某醫(yī)院給排水及消防系統(tǒng)設計

韓瑾

(太原市建筑設計研究院，山西太原 030002)

某醫(yī)院給排水及消防系統(tǒng)設計

韓瑾

(太原市建筑設計研究院，山西太原 030002)

結合某醫(yī)院的工程概況，從給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等方面，探討了該醫(yī)院的給排水系統(tǒng)設計方案，并分析了其消防滅火設施的布置方式，為同類工程設計提供了思路。

醫(yī)院，給水系統(tǒng)，消防滅火設施，水源，用水量

1 工程概況

本工程為某醫(yī)院遷建工程，項目由醫(yī)療綜合樓(5層)，醫(yī)療住院樓(7層)，地下車庫及康復樓(3層)等單體組成。

本文主要介紹醫(yī)療綜合樓和醫(yī)療住院樓給排水及消防系統(tǒng)設計。本工程地下1層為地下車庫，地上北樓為醫(yī)療綜合樓，南樓為醫(yī)療住院樓。醫(yī)療綜合樓主要功能包括眼科、口腔科、耳鼻喉科、內、外科、皮膚科、中醫(yī)科等科室，醫(yī)療住院樓5層～7層為病房及各科護理單元，1層～4層為核醫(yī)科、放射科、血液透析、檢驗科、手術中心、病理科、ICU、產(chǎn)科等科室;地下1層主要功能為車庫、醫(yī)技用房及設備用房、生活泵房、消防水泵房。本單體總建筑面積105 750 m2，建筑高度30.75 m。

2 給水系統(tǒng)

1)水源。由城市自來水管網(wǎng)上引入一條DN200給水管供整個院區(qū)生活用水、消防用水及院區(qū)綠化用水。市政壓力0.15 MPa。

2)用水量。

表1 用水量(一)

由表1可知本建筑最大日用水量1 032.98 m3，最大時用水量115.25 m3，空調補水系統(tǒng)與消防系統(tǒng)合用水池，其中最高日加壓生活用水量542.1 m3。

3)給水分區(qū)。醫(yī)療區(qū)垂直分成2個區(qū)，每個區(qū)的供水壓力不超過0.35 MPa，同時保證最不利用水點的水壓要求。供水管路下行上給，各科室及病區(qū)供水支干管上設水表計量。潔凈手術部內的給水系統(tǒng)設兩路進口，即市政給水管及二區(qū)變頻給水設備同時供水。

一區(qū)(地下1層～1層):由市政給水管網(wǎng)利用市政水壓直接供給;二區(qū)(2層～7層):由生活水池經(jīng)低區(qū)恒壓變頻給水設備供水;在地下1層水泵房內設置2個120 m3生活水池，約儲存醫(yī)療區(qū)二區(qū)的生活用水量的50%。

為保證用水的安全性，醫(yī)院醫(yī)療區(qū)地下1層生活水池設應急進水管，室外設水車補水用太平龍頭，在城市自來水管網(wǎng)斷水時補水。二區(qū)生活變頻恒壓水泵出水管上設旁通管與一區(qū)部給水分連通，當市政供水中斷時可臨時利用生活水池供應低區(qū)區(qū)域，保證醫(yī)院各部門如急診區(qū)正常運行。

3 熱水系統(tǒng)

熱源:本建筑熱源為太陽能和鍋爐房提供的蒸汽。考慮到太原地區(qū)屬于太陽能資源較豐富的區(qū)域，保證率在40%以上，本建筑設置太陽能熱水系統(tǒng)。

在醫(yī)技住院樓7層屋頂設置集中式太陽能間接預熱系統(tǒng)，間接供應二區(qū)住院病房熱水系統(tǒng)，蒸汽作為備用熱源，由鍋爐房提供(鍋爐房由暖通專業(yè)負責)，蒸汽供給的壓力為0.4 MPa。

3.1 用水量

表2 用水量(二)

1)設計小時用水量按同一時間內出現(xiàn)用水高峰的主要用水部門(住院部)的最大小時用水量加其他部門的平均小時用水量計算，同時考慮10%未預見熱水量。2)冷水計算溫度按10℃計算。3)本建筑設計小時用水量取值26.99 m3/h。醫(yī)療區(qū)生活熱水設計耗熱量:Qh=1 728.91 kW(見表2)。

3.2 熱水系統(tǒng)設計

1)分區(qū):熱水系統(tǒng)劃分同給水系統(tǒng)，水源由市政管網(wǎng)及各區(qū)變頻供水設備供應。2)供水方式:a.醫(yī)療區(qū)廚房單獨熱水系統(tǒng)，考慮就近設置燃氣熱水爐供應。不設置回水，二次設計。中心供應設獨立供水管道，不考慮回水。一區(qū)熱水用水點少而且分散，設置集中熱水系統(tǒng)不經(jīng)濟，考慮除一處較大的浴室由二區(qū)熱水系統(tǒng)減壓后供給，其他單個淋浴均設置電熱水器供水。除上所述，其他生活熱水供應采用機械循環(huán)供水系統(tǒng)，24 h供應。b.熱水管路按同程設置。分區(qū)設循環(huán)泵，各區(qū)循環(huán)泵由各區(qū)回水管上的電接點溫度計控制啟停。c.系統(tǒng)配水管道的熱水溫度差按10℃計。d.各病區(qū)供水支干管及回水支干管上設水表計量。e.嬰兒房之洗嬰池設恒溫龍頭(35℃～37℃)供洗嬰使用。手術室刷手池設冷熱水恒溫閥，自動調節(jié)刷手池水龍頭出水水溫，水溫控制在35℃～37℃之間。f.熱水計算(供水)溫度60℃。3)醫(yī)療區(qū)按照給水分區(qū)，一區(qū)不設置集中熱水系統(tǒng)，共設兩組半容積式汽—水熱交換器及循環(huán)泵。二區(qū)熱水系統(tǒng)分別由一組太陽能預熱系統(tǒng)和一組(二臺)半容積式汽—水熱交換器及一組熱水循熱環(huán)泵組成。預熱系統(tǒng)由太陽能集熱器及閉式容積式水水換熱器(太陽能儲水換熱)聯(lián)合供水。醫(yī)技住院樓7層屋面設置板式集熱器，總集熱面積為1 008 m2。半容積式水水換熱器、循環(huán)設備及蒸汽換熱設備位于醫(yī)技住院樓地下室水泵房。閉式水水換熱器貯熱容積按照太陽能板一天的可提供熱水用量考慮，有效容積為60 m3，貯熱水罐出水溫度60℃。

太陽能預熱系統(tǒng)的供熱能力按照可將生活冷水由10℃加熱到將至60℃設計，當水水換熱器的水溫達到60℃時，水水換熱器與太陽能熱水集熱器之間的循環(huán)泵停泵，太陽能系統(tǒng)停止供熱，直至水水換熱器的水溫達到低于55℃時重新啟動循環(huán)泵。因氣候原因太陽能供熱不足部分由導流型半容積式汽—水熱交換器加熱至60℃。

3.3 屋頂太陽能集熱板面積計算

根據(jù)以上計算，所需太陽能集熱板面積為3 526 m2;根據(jù)屋面的布置情況，實際設置太陽能集熱板1 008 m2;實際布置面積占所需面積的29%。

3.4 承壓水罐容積計算

承壓水罐設置于地下室熱水機房內，承壓水罐選用6臺直徑2 000 mm，高2 850 mm，有效容積8.5 m3。

4 排水系統(tǒng)

4.1 排水系統(tǒng)設計

1)室內污廢水分流，室外污廢合流。1層以上污、廢水采用重力流排水，污廢水立管設置專用通氣立管排放。潔凈手術部的衛(wèi)生器具和裝置的污水透氣系統(tǒng)獨立設置。

2)地下室污、廢水匯集到集水坑經(jīng)潛污泵提升后就近排出。地下車庫用于車庫地面排水的集水井均設隔油設施。

3)所有醫(yī)療消毒設備、開(熱)水器、食品冷藏庫地面排水、空調凝結水排水等均應間接排入排水管道。

4)太原市土壤凍土厚度為800 mm，故排水出戶管底標高為室外地坪下650 mm以下。

4.2 污水處理

本工程需要處理的特殊廢水:

1)檢驗科、病理科廢水含酸性，含鉻，氫化物等，需要經(jīng)中和沉淀池處理。2)核醫(yī)部同位素檢測廢水必須衰變處理。衰變池設置在地下1層，核醫(yī)科下方。3)中心供應高溫廢水單獨收集，經(jīng)排污降溫池處理。4)感染門診污廢水經(jīng)消毒池預處理。5)洗片機排放含溴化銀之廢水，設獨立回收設備，定期由專業(yè)廠商清理回收，不排入醫(yī)療大樓室內污水管。6)食堂餐飲廢水經(jīng)格柵隔油處理。7)本工程地勢南高北低，排水管道盡量按照從地勢高排向地勢低的排水方向。

5 消防滅火設施

1)設計范圍:室外消火栓系統(tǒng)、室內消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、自動掃描水炮系統(tǒng)、氣體(七氟丙烷)滅火系統(tǒng)及建筑滅火器配置。

2)消防水源:自市政給水管上引入一路DN200給水管，接入管后設水表及倒流防止器，接入消防水池。當?shù)厥姓芫W(wǎng)壓力按0.15 MPa設計。

3)本工程按一類高層設計，室外消火栓用水量40 L/s，室內消火栓用水量30 L/s，自噴用水量45 L/s(地下1層為機械車位)。根據(jù)規(guī)范要求室內消防用水量應按需要同時開啟的消防滅火系統(tǒng)用水量之和計算，共需666 m3。

a.室外消火栓系統(tǒng)。

室外消防給水系統(tǒng)水源為市政給水管網(wǎng)，室外低壓消防系統(tǒng)為臨時加壓系統(tǒng)。室外消防用水量全部儲存于室內地下消防水池中，專設一組消防室外水泵經(jīng)室外專用消防環(huán)管供室外消防用水。在該環(huán)網(wǎng)上設置地下室消火栓，火災時供城市消防車吸水，向著火點加壓供水滅火。室外低壓給水管道的壓力，不應小于0.1 MPa(從室外地面算起)。

b.室內消火栓系統(tǒng)。

室內消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓制，消火栓系統(tǒng)由地下室消防水泵房內消火栓泵抽取消防水池中的水加壓供給。消火栓系統(tǒng)靜壓小于1.0 MPa，不需要分區(qū)。住院樓屋頂消防水箱貯存36 m3消防用水，供給室內消火栓及自動噴水系統(tǒng)。為保證最高不利消火栓15 m的靜壓要求，在屋頂水箱間設置消火栓增壓穩(wěn)壓設施。系統(tǒng)設置兩套DN150消火栓水泵接合器。

c.自噴、自動掃描高空水炮滅火系統(tǒng)。

自噴滅火系統(tǒng)。除了不適合用水撲救的場所(變配電機房，消防控制中心，電梯機房，信息機房，MRI，CT室等較貴重的機房)，其他所有部位均設置濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。

汽車庫按中危險Ⅱ級設計，噴水強度為8 L/(min·m2)，其中立體車庫的設計水量除考慮天花板作用面積的噴頭外，還應考慮每層車架內置噴頭的作用數(shù)，本工程立體汽車庫的噴淋設計流量為40 L/s。大于100 m2的藥庫及部分丙類倉庫按倉庫危險級Ⅰ級考慮，噴水強度為8 L/(min·m2)，其余按中危險Ⅰ級設計，噴水強度為6 L/(min·m2)醫(yī)療區(qū)住院大廳報告廳凈空高度在8 m～12 m之間，按作用面積260 m2(實際面積小于260 m2時)設計。

系統(tǒng)設計流量按最不利的立體車庫考慮為40 L/s。

系統(tǒng)由灑水噴頭、水流指示器、報警閥組、壓力開關和末端施水裝置組成。由醫(yī)療區(qū)地下室消防水池、消防水箱、自噴泵及屋頂增壓穩(wěn)壓設施聯(lián)合供水。自噴系統(tǒng)設置3套DN150地上式水泵結合器。

高位消防水箱出水管設增壓穩(wěn)壓設施，滿足系統(tǒng)最不利點處噴頭壓力要求。

除廚房及煎藥間噴頭采用93℃溫級以外，地下汽車庫采用74℃易熔合金噴頭，其他噴頭均為68℃溫級。醫(yī)療區(qū)域，病房采用K=80快速響應噴頭，其他區(qū)域用K=80標準噴頭，其中手術室通道、潔凈空間及對美觀要求高的區(qū)域采用隱蔽型噴頭。

自動掃描高空水炮滅火系統(tǒng):醫(yī)療區(qū)門診大廳層高為9.9 m，上空建筑考慮作玻璃頂，設置2組自動掃描高空水炮滅火裝置，保護半徑30 m，沿頂板布置，確保大廳任何地方都不存在盲點。按中危險Ⅰ級設計，水炮標準噴水流量按照5 L/s考慮。同時開啟水炮數(shù)量2個。標準工作壓力0.6 MPa。

高空水炮為探測器、水炮一體化設置。當水炮探測到火災后發(fā)出指令聯(lián)動打開相應的電磁閥，啟動自噴水泵進行滅火，驅動現(xiàn)場的聲光報警器進行報警。并將火災信號送到火災報警控制器。撲滅火源后，裝置再發(fā)出指令關閉電磁閥，停止水泵。若有新火源，則系統(tǒng)重復上述動作。系統(tǒng)設自動掃描射水高空水炮滅火裝置、水流指示器、電磁閥、信號閥和模擬末端試水裝置、管網(wǎng)等。由地下室消防水池、自噴泵聯(lián)合供水。大空間智能型噴水滅火系統(tǒng)獨立設置水流指示器和信號閥，與自噴系統(tǒng)在報警閥組前分設管路。系統(tǒng)最大設計流量按2個水炮同時噴水計算，系統(tǒng)設計流量Q=10 L/s。火災延續(xù)時間按60 min計算，消防儲水量V=36 m3(同自噴系統(tǒng)合用)。

d.氣體(七氟丙烷)滅火系統(tǒng)。

在醫(yī)療區(qū)高低壓配電室、發(fā)電機房、病歷庫設置氣體滅火系統(tǒng)，醫(yī)療區(qū)計算機機房及災備機房分別設置氣體滅火裝置。采用氣體為七氟丙烷。設計滅火濃度:高低壓配電室9%，其余為8%，設計噴發(fā)時間均不大于8 s。

e.建筑滅火器配置。

本工程貴重設備室、手術室、藥房、理療室、透視室、心電圖室、門診部、住院部、病歷室、停車庫等部分危險等級屬嚴重危險級，高低壓配電室及其他設備機房等部分危險等級屬中危險級，辦公水泵房、水箱間等部分危險等級屬輕危險級。在室內各層組合式消火栓柜內設置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器，保護距離或數(shù)量不足處，另行增設，每處設置數(shù)量不少于2具。

6 結語

醫(yī)院建筑為專業(yè)性要求較強的建筑，對本專業(yè)要求較高，例如在排水系統(tǒng)的設計方面，醫(yī)院有各種特殊廢水，需要單獨設置排出并進行處理后排入院區(qū)市政管網(wǎng);并要求醫(yī)院不能間斷供水，市政直供區(qū)需要兩路供水或者配備應急變頻加壓設備。因此在設計醫(yī)院給排水和消防系統(tǒng)時應結合醫(yī)院的特點及特殊要求，才能進行合理安全的設計。

［1］GB 50016—2014，建筑設計防火規(guī)范［S］.

［2］GB 50974—2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范［S］.

［3］GB 50084—2001，自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范(2005版)［S］.

［4］GB 50015—2003，建筑給水排水設計規(guī)范(2009年版)［S］.

［5］GB 51039—2014，綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范［S］.

［6］住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)管司.全國民用建筑工程設計技術措施——給水排水［M］.北京:中國計劃出版社，2009.

TU991

:A

1009-6825(2016)36-0146-03

2016-10-12

韓 瑾(1984-)，女，工程師