對于臨時應急醫(yī)院，通風系統(tǒng)宜按污染情況和功能分區(qū)劃分成多個小系統(tǒng)，充分利用滲透風量降低醫(yī)患之間感染的風險。

  負壓手術室的頂部排風系統(tǒng)和下部排風系統(tǒng)可簡化為一套排風系統(tǒng)，并配備排風風機。

  凈化空調系統(tǒng)的過濾器設置標準如下：凈化空調機組配置粗、中效過濾器，送風末端配置高效過濾器，室內(nèi)排風口配置高效過濾器，室外排風口處設置止回閥。

  收治新冠病毒感染肺炎患者的臨時應急醫(yī)院，需要配套建設醫(yī)技樓、手術室及ICU中心，用于滿足新冠肺炎患者的篩查、檢驗、手術和監(jiān)護等需求。該類房間的工藝復雜，建設要求高，是需要重點關注的醫(yī)療單元，本文將結合火神山醫(yī)院的建設經(jīng)驗，重點介紹臨時應急醫(yī)院中這三類功能房間的暖通空調設計。

  壹

  醫(yī)技樓通風、空調系統(tǒng)設計

  Vol.1

  項目概況

  火神山醫(yī)院醫(yī)技樓的平面布置如圖1所示，總建筑面積1758㎡，為鋼結構板式房結構。考慮到手術室、負壓檢驗室、CT室等功能房間的凈高要求高，工藝復雜，室內(nèi)管線多且交叉頻繁，最終決定梁下凈高按4.5m設計。考慮到桁架空間的密封不好處理，待所有機電管線施工完畢后，在3m標高處做一道密閉吊頂，保證各房間的密閉性，方便通風系統(tǒng)進行房間壓力控制。醫(yī)技樓設有負壓檢驗室、血庫、1間Ⅲ級負壓手術室及3間CT檢查室。

  候診區(qū)、CT室、手術室、負壓檢驗室、檢查室為污染區(qū)，醫(yī)護走道、閱片室、操作間、值班休息室為半污染區(qū)，潔凈走廊、血庫及配套的休息間為清潔區(qū)。

  ▲ 圖1 醫(yī)技樓平面圖

  Vol.2

  通風、空調系統(tǒng)的設計原則

  醫(yī)技樓通風、空調系統(tǒng)設計的主要原則是保證各功能區(qū)之間的壓力關系正常，防止交叉感染。壓力梯度的優(yōu)先級是先?！百|”，即壓力關系要正確；其次才是?！傲俊?，即壓差數(shù)值要基本符合規(guī)范要求。室內(nèi)溫濕度需基本達到標準規(guī)范的要求。要綜合考慮系統(tǒng)的可快速建設性、設備的可得性、可維護性及操作的低風險性。

  Vol.3

  通風系統(tǒng)設計

  01

  ●

  通風系統(tǒng)形式

  機械通風系統(tǒng)是保證氣流有序流動的可靠手段。醫(yī)技樓主要功能房間的壓力等級見表1。

  表1 醫(yī)技樓主要功能房間的壓力等級

  清潔區(qū)、半污染區(qū)和污染區(qū)的機械送、排風系統(tǒng)應按污染情況分區(qū)獨立設置，同時考慮到醫(yī)技樓的功能房間較多，按不同功能分區(qū)對通風系統(tǒng)進行進一步的細分，將通風系統(tǒng)劃分成若干個獨立的小系統(tǒng)，不僅可以杜絕不同污染情況分區(qū)之間的相互干擾，還可以杜絕不同功能分區(qū)之間的相互干擾。由于項目工期緊，沒有條件進行后期調試，較小的通風系統(tǒng)分區(qū)還可以加快工程進度。醫(yī)技樓的通風系統(tǒng)按候診區(qū)、CT檢查區(qū)、閱片工作區(qū)、負壓檢驗室、辦公休息區(qū)、血庫及潔凈走廊劃分成7個獨立的通風系統(tǒng)。

  02

  ●

  通風量計算

  機械送、排風系統(tǒng)的風量依據(jù)GB 50849-2014《傳染病醫(yī)院建筑設計規(guī)范》 [1]中呼吸道傳染病區(qū)的新風量要求及壓力控制要求綜合確定。

  各房間的送風量按6h -1 設計，排風量=滲透風量+送風量，滲透風量依據(jù)GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》 [2]的公式3.4.7計算確定，也可以參考GB 50073-2013《潔凈廠房設計規(guī)范》 [3]條文說明表7的相關數(shù)據(jù)或換氣次數(shù)法估算確定。

  估算時，對于清潔區(qū)，送風量取6h -1 ，排風量取4h -1 ；對于半污染區(qū)，送風量取6h -1 ，排風量取6h -1 ；對于污染區(qū)，送風量取6h -1 ，排風量取8h -1 。

  03

  ●

  室內(nèi)氣流組織

  經(jīng)核算，表7中非密閉門縫隙的漏風量相當于2mm縫隙的滲透風量，換氣次數(shù)法也是基于2mm的縫隙估算的結果。對于火神山醫(yī)院這類臨時建筑，墻體和屋面的密閉性能不可能優(yōu)于永久性建筑，依據(jù)經(jīng)驗估算可能不足以保證壓力梯度滿足規(guī)范要求。

  為了解決這個問題，在設計房間內(nèi)的送、排風口時，將每個通風系統(tǒng)所包含的各個房間進行整體考慮。在醫(yī)護人員可能活動的房間或位置加強送風，少排風甚至不排風，在病人可能活動的房間或位置及衛(wèi)生間等污染物較多的位置加強排風，少送風甚至不送風，在系統(tǒng)內(nèi)部人為加大不同房間之間的壓力差，充分利用滲透風量降低醫(yī)患之間感染的風險。

  對CT檢查區(qū)污物打包室、CT室加強了排風，對操作間、登記室、緩沖間加強了送風，充分利用滲透風形成穩(wěn)定的氣流流向，如圖2所示。醫(yī)技樓的潔凈走道靠近外墻，滲透風量較大，設計時直接取消了該區(qū)域的排風，保證清潔區(qū)的壓力等級滿足要求。

  ▲ 圖2 CT檢查區(qū)風管平面圖

  04

  ●

  過濾器設置問題

  醫(yī)技樓過濾器的設置標準按GB 50849-2014《傳染病醫(yī)院建筑設計規(guī)范》的相關要求執(zhí)行，具體設置原則如下：所有新風機及排風機均配置粗、中、高效三級過濾器。由于醫(yī)技樓可能的病菌含量沒有病房多，且各個功能分區(qū)分別設置了排風系統(tǒng)，相互之間沒有干擾，同時將過濾器集中安裝，可以避免采購、安裝、維護、更換消毒方面的諸多問題，排風系統(tǒng)的三集過濾器布置在排風機的入口處。

  05

  ●

  室外氣流組織

  Vol.4

  空調系統(tǒng)設計

  醫(yī)技樓除手術室外的各房間采用熱泵型分體柜式空調器+新風的供暖形式。各房間布置1.5匹或2.0匹的壁掛式分體空調，分體空調及新風系統(tǒng)均帶輔助電加熱，保證各房間的供暖效果。采用壁掛式分體空調，方便凝結水管道的施工，集中收集的凝結水排至污水集中收集系統(tǒng)，不得分散排至室外。

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  貳

  手術室通風、空調系統(tǒng)設計

  Vol.1

  項目概況

  火神山醫(yī)院配套建設有1間負壓手術室，用于新冠肺炎患者的手術治療，手術室凈化級別為Ⅲ級。負壓手術室的壓力相對室外為負壓，可以有效阻止室內(nèi)被污染的空氣外流，防止病毒的傳播，是傳染病醫(yī)院的重要配套設施。手術室平面布置如圖3所示，負壓手術室自成一區(qū)，對外設有獨立的病人和污物出入口，配備專用的消毒打包間，手術室與醫(yī)護走道之間設緩沖間，病人出入口部設前室。

  ▲ 圖3 手術室平面圖

  Vol.2

  空調系統(tǒng)設計

  01

  ●

  空調形式

  負壓手術室及其配套用房執(zhí)行凈化空調設計標準，單獨設計了1套凈化空調系統(tǒng)，避免與其他區(qū)域的交叉感染?？紤]到新冠肺炎病毒的傳染性較強，凈化空調系統(tǒng)采用全新風工況運行，執(zhí)行負壓隔離病房的設計標準?？紤]到該項目為臨時性應急醫(yī)院，疫情結束后會拆除，且為了保證工程進度，負壓手術室不考慮正負壓轉換問題，從而簡化了系統(tǒng)。手術室凈化空調系統(tǒng)的主要參數(shù)詳見表2，手術室凈化空調及排風系統(tǒng)流程圖如圖4所示。

  表2 手術室凈化空調系統(tǒng)的主要參數(shù)表

  ▲ 圖4 手術室凈化空調及排風系統(tǒng)流程圖

  空氣處理過程如下：夏季工況時，室外新風通過表冷盤管進行降溫除濕，再通過電加熱段加熱到設計的送風狀態(tài)點送風；冬季工況時，室外新風先經(jīng)過電預熱段加熱到5℃后，再通過電加熱段加熱到設計的送風溫度，最后通過加濕器加濕到送風狀態(tài)點送風。

  02

  ●

  室內(nèi)氣流組織

  負壓手術室采用專用凈化天花集中送風，雙側下部排風；輔助用房采用高效送風口送風，上送上排或下排的氣流形式。負壓手術室同時設置頂部排風口，排風口位于患者頭部正上方，用于排除麻醉氣體和室內(nèi)異味，排風量按400m3/h設計。負壓手術室設置2套集中的排風系統(tǒng)，一用一備，提高系統(tǒng)的可靠性。同時，因為不需要考慮正負壓轉換問題，并未將患者頭部的排風系統(tǒng)單獨設置排風機，進一步簡化了系統(tǒng)，提高了建設速度。

  03

  ●

  過濾器設置問題

  通風空調系統(tǒng)的過濾器設置問題是保證醫(yī)院運行安全的關鍵，負壓隔離病房、負壓手術室的過濾器設置要求見表3。由表3可以看出，不同規(guī)范的要求略有差異。該項目為安全起見，從嚴執(zhí)行，過濾器的具體設置原則如下：凈化空調機組配置粗效過濾器+中效過濾器，手術室送風末端配置高效過濾器，輔助用房末端送風口配置高效過濾器，室內(nèi)排風口配置高效過濾器，室外排風口處設置止回閥。

  表3 過濾器設置

  叁

  ICU中心通風、空調系統(tǒng)設計

  Vol.1

  項目概況

  火神山醫(yī)院臨近醫(yī)技樓位置設有重癥監(jiān)護中心ICU， ICU中心平面圖如圖5所示，總建筑面積約為2180㎡，為鋼結構板式房結構，梁下凈高4.5m。共設有2個ICU病房單元，每個單元設有15張床位及配套的治療室、污洗間、辦公室、休息間、衛(wèi)生通過等用房。在建筑的西北角設有接診大廳，用于收治入院病人。項目配套設有空調機房及排風機房。

  ICU大廳、治療室、污洗間、纖支鏡室、接診大廳等房間為污染區(qū)，各類配套用房為半污染區(qū)，清潔走廊及休息間為清潔區(qū)。

  ▲ 圖5 ICU中心平面圖

  Vol.2

  空調系統(tǒng)設計

  01

  ●

  空調形式

  ICU是醫(yī)院集中監(jiān)護和救治重癥患者的專業(yè)病房，目前還沒有針對ICU病房的設計標準。該項目考慮到ICU病房主要用來收治危重癥患者，其建設標準不應低于負壓隔離病房的建設標準，因此確定ICU中心的污染區(qū)（即ICU大廳及其配套輔助用房）執(zhí)行凈化空調設計標準，凈化級別為Ⅲ級，同時采用全新風工況運行。每個ICU病房單元及其輔助用房設計3套凈化空調機組，合計6套凈化空調機組。ICU中心凈化空調系統(tǒng)的主要參數(shù)見表4。

  表4 ICU中心凈化空調系統(tǒng)的主要參數(shù)表

  接診大廳、半污染區(qū)及清潔區(qū)不執(zhí)行凈化空調設計標準，其空調形式為分體空調，同時其新風經(jīng)過熱濕處理后送風，從而保證室內(nèi)的舒適性。新風系統(tǒng)采用組合式新風機組，接診大廳及2個病房單元分別設置1套新風機組，共計3套新風機組。新風量設計標準參考了GB 50333-2013《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》中潔凈輔助用房的要求、07K505《潔凈手術部和醫(yī)用氣體設計與安裝》中潔凈輔助用房的要求和GB 50849—2014《傳染病醫(yī)院建筑設計規(guī)范》中呼吸道傳染病區(qū)的要求，并取其較大值作為設計標準，最終確定新風量設計標準為6h -1 。

  02

  ●

  室內(nèi)氣流組織

  ICU凈化區(qū)采用高效送風口頂送風，四周下部設置下排風口排風。圖6為ICU病房送排風口大樣圖，排風口布置在床頭側下部，距地100mm，送風口分2處布置，主送風口布置在床側邊，次送風口布置在床尾。由于項目工期緊，凈化空調專用送回風口沒辦法根據(jù)場地條件和規(guī)范要求采用不同尺寸的風口，最后只能統(tǒng)一風口規(guī)格，加快施工進度。非凈化區(qū)采用單層百葉風口頂送風和頂排風。

  03

  ●

  過濾器設置問題

  ICU凈化區(qū)過濾器設置標準按GB 50849—2014《傳染病醫(yī)院建筑設計規(guī)范》的相關要求執(zhí)行，具體設置原則如下：新風機組配置粗效過濾器+中效過濾器，凈化空調送風末端配置高效過濾器，排風機組配置中效過濾器+高效過濾器。

  肆

  結 論

  01

  通風系統(tǒng)根據(jù)污染情況分區(qū)獨立設置的同時，按不同功能分區(qū)進一步細分系統(tǒng)，可以杜絕不同污染情況分區(qū)和功能分區(qū)之間的相互干擾，還可以減少后期調試的工作量，是適用于臨時應急醫(yī)院建設的應急技術措施。

  02

  鑒于臨時應急醫(yī)院的密封性不好，在設計房間內(nèi)的送、排風口時，宜將每個通風系統(tǒng)所包含的各個房間進行整體考慮，加大不同房間之間的壓力差，充分利用滲透風降低醫(yī)患之間感染的風險。

  03

  負壓手術室和ICU中心的凈化空調系統(tǒng)宜按全新風工況運行，降低交叉感染風險。負壓手術室的頂部排風系統(tǒng)和下部排風系統(tǒng)可合并為1套排風系統(tǒng)，并設置備用排風系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性和建設速度。ICU病房的主送風口布置在床側邊，次送風口布置在床尾，床頭側下部布置排風口。

  04

  凈化空調系統(tǒng)的過濾器設置標準為：凈化空調機組配置粗、中效過濾器，送風末端配置高效過濾器，室內(nèi)排風口配置高效過濾器，室外排風口處設置止回閥。

  參考文獻

  Reference Documents

  [1]

  中國.傳染病醫(yī)院建筑設計規(guī)范：GB 50849-2014 [S]. 北京：中國計劃出版社，2014： 23-26

  [2]

  部四川消防研究所建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準：. GB 51251-2017 [S]. 北京：中國計劃出版社，2017： 14

  [3]

  中國電子工程設計院.潔凈廠房設計規(guī)范：GB 50073-2013 [S]. 北京：中國計劃出版社，2013： 78

  [4]

  中國建筑科學研究院.傳染病醫(yī)院建筑施工及驗收規(guī)范：GB 50686-2011[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011： 11-13

  [5]

  中國建筑科學研究院.醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范：GB 50333-2013 [S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013： 20

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