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基于平疫结合医院的医疗专项电气设计

与实践

摘要：面对城市化进程和疫情防控的长期挑战，平疫结合医院的重要性与高

费效比优势愈发凸显。本文主要通过介绍新建平疫结合医院项目中各专项范围内

电气配套设计的协调措施与配合要求，全面解析医疗电气专项的深化提资内容和

协同设计要点。

关键词：综合医院；平疫结合；医疗专项；电气设计；深化设计；设计实践；

一、引言

高龄少子化趋势的不断加深和新城区高质量发展需求的快速膨胀，对国家医

疗卫生资源的均衡配置与调控优化提出了越来越高的要求。特别是2020年初新

型冠状病毒肺炎疫情的猛烈爆发，由于此类病毒扩散的传染性高、隐匿性强、感

染人群规模大、传播速度快，导致现有的医疗防疫物资短缺与各级医院均不堪重

负，对我国公共卫生应急管理和突发重大疫情防控规范的建设体系敲响了警钟。

针对此次疫情暴露出来的医疗资源配置不均和城市应对重大疫情的脆弱性及

应急管理能力的不足，政府决策和社会需求迅速形成了高度一致，运用“抗疫特

别国债”加强公共卫生基础设施建设，高速补齐短板弱项与推进医疗卫生事业大

发展：调整优化医疗资源布局，提高平疫结合能力，强化中西医结合，集中力量

加强基层医治能力建设。

在建筑电气的设计范围内，除常规的供配电、照明插座、消防、智能化等设

计分项内容外，本文着重梳理“平疫结合”新建黄陂三甲医院项目中，各专项设

计范围内电气配套设计的协调措施与配合要求，依托详尽可靠的医疗设备参数和

完整的专项工艺规程，全面分析医疗专项的深化提资内容和协同设计要点。重点

通过对智慧药房、医用物流、医用气体、医疗净化、平疫转换、防辐射、医疗特

种设备等医疗电气专项设计的全景式介绍与解析，为高品质综合性医院的项目需

求策划和建筑集约化设计提供有益的借鉴。

二、工程实例介绍

黄陂医院项目作为2020年初新冠疫情爆发后启动实施的应急抢险救灾建设

项目，还具备了兼顾优化远城区医疗资源布局和应对突发公共卫生事件的能力。

该项目定位为“平疫结合”的三甲综合医院，运用了先进绿色的设计理念、环保

节能的建筑技术、科技智能的管控平台，对于综合性大型医院的医疗电气专项设

计，具有比较积极的参考意义。

表1：项目概况

医院等级三级甲等地下室机动车停车位

1850

个

总病床数1200床地面机动车停车位

2720

个

总建筑面积约26万㎡地面非机动车停车位

2140

个

建筑密度21.1%变压器总容量

2700

0kVA

绿地率35%低压柴发机组总容量

6100

kW

三、医疗电气专项设计的实践与解析

1.智慧药房专项的电气设计

智慧药房专项涵盖门诊大药房、急诊药房、住院药房、感染药房及毒麻药品

管理等，其中重点配置区域是位于门诊医技楼一层的门诊大药房。本项目采用了

智慧药房整体解决方案，依托先进的智能二级库、智能补发药一体机、输送系统

和基于AI的视觉复核系统、智慧药房管理软件等，打通了药房的信息流与实物

流，进而实现药房管理智能化、调剂自动化与服务专业化。

专项方案设计过程中，考虑到智慧药房系统的高可靠性运转需求，其专用设

备及照明负荷的等级宜按二级负荷考虑，用电负荷密度可按100W/㎡估算确定。

电气专项设计界面包含：成套设备（发药机、补药机、直发系统专用设备、智能

存取机）供电及联网、独立设备（整处方传送系统专用设备、针剂柜、毒麻柜、

智能机器人机柜、操作台、发筐机）电源插座及联网、传送机器人专用充电桩供

电、配套设施（专用冰箱、检修插座）供电等。

对于机房专用总配电箱的接地端，还应与专用接地干线连接，系统专项内所

有固定设备的金属外壳也应与专用接地干线保持可靠连接。另外，智慧药房管理

系统中还需单独配置一台24口的千兆交换机，将各型设备的网络按运营管理监

控要求转接至医院计算机网络系统的内网，有个别设备的特殊要求时也可预留外

网接口。

2.医用物流专项的电气设计

本项目的医用物流系统包括箱式物流、气动物流、机器人物流和垃圾被服物

流等4类。其中，仅在住院楼设置了1套垃圾被服物流系统，收集系统采用竖直

井道重力式，东西两个病区的井道内均分别布置垃圾竖管与污被服竖管，井道底

部可直通地下室的污物收集间，井道顶部还设有专用的负压风机可将井道内的异

味气体抽吸与过滤后高空排放。

(1).箱式物流

项目内住院楼和门诊医技楼共用1套箱式物流系统，分区布置垂直分拣机的

专用井道，系统内中控机房设置于住院药房的物流井道附近。系统采用标准的

600×350×500mm传输周转箱，小车载重≤30千克，通过水平传输和垂直分拣设

备完成药品传输任务，水平传输速度0.8m/s、垂直传输速度1.5m/s，系统平均

运行噪声≤55dB。鉴于物流轨道的空间需求较大，其路由布置必须预先与建筑、

水、暖、电设计综合考虑，避免管综布局的严重漏项和碰撞。

箱式物流系统具有实时监控、故障自动报警、断电自恢复和云端监管、手机

远程运维等功能。电气专项设计界面包含：专用控制机房供电、紫外线消毒柜供

电、各物流井旁水平分拣机控制柜供电、专用机房网络配置（物流系统预留接口

2只、医院内网1只、医院外网1只）、防火隔热安全装置的供电及联动控制等。

此外，控制机房内还需配套专用的UPS电源，其持续供电时间不应少于20min。

(2).气动物流

项目内门诊医技楼和传染楼各配置1套气动物流系统，地下室设有气动物流

机房。气动物流以压缩空气为动力、传输瓶为载体，可实现小型医疗紧急物品的

快速传输和敏感物品的安全自动传输，其传输重量≤5千克，传输速度3~8m/s，

输送管道为Φ160mm的无静电PVC管，管道转弯半径大于0.85m。

气动物流系统采用高智能工作站模式，实行单管线双向传输，可由中控电脑

进行实时监控与精准传输，实现任意两站之间均可互传和自动回瓶及传输物资的

定位追溯。电气专项设计主要解决问题是专用机房的供电及网络（含机房专用空

调），系统内全部设施均可构成完全独立的子项，各护士站及药房内收发站的供

电及通讯接口均由主机房配出。

(3).机器人物流

本项目在传染楼配置1套机器人物流系统，设有专用的垂直物流井道。机器

人自带指纹锁和密码锁，内部存储有标准的路径规划图及具备自动规划最佳路径

的能力，运用激光扫描仪、红外线、超声波感应器来探测和模拟真实环境，从而

保持精确的位置并避让障碍物，并通过无线网络联络和控制专用电梯、自动门并

回应火灾报警系统，传送任务结束后自动返回基站充电。机器人有效负载≤100

千克，牵引能力≤300千克，运行时间≤10h（或20㎞），前行最大速度1.5m/s、

后退最大速度0.3m/s，定位精度50mm，爬坡≤5%，运行通道宽度不小于1.5m。

电气专项设计界面包含：机器人专用充电桩供电、运行通道内电动门的无线

联动开启、机器人身份自动识别终端、物流运行环境内无线网络覆盖。

3.医用气体专项的电气设计

医用气体工程包括氧气、真空吸引、压缩空气以及手术室专用的氧化亚氮、

二氧化碳、氮气和麻醉废气等。氧气来自室外独立的高压氧气站；负压吸引、压

缩空气及其它气体各有2套装置，气源分别来自地下室的专用机房，其中住院楼

与门诊医技楼共用一套，传染楼独立配置真空吸引及压缩空气系统。各类气体管

道全部采用医用脱脂紫铜管，全部采用氩弧焊连接工艺。

专项内配置的计算机远程监控报警系统可全天候实时显示氧气、真空、压缩

空气的压力，并具有钢瓶切换、应急气源启动、气体供应量低、气压异常等气源

报警功能。气源报警按区域分片设置，同一气源报警的多个报警器均应各自单独

连接到监测采样点。护士站的显著位置设有3种气体的管道压力监测箱和区域报

警箱，楼层气体井内设氧气流量计，病床的气体使用终端按照需求分为普通与抢

救两种布置类型。

电气专项设计界面包含：专用机房供电、监控箱及流量计供电、监控室供电

及网络、病床终端供电及呼叫、医用气体远程监控报警系统配置，其中高压氧气

站的电气设备还应满足防爆要求。另外，室外高压氧气站应有完善的综合防雷保

护措施，所有机房设备和氧气管道必须确保良好的接地，接地电阻不大于1Ω。

4.医疗净化专项的电气设计

项目内的净化区域主要包含：住院楼的静配中心、PICU、NICU；传染楼的

ICU重症区、手术部；门诊医技楼的病理科、检验科、消毒供应中心及手术科室

等。依照相关设计标准，洁净区内排风的房间与周围洁净区房间需保持相对负压，

不同等级的洁净室、洁净区与非洁净区之间的压差均不小于5Pa，洁净区与室外

的压差不小于10Pa。

电气专项设计界面包含：医用设备供电、净化区空调机组供电、专用排风机

及换气扇供电、风机盘管及空调室内机供电、空气消毒机及紫外线杀菌灯供电、

净化病房应急小夜灯配置、二级总箱UPS配置、风机与空调的联动控制、手术室

电动门的供电及就地控制等。另外，各类手术室应就地配置专用的隔离电源配电

柜及配套的IT系统场所专项接地措施，同时还需在护士站内配置可实时报警的

IT配电系统绝缘故障定位监视器。

5.平疫转换专项的电气设计

根据平疫转化功能分布与紧急防控规范要求：传染楼的设计平时一次到位，

疫时无需转换；住院楼1000床普通病房和西侧医技楼需考虑平疫转换措施；发

热门诊均位于传染楼，其余门诊与东侧医技区域抗疫时不考虑开放使用。

对于给水系统，住院楼病区与非病区给水管网完全分开，加压设备共用，疫

时病区给水总管加设倒流防止器；西侧医技楼的进水总管上加设倒流防止器，防

止交叉感染。

对于热水系统，隔离感染区供水与医疗综合区热水完全分开，既满足平时的

供水要求，也满足疫时的供水要求。平时住院楼病区与非病区热水设备和管网完

全分开，加压设备共用，病区热水加热设备进水总管上加设倒流防止器；西侧医

技楼疫时需考虑平疫转换，疫时非病区热水由电热水器供给，病区热水由半容积

式换热器供给，在门诊医技热水加热设备进水总管上加设倒流防止器，防止交叉

感染。

对于室内排水系统，平疫转换的住院楼、西侧医技楼的空调冷凝水分区域

（污染区、半污染区、清洁区）收集后至一层排往室外污水管井。针对冷凝水的

管网收集，平时一次到位，同时满足平时与疫时的冷凝水收集要求。住院楼室内

病区污废水、非病区污废水分流排放：既满足平时的排水要求，也满足疫时的排

水要求。住院楼、西侧医技楼的屋面通气管分区域（污染区、半污染区、清洁区）

汇合后，在通气管末端设置紫外线消毒设施，经消毒后排入大气。西侧医技楼疫

时全部转换为污染区，屋面通气管汇合后通气，便于疫时屋面安装紫外线消毒设

施。

对于通风系统，住院楼和西侧医技楼内清洁区、半污染区、污染区的机械送

风与排风系统均按区域独立设置，不同污染等级区域压力梯度的设置符合定向气

流组织原则：清洁区→半污染区→污染区。送、排风系统的风机均采用联锁控制，

医生办公等清洁区的送风系统支管上设置定风量调节阀，各污染区、半污染区系

统支管上设置多工况风量调节阀，每间病房的送、排风支管上设置可单独关断的

电动密闭阀，并在护士站内设有专用的阀门控制箱，可远程监控各处阀门的实际

运行工况。

平疫转换仅涉及住院楼及部分医技楼，所有医疗分区内均应配置一级负荷电

源箱，确保疫时重要医疗救护设备的可靠供电。电气专项设计界面包含：平疫风

机供电及控制、各类电动阀供电及监控、紫外线消毒设施供电、转换区内预留设

施的电源预留，包括疫情临时增加的电热水器、平时排风机更换为战时排风机及

临时救护设施等。

6.防辐射专项的电气设计

辐射机房主要集中在医技楼，根据相关设计及验收规范要求，大型医疗设备

的专用机房均应采取防辐射保护措施，如CT、DR、DSA、钼靶、肠胃机、碎石机、

模拟定位机等。本项目采取的防护措施为：机房墙体为厚度370mm的实心砖+不

小于40mm厚的两层硫酸钡水泥砂浆（各为20mm厚），地面及顶板上面层为

150mm厚的现浇混凝土楼板+不小于30mm厚的硫酸钡水泥砂浆。对于核医学科的

直线加速器机房等特殊位置，还应额外增加5mm厚的内衬铅板防护。

电气专项设计界面包含：防辐射电动屏蔽移门供电及就地控制、控制室电动

门供电及就地控制、门楣警示灯供电及控制。此外，嵌墙安装的各类开关面板应

避开电动门的开启遮蔽区，机房专用的穿墙金属套管还需要在吊顶内斜向45°布

置。各专用机房的接地线应采用穿PVC套管的单芯铜电缆，并与基础接地网可靠

连接。

7.医疗特种设备的电气设计

项目内特种设备除常规的客梯、自动扶梯外，还有高压氧气站和核医学废水

排放设施等，定频高压冷水机组的蒸发器承压低于1.6MPa、燃气真空热水机组的

换热器低于1.6MPa、蒸汽发生器的额定压力低于1.0MPa，均不纳入特种设备范

畴。其中，高压氧气站设有4套5m³的低温液氧储罐，系统设计压力为1.0MPa、

氧气管道压力为0.6MPa，其电气专项设计要求已在前文内的气体专项中明确。对

于核医学科废水排放措施，本项目将核医学相关诊室设置于医技楼地下一层，放

射性设备机房均布置在地下二层，所有医患产生的放射性废水均收集排入专用的

污水衰变池，经“稀释吸收+衰变停留”工艺处理后排放至集水井，再通过独立

的压力废水管道连接至室外污水井。

本项目在地下二层设专用处理机房，配套的衰变池采用6级串联型连续推流

式布置，具有占地面积小、处理效果好、操作管理方便的特点。电气专项设计界

面包含：水泵供电、排污泵供电、控制系统供电。此外，采用γ频谱检测技术，

可实现在线监测重点特征核素的活度浓度，配合流量检测精准控制废水排放的达

标浓度和总活度。另对尾气进行密闭收集，通过“光催化+高能离子除臭+活性炭

吸附”工艺处理后，可完全控制放射性核素的挥发散逸。

四、结语

当今社会的高速发展与深刻变化对医院的建设思路提出了更高的要求，“平

疫结合”将是未来大型综合性医院的重点推进方向。广大建筑电气的从业人员需

紧跟时代潮流，准确把握时代脉搏，切实了解应急防控型“平疫结合”综合医院

的医疗设备工艺需求和专项电气深化的协同配合要点，切实发挥对项目需求分析、

专项方案比选、限额深化设计、配套设施选型的专业技术支撑作用，为医疗卫生

事业的高质量发展提供强大助力。

参考文献

【1】贾伟李亮平疫结合医院电气系统设计要点浅析中国高新科技2021-

12

【2】王云鹏胡颖雷神山医院的电气设计电气时代2020-06

【3】李超尹优平疫结合型医院设计思考华中建筑2020-04