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浅谈洁净工程手术部电气设计
来自:手术室净化、实验室、车间净化网 发布日期:2019/4/24
核心提示:本文介绍了洁净手术室的供电设计、照明设计、接地系统保护,对于常见净化区域的电气设计提出了解决这些问题的方案。 【关键词】洁净度要求 供配电设计 等电位联结 IT系统

摘要】本文介绍了洁净手术室的供电设计、照明设计、接地系统保护,对于常见净化区域的电气设计提出了解决这些问题的方案。 【关键词】洁净度要求 供配电设计 等电位联结 IT系统 
中图分类号:TM421 文献标识码:A 文章编号:
随着科技一日千里的发展、经济的突飞猛进以及人民生活水平的提高,人们越来越重视自身的身体健康问题,从而对医疗条件的技术要求和医院硬件要求越来越高,而手术部区域处于医院的核心地位,这就对医院手术部医疗设施提出了新的要求。近年来大型综合医院已经新建、改建、扩建了可以达到国际标准的洁净手术室,使医院手术部的硬件环境与国际接轨,如何保障手术的顺利进行、保障医护人员和患者的人身安全,是洁净手术室电气设计必须解决的首要问题。 
洁净手术室分级 
洁净手术部用房分为四级,并以空气洁净度级别作为必要保障条件。在空态或静态条件下,细菌浓度(沉降菌法浓度或浮游菌法浓度)和空气洁净度级别都必须符合划级标准。I级:特别洁净手术室;II级:标准洁净手术室;Ⅲ级:一般洁净手术室;Ⅳ 级:准洁净手术室。 
洁净手术室的照明设计 
手术室通常采用混合照明,分为一般照明、手术室重点照明、疏散指示灯照明、应急照明等。根据我国《医院洁净手术部建筑技术规范》 GB50333-2002,手术室一般照度多在350 lx以上,实际项目设计一般设计要求在750lx的。辅助用房则按洁净室最低标准取150 lx。 
洁净手术室一般照明光源可选用色温为4OOO~5000K之间的洁净荧光灯,其色温与无影灯光源的色温相适应,其显色性应接近自然光,要求显色指数Ra大于90。洁净手术室内照明灯具应为嵌入式密封灯带,在手术台四周布置,且必须布置在送风单元之外。手术室灯带的设计安装必须满足安全和密闭技术要求,避免出现黑影区域,保障光照均匀柔和;同时要克服荧光灯的频闪效应,对荧光灯带可采用三相均匀配电或采用电子镇流器。随着科技的发展LED照明灯带已经获得成功。 
无影灯应根据手术室尺寸和手术要求进行配置,宜采用单头或多头型;一般设计安装位置在送风单元的中心,手术无影灯选择与设计涉及到照明和医学等多方面知识,一般由照明设计人员与专业医务人员研究确定,以达到满意效果。 
手术室内应设置观片灯,观片灯联数可按手术室大小类型配置(3联,/J、型每间、4联,中型每间、6联/大型每间),观片灯应设置在术者对面墙上,应嵌入安装墙内,不突出墙面,产生错台,安装高度可定为中心距地1.5m。多联观片灯通常每联灯光单独控制,开关可设于观片灯下侧的控制面板上。 
在手术室大门外侧上方设置手术中工作指示灯,一般为LED;其控制方式可在室内侧单独设置开关,也可与手术室自动感应门或无影灯等标志手术开始的设备连锁控制,与设备连锁控制需要提前与设备厂家沟通,留出接口位置。 
洁净手术部的供配电设计 
洁净手术部必须保证用电可靠性,洁净手术部位重要区域,设计应当采用双回路供电,这两路电源应有自动切换功能。同时从洁净手术部总配电柜至各个手术室及辅助用房的电源应单独敷设。各个手术室分开不许混用的接法,是为了确保各手术室互不影响。若有困难时,应设置备用电源,并能在lmin内自动切换,其用电应从本建筑物低压配电室采用专线供给。根据使用场所的要求,主要选用TN—S系统和IT系统两种形式。洁净手术部总配电柜设于非洁净区,洁净手术室的配电盘和电器检修口设于手术室外,是为了检修时工作人员不进手术室,以减少外来尘、菌的侵入而带来的交叉感染因素。 
洁净手术室内用电应与辅助用房用电分开,每个手术室的供电采用放射式的供电方式,宜采用桥架单独敷设。每个洁净手术室应设有一个独立专用配电箱,为了检修时工作人员不进手术室,减少外来感染,配电箱不得设在手术室内,应设在该手术室的清洁走廊内。洁净手术室的配电总负荷应按设计要求计算,并不应小于8KVA。 
洁净手术室内医疗设备用电插座在每侧墙面上至少应安装1个插座箱,插座箱上应设接地端子,其接地电阻不应大于1Q,其中一个插座箱需要安装三相插座。如在地面安装插座,例如手术床插座。应有防水措施一般为地插。 
洁净手术室配电解决方案,医用隔离电源柜及其配套绝缘监测装置是针对医疗Ⅱ类场所的供电需求而开发设计的,能够很好的满足各类手术室和重症监护室对电源安全性和可靠性的要求,并符合国家相关标准。洁净手术室(I级)需要在隔离变压器上端设计90分钟UPS不间断供电系统,保证市电停电情况下,手术室的正常使用。 
洁净手术室净化空调配电与控制设计 
空气净化处理是手术室洁净目标得以实现的关键,对于洁净手术室来说,空气洁净度是必要保障条件,因此洁净手术室净化空调电源的可靠性尤为重要,对于手术室净化空调的供电负荷等级应是一级负荷,采用双电源供电(切换时间可以超过15s)或以独立回路引自低压柜的事故母线段。 
各洁净手术室的空调设备,其设备应能在室内自动或手动控制。手术室控制面板应与手术室内墙面平齐,其检修口必须设在手术室之外;通常空调设备控制按钮全部设置在手术室综合控制面板上,方便医护人员的使用,该综合控制面板还包括时钟显示、计时显示、医护对讲分机、医疗气体压力的检测、设备控制及报警等其他功能。 
洁净手术室供电安全与接地设计 
随着现代科技的日益发展,手术室内医疗电气设备越来越多,其供电安全问题更显得重要。医疗电气设备不仅与人体表面接触,有的也与人的内脏(包括心脏)接触,而医疗电气设备和电子仪器一旦有绝缘损坏、电流泄漏的现象,这就不可避免地导致医疗电击事故的发生。为此应更加高度重视,我们应根据不同手术室的要求,进行合理设计、选用安全供电设备。 
当流过人体电流小于30mA时,人体就不致发生心室纤颤而电击致死,因此国际上规定低压移动设备和插座等未端回路剩余漏电动作保护器(简称RED)的额定动作电流为30mA。IEC标准规定:进行心脏手术的医疗设备泄漏电流正常状态为10uA以下,单~故障状态为50uA以下(通过心脏电流超过50uA就有心室纤颤而死亡,被称微电击致死),相应的手术室内电位正常时为10mY,单一故障状态为50mV。所以对于进行心脏手术的医疗设备不宜采用漏电电流动作保护,应采取防止微电击的保护措施。 
为了有效防范手术室这特殊场所因医疗设备发生泄漏电流而产生严重后果,减少手术室内的电位差,应采取等电位联结。目前,国际上防微电击措施常采取等电位联结。美国、德国等都在本国的电气法规中制定了采取等电位联结,防止电击发生的有关规定。我国《医院洁净手术部建筑技术规范》规定所有洁净手术室均应设置安全保护接地系统和等电位接地系统。防微电击的等电位联结,应包括室内给水管、金属窗框、病床的金属框架及患者有可能在2.5m范围以内直接或间接触及到的各部分金属部件。用于上述部件进行等电位联结的保护线(中接地线)的电阻值,应使上述金属导体相互问的电位差限制在10mV以下。手术室内等电位联结的做法为在房问墙上设置局部等电位联结箱,手术室内的照明灯、手术无影灯、金属器械柜、呼吸麻醉机、手术床、金属门窗、空调进出风聪的金属格栅框、各种医用气体管道、防电磁干扰的屏蔽层、地板下可能的金属网格等,为安全起见均应作等电位联结,由等电位联结端子板连成一体,做法可参见国标图集02D501—2《等电位联结安装》。 
《医院洁净手术部建筑技术规范》规定心脏外科手术室的配电盘必须加隔离变压器,即采用IT系统供电。该供电方式为设一台1:1专用隔离变压器,其二次侧不接地,箱内设一套绝缘监视装置以监视接地故障电流。当发生第一次单相接地故障,一般当系统绝缘水平低于50kQ时,并不自动切断电源,而由绝缘监视装置发出故障报警。这时故障电流仅为医疗场所内的一小段线路的微量对地电容电流,引起该场所内的不同部分的电位差很小(不大于50uV)。这时医生可根据病人病情的严重程度,可在确保病人安全的前提下,决定是否切断电源,或继续进行手术,并采取相应措施。当发生第一次接地故障,在手术后,应立即排除故障,防止第二次异相接地故障而引起相问短路。 
手术室IT系统设计应注意以下几点:①应设置漏电检测报警装置;②隔离变压器需设置过载和温度监测;③手术室内常规照明灯电源不必通过隔离变压器;④手术室内IT系统的PE线仍是医院内TN—S系统的PE线的延伸,也即IT系统和TN—S系统共用同一个保护接地的接地装置,切勿另打单独的接地极,引入另一PE线给手术室内电气设备进行接地,以防止两个接地装置间可能存在的电位差对人身安全造成威胁。 
为防止雷电大电流的冲击,应在手术室专用配电室内,进线电源侧加装浪涌保护装置。 
电气设计的原则安全、可靠、经济、美观,医疗建筑的设计更突出安全特性;随着人民生活水平的不断提高与科学技术的进度,涉及人身安全的洁净手术室的电气设计方案,将会越来越完善。 
【参考文献】 
[1]JGJ_16-2008_民用建筑电气设计规范 
[2]医院洁净手术部建筑技术规范_GB50333-2002 

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