沁阳市人民医院门诊楼防雷工程设计

论文总字数：19730字

目 录

摘要…………………………………………………………………1

0 引言………………………………………………………………3

1 现场勘测…………………………………………………………3

1.1 地理位置和气象环境……………………………………………………………3

1.2 建筑特征及功能分配……………………………………………………………4

1.3 重要医疗场所和设备……………………………………………………………4

1.4 建筑供配电系统分布……………………………………………………………4

2 防雷等级…………………………………………………………5

2.1 建筑物防雷等级…………………………………………………………………5

2.2 建筑物内电子信息系统防雷等级………………………………………………6

3 防雷设计…………………………………………………………7

3.1 建筑物外部防雷…………………………………………………………………8

3.1.1 接闪设计…………………………………………………………………8

3.1.2 引下设计和连接处理……………………………………………………9

3.1.3 接地设计…………………………………………………………………10

3.2 建筑物内部防雷…………………………………………………………………11

3.2.1 电源系统的雷电防护……………………………………………………11

3.2.2 电子信息系统的雷电防护………………………………………………13

3.2.1 重要医疗场所及设备的雷电防护………………………………………17

4 结论……………………………………………………………18

5 讨论……………………………………………………………18

参考文献……………………………………………………………19

致谢…………………………………………………………………20

沁阳市人民医院门诊楼防雷工程设计

都晴晴

，China

Abstract：Taking into account the importance of hospital construction and the severity of the incident after a lightning strike and the current situation of weak awareness of lighting protection and the lagged lightning protection measures in townships, this article conducts investigations and on-site inspections for the geography, geology, meteorology,environment, and the law of thunder and lightning activities of the area where Qinyang People’s Hospital is located. According to the actual conditions of its existing buildings, internal facilities, and medical equipments, the lightning protection design plan for the hospital is compiled and summarized. This program focuses on the prevention of direct lightning strikes and electromagnetic induction measures, and discusses several aspects of lightning protection class division, shielding, power distribution systems in different medical sites, equipotential bonding and earthing. At the same time, designs from the external lightning protection and internal lightning protection to minimize the lightning disaster at this hospital and to ensure that the electrical equipment and medical equipment installed inside can be operated safely and reliably.

Key words：hospital; lightning protection; equipotential bonding; shielding;

0引 言

雷击伤害是全人类公认的最严重的自然灾害之一，每一年因为雷击事故而造成的人身、牲畜伤亡，财产损失数不胜数。随着国民经济的发展，电力电子系统在生活、工作等各方面的应用愈加地频繁且密切。除了直击雷击中人、牲畜、建筑物、线缆等使本体受到损害之外，由于感应雷而导致的电力系统异常、电子设备受损、仪器受到干扰等事故，在雷击损害中所占的比例持续上升，对日常生活及工作造成了极其严重的影响。

作为为广大民众提供医疗护理的特殊场所，医院是社会生活中必不可少的服务机构。伴随着医疗行业的发展，医疗器械和电子设备的引入一直呈上升趋势，在医院的日常运转中，检查、急救、手术、护理等项目都离不开这些电子医疗设备。这些设备和系统的正常运行不仅需要电压平稳、环境干燥等条件，对于供电系统的要求也尤为苛刻。

雷击已成为危害医院电力网络和电子信息系统的一个重要途径。如果不做好防护措施，雷击会导致设备无法正常工作或永久性损害，使医院蒙受巨大损失，更威胁到病人及操作人员的生命安全。所以如何加强医院的的雷电防范，以避免雷击给医疗设备和信息系统造成损害，从而时刻保障电力系统、医疗仪器等等能够正常运行和使用，是医院相关人员不得不面对和考虑的问题。因此，对医院进行全面合理的防雷设计并采取防雷措施，显得尤为重要。本文结合沁阳市人民医院的现状，主要针对其门诊综合楼（图1），完成了一套综合防雷设计。

图1 沁阳市人民医院门诊综合楼

1现场勘测

1.1地理位置和气象环境

沁阳市人民医院位于河南省焦作市沁阳市，地貌单元属河流冲积平原。地层由第四系全新统人工成因的杂填土和冲击成因的粘土组成，且含有地下水水位埋深3.8～6.4m，近年最高地下水位为3m，地下水类型为潜水，水位年变幅约1.5m^[1]；根据土壤和水的电阻率参考值，将其土壤电阻率按照砂质粘土类估值为100Ω·m；属于温带大陆性季风气候，气候温和，四季分明，5月到9月雷雨较多，且7月份雷暴最为集中，年平均雷暴期为151天，年平均雷暴日为22天^[2]，按相关规范被称为少雷区^[3]。

1.2建筑特征及功能分配

医院北面临怀府西路，西面临适居路，南面靠高层居民楼，东面为一排商业门面房。正在使用中的建筑主要为门诊综合楼，该楼属于钢筋混凝土框架结构，地上总长度为112.4米，宽度为57.4米，其基础楼层一共有四层，高度为16米，在部分区域还建有5楼，最高为21米。

在门诊综合楼内部，一楼设有门诊大厅、急诊部、放射科、收费系统、消防系统、监控系统等；二楼设有检验科、妇产科门诊、内科门诊、五官科门诊、功能检查科（超声、内镜、心电等）等；三楼设有两个产房、产科病区、内科病区、五官科病区等；四楼主要为病房区；五楼为院长办公室和行政办公区。

图2 沁阳市人民医院门诊综合楼及周围环境

1.3重要医疗场所和设施

门诊综合楼的重要医疗场所有急诊抢救室、放射室、功能检查室、产房等；主要的电子信息系统有消防系统、病历系统、收费系统、监控系统、有线电视系统等。该医院拥有国内最先进的血管机、飞利浦64排128层螺旋CT、西门子1.5T核磁共振和贝克曼2900速全自动生化分析仪等大型设备，但是并不在门诊综合楼内，而是在门诊综合楼后边专门建了两栋两层高的小楼，用来做CT磁共振和放射治疗。

1.4建筑供配电系统分布

医院内的供配电系统有四级，第一级为门诊综合楼外后边的配电房，负责整个医院的供配电，其中面向门诊综合楼，设置有2台变压器，引出两路ZRYJV22-1KV电力电缆，其中一组线路专门为照明及其它用电供电，另一组线路专门为门诊综合楼的医疗仪器设备供电，线路直接埋地引入一层低压配电房。第二级为每幢楼一层的配电房，负责整栋楼的供配电，门诊综合楼从一层配电房再供电至每个楼层，且医疗设备的供电独立于照明等其它用电的供电。第三级为每层楼的配电房，负责所在楼层的供配电，并按照不同的科室分为几个独立的供电柜，同时还配备有专门的应急供电系统，医疗设备的供电线路依然独立于照明等其它用电。第四级为局部分配电箱，负责局部区域的供配电，分散设置在机房等重要科室及设备之前。

2防雷等级

2.1建筑物的防雷等级确定

在进行建筑物的雷电防护设计之前，首先需要对受保护的对象进行勘测了解，以确定其防雷等级。确定一般建筑物防雷等级的方法，通常选择计算其年预计雷击次数N，然后将计算结果N与GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》^[4]第3条规定的建筑物防雷分类进行比对，从而决定其防雷等级。

建筑物年预计雷击次数：

(1)

雷击大地的年平均密度：

(2)

建筑物的高度小于100m，等效面积：

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