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摘要医院手术室的电气设计要求将电气设备的功能性和安全性高度融合。针对手术室的负荷等级、配电系统、灯具设置、等电位联结等方面提出相应的电气设计方案。
关键词 手术室配电 负荷等级 配电系统 等电位联结
手术室是医院的重要医疗场所， 它的电气设计要求将电气设备的功能性和安全性高度融合， 使手术室成为既能让医务人员正常使用各类医疗电气设备， 又能使患者安全接受治疗的医疗场所。笔者根据自身设计实践，同时吸取其他设计人员的设计理念， 结合国家相关规范要求， 整理出一套医院手术室电气设计方案， 供广大设计人员参考。
1 负荷等级
根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16 - 2008， 以下简称《民规》） 第3． 2． 1 条第1 款， 以及《供配电系统设计规范》（GB 50052 - 95） 第2 ． 0 ． 1条的规定： 中断供电将造成人身伤亡者， 为一级负荷。故2 类手术室的用电负荷应为一级负荷。在《民规》附录A 中， 列举了二级以上医院的手术部为一级负荷， 重要手术室为一级负荷中特别重要负荷。笔者认为不必局限于二级以上医院， 因为随着国家对改善农民医疗条件政策的推行， 农村的医疗设施和医疗技术将不断提高，二级及以下医院的部分手术室也有实施中型及以上手术的可能性。因此， 笔者认为二级及以下医院的部分重要手术室的用电负荷也应列入一级负荷。
2 配电系统
根据《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB 50333 -2002， 以下简称《医技规》） 第8 ． 3 ． 1 条第1 款规定： 洁净手术部必须保证用电可靠性， 当采用双路供电源有困难时， 应设置备用电源， 并能在1 min 内自动切换。因此， 当无双路市电时， 设计中通常采用快速自启动的柴油发电机作为备用电源， 也可采用转换时间更短的EPS 作为备用电源。手术部配电系统如图1 所示。
当手术室采用IT 系统后， 手术室供医用电气设备使用的电路采用隔离变压器供电， 当电气设备内绝缘损坏时， 其故障电流仅是系统范围内较小的对地电容电流， 可不切断电源继续进行手术， 病人安全也得以保障。局部IT 系统必须装设剩余电流动作检测报警装置， 以便及早发现和排除故障， 防止第二次异相接地而形成相间短路。
目前市场上已有成套的医疗IT 系统设备供应，本文以某公司的产品为例， 阐述手术室配电系统， 见图2。
图2 为手术室配电箱系统图， 其中右侧IT 系统为三相电源进线， 一般手术室内无三相电源设备， 当医院提出有三相医疗设备时， 可按图2 设计。若无三相医疗设备， 则取消三相插座箱， 其余回路按单相配电。
每个手术室应单独设置配电箱， 容量不小于8 kV·A。手术室配电箱一般设在手术室外走廊墙上，这样检修人员不进入手术室检修， 从而减少外来尘、菌侵入。报警显示装置（MK2418） 安装于手术室和（或） 监控中心易于观察和操作的位置， 一般底边距地1. 5 m 挂墙明装。
3 照明灯具设置
手术室照明分为一般照明和局部照明， 一般照明根据《建筑照明设计标准》（GB 50034 - 2004）， 手术室照明功率密度值不大于30 W / m2， 照度值为750 lx， 显色指数达到90 及以上， 因此根据目前的照明产品水平， 可选用以T5 型荧光灯为光源的洁净荧光灯带。
另外应在手术医生对面的墙上设置一组观片灯，其联数配置要求为小型手术室3 联， 中型手术室4 联， 大型手术室6 联。通常在做设计时， 往往不确定主刀医生的站位， 故常在手术床两侧的墙上都预留观片灯电源。
无影灯的设置根据《民规》第10 ． 8 ． 6 条第10 款规定设置， 但由于设计时往往不确定各手术室的手术科目， 因此， 电气设计时预留电源至无影灯控制箱即可。
根据紫外线杀菌灯参数（见表1、表2）， 当其辐射照度低于禁用下限值时， 将不予采用。根据上表， 手术室场所的紫外线杀菌灯通常采用双端紫外线杀菌灯， 功率一般为30 ～ 40 W， 这样可以确保杀菌效果对辐射照度的要求。
通常， 一支30 W 双端紫外线杀菌灯的有效灭菌空间范围应小于30 m3， 一般认为， 每1m3 空间的杀菌灯功率应为1 ～ 1. 5 W。但通常各手术室高度相差不大（一般为3. 6 m）， 可按表3 来选取。
紫外线杀菌灯的控制开关可采用时间继电器来实现手动开启， 定时自动关闭的控制形式， 也可采用普通开关， 但其安装高度应高于普通照明开关，以防误操作。
手术室的门通常选用自动门， 门框上有显示“正在手术” 的指示灯， 与自动门为成套产品， 故只需供电给自动门即可。如未选用自动门， 门框上的指示灯需另外供电， 控制开关设置于手术室内的门边墙上。
另外， 当备用电源选用柴油发电机时， 应在手术室内设置停电过渡时期使用的应急照明灯， 通常与平时照明灯具合用。
手术室照明平面布置示意图如图3 所示。
根据《民规》第12． 8． 10 条的规定， 以及《医技规》第8． 3． 4 条第1 款的规定， 手术室应设置局部等电位联结。
国家标准图集《等电位联结安装》（02D501 - 2）第19 页示出医院手术室局部等电位联结的基本方法，见图4。通常的方法是采用16 mm2 及以上的铜导线将局部等电位接地端子板（LEB） 与手术室配电箱（sAP） 隔离变压器前的TN - S 系统的PE 线连接， 手术室内高度在2. 5m 以下范围的所有可导电部分，如手术床、插座箱的PE 线、金属门窗、水管、建筑物结构钢筋等全部用6 mm2 铜导线以放射式连接于LEB 板上， 要求各连接线上的电阻（包括连接点的电阻） 不大于0. 2 Ω， 任何两个可导电体间的电位差在10 mV 以下。
这样做， 即将IT 系统的接地与隔离变压器前的TN - S 系统的接地联结为同一接地装置， 不另设单独的接地装置， 以确保医用设备的等电位接地、电力系统保护接地、防雷接地的电位相同， 避免电击事故发生。
然而， 在实际工程当中， 由于手术室的各类设施可能不是一步到位， 这就给采用放射式（S 型） 的等电位联结方式带来一定的工作难度。
另外， 目前医疗电子设备多为高频设备， 根据公式Z = R2+ X2 %姨 ， X = 2πf L， 分析出长度L 越长，X 和Z 越大， 故高频设备的接地要求尽可能短， 因此， 可借鉴信息系统的等电位联结方式。
具体做法如下： 采用0． 6 mm 厚的紫铜带在架空地板下明敷， 连接成等电位金属网格， 网格尺寸600 mm × 600 mm， 该网格与局部等电位接地端子板（LEB） 一点连接， 医疗设备除了通过配电箱的PE 线进行一点接地外， 设备接地线还应以最短距离直接接在网格上， 手术室内其它高度在2． 5m 以下范围的可导电部分也以最短距离接至该网格， 如图5所示。
采用该等电位联结措施后， 即可减少医疗电气设备间发生高频干扰时的电位差。另在实际施工和使用中， 对于需要采取等电位联结的新增设备、设施， 其实施办法相对简单， 只需将6 mm2 铜导线穿塑料管沿墙埋至架空地板下， 并与等电位接地网格连接即可， 对已装修好的完成面破坏程度较小。
医院手术室的电气设计除了上述内容外， 还涉及空调配电系统及弱电系统的设计， 弱电系统包括通讯网络系统、视频监控系统、消防系统等， 本文不再阐述。本文仅针对手术室的负荷等级以及配电系统、灯具设置、等电位联结等方面提出了笔者的观点及具体做法， 供同行商榷。