李禹辰




摘要:在全球新冠疫情時有發生的情況下,“平疫結合”醫院的新建與改造尤為重要。本文結合工程設計實例,探討“平疫結合”醫院給排水設計中,尤其與防疫相關的給水、排水系統的布置方案。供廣大同仁研究參考。
關鍵詞:平疫結合;《防疫導則》;醫院設計;分區給水;分區排水;消毒
2020年,新冠疫情開始肆虐全球,各國都深受其影響。在全國人民團結一致,共同努力下,我國取得了抗擊疫情的基本勝利。但因境外輸入原因,疫情也偶有發生?!捌揭呓Y合”醫院可以滿足平時與疫情時之使用需求,相互轉換的便利性極大適用于抗擊疫情。而且這是切合實際的最大程度有效利用公共資源的方案。因此建設與改造“平疫結合”醫院的迫切性與必要性顯得格外重要。
但《關于印發綜合運用“平疫結合”可轉換病區建筑技術導則(試行)》(下文中簡稱《防疫導則》)作為一個新行業標準,“平疫結合”醫院有別于傳統的綜合性醫院,所以在其設計上亦有不同之處。本文就“平疫結合”醫院給水、排水系統設計方案的制定著重進行探討。
一、工程概況
本工程為葫蘆島市建昌縣人民醫院內科病房樓,建筑高度45.80米,總建筑面積20842.68平方米。為一類高層公建。地下一層為設備房與停車庫,地上九層,其中,一到三層為診室和普通病房,四到九層為“平疫結合”區。“平疫結合”區病房平時為住院部,疫情時分為醫務人員活動的清潔區、過渡的半污染區及病人留觀的污染區(見圖1)。
本單體地下室與相鄰二部醫療綜合樓地下室相連通,給水、消防水源均來自二部醫療綜合樓地下室設備房。
二、給排水系統設計
因為給排水系統管道的連通性不利于防疫的需求,因此,按《防疫導則》第5.1.4條規定,“平疫結合”區的給水、排水系統獨立設置。
1.給水系統
本單體給水來自二部醫療綜合樓地下室給水泵房,。按原有泵房給水設備參數,給水系統按豎向分為兩個區:低區為地下一層到地上三層,高區為地上四層及以上;按建筑功能區域分為三個區:地下一層到三層與四到九層的清潔區劃分為一個區,另外兩個區為四到九層的半污染區和污染區;按房間功能性劃分為的三個給水系統,即清潔區、半污染區和污染區。
如圖所示,平時高低區用水均由高低區給水泵組提供(見圖2)。疫情發生時,半污染區及污染區給水管閥門關閉,供水由地下室斷流水箱供給,可避免因為回流造成的清潔區污染(見圖3),圖示中虛線都表示相應狀態下不供水的管道。
2.熱水系統
考慮到一到三層用水點分散,平面面積大等特點,所以在一到三層每處熱水用水點根據需求設置小型即熱式熱水器,這樣的布置方式相對于設置集中熱水系統,避免了因管線長度過長而帶來的熱損耗,亦減少工程量,對后期維護帶來便利。
四到九層衛生間或淋浴間熱水來自電熱水器,這樣可以能靈活地滿足使用需求而且減少了熱水系統,增加了施工的便利性,降低了系統復雜程度。
3.室內排水系統
污廢水和管道空氣中含有大量的細菌病毒,因此,相對于“平疫結合”區給水系統,排水系統設計顯得更為重要。這就對系統的密閉性提出了很高的要求,即需要對排水與通氣兩方面采取嚴格處理。
為滿足三個功能區排水需求,排水系統分為清潔區排水系統、半污染區排水系統與污染區排水系統,各自獨立排水,平時與疫情時不用轉換使用模式。
按《防疫導則》的規定,“平疫結合”病區的排水系統,通氣管出口應當設置高效過濾器過濾或采取消毒處理。本次設計采用的做法是在9樓吊頂內設置材質為不銹鋼板的長方體盒子,安裝高效過濾器且內置紫外線消毒燈,兩端接排水立管與通氣管,管道與消毒裝置連接處嚴格密封處理,保證通氣中病毒可以被消滅。
4.雨水系統
本工程暴雨強度公式按降雨歷時5min,重現期5a。車庫入口處雨水設計重現期10a。
在屋面設置雨水斗、溢流口。屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力不應小于其50年重現期的雨水量需求。建筑屋面雨水積水深度控制在允許的負荷水深之內,50年設計重現期降雨時屋面積水不超過允許的負荷水深。
5.室外排水系統
“平疫結合”區室外排水系統采用無檢查井的管道進行連接,通氣管的間距不大于50m,這樣做可以有效避免病菌通過檢查井外泄。所以,半污染區和污染區室外排水出戶管與院區排水管道連接處取消檢查井。管道連接后直接排出進行處理。本次污水單獨接入院區污水處理站,采取柔性設計原則,既滿足平時醫院高效運行要求,也能滿足疫情期間不同疫情細菌和病毒的處理要求。污水處理站采用雙級強化消毒工藝,污水處理池密閉,尾氣統一收集消毒處理后排放。
但是,“平疫結合”區室外排水系統采用無檢查井的管道進行連接會帶來排水同其相關問題,因此本工程借鑒了南方一些已有成熟做法,在室外管道連接起始點處設置通氣管,即通氣管沿建筑外墻同至屋頂,利用建筑構造保證外立面造型美觀性。或者通至室內,沿柱邊或墻角處安裝,做法同室內排水立管鋪設方式,但是此種方法對管道施工的要求較高。兩種方法末端均應按室內排水通氣管出口標準處理。
三、消防系統設計
1.消火栓系統
本工程室外消火栓用水量為40L/s,室內消火栓用水量為30L/s?;馂难永m時間2h。
室內消火栓管網呈環狀,消火栓布置采用同一防火分區兩支水槍的兩股充實水柱同時到達一點設計。在四到九層,消火栓布置在清潔區和半污染區公共部位,消火栓位置明顯,便于取用。而且便于疫情模式下,消防時消防員不用通過污染區,最大程度減少病毒污染。
按《消防法》第七十三條規定,醫院的門診樓、病房樓屬于人員密集場所,依據《建筑設計防火規范》條文:人員密集的公共建筑、建筑高度大于100m的建筑和建筑面積大于200m2的商業服務網點內應設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍。所以本工程消火栓箱采用薄型單栓帶消防軟管消火栓箱,做法選取國家標準圖集15S202《室內消火栓安裝》第15頁型號。消防水槍充實水柱按13m計算。
2.自動噴灑滅火系統
本工程地下室危險等級為中危險級Ⅱ級,火災延續時間:1h,噴水強度:8L/min·㎡,作用面積:160㎡;其余位置按火災危險等級為中危險級Ⅰ級,火災延續時間:1h,作用面積:160㎡;噴水強度:6L/min·㎡,作用面積:160㎡。一、二層挑空處凈高7.8m。綜合計算,自動噴水滅火設備用水量取值30L/s。
除車庫部分采取預作用系統外,其余位置均采用濕式系統。在地下室報警閥室內設置一組預作用報警閥組和三組濕式報警閥組供自動噴灑滅火系統使用。
3.消防泵房與消防水箱
本工程消防水量見下表(見表1)
本工程一次消防最大用水量為612立方米,水量和系統壓力由二部醫療綜合樓地下室消防水池水泵房提供。
消防水箱設于屋頂水箱間,有效容積36m3,設置室內消火栓系統、噴灑系統增壓穩壓設備各一套。
4.建筑滅火器配置
除醫院部分按A類火災嚴重危險級設計,滅火等級為3A,選用MF/ABC5手提式磷酸銨鹽干粉滅火器以外,車庫部分按B類火災中危險級設計,滅火等級為55B,選用MF/ABC4手提式磷酸銨鹽干粉滅火器,其余電氣類別房間按A類火災中危險級設計,滅火等級為2A,選用MF/ABC3手提式磷酸銨鹽干粉滅火器。
5.氣體滅火系統
重要的設備房、電氣類別房間和貴重醫用設備室,不設自動噴灑滅火系統,設置自動氣體滅火系統,滅火設計濃度為9%,滅火浸漬時間5min。選取專業廠家設備現場施工。
四、施工安裝要求
“平疫結合”醫院的衛生器具選擇按《傳染病醫院建筑設計規范》(GB 50849)、《綜合醫院建筑設計規范》(GB 51039)有關條文確定。水龍頭宜采用單柄水龍頭,且不宜采用充氣式;醫生用洗滌水龍頭應當采用自動、腳動和膝動開關,當必須采用肘動開關時,其手柄的長度不應小于160mm;衛生器具應當具有防噴濺和防粘結的功能;衛生器具材料應當耐酸腐蝕、易清潔。
除給水防污染、排水分區處理以外,應防止清潔區、半污染區及污染區空氣相互滲透,因此各種穿墻或樓板管道與三個功能分區孔洞應嚴格進行密封處理。必要時采用強化密封措施。
向半污染區及污染區供水的給水管道上應設置減壓型倒流防止器,且應當設于清潔區。向清潔區、半污染區和污染區的供水管道上的閥門均為獨立設置,疫情模式下相互獨立。
除此之外,不同房間排水器具應各自設置獨立的存水彎,防止相鄰空間內空氣通過排水管道流通。
五、關于“平疫結合”醫院設計的建議
由于新冠病毒的特殊性,建議建筑專業在平面布局上按每位患者不同的治愈程度,將污染區再進行細化分區,也就是可以細分為重癥區、中癥區、輕癥區、陽性患者無癥狀區、陰性返陽性患者區和治愈陰性患者觀察區等區域,而不是簡單地劃分一個區域,避免“一刀切”思維模式。這樣可以有效地避免不同類型患者相互交叉感染,也會最大程度上減少醫務工作者的重復勞動,保證治療成果。個人認為這種分類的理論,更利于疫情篩查與防控。
相應的,給排水系統也要根據上述的不同分區進行再次細分,例如,在每個功能分區的總給水支管上設置止回閥,防止病毒通過水管散播至其它區域。不同的功能分區排水管道也可以先經預處理后集中排出。
當然,對感染區細化分區一定會提高建筑布局和設備系統上的復雜程度,相應的,工程規模與投資造價也會提高。這就需要主管單位、建設單位與設計單位等工程參與方作出權衡后,提出一個最優化建設思路。這對于疫情防控這個大系統是一個值得采納的方案,也會是今后“平疫結合”醫院項目設計建設的一個研究的方向。
六、結束語
本文結合工程實例對“平疫結合”這種新型的醫院建設模式下給排水系統設計進行說明,隨著行業對其認識與建設標準的不斷提升,“平疫結合”醫院各種配套系統的設計會更加優化完善。希望本文能對廣大同仁今后類似設計提供啟發與參考。
參考文獻:
[1]《建筑給水排水設計標準》 GB50015-2019
[2]《全國民用建筑工程設計技術措施》(2009年版),中國計劃出版社
[3]《關于印發綜合運用“平疫結合”可轉換病區建筑技術導則(試行)》
[4]《綜合醫院建筑設計規范》 GB51039-2014