中南建筑设计院股份有限公司 , 湖北省武汉市
摘要:2019年至2020年交接期间,新冠病毒疫情开始肆虐武汉,迅速蔓延到全国各地。新冠病毒病毒和SARS病毒是两种冠状病毒,主要通过近区液滴传输、接触传输和气溶胶传输传播,具有较高的浓度。2003年SARS在北京广泛传播,北京市政府在小唐山建设了集中医院。临时医疗设施的规划建设时间较短。设计师应遵循当地材料的使用原则,优先考虑成品和成熟技术,并充分考虑产品交付时间、加工、运输和安装等实际因素。同时,要与用户和运营商的功能和使用要求密切合作,确保应急设施的施工质量和工艺进展。
关键词:医院建筑;暖通空调;平疫结合;设计思路
引言
新冠病毒患者的临时急诊医院需要建造医疗工程大楼、手术室和重症监护室,以满足新冠病毒患者的筛选、调查、操作和监测要求。这种房间技术复杂,建筑要求高,是需要注意的医疗单位。鉴于临时应急医院的防水性能较差,建议在设计室内送风排气出口时,考虑到每个通风系统中包含的所有房间,增加不同房间之间的压力差,充分利用浸润风降低医患之间的感染风险。负压站的负压控制可以通过定义变电站建设标准,采用相应的技术手段,从规划、设计、调试和运行的各个环节逐步实现。
1暖通设计要点
暖通系统的设计中,内由于划分了不同的功能区,就需对不同工作区域内的暖通系统进行科学完善的处理,在暖通系统的设计阶段,须具备兼容性。对于该项工作,主要是分析不同功能区内的相关设施建设情况,以及工作人员及患者对于暖通系统的需求情况,也需要全面分析在暖通系统的运行过程中,是否可根据对暖通技术的使用,使该系统可从运行原理和运行状态上,实现对所有参数的全面分析和考量,只有在得到了这类专业化的分析结果之后,才可认为当前的暖通系统在运行阶段,具有更高的完善度。
2通风量计算
机械式供排风系统的风量根据GB 50849—2014《传染病医院建筑设计规范》中呼吸道传染病区域的新风量要求和压力控制要求综合确定。各房间送风量按6h-1设计,排风量=渗透量+送风量。渗透量根据《建筑防排烟系统技术标准》[2]公式3.4.7计算确定,也可参照GB 50073-2013《洁净厂房设计规范》[3]条文说明表7中的相关数据或换气次数法估算确定。估算时,对于洁净区,送风换气次数取6h-1,排风换气次数取4h-1。对于半污染区,送风换气次数为6h-1,排风换气次数为6h-1。对于污染区,送风换气次数为6h-1,排风换气次数为8h-1。
3空调风系统
中庭等大空间采用全空气低速风道系统,大空间房间附近没有空调机房的采用吊顶式空气处理机组,机组直接吊顶安装于铺内;柜式空气处理机设置于空调机房内,通过送风道向室内送风供冷。空调送风管布置于楼层天花吊顶内,采用散流器顶送风。回风由天花门铰式格栅回风口负压回风或空调机房墙上安装的回风百叶负压回风。办公用房等小面积房间均采用风机盘管+新风系统。风机盘管吊装于天花吊顶内向室内送风供冷,气流组织采用上送上回形式,新风机组设置于就近空调机房或者吊顶安装于走廊吊顶内。
4压力梯度与送、排风量的确定
压力梯度是病房内各功能区之间负压的增加程度。测定负压值时,在洁净室、医用通道、缓冲区空间、病房及病房卫生间等不同排气净化区形成有序压力差,气流沿压力梯度从高压区排列到低压区,形成受控单向气流。根据上述扩散理论和《传染病医院建筑设计规范》中负压隔离病房的设计要求,患者走廊的自然通风为0Pa,病房压力为-10Pa,病房厕所压力为-15Pa,缓冲空间压力为-5pa,医用走廊压力为0Pa。
5通风系统
对产生有害、有味的气体的太平间、解剖室及垃圾处理室等的排风引至屋面排出;对产生大量热、湿负荷的厨房设置油烟净化专用排风系统;病理科、检验科的生物安全柜、通风柜排放的有害气体,处理达标后引到高空排放;隔离病房、隔离产房等设置独立排风系统;病房卫生间设置卫生间通风器,并经过处理达标后排放。中庭等大空间等采用一次回风系统的大空间平时运行及过渡季节全新风运行时采用机械排风系统,机械排风量按最大新风比时新风总量的80%排风量计算。
6门诊用房
医患之间有直接接触,常规气候模式是风机盘管+新风系统。防疫组合的设计原则是:按流行季节设计新风和排风系统,按标准时间和流行季节分别工作。首先,救护车的新鲜空气和排气独立调节到洁净和充满负荷的区域。第二,对于《传规》7.2.1和7.2.2及《传规》7.3.4后的新风,建议选择每小时3次或6次。第三,新鲜空气出口位于医务人员工作区内,废气出口分别上下排列,在正常时间和流行时间排出空气。排气孔位于污染侧,排出物在初期、中、高效率地过滤后,达到消毒灭菌标准后排放到屋顶上。考虑到正常时期可靠运行和节能的必要性,目前可在工程中采用两种方法。一是新风扇和排气风扇由变频控制,在正常低速运行时和流行高速运行时运行。第二,新建采购单元通常根据回气空调运行,在疫情期间回气管道关闭,新空气运行。
7空调水系统设计
采用一次泵变流量系统。水泵根据最不利环路供回水管末端之间的压差值(该压差值应在现场进行整定)实施变频控制,供回水总管之间设置压差旁通阀。冷冻水系统为一次泵变流量;门诊、医技、病房楼空调水系统采用二管制;门诊、医技、住院楼空调水系统干管采用同程式,由于本工程空调管线长,为了解决水路平衡难的问题,设计采用静态平衡阀。采用两管制,冷热水系统共用1套系统,在住院楼屋面设置1个有效容积3.0m3的膨胀水箱以实现整个水系统的补水定压。冷却水系统采用机械循环冷却形式。开放式低噪声型冷却塔设置于4层。
8病房的平疫结合设计原则
尝试根据流行程度设计新风和排风系统。在设计废气系统时,有必要进行有组织的分离废气,并考虑到高空污染废气的排放。气流组织应形成从清洁区域到半污染区域到污染区域的有序压强梯度。这明显不同于一般工作站的一般设计方法。建议车站使用变频风机,关闭部分风道末端,安装高效过滤器,并根据回气条件操作新鲜空气。
9ICU中心通风、空调系统设计
是医院危重病人重症监护治疗的专门病房,目前还没有重症监护病房的设计标准。本工程主要采用重症监护病房治疗危重病人,其施工标准不应低于负压隔离病房。净化空调的设计标准不在半污染区域和清洁区域实施,空调是共用空调。同时,经过温湿度处理后,新空气会排出,以确保房间的舒适性。该系统采用组合式新采购单元,在接待室设置了一套新采购单元,并设置了两个工作站单元,共计3套新采购单元。新风体积设计涉及《医院建筑清洁运营部门技术规范》GB 50333-2013、《清洁运营部门和医疗气体设计安装规范》07K505以及《医院建筑传染病设计规范》GB 50849-2014中空气传播疾病领域的要求,并以较高的价值作为设计标准。最后,将新型空气逆变器的设计标准设定为6h。
结束语
概括地说,暖通专业流行病学预防与流行病学预防相结合的设计原则是,根据流行病学的要求设计送风和回风系统,按照正常时间和流行病学分别工作。该设计的缺点是初始投资增加,其优点是能够快速进行流行预测,通过风扇变频、新风转换、回风量转换等技术有效降低系统的正常运行成本。
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