Občas mi chodí dotazy, jak začít projektovat ve zdravotnictví?

Tak mě napadlo, že by nebylo od věci k tomu sepsat pár základních postřehů. Zásadní otázkou vždy je, čím začít, protože z aktuální normy ČSN 33 2000-7-710 se toho neznalý příliš nedozví. Proto vždycky jako první doporučuji si podrobně nastudovat starou zrušenou ČSN 33 2140, a po ní zrušené TNI 33 2140. Byť jsou oba předpisy již neplatné, dají se v přiložených odkazech z online přístupu k normám stále stáhnout. V nich jsou pak mnohem podrobněji rozepsány základy, které se používají i dnes.

A teprve až si tyto zrušené předpisy nastudujete, teprve až potom bych otevřel aktuální ČSN 33 2000-7-710. V ní pak pozor na to, že je důrazně doporučeno se držet modifikovaných částí (označené postranní čarou; viz Předmluva normy).

Odlišnost č. 1: vyhrazené zařízení třídy I

Ač je to k nevíře, tak ani devět let po účinnosti vyhlášky spousta projektantů nemá vůbec tušení, že existuje nějaké rozdělení na vyhrazená zařízení třídy I a třídy II. A zdravotnictví je které z nich? Zařízení třídy I. Pokud byste měli pochybnosti, zdali konkrétní řešenou stavbu do třídy I zařadit či nezařadit, vězte že v této otázce existuje i metodická pomůcka pro stavební úřady (viz strana 5).

Podle dokumentací, které lze potkat v praxi, pak projektanti rovněž netuší, že už ve stavebním povolení je jejich povinností provést v technické zprávě zatřídění vyhrazených zařízení, a uvést podmínky uvedení zařízení do provozu:

Příloha č. 8 + 12 k vyhlášce č. 499/2006 Sb.
Rozsah a obsah dokumentace pro vydání (společného) povolení
D Dokumentace objektů a technických a technologických zařízení
D.1 Dokumentace stavebního nebo inženýrského objektu
D.1.4 Technika prostředí staveb
Dokumentace zejména obsahuje:
a) Technickou zprávu … podmínky projektanta pro realizaci díla, jeho uvedení do provozu a provozování během životnosti stavby.

A jaké jsou podmínky uvedení vyhrazeného zařízení třídy I. do provozu?

Příloha č. 2 k vyhlášce č. 73/2010 Sb.
Bližší podmínky bezpečnosti zařízení
4. Zahájení montáže zařízení třídy I. oznamuje osoba uvedená v bodu 1 bez zbytečného odkladu organizaci státního odborného dozoru.
5. Zařízení třídy I. lze uvést do provozu jen na základě odborného a závazného stanoviska organizace státního odborného dozoru.

Minimálně tyto dvě základní podmínky má v technické zprávě dokumentace pro zdravotnictví projektant uvést v technické zprávě. Stejně tak v dalším stupni dokumentace je povinností projektanta v technické zprávě uvést, jaké doklady má zhotovitel v rámci uvádění do provozu dodat:

Příloha č. 13 k vyhlášce č. 499/2006 Sb.
Rozsah a obsah projektové dokumentace pro provádění stavby
D Dokumentace objektů a technických a technologických zařízení
D.1 Dokumentace stavebního nebo inženýrského objektu
D.1.4 Technika prostředí staveb
Obecně dokumentace obsahuje:
a) Technickou zprávu – … seznam požadovaných dokladů nutných pro uvedení stavby do užívání;

Co jsou doklady nutné pro uvedení stavby do užívání už jsem tu podrobně rozebíral. Toto má být všechno uvedeno v technické zprávě.

Odlišnost č. 2: klasifikace vnějších vlivů

Ve zdravotnictví jsou z hlediska určení vnějších vlivů tři základní specifika.

Ve zdravotnictví se v masivní míře vyskytují zdravotnické přístroje. Jelikož jsou už dnes prakticky čistě elektronické, můžeme na ně v podstatě nahlížet jako na IT zařízení. Elektronické spotřebiče a IT masivně způsobují co? Výskyt harmonických. To znamená, že by se tomu měla přizpůsobit i klasifikace vnějších vlivů (podrobněji viz díl nesmyslů druhý).

Ve zdravotnictví se nepochybně vyskytují pacienti. Opět by se tomu měla přizpůsobit klasifikace vnějších vlivů, a to zejména proto, že tam kde jsou pacienti, tam nemůžou být vnější vlivy normální; vnější vliv BA3 je buď prostředí nebezpečné, anebo zvlášť nebezpečné (podrobněji viz díl nesmyslů třetí).

No a ve zdravotnictví se nepochybně vyskytuje veřejnost i zaměstnanci. Zase by se tomu měla zohlednit klasifikace vnějších vlivů, protože tam kde je veřejnost či zaměstnanci, tam nemůže být vnější vliv BD1; což má samozřejmě další důsledky dle dalších norem (podrobněji viz díl nesmyslů první).

Bohužel podle drtivé většiny protokolů, které potkáte v praxi, se ve zdravotnictví nic z popsaného patrně nevyskytuje? Vyskytuje.
Ale Ctrl C/V bohužel vládne světu.

Odlišnost č. 3: klasifikace zdravotnických prostor

Kromě určení vnějších vlivů je ve zdravotnictví potřeba sestavit i protokol o klasifikaci zdravotnických prostor:

ČSN 33 2000-7-710
710.30 Stanovení základních charakteristik
Klasifikace zdravotnického prostoru (včetně zařazení do příslušné skupiny) musí být provedena ve spolupráci se zodpovědnými pracovníky zdravotnického zařízení, které bude elektroinstalaci používat. …

Kolem tohoto protokolu koluje poměrně zbytečně dost nejasností. Minimálně v tom, kdo že má zdravotnické prostory klasifikovat? Dost často to pak nevím proč dobrovolně dělají projektanti elektro, dokonce sami od sebe. Úplně zbytečně. Popř. jej nikdo nedělá vůbec. V našich normách se nedočtete, kdo má protokol o klasifikaci zdravotnických prostor sestavit. Nicméně v ČSN 33 2000-5-51 ed. 3 máme onen slavný článek, na který se velmi často (a bohužel zcela mylně) odvolávají zastánci aktivních jímačů, aniž by si jej přečetli:

511 Soulad s normami
511.1 Všeobecně
Každá část zařízení musí vyhovovat požadavkům odpovídajících evropských norem (EN), nebo harmonizačních dokumentů (HD), nebo národních norem obsahujících HD. V případě absence odpovídající EN nebo HD musí elektrické zařízení vyhovovat požadavkům národních norem. V ostatních případech by mělo být využito požadavků obsažených v normách IEC, které nejsou schváleny v CENELEC, nebo norem platných v dalších zemích. Pokud není k dispozici žádná odpovídající norma, musí být návrh zařízení dohodnut mezi projektantem a zhotovitelem instalace.

Z tohoto článku mj. vyplývá, která norma má přednost před jakou. Nicméně pokud něco neřeší EN norma (zde neřeší) ani ČSN norma (zde neřeší), tak teprve až pak můžu sáhnout po normě cizího státu.
No a kdo sestavuje protokol o klasifikaci zdravotnických prostor, se už píše třeba v národní příloze STN 33 2000-7-710:2013:

NA.710.30
O určení klasifikácie zdravotníckeho priestoru do skupín v súlade s prílohou B musí existovať písomný záznam, z ktorého je zrejmé, kto uvedenú klasifikáciu stanovil. Za vypracovanie záznamu (protokolu) zodpovedá:
– pri novo projektovaných inštaláciách hlavný inžinier projektu spolu so zadávateľom projektu,
– pri už prevádzkovaných inštaláciách je to určený zástupca prevádzkovateľa.

Má tedy protokol o klasifikaci zdravotnických prostor sestavovat projektant elektro? Nemá. Má jej sestavovat projektant zdravotnické technologie. A že se šetří, a žádný takový projektant v projekčním týmu nefiguruje? To není problém projektanta elektro, ale problém HIPa. A pokud se po projektantovi elektro takový protokol vyžaduje? Pak to vidím na jasné vícepráce.

Odlišnost č. 4: více napájecích soustav

Ve zdravotnictví se v rámci jedné instalace zpravidla vyskytuje více druhů napájecích soustav. Základní napájecí soustavy, které můžete ve zdravotnictví potkat, jsou v zásadě čtyři (popř. pět podle poslední zkratky). Mám-li v instalaci více napájecích soustav, pak tomu samozřejmě adekvátně musím přizpůsobit i rozváděče a rozvody.

MDO: Dřívější zkratka pro „méně důležité obvody“ (viz ČSN 33 2140, čl. 3.1 + TNI 33 2140, čl. 3.22). Současná norma pak zmateně uvádí mnoho různých pojmů jako „základní napájení“ či „napájení ze základního zdroje“ (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.3.6 + čl. 710.313.101 + čl. 710.510.102 + čl. 710.56 + čl. 710.556.7.5), „hlavní napájení“ či „napájení z hlavního zdroje“ (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.510.101 + čl. 710.56 + čl. 710.560.6.101), anebo „normální napájení“ (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.514.5.1). Vyberte si.

DO: Dřívější zkratka pro „důležité obvody“ (viz ČSN 33 2140, čl. 3.2 spolu s čl. 3.8 + TNI 33 2140, čl. 3.23) s tím, že bylo požadováno obnovení napájení do 120 s. Současná norma pojem „důležité obvody“ už třídí jinak (viz ČSN 33 2000-7-710, Tabulka A.1). Původní DO by tak odpovídalo nynějším důležitým obvodům třídy >15, nicméně od doby TNI 33 2140 se jedná o důležité obvody třídy 15. Zpravidla se prakticky napájí z MDO se zálohou z dieselu.

VDO: Dřívější zkratka pro „velmi důležité obvody“ (viz ČSN 33 2140, čl. 3.3 spolu s čl. 3.9 + TNI 33 2140, čl. 3.24) s tím, že bylo požadováno obnovení napájení do 15 s. Původní VDO by odpovídalo nynějším důležitým obvodům třídy 15, nicméně od doby TNI 33 2140 se jedná o důležité obvody třídy 0,5. Prakticky se zpravidla napájí z online UPS se zálohou vůči DO.

ZIS: Zkratka „zdravotnická izolovaná soustava“ (byla jak v původních normách, tak i v současné ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.3.10). Jde o IT síť s tím, že oddělovací transformátor musí splňovat nějaká základní kritéria (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.512.1.101). Současně i na samotnou ZIS jsou kladeny požadavky na její provedení (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.411.6.3.101). V současné normě je důrazně doporučeno, aby maximální vzdálenost mezi výstupními svorkami transformátoru a spotřebičem byla například 25 m (což je pravda trochu zvláštní spojení „maximálně například“).
Aby to nebylo tak jednoduché, tak se v praxi můžete setkat se dvěma druhy ZIS. Buďto se ZIS napájené z DO (pak se značívá jako ZIS), anebo se ZIS napájené z VDO (pak se ale často značívá jako VDO).

Bohužel zvyklosti značení jednotlivých soustav nejsou pevně dány, a můžete se v praxi setkat s tím, že to každá nemocnice může mít jinak.

Kdy a jak se má co zálohovat má projektant elektro vyčíst z protokolu o klasifikaci zdravotnických prostor (už i proto je ošemetné tento protokol sám navrhovat). Současná ČSN 33 2000-7-710 pak v čl. 710.560.6 definuje požadavky na maximální doby přepnutí zdrojů pro bezpečnostní účely.

Odlišnost č. 5: elektronické zdroje

Ve zdravotnictví se tedy vyskytuje požadavek na zálohování, který se velmi často řeší osazením UPS. Málokdo z projektantů si už ale u toho uvědomí, co má takové osazení UPS za důsledky.

Příloha č. 13 k vyhlášce č. 499/2006 Sb.
Rozsah a obsah projektové dokumentace pro provádění stavby
D Dokumentace objektů a technických a technologických zařízení
D.1 Dokumentace stavebního nebo inženýrského objektu
D.1.4 Technika prostředí staveb
Obecně dokumentace obsahuje:
a) Technickou zprávu – … technické výpočty prokazující bezpečnost návrhu, je-li takový výpočet požadován; …

V tomto případě právě požadován je, viz ČSN 33 2000-7-710:

710.514.5 Schémata a dokumentace
Uživateli musí být předány …
– ověření souladu s normativními požadavky (například s 710.411);
POZNÁMKA Příklady ověření matematickým výpočtem jsou:
– kontrola automatického odpojení od zdroje ochrannými prvky připojenými ke zdroji za zkratových podmínek;
– výpočty a ověření zvláště důležité pro elektronické proudové zdroje (výkonové střídače)

Při navrhování UPS je totiž potřeba dávat velký pozor na funkčnost jištění za UPS. V první řadě je potřeba se dívat, jak velký zkratový proud je schopna navržená UPS dodat. A tento údaj si srovnávat s vybavovacím proudem jištění, které za UPS chci osadit.

Naprosto typickou a kardinální chybou návrhů totiž bývá, že se navrhne nějaká UPS, modelově třeba trojfázová o výkonu 15 kVA, a za ni se pověsí třeba jistič 10 A s charakteristikou C. Běžný jistič, říkáte si? Ano, celkem běžný, nicméně co se stane? Trojfázová UPS 15 kVA bude mít jmenovitý proud nějakých 21,5 A. Zkratový proud takové UPS zpravidla bude někde kolem 1,5 až 3 násobku jmenovitého, čili někde okolo 32 až 64 A (čest vyjímkám). Při jakém proudu vybaví jistič 10 A charakteristiky C? Podle ČSN EN 60898-1, Tabulka 2 má charakteristika C vybavit při 5 až 10 násobku jmenovitého proudu; při kontrole bychom každopádně měli uvažovat tu horší variantu. Neboli jistič 10 A s charakteristikou C vybavuje až při 10 násobku jmenovité hodnoty, konkrétně tedy při 100 A. Už to vidíte, co se stane? Nestane se nic. Při zkratu jistič nevybaví, protože UPS neumí dodat dostatečně velký proud (cca 32 až 64 A), potřebný k jeho vybavení (až 100 A). Ochrana automatickým odpojením za UPS tak nebude funkční. Na tohle je potřeba u UPS dávat velký pozor. A současně u toho nezapomínat, že zatížená UPS nemá nulový odběr …

Tady za mě jeden projekční tip: pokud nepotřebujete za UPS tři fáze (což nejen ve zdravotnictví často potřeba není), pak je mnohem lepší navrhovat UPS, které mají trojfázový vstup (tzn. symetricky zatěžují síť), ale mají jednofázový výstup (tzn. umí dodat větší jmenovitý i zkratový proud, než u trojfázového výstupu stejného výkonu). Sice takových UPS moc není, ale existují.
A jak to pomůže v modelovém příkladu? Jednofázová UPS 15 kVA bude mít jmenovitý proud nějakých 65 A (vidíte ten zásadní rozdíl?). Když se podívám do katalogu konkrétní takové UPS, tak zkratový proud udává 144 A @ 300 ms (vidíte ten zásadní rozdíl?). Což už fungovat bude …

Dalším problémem elektronických zdrojů, na který můžete ve zdravotnictví narazit, a je potřeba na něj myslet, jsou lokální ZIS/VDO soustavy. Neboli ZIS napájená z lokální UPS. Problém je v tom, že UPS má nějaký jmenovitý, a velmi omezený špičkový proud. Jenže ochranný oddělovací transformátor má dle výrobkové normy dovolený zapínací proud až 8 násobek jmenovitého. Takže i když vezmeme jeden z menších oddělovacích transformátorů 3,15 kVA se jmenovitým proudem 14,2 A, tak jeho zapínací proud může být až 113 A. Což ani z 15 kVA trojfázové UPS nezapnete … z jednofázové spíš ano.

Odlišnost č. 6: další specifika

Aktuální ČSN 33 2000-7-710 pak ke všemu výše uvedenému definuje další a další specifika, jak má být elektroinstalace ve zdravotnictví navržená a provedená. Nemá smysl je všechny opisovat, takže spíš jen v kostce ty zásadní.

V lékařských prostorách se krom napájení hlavního rozváděče budovy nesmí používat TN-C síť (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.312.2). Co je to TN-C síť snad nemusíme řešit. Zapomeňte proto na to tahat přívody podružných rozváděčů 4 žilově, nedej bože ještě s redukovaným PEN vodičem.

Ve zdravotnictví jsou mnohde vyžadovány proudové chrániče (ale pozor, mnohdy se zase používat nemají). Nicméně pozor na to, že ve zdravotnických prostorách skupiny 1 a 2 jsou povoleny pouze proudové chrániče typu A nebo B! Bohužel potkáte v praxi spoustu neumětelů, kteří namísto toho navrhují, či na stavbách osazují proudové chrániče typu AC (proč? no protože jsou levnější). Pokud napojujete nějakou zdravotnickou technologii (magnetická rezonance, lineární urychlovače, CT, apod.), tak velký pozor na to, že v jejich podmínkách na připojení dost často bývá požadavek na proudové chrániče typu B (proč? spojte si to s výskytem harmonických).
Vězte, že když takový proudový chránič typu B nenavrhnete, tak se cena takového chrániče pohybuje řádově v desítkách tisíc.

Dimenzování dieselagregátu ve zdravotnictví pro zálohování obvodů DO je požadováno dle primárního výkonu PRP (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.560.6.1.101). Když se pak podíváte do odkazované normy, tak dovolený průměrný výkon na výstupu za 24 h provozu nesmí překročit 70 % základního výkonu (viz ČSN ISO 8528-1, čl. 13.3.2); jmenovité výkony se vyjadřují v kW při induktivním účiníku 0,8 (viz ČSN ISO 8528-1, čl. 13.2). Jelikož jde o nouzový bezpečnostní napájecí zdroj, tak má splňovat i požadavky ČSN ISO 8528-12. Zrušená TNI 33 2140 uváděla doporučení, že zdrojová soustrojí se spalovacími motory mají mít možnost krátkodobé synchronizace se sítí (viz čl. 6.11.2.4); ač jde o zrušený předpis, je dobré se toho držet i dnes. Provozovatel má totiž povinnost pravidelného zkoušení dieselu (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.62), a když nebude mít diesel se synchronizací na síť, a každá zkouška tak bude doprovázena přerušením napájení, úplně v lásce na Vás vzpomínat nebude.

Ve zdravotnictví se barevně odlišují barvy zásuvek každé z napájecích soustav. Bohužel v aktuální normě ČSN 33 2000-7-710 se nedočtete, jaká barva má být použita pro jakou napájecí soustavu. Bohužel i v praxi existují rozdíly i mezi jednotlivými nemocnicemi, jak kdo značí jaké zásuvky. Jediné, čeho by se dalo držet, jsou již zrušené ČSN 33 2140 + TNI 33 2140, případně Národní přílohy slovenské STN 33 2000-7-710. Nicméně když si všechny tyto požadavky dáte dohromady, vznikne z toho akorát guláš:

Zdravotnické prostory skupiny 1 a 2 vyžadují doplňující ochranné pospojování. Jak má být takové pospojování provedeno je ale lepší si nastudovat v původní ČSN 33 2140.

Ve zdravotnických prostorách skupiny 1 a 2 jsou nad rámec požadavků norem na nouzové osvětlení (viz ČSN EN 1838 + ČSN EN 50172 + ČSN 73 0835) ještě další požadavky na provedení napájení umělého osvětlení (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.559.101 + čl. 710.560.9).

Norma také klade nějaké další požadavky dokumentaci, která má být předána uživateli. Přečtěte si je (viz ČSN 33 2000-7-710, čl. 710.514.5).

4 komentáře: “Projektování ve zdravotnictví”

1. Tomáš Pavlas napsal:

   14. 10. 2021 (13:38)

   Skvělé.

   Děkuji za článek. Perfektní.

   Odpovědět
2. Zdravotnictvi napsal:

   10. 3. 2020 (19:19)

   Velmi dobry clanek
   Duchek revize elektro

   Odpovědět
3. Zbyněk Hořák napsal:

   31. 5. 2019 (14:41)

   Při navrhování UPS 3/1 (třífázový vstup/jednofázový výstup bych byl velmi opatrný. Pokud je UPS v provozu On-line je vše v pořádku. Problém nastává při přechodu UPS na By-pass, kdy celkový výkon za UPS přechází pouze na jednu přívodní fázi. Přívod tohoto typu UPS tak musí být jištěn pro tento provoz. Navíc při provozu UPS v režimu By-passu je náhle nesouměrně zatěžován zdroj, což v případě provozu na DG muže být problém.

   Odpovědět
4. Lukáš Jůzl napsal:

   3. 4. 2019 (15:14)

   Perfektní článek, díky za něj

   Odpovědět