新冠負(fù)壓隔離病房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)及項(xiàng)目管理要點(diǎn)

褚 毅，付宏偉，霍志民

（吉林省建苑設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

0 引言

因新型冠狀病毒肺炎疫情的突然爆發(fā)，吉林省結(jié)核病醫(yī)院(吉林省傳染病醫(yī)院)作為吉林省傳染病?？漆t(yī)院，承擔(dān)著吉林省危重傳染病人和疫情診斷、隔離、集中救治的任務(wù)，是吉林省突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急醫(yī)療救治體系的重要組成部分。吉林省內(nèi)現(xiàn)有醫(yī)院的急救設(shè)施、設(shè)備難以滿足傳染病及突發(fā)公共疫情救治的需求。為改善省重大傳染病的隔離救治設(shè)施、防護(hù)條件、公共衛(wèi)生醫(yī)療設(shè)施不足的狀況，滿足新冠肺炎疫情防護(hù)工作需求，吉林省政府提出對(duì)吉林省傳染病醫(yī)院實(shí)施改造負(fù)壓隔離病房和建設(shè)PCR 實(shí)驗(yàn)室（Polymerase Chain Reaction 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)驗(yàn)室，又叫基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室）。項(xiàng)目建成后，可為全省疫情提供核酸檢測(cè)及收治危重癥新冠肺炎患者，它將是吉林省設(shè)施最完備的現(xiàn)代化核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。

改造負(fù)壓隔離病房和PCR 實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目被稱為吉林版的“火神山”項(xiàng)目，也是吉林省建苑設(shè)計(jì)集團(tuán)接手的第一個(gè)醫(yī)療EPC（Engineering Procurement Construction）總承包項(xiàng)目。EPC 是指公司受業(yè)主委托，按照合同約定對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、試運(yùn)行等實(shí)行全過程的承包。通常在總價(jià)合同條件下，對(duì)其所承包工程的質(zhì)量、安全、費(fèi)用和進(jìn)度進(jìn)行負(fù)責(zé)。

1 項(xiàng)目概況

本工程對(duì)該醫(yī)院新門診及住院部樓二層局部改造，改造面積1 474.21 m2，其中負(fù)壓隔離病房548.87 m2（2 間）；PCR 實(shí)驗(yàn)室392 m2（1 間）；附屬用房533.34 m2。

負(fù)壓隔離病房和PCR 實(shí)驗(yàn)室，除對(duì)醫(yī)療工藝和醫(yī)療設(shè)備有專業(yè)要求外，建筑設(shè)計(jì)的核心是通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)。

2 通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 設(shè)計(jì)重點(diǎn)

隔離和防護(hù)是傳染病醫(yī)療建筑最主要的特點(diǎn)，確保各功能區(qū)域之間的壓差、防止交叉感染是該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。交叉感染分為兩類：一類是醫(yī)護(hù)人員與患者間的感染；另一類是患者與患者間的感染。由于該醫(yī)院收治的患者屬于同一類型群體，故應(yīng)優(yōu)先預(yù)防“醫(yī)—患”間的交叉感染，而預(yù)防“患—患”間的交叉感染需要通過詳細(xì)的區(qū)域化分來實(shí)現(xiàn)。壓力梯度的關(guān)系：氣流沿清潔區(qū)→半污染區(qū)→污染區(qū)的方向流動(dòng)[1]；壓力的數(shù)值要符合規(guī)范要求，即相鄰不同污染等級(jí)區(qū)的壓差＞5 Pa。

2.2 區(qū)域劃分

負(fù)壓隔離病房區(qū)域包括：醫(yī)生會(huì)議室、醫(yī)生值班室等區(qū)域?yàn)榍鍧崊^(qū)；醫(yī)護(hù)走廊、治療室等區(qū)域?yàn)榘胛廴緟^(qū)；2 間負(fù)壓隔離病房、患者走廊等區(qū)域?yàn)槲廴緟^(qū)。實(shí)驗(yàn)室區(qū)域包括：標(biāo)本接收、質(zhì)譜室等半污染區(qū)；樣本制備、擴(kuò)增、產(chǎn)物分析等污染區(qū)。共2 大板塊，7 個(gè)區(qū)域（如圖1 所示）。

2.3 設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)各個(gè)區(qū)域，不同房間功能，設(shè)置合理的計(jì)算參數(shù)，見表1。

2.4 送排風(fēng)系統(tǒng)

1）負(fù)壓隔離病房、實(shí)驗(yàn)室其核心就是負(fù)壓的形成和保持，維持室內(nèi)負(fù)壓以防止室內(nèi)污染空氣向外擴(kuò)散而造成區(qū)域性傳染。即在特殊的裝置下，使病房?jī)?nèi)或?qū)嶒?yàn)室工作區(qū)的氣壓低于房間外的氣壓，外面的新鮮空氣可以流進(jìn)房間，而房間內(nèi)被污染過的空氣卻不會(huì)外泄，它可以通過專門的通道及時(shí)排放室外，病房外的空間不會(huì)被污染。

表1 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

2）7 個(gè)區(qū)域，分別設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械送排風(fēng)系統(tǒng)。送風(fēng)系統(tǒng)均需要按照要求配置粗效、中效、亞高效三級(jí)過濾器，送風(fēng)系統(tǒng)直接從二層機(jī)房外墻取風(fēng)[2]，機(jī)組采用直膨式全空氣凈化空調(diào)機(jī)組。

3）負(fù)壓隔離病房區(qū)域和實(shí)驗(yàn)室區(qū)域都有嚴(yán)格的功能分區(qū)和醫(yī)療流程，醫(yī)護(hù)人員、病人、物流都必須按照單向流活動(dòng)。利用有序的壓力梯度控制措施、合理控制氣流方向是通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)的重中之重；不同污染等級(jí)區(qū)域壓力梯度的設(shè)置應(yīng)符合定向氣流組織原則，保證氣流從清潔區(qū)→半污染區(qū)→污染區(qū)方向流動(dòng)。醫(yī)護(hù)區(qū)為微正壓，負(fù)壓隔離病房、實(shí)驗(yàn)室工作區(qū)為負(fù)壓，以避免潔凈空氣與污染空氣的交叉，減少相互感染概率，有效阻斷病毒傳播，保證醫(yī)護(hù)人員安全健康。

4）在實(shí)驗(yàn)室區(qū)域，半污染區(qū)和污染區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，均設(shè)置管道消毒裝置，在實(shí)驗(yàn)室非工作時(shí)間狀態(tài)下運(yùn)行，保障實(shí)驗(yàn)室空間、管道、機(jī)組的潔凈要求。

2.5 風(fēng)量計(jì)算

準(zhǔn)確的風(fēng)量計(jì)算是壓力梯度的保證。本項(xiàng)目對(duì)每個(gè)房間均進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算（見表2~表4）。

2.6 送排風(fēng)口位置與壓差控制措施

1）為防止送排風(fēng)氣流發(fā)生短路，負(fù)壓隔離病房的送排風(fēng)口應(yīng)按照定向氣流組織原則布置。送風(fēng)口設(shè)置在房間靠近醫(yī)護(hù)入口的上側(cè)；排風(fēng)口設(shè)置在病房?jī)?nèi)靠近床頭的下部并設(shè)高效過濾器，這有利于污染空氣盡快就近高位排出而不會(huì)污染周圍大氣環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室核心區(qū)域同樣嚴(yán)格遵守氣流組織原則，上送下排，排風(fēng)口位置位于實(shí)驗(yàn)室最污染處（見圖2~圖3）。

表2 負(fù)壓隔離病房房間壓差及風(fēng)量表（2 間相同）

表3 負(fù)壓病房側(cè)污染區(qū)

2）壓差控制措施。在每個(gè)系統(tǒng)設(shè)置近、中、遠(yuǎn)3處檢測(cè)位置，將壓差檢測(cè)、報(bào)警裝置設(shè)置于送風(fēng)亞高效風(fēng)口處及排風(fēng)高效過濾器前、后部位，當(dāng)壓差數(shù)值超過設(shè)定值時(shí)會(huì)引發(fā)傳感器報(bào)警，此時(shí)需要更換設(shè)備。病房與醫(yī)護(hù)走廊、每個(gè)污染區(qū)與半污染區(qū)、PCR 實(shí)驗(yàn)室每個(gè)房間之間的墻面上均裝有顯示不同區(qū)域壓力的壓差顯示裝置（如圖4~圖5 所示），便于醫(yī)護(hù)和維護(hù)人員實(shí)時(shí)觀察房間壓力梯度與送排風(fēng)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。

表4 負(fù)壓病房側(cè)半污染區(qū)

2.7 控制措施

1）啟動(dòng)順序：清潔區(qū)先啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)，再啟動(dòng)排風(fēng)機(jī)；半污染及污染區(qū)先啟動(dòng)排風(fēng)機(jī)，再啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)；各區(qū)之間風(fēng)機(jī)啟動(dòng)順序?yàn)槲廴緟^(qū)、半污染區(qū)、清潔區(qū)。

2）電動(dòng)風(fēng)閥：送風(fēng)機(jī)組進(jìn)口及排風(fēng)機(jī)出口應(yīng)設(shè)置與風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)保溫密閉風(fēng)閥；送風(fēng)機(jī)組電加熱器與風(fēng)機(jī)連鎖，風(fēng)機(jī)停止時(shí)，電加熱立刻停止。

3）冬季制熱工況：室外溫度t＜0 ℃時(shí)，機(jī)組電預(yù)熱段啟動(dòng)，新風(fēng)預(yù)熱至5 ℃，直膨機(jī)組室外機(jī)不啟動(dòng)，水盤管加熱段啟動(dòng)工作，達(dá)到出風(fēng)溫度25 ℃；當(dāng)室外溫度t≥0 ℃時(shí)，機(jī)組室外機(jī)啟動(dòng)，直膨機(jī)組制熱，達(dá)到出風(fēng)溫度25 ℃。

夏季制冷工況：降溫除濕后，電再熱段啟動(dòng)，達(dá)到夏季送風(fēng)溫度20 ℃。

4）送排風(fēng)過濾器點(diǎn)位設(shè)置壓差控制、報(bào)警裝置。

5）機(jī)組溫控分段加熱功能，過熱保護(hù)及故障報(bào)警系統(tǒng)。

2.8合理的空間布局

由于本工程為改造項(xiàng)目，空間局限性較大，機(jī)房布置非常緊湊。室外排風(fēng)管道需滿足立面美觀要求，對(duì)出戶位置限制較多；7 個(gè)系統(tǒng)通風(fēng)管道之間與消防排煙管道交叉處較多，對(duì)層高影響巨大；為保證負(fù)壓隔離病房和實(shí)驗(yàn)室區(qū)域內(nèi)部房間高度，需合理布局風(fēng)管道，最大限度提高層高（見圖6）。

2.9 設(shè)備與配件

為了保證系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，通風(fēng)系統(tǒng)采用直膨式全空氣型凈化空調(diào)機(jī)組全新風(fēng)運(yùn)行。負(fù)壓隔離病房區(qū)域、實(shí)驗(yàn)室樣本制備間、送排風(fēng)支管上均設(shè)置與設(shè)計(jì)風(fēng)量精準(zhǔn)匹配的定風(fēng)量風(fēng)閥，病房送、排風(fēng)支管同時(shí)裝有可單獨(dú)關(guān)斷的電動(dòng)密閉風(fēng)閥，為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保證。

2.10 屋頂排風(fēng)系統(tǒng)

按照新冠導(dǎo)則相關(guān)規(guī)定，所有排風(fēng)需要經(jīng)高效過濾器風(fēng)口和排風(fēng)機(jī)高空排放[3]，排風(fēng)系統(tǒng)的排出口距離屋面應(yīng)≥3 m，可滿足風(fēng)口空氣稀釋1 萬倍的要求。負(fù)壓隔離病房排風(fēng)機(jī)設(shè)置1 用1 備，提高系統(tǒng)可靠性。

3 安裝與調(diào)試

3.1 安裝要點(diǎn)

1）設(shè)計(jì)之初，通風(fēng)空調(diào)安裝技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)全面熟悉設(shè)計(jì)圖紙，基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定詳細(xì)的施工計(jì)劃，包括管道加工制作安裝方案、風(fēng)管嚴(yán)密性檢測(cè)方案、系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行方案等。

2）建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)要有良好的氣密性，管道的加工制作及安裝過程中要確保風(fēng)管、風(fēng)閥、風(fēng)機(jī)之間接管的嚴(yán)密性。施工過程中，尤為重要的是要做好風(fēng)管、制冷劑管等穿越屋面及側(cè)墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的管道防水及密封處理，若病房主體存在拼接縫隙時(shí)也需認(rèn)真做好防水密封處理，確保不留死角。施工階段務(wù)必嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，嚴(yán)密封堵所有孔洞，以保證形成負(fù)壓氣流，為確保合理的室內(nèi)壓力梯度奠定基礎(chǔ)。

3）在送、排風(fēng)管道安裝時(shí)，為方便日后維護(hù)人員的系統(tǒng)調(diào)試和后期維修管理，每間病房的送、排風(fēng)支管上均需要安裝定風(fēng)量閥及電動(dòng)密閉閥，且閥門均安裝在病房外側(cè)敞開的走廊上方。

4）為便于后期維護(hù)及更換，在安裝每間病房下部排風(fēng)口處的高效過濾器時(shí)，應(yīng)留有足夠的安裝及更換空間。

3.2 調(diào)試要點(diǎn)

1）通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，首先要確保各房間內(nèi)的門窗必須緊閉并對(duì)每個(gè)房間進(jìn)行風(fēng)量平衡調(diào)試，以確保相鄰房間的壓差滿足設(shè)計(jì)及使用要求。

2）系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)文件中規(guī)定的風(fēng)量對(duì)定風(fēng)量閥的風(fēng)量進(jìn)行設(shè)定。

3）為確保各區(qū)域間壓差的合理性，已設(shè)定風(fēng)量的定風(fēng)量閥在無特殊情況下不得進(jìn)行二次調(diào)整。如遇特殊情況，需將各閥門的開啟角度進(jìn)行記錄，并在后期按照相同開啟角度進(jìn)行閥門恢復(fù)。

4）為確保各區(qū)域房間內(nèi)壓力梯度滿足設(shè)計(jì)及使用要求，應(yīng)將負(fù)壓隔離病房、負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所的壓力梯度作為重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)值偏離時(shí)需及時(shí)進(jìn)行調(diào)試。

3.3 調(diào)試結(jié)果

經(jīng)仔細(xì)調(diào)試，各區(qū)域通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行正常，病房區(qū)、醫(yī)護(hù)區(qū)、醫(yī)技區(qū)、實(shí)驗(yàn)室區(qū)的溫(濕)度、換氣次數(shù)、壓力梯度等參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)及使用要求，為傳染病醫(yī)院的正常投入使用打下基礎(chǔ)。

4 對(duì)總承包項(xiàng)目管理的反思和總結(jié)

1）本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在專業(yè)總工和專業(yè)負(fù)責(zé)人的統(tǒng)籌下，各分項(xiàng)負(fù)責(zé)人各負(fù)其責(zé)，團(tuán)結(jié)協(xié)作，保證了各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作有條不紊的推進(jìn)，在所有參建單位的共同努力下，該項(xiàng)目如期建成，建設(shè)速度與工程質(zhì)量均達(dá)標(biāo)。吉林省醫(yī)療專家組對(duì)項(xiàng)目給予高度肯定，成為省內(nèi)設(shè)施最完善、配置最高端的負(fù)壓隔離病房和PCR 實(shí)驗(yàn)室，成為業(yè)內(nèi)樣板工程。

2）本工程是一個(gè)總承包交鑰匙項(xiàng)目，最終需要向業(yè)主提交一個(gè)滿足使用功能、具備使用條件的工程。項(xiàng)目時(shí)間緊任務(wù)重，醫(yī)療專項(xiàng)內(nèi)容的特殊性，涉及專業(yè)多、專業(yè)性強(qiáng)，施工條件苛刻，設(shè)計(jì)方又是總包方，除了要滿足基本的設(shè)計(jì)規(guī)范與要求，還要最大限度考慮圖紙的合理性、完整性、可實(shí)施性。

3）項(xiàng)目從立項(xiàng)之初，就聘請(qǐng)疾控中心專家、臨檢中心專家、院感中心專家，共同確定平面布局，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備位置等。

4）項(xiàng)目的建設(shè)時(shí)間短、任務(wù)重、技術(shù)復(fù)雜，屬于非常規(guī)作業(yè)，各專業(yè)之間協(xié)調(diào)和配合的工作量極大。在設(shè)計(jì)的過程中就安排現(xiàn)場(chǎng)配合專班與現(xiàn)場(chǎng)管理專班、醫(yī)院接收方、施工單位、設(shè)備供應(yīng)商等進(jìn)行密切對(duì)接，及時(shí)反饋建設(shè)要求，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整，用45 天完成從設(shè)計(jì)到施工、驗(yàn)收全部改造任務(wù)。

5 結(jié)語

1）控制合理的壓力梯度，確保氣流的定向流動(dòng)是通風(fēng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，應(yīng)把避免醫(yī)患之間的交叉感染放在首位，切實(shí)保證醫(yī)護(hù)人員的安全。

2）合理配置負(fù)壓隔離病房、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)設(shè)備，采用相應(yīng)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及氣流組織形式，并嚴(yán)格控制各區(qū)域的壓力梯度關(guān)系，加強(qiáng)醫(yī)療防護(hù)和病患防護(hù)，最大限度降低院感風(fēng)險(xiǎn)。

3）針對(duì)新型冠狀病毒肺炎傳染性強(qiáng)的特點(diǎn)和建設(shè)周期與安裝調(diào)試等因素，綜合考慮系統(tǒng)的可快速建設(shè)性、設(shè)備的可靠性、可維護(hù)性及操作的低風(fēng)險(xiǎn)性，關(guān)鍵設(shè)備和系統(tǒng)均按備用進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4）總承包項(xiàng)目除了要滿足基本的設(shè)計(jì)規(guī)范與要求外，還要最大限度考慮圖紙的合理性、完整性、可實(shí)施性、成本的可控性。