醫(yī)技樓電氣工程設(shè)計(jì)與施工研究
時(shí)間:2022-11-13 03:50:01
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摘要:建筑電氣安裝工程在機(jī)電安裝中占據(jù)十分重要的地位,電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝對(duì)建筑的用電環(huán)境起著重要的安全作用。以火神山醫(yī)院醫(yī)技樓為研究對(duì)象,對(duì)醫(yī)技樓的電氣設(shè)計(jì)及電氣施工重難點(diǎn)、施工組織和技術(shù)要點(diǎn)等進(jìn)行剖析,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出合理方案。同時(shí),為同類的工程提供可靠的依據(jù),確保工程項(xiàng)目施工過程符合現(xiàn)代管理的要求。
關(guān)鍵詞:建筑電氣;施工組織;設(shè)計(jì)方案
隨著病毒疫情的爆發(fā),傳染病應(yīng)急醫(yī)院的建造迫在眉睫[1]。武漢火神山醫(yī)院的建設(shè)引起廣大關(guān)注,從完成設(shè)計(jì)方案到交付,前后僅用10天,設(shè)計(jì)和施工均在非常規(guī)條件下進(jìn)行。建筑電氣工程是安裝工程中的重要一環(huán)[2-3],如果電氣安裝工程在設(shè)計(jì)或施工中存在問題,不僅會(huì)影響到用電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),還有可能導(dǎo)致的擴(kuò)散和傳播。因此,有必要對(duì)火神山醫(yī)院的設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行解析,確保醫(yī)院在投入使用之后能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
1工程概況
武漢火神山醫(yī)院位于蔡甸區(qū)知音湖大道,是2019年病毒疫情爆發(fā)后突擊建造的傳染病應(yīng)急醫(yī)院,建成后集中收治病毒肺炎患者[4-5]。醫(yī)院整體成L形布局如圖1所示,建設(shè)用地面積約5萬m2,總建筑面積3.39萬m2,編設(shè)床位1000張,開設(shè)重癥監(jiān)護(hù)病區(qū)、重癥病區(qū)、普通病區(qū),設(shè)置感染控制、檢驗(yàn)、特診、放射診斷等輔助科室。醫(yī)技樓作為醫(yī)院的核心組成部分之一,其結(jié)構(gòu)采用6m高的全鋼結(jié)構(gòu),和醫(yī)院普通病房的集裝箱式活動(dòng)板房完全不同,技術(shù)工藝復(fù)雜,設(shè)計(jì)和施工難度大。
2電氣設(shè)計(jì)
2.1電氣設(shè)計(jì)重難點(diǎn)。火神山醫(yī)院是一個(gè)應(yīng)急醫(yī)療工程,其最大的特點(diǎn)就是“急”,因此設(shè)計(jì)最大的難點(diǎn)就在于怎樣在有限的時(shí)間拿出整套設(shè)計(jì)方案。所有電氣系統(tǒng)滿足基本重要功能需求的條件下,從簡(jiǎn)、從優(yōu),縮短重要材料設(shè)備的訂貨周期以及方便后期維護(hù)和調(diào)整等成為設(shè)計(jì)首要考慮的因素。醫(yī)技樓由于其結(jié)構(gòu)不同于普通病房樓,且內(nèi)設(shè)手術(shù)室、血庫及放射科、檢驗(yàn)科兩個(gè)重要科室,對(duì)于接地安全和供電的可靠性要求很高,由于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的整板基礎(chǔ),基礎(chǔ)下鋪設(shè)了一層絕緣的防滲膜,另外受春節(jié)期間材料設(shè)備供應(yīng)短缺的影響,導(dǎo)致防雷接地和供配電成為設(shè)計(jì)的難點(diǎn)[6-7]。2.2電氣設(shè)計(jì)方案。重點(diǎn)介紹供配電系統(tǒng)及防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。2.2.1供配電系統(tǒng)。采用2路10kV進(jìn)線,同時(shí)工作,平時(shí)各帶一半負(fù)載,當(dāng)一路10kV電源失電時(shí),另外一路10kV電源可為全部負(fù)荷供電。室外設(shè)置4臺(tái)環(huán)網(wǎng)箱,分別帶24路箱變,箱變兩兩成組,成組的2臺(tái)變壓器10kV電源進(jìn)線分別來自10kV主供1回,10kV主供2回,2臺(tái)箱變0.4kV出線回路互為備用(除風(fēng)機(jī)電加熱負(fù)荷外),柴油發(fā)電機(jī)作為第三電源配備。拿醫(yī)技樓來講,其負(fù)荷配備2臺(tái)630kVA的箱變,2臺(tái)600kW柴油發(fā)電機(jī)組作為第三電源可承擔(dān)所有負(fù)載,與傳統(tǒng)低壓配電方案不同,醫(yī)技樓采用兩級(jí)雙電源切換供電方案(圖2),在室外和室內(nèi)各設(shè)置一級(jí),室外雙電源形成市電“主供-備供”切換,室內(nèi)雙電源則形成“市電-發(fā)電”切換,這種多一級(jí)的供電方式大大提高了供電的可靠性,同時(shí)對(duì)于手術(shù)室、負(fù)壓檢驗(yàn)科、弱電機(jī)房等重點(diǎn)區(qū)域均配備了應(yīng)急供電時(shí)間30min的UPS電源作為柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前的過渡電源,這進(jìn)一步加強(qiáng)供電可靠性。2.2.2防雷接地系統(tǒng)?;鹕裆结t(yī)院屬于第二類防雷建筑物,基礎(chǔ)底板為整板基礎(chǔ),為了保證接地的可靠性,同時(shí)不破壞底板下的防滲膜,設(shè)計(jì)在整個(gè)醫(yī)院外輪廓線設(shè)置一圈人工接地極板,采用熱鍍鋅扁鋼與各個(gè)單體環(huán)形扁鋼相連接,各個(gè)單體外圍輪廓線敷設(shè)一圈熱鍍鋅扁鋼并與其他單體外圍的熱鍍鋅扁鋼相連接,最終與人工接地極連通。醫(yī)技樓利用彩鋼瓦屋面(外層鋼板厚度大于0.5mm)作為接閃器,利用豎向鋼結(jié)構(gòu)金屬構(gòu)件作為防雷引下線,沿?zé)徨冧\扁鋼沿線每隔9m在整板基礎(chǔ)上預(yù)留一塊接地連接板,接地連接板下端與基礎(chǔ)鋼筋連接,上端通過熱鍍鋅扁鋼與結(jié)構(gòu)金屬構(gòu)件連接。
3電氣施工
3.1電氣施工的重難點(diǎn)。醫(yī)技樓設(shè)有檢驗(yàn)科、放射科、手術(shù)室、血庫等重點(diǎn)科室,科室內(nèi)設(shè)備多,安裝精度要求高,對(duì)供電的可靠性要求更高,避免安裝過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)疏忽是至關(guān)重要的。醫(yī)技樓內(nèi)結(jié)構(gòu)采用高6m的全鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)跨度大、空間高,走廊支架、管線安裝高度高,同時(shí)橋架、管線穿越潔凈區(qū)和污染區(qū),技術(shù)工藝復(fù)雜,施工難度大。除此之外,施工最大的難點(diǎn)在于工期緊,施工現(xiàn)場(chǎng)交叉作業(yè)多,項(xiàng)目建設(shè)期正值春節(jié)期間,施工人員、材料物資緊缺,人員密集、安全防疫難等。3.2電氣施工組織。疫情就是命令,武漢建工集團(tuán)承擔(dān)了火神山醫(yī)院醫(yī)技樓、ICU和部分病房樓的施工,機(jī)電分公司在收到集團(tuán)下達(dá)的命令后火速準(zhǔn)備,迅速集結(jié)了40人的管理團(tuán)隊(duì)趕往火神山,領(lǐng)導(dǎo)班子緊鑼密鼓籌劃部署后,迅速形成后勤組、材料組、技術(shù)組、施工組(分3個(gè)專業(yè)小組)協(xié)同作戰(zhàn)體系。同時(shí)協(xié)調(diào)勞務(wù)公司,不計(jì)成本、用最短的時(shí)間在武漢及周邊地區(qū)召集了180名施工人員,組建了強(qiáng)大的勞動(dòng)隊(duì)伍,以保證按期完成任務(wù)。圍繞提高電氣安裝的工作效率,電氣專業(yè)在施工過程中按照計(jì)劃分為4個(gè)工作小組,分別為室外系統(tǒng)安裝組、室內(nèi)系統(tǒng)安裝組、末端燈具開關(guān)安裝組、等電位及接地安裝組。按照策劃先行的原則,各個(gè)施工小組在成立之后均編制了相關(guān)的施工計(jì)劃和應(yīng)急預(yù)案。室外系統(tǒng)安裝組主要負(fù)責(zé)室外主干線電纜敷設(shè)、室外ATS箱安裝、電纜頭制作、柴油發(fā)電機(jī)的安裝及調(diào)試,對(duì)外協(xié)調(diào)市政單位暢通室外強(qiáng)弱電管群和供電局送電時(shí)間,對(duì)內(nèi)與室內(nèi)系統(tǒng)安裝組對(duì)接安裝順序和通電調(diào)試時(shí)間;室內(nèi)系統(tǒng)安裝組主要負(fù)責(zé)室內(nèi)照明及動(dòng)力配電箱柜安裝、橋架安裝、電纜敷設(shè)、電纜頭制作,對(duì)外協(xié)調(diào)放射科、檢驗(yàn)科、手術(shù)室具體通電需求,對(duì)內(nèi)與末端燈具開關(guān)安裝組及其他專業(yè)小組進(jìn)行跨專業(yè)對(duì)接;末端燈具開關(guān)安裝組主要負(fù)責(zé)各類燈具、開關(guān)及插座的安裝,對(duì)外協(xié)調(diào)重點(diǎn)科室的照明和插座需求,對(duì)內(nèi)與室內(nèi)系統(tǒng)安裝組對(duì)接通電調(diào)試時(shí)間,與其他專業(yè)協(xié)調(diào)作業(yè)面;這3個(gè)專業(yè)組環(huán)環(huán)相扣,形成閉環(huán)管控。等電位及接地安裝組安裝作業(yè)面廣,內(nèi)容較其他3個(gè)小組簡(jiǎn)單,容易控制。3.3電氣施工的技術(shù)要點(diǎn)。經(jīng)過與設(shè)計(jì)溝通,為便于采購和施工,室外電氣干線電纜全部選用4×185+1×95規(guī)格,對(duì)于需要埋地的電纜,選用鎧裝型。室內(nèi)部分,采用BIM技術(shù)提前模擬綜合走道管線碰撞問題,制定合理的安裝順序,此外,照明線槽單獨(dú)設(shè)置,方便電纜和電線同時(shí)敷設(shè),另外由于結(jié)構(gòu)為隔斷式活動(dòng)板房,末端開關(guān)、燈具、插座均選用明裝型,支路電源使用阻燃PVC線槽替代鍍鋅鋼管沿墻面或頂板明敷。對(duì)于穿越建筑隔斷的橋架、管線采用防火材料嚴(yán)密封堵,以保證清潔區(qū)的安全。此外,手術(shù)室等2類醫(yī)療場(chǎng)所的電氣接地系統(tǒng)均采用醫(yī)用IT系統(tǒng),一般電氣故障不允許停電,并配套設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)器,保證了供電的可靠性。
4結(jié)束語
火神山醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目,是抗擊病毒疫情的特殊工程。本文以火神山醫(yī)院為載體,以醫(yī)技樓的設(shè)計(jì)和施工為論述對(duì)象,對(duì)醫(yī)技樓的電氣設(shè)計(jì)重難點(diǎn)、電氣施工的重難點(diǎn)、施工組織和技術(shù)要點(diǎn)等進(jìn)行剖析,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出解決方案,為同類型的工程提供了可靠的依據(jù),確保工程項(xiàng)目施工過程符合現(xiàn)代管理的要求。
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作者:范佳齊 秦政 詹皓淇 薛江 鄭婷 單位:武漢建工集團(tuán)股份有限公司