴油發(fā)電機組所承擔(dān)的功能和作用不僅僅是為一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷供電，還承擔(dān)著維持醫(yī)院最低運營要求的保障功能；并且由于柴油發(fā)電機自身特性也決定其不能獨立作為醫(yī)院應(yīng)急電源，因此醫(yī)院柴油發(fā)電機組作為備用電源更為合理，而應(yīng)急電源的功能則由UPS或EPS來承擔(dān)。

2 備用柴油發(fā)電機組的供電范圍

綜合醫(yī)院普遍存在規(guī)模大、復(fù)雜程度高、功能區(qū)域多、供電要求高、用電需求種類多等特點，確定柴油發(fā)電機組的供電范圍，既要遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，還要充分了解醫(yī)院的醫(yī)療流程和運營要求，將兩者有機結(jié)合才能合理確定備用柴油發(fā)電機組供電范圍。

下面是筆者對綜合醫(yī)院備用柴油發(fā)電機組供電范圍的歸納總結(jié)。

2.1 一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷

綜合JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》、JGJ 312-2013《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)規(guī)定，綜合醫(yī)院一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷包括急診搶救室、血液病房的凈化室、產(chǎn)房、重癥監(jiān)護室、早產(chǎn)兒室、血液透析室、手術(shù)室、術(shù)前準(zhǔn)備室、術(shù)后復(fù)蘇室、麻醉室、心血管造影檢查室等場所涉及患者生命安全的設(shè)備及其照明用電；大型生化儀器、重癥呼吸感染區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)用電。

由于規(guī)范要求醫(yī)院應(yīng)急電源供電時間為3～24h，柴油發(fā)電機作為備用電源與UPS、EPS等應(yīng)急電源配合，既可以在降低工程造價的前提下提高一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的電源可靠性，又可以使兩種電源的功能互為補充，柴油發(fā)電機組可以有效地解決UPS等應(yīng)急電源供電時長的局限性，UPS等應(yīng)急電源可以解決柴油發(fā)電機組啟動時間的問題。

2.2 消防用電負(fù)荷

關(guān)于醫(yī)院消防用電負(fù)荷是否需要由備用電源供電，相關(guān)設(shè)計規(guī)范中沒有要求。但是，消防設(shè)施健全是建筑物能夠投入使用的必備條件之一，將消防用電排除到備用柴油發(fā)電機組的供電范圍之外，從消防法規(guī)的角度考慮，此時的建筑已經(jīng)不具備可以正常使用的條件。況且，醫(yī)院老幼病殘人員數(shù)量集中，火災(zāi)時人員疏散難度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般公共建筑，一旦發(fā)生火災(zāi)，建筑內(nèi)沒有任何消防設(shè)施可以使用，其后果不堪設(shè)想。因此，備用電源需要為消防負(fù)荷提供電源。

由于消防用電負(fù)荷與正常需要保障用電負(fù)荷不同時使用，而且醫(yī)院的正常需要保障用電負(fù)荷的容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消防用電負(fù)荷容量，故備用柴油發(fā)電機組為消防用電負(fù)荷供電，并不會對供配電系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性產(chǎn)生大的影響。

2.3 維持醫(yī)院最低運行要求的保障用電

備用柴油發(fā)電機組必須能夠維持醫(yī)院的最低運行要求：（1）保證正在進行中的手術(shù)、診療順利完成；（2）保證危重病人的及時救治；（3）醫(yī)護人員、病人的基本生活設(shè)施可以正常運行；（4）保證藥劑、用于病理分析的活體和體液等安全有效；（5）通訊設(shè)施正常運行；（6）安防、消防設(shè)施正常運行。

醫(yī)院運行有其特殊的流程，多個場所或功能之間有著緊密的邏輯關(guān)系，其中某一環(huán)節(jié)的缺失都會導(dǎo)致其他環(huán)節(jié)不能進行或者失去繼續(xù)進行的意義。因此，為了實現(xiàn)最低運行要求，備用柴油發(fā)電機組需為下述用電負(fù)荷提供電力保障。

下述場所中除一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的其他用電設(shè)備：急診搶救室、重癥監(jiān)護室、血液病房的凈化室、產(chǎn)房、早產(chǎn)兒室、血液透析室、手術(shù)室、術(shù)前準(zhǔn)備室、術(shù)后復(fù)蘇室、麻醉室、心血管造影檢查室等。急診觀察室及處置室、急診診室、嬰兒室、內(nèi)鏡檢查室、放射治療室、影像科、核醫(yī)學(xué)室等診療設(shè)備及照明用電。高壓氧艙、血庫、培養(yǎng)箱、恒溫箱。病理科的取材室、制片室、鏡檢室的用電設(shè)備。計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用電。變配電室照明用電。空氣壓縮機、真空吸引泵、制氧機等設(shè)備及其控制裝置與報警系統(tǒng)。中心供應(yīng)、貴重藥品冷庫、太平柜、手術(shù)室用冷源、采暖鍋爐及熱交換等的用電。安防用電、電子信息設(shè)備機房用電、生活水泵用電、排水泵用電、污水處理站用電。醫(yī)用電梯用電，具體數(shù)量結(jié)合建筑布局確定，需保證備用電源供電的醫(yī)用電梯能夠覆蓋病人需要到達的全部區(qū)域。

在正常電源中斷備用柴油發(fā)電機組運行期間，醫(yī)院會采取限制輕癥和慢癥病人就診、手術(shù)等措施，日門診量和手術(shù)臺數(shù)等均會有顯著的下降，因此上述場所或設(shè)施的用電量也會較平時有較大的下降，負(fù)荷計算時可以采用較低的需要系數(shù)。柴油發(fā)電機組的容量選擇依舊適用于規(guī)范推薦的變壓器總安裝容量的10%～20%。

3 備用柴油發(fā)電機組的選擇注意事項

（1）規(guī)范要求“醫(yī)院柴油發(fā)電機組應(yīng)在15s內(nèi)向用電負(fù)荷供電”，因此需選用快速啟動型機組。

（2）規(guī)范要求“柴油發(fā)電機組的供油時間，三級醫(yī)院應(yīng)大于24h，二級醫(yī)院宜大于12h”“其他備用電源維持時間不宜小于24h”，因此機組選擇時要特別注意備用功率、主（常）用功率、連續(xù)功率的差別。

（3）要考慮氣溫、濕度、氣壓組等環(huán)境因素對柴油發(fā)電機組容量的影響。

（4）要考慮消防水泵、手術(shù)室冷源等大容量設(shè)備直接啟動對發(fā)電機組容量和勵磁方式的要求。

（5）選用低噪音型柴油發(fā)電機組或?qū)C房進行降噪處理。

（6）備用負(fù)荷計算容量＞1 500kW時，建議采用兩臺相同功率的柴油發(fā)電機組并機使用。

4 結(jié)束語

綜合醫(yī)院的電氣設(shè)計比較復(fù)雜特殊，合理設(shè)置柴油發(fā)電機組，確定其供電范圍，對提高醫(yī)院的供電可靠性及保障病人的人身安全和治療效果至關(guān)重要。設(shè)計人員不僅需要充分了解相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，還要學(xué)習(xí)和了解醫(yī)院運行工藝流程、醫(yī)療設(shè)備的原理特性等，才能使柴油發(fā)電機組真正發(fā)揮好備用電源的作用。

［1］GB 50052-2009供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2010.

［2］JGJ 312-2013醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

［3］GB 51039-2014綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2014.

［4］JGJ 16-2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.