- 联系人：董先生
- 联系电话：137-10902965
揭秘武汉火神山医院，负压病房、ICU暖通设计重点分析及解决方案
一、项目概况
武汉火神山医院总建筑面积33100m2，总床位数1000床（其中ICU中心床位数为30床）；由1号楼与2号楼组成。
1号楼为单层建筑，由9个单层的护理单元、医技楼及ICU中心组成，每个护理单元设24间病房。病房楼为集装箱结构，中心区域为防护区，分为清洁走廊（清洁区）与护士走廊（潜在污染区）；指廊区域为病房区，分为医护走廊（半污染区）、病房（污染区）与病人走廊（半污染区）3个区。
1号楼内的医技楼设1间标准Ⅲ级手术室、负压检验室与3间CT室。ICU中心设于1号楼与2号楼之间。医技楼与ICU中心为钢结构板房。
2号楼为两层建筑，分4个组团，由8个护理单元组成，每个护理单元设24间病房。其清洁走廊与护士走廊的配置模式与1号楼相同，只不过为单边配置；病房区的配置模式与1号楼相同。
室外氧气站房、负压吸引机房、垃圾暂存间、尸体暂存间及焚烧炉设于场地东南角。
图1 建筑平面总体布局
二、主要设计依据及原则
本项目为临时应急型传染病医疗建筑，主要执行的规范为GB 50849-2014《传染病医院建筑设计规范》、GB/T 35428-2017《医院负压隔离病房环境控制要求》、GB 50139-2014《综合医院建筑设计规范》。
设计的重点及优先级如下：
1、保证各功能区之间的压力关系正常，防止交叉污染（关于交叉感染，因本医院收治的是同一类病人，将医患之间的交叉放在首位，“患患”之间的交叉通过细化分区实现），其优先级是首先保“质”，也就是压力梯度的关系要对，其次保“量”，也就是压差关系的数值要基本符合规范要求。
2、污染物集中高空排放，集中排风应经过粗、中、高效三级过滤。
3、要综合考虑系统的可快速建设性、设备的可得性、可维护性及操作的低风险性；不能设计出一个不可实施，难以维护的系统。
4、室内温度要基本达到标准规范要求（病人是弱者）。
5、防排烟系统按被动技术考虑，采用自然排烟；对于内走廊（一般为医护工作区、病人不可到达），借用消防避难走廊的模式，采用正压送风（由直流新风系统兼用）。同时提出管理上的建议与要求：如明确标识所有可手动开启的外窗、配置适当数量的安全锤，便于破窗排烟。
6、因本项目的特殊性，采用了新风电加热、围护结构保温（集装箱体传热系数约为1.0W/（m2•K）、但地面架空层，保温性能较差）等不能完全满足节能标准方面的要求。
另外，还有最重要的一点，项目要求在6天内实施完成，建设工期超短，且处于春节长假期间，施工单位能采买到哪类设备和材料，哪些设备的材料是必须要采买到的，哪些是不可能在短时间内买到的，这其实在很大程度上左右了技术选择的方向，比如无法买到常规设计中要用到的2000多个高效过滤风口、定风量阀及电动控制阀门。
ICU病房
三、通风系统
1、医护人员流线及通风系统总览
图2 病房楼设计总览
图3为经管理方确认的最终版（第3版）医护人员进入与退出病房的流线。
图3 经院方确认的医护人员进入及退出流线
右侧区域为防护区，其中心为清洁走廊及办公区，理论上此区域内医护人员是可以只穿工作服的；与指廊病房相邻的一侧为护士走廊，此区域内医护人员必穿防护服；指廊部分为各病房护理单元，医护人员在此工作区内除了穿防护服外，外面还要穿一层隔离衣，病房护理单元又分为3个区：内走廊为医护走廊，为潜在污染区，病房为污染区，外走廊（病人走廊）最初的设想是从管理的角度所以设一层开敞围廊，后更改为医生进入病房后的退出通道（管理方认为，只要医护人员进入了病房，就被污染，不能原路返回，应该脱掉最外层的隔离衣后才能走入护士走廊），病人走廊此区域实为半污染走道，管理方按可开启空间考虑。在此区域，设计中采用带高效过滤的新风机作排风，对外排风（因采购周期不允许采购送风机与排风机了）。
图4为GB/T 35428—2017《医院负压隔离病房环境控制要求》中的标准模式，与此相比，武汉火神山医院在清洁区与潜在污染区之间另设了一个“潜在污染区”，也就是护士走廊，形成了4廊：清洁走廊、护士走廊、医护走廊、病人走廊（污染走廊）；3区：清洁工作区、医护办公区（穿隔离服）、病房工作区（穿隔离服与隔离衣）。
图4 典型传染病房压力梯度要求
需要特别说明的是，本医院医生进出病房区域的“卫生通过”为同一个口部，与很多主流“进出分设”做法不一致。
关于“卫生通过”口部，通风系统借用了人防工程“防毒通道”口部的做法，同时为保证气流从一更流向二更，另设了部分高效新风机作为风机“接力”（单台风量150m3/h），其作用相当于定风量阀，并可通过开关来调节一更与二更之间的压力差。
2、病房通风
通过与管理方几轮讨论和调整，在满足危重症病人、重症病人救治和考虑设备的可采购性、系统的可维护性情况下，火神山医院的病房分为三类：30床的ICU病房，严格按国家相关规范执行，详见相关图纸；48间标准负压隔离病房；分区负压隔离病房。
表1 病房区通风系统配置
图5 标准负压隔离病房设计总览
图6 分区负压隔离病房设计总览
图7 卫生通过通风设计总览
表2 医生防护区通风系统配置表
医护走廊
四、空调及生活热水系统
1、病房楼与医生防护区均按房间设热泵式分体空调器，室外机安装于屋顶或地面。
2、医技楼的手术室及ICU楼，严格按国家相关标准执行，设置热泵式净化空调系统，在风量的取值中，额外增加20%~30%的安全系数。
3、生活热水全部采用分散式电热水器。
室外风管
五、医用气体
1、设氧气与负压吸收两类医用气体，各按一个集中的站房设计。
2、每床呼吸机用氧气流量为90L/min，约为常规病房用量的10倍，总的满负荷流量为4666m3/h；设8台单罐为10m3的卧式液氧罐(为市面上能找到的液氧罐，并满足基地基础的承重要求)，总计80 m3，罐体设计承压为1.0MPa；单罐运行质量为18t（空罐质量6.3t），80 m3的液氧可供整个医院满负荷使用约12h，液氧的补给由槽车完成。
3、液氧站设2台气化器，一用一备，单台气化器额定流量为5000m3/h，设备质量5.6t，工作工况质量约为20t，平面尺寸3.1m×3.4m，高约8.7m，基础设计至关重要。
4、液氧站内罐体及气化器的基础设计相当关键，因液氧站所在位置为鱼塘回填区域。
5、负压吸引系统设12个真空罐与12台爪式真空泵组成4套系统，两用两备，单泵功率7.5kW，尾气经粗中高三级过滤，并由真空泵产生200℃的高温杀菌后排入大气。
工地
六、防排烟系统
1、因本项目为临时建筑，层高极低且建设工期短，通风与防排烟系统以自然排烟为主，无法采用机械排烟。
2、清洁走廊、护士走廊与医护走廊单位面积的送风量在20~30 m3/（m2• h）之间，与现行防排烟规范中对避难走道要求30 m3/（m2• h）正压送风量接近;可以将各走道的新风系统作为加压送风系统，起到防烟的作用。
3、病人走廊为外走廊，可利用外窗开启自然排烟。
4、在管理上建议明确标识所有可手动开启的外窗（有些外窗因管理需要，已经封为固定窗），并配置适当数量的安全锤，便于破窗排烟。
七、控制
1、ICU及手术室严格按相应规范规程设计自动控制系统。
2、风机开机顺序：病房排风机→半洁净区(医护走廊)的送风机→清洁区送风机→病房送风机。关机顺序与开机顺序相反。
3、病房排风机与送风机联锁：病房排风机开启后方能开启病房送风机（电路联锁）；病房排风机停机后触发声光报警装置，并停止病房送风机。
4、病房主排风机设置过滤网压差在线检测,超压时联锁启动声光报警装置。
5、控制医疗护理单元内压差梯度关系（负绝对压差数值）：病房及其卫生间< 缓冲间 < 医护走道（气流压差渗透起点）；各不同压力环境分隔处（高压侧）设具备超压报警功能或接口的机械式压力表。
6、医患接触的“前线”区域——医护走廊内不设排风系统，杜绝误操作形成压差反向事故（目前测试表明，医护走廊与病房之间的压差关系最为清晰）。
7、系统调试及运行时，视清洁区与护士走廊内集装箱体的密闭性，确定是否开启相应区域的排风机。
8、卫生通过区域为“清区“与”污区“的最重要防线，设计上采用了多台风机，通过开关的模式调节相应的压差关系。
9、为减少风系统平衡调试，同一个风管系统中尽量让所有病房支风管等长，实现自然平衡。
10、送风电加热器采用三档手动调节。
八、总结与优化
1、医护走廊的送风宜设备用系统为好，或为病房的送风系统可切换到给医护走廊送风创造条件，这样确保“最前线“的安全。
2、病房排风可设一个于床头，这样可较大减少风管的工程量，管线交叉作业也少，可加快施工进度。
3、为降低噪声，也为便于自然平衡，加大了主风管的规格，增加风管的工程量，主风管增加的度值得研究。
医院净化工程设计参考规范大全
医院净化工程招标书样本参考
医院空气净化管理规范WS/T368-2012
医院洁净空调系统如何设计才能节能
回风口的设置对高等级级洁净层流手术室的影响
竖井型城市隧道火灾烟气流动模拟分析
上一条：新型冠状病毒负压隔离病房的设计与施工下一条：PCR实验室分区能杜绝污染吗？分3区还是4区？