陳 偉
北京建工建筑設計研究院,北京 100000
給排水及消防系統是現代建筑必備的基礎設施,同時也是現代建筑中必不可少的重要組成部分,其中給排水系統的功能是為人們提供生活、生產用水,以及排放生活、生產污水,而消防系統的主要功能是在火災發生時可以及時開啟噴水滅火系統,為相關醫護人員和患者的轉移及消防人員爭取時間。新建綜合醫院面積比較大,內部空間結構比較復雜,并且功能區種類較多,因此新建綜合醫院給排水及消防系統設計與開發具有一定的難度,醫院內各種設備科室的設置更是增加了給排水專業的設計難度。針對這一背景,文章探討了新建綜合醫院給排水及消防系統設計。
筆者以設計過的一個綜合醫院為例,簡要論述新建綜合醫院給排水及消防系統設計的內容。該項目位于海南省海口市,病床床位數600床,日門診量1800人次,總建筑面積約87581m2,高度為38.4m,建筑性質為一類高層公建。項目主要包括醫療綜合樓、液氧站、污水處理站、行政科研培訓樓四個子項,文章主要對醫療綜合樓建筑單體給排水及消防系統設計進行論述。
由市政管網引入2路DN200的給水管線進入地塊內,市政供水壓力為0.18MPa,供給該項目內生活給水及消防給水。該建筑最高日用水量891.88m3/d,其中包括醫務、住院病房、綜合餐廳、洗衣機房、中心供應及冷卻塔補水水量。
建筑內分為兩個供水分區:(1)低區。地下一層至二層,由市政給水管網直接供給,設計供水壓力為0.18MPa,充分利用市政供水壓力。(2)高區。三層至八層,由設置于B1層的變頻供水設備+水箱聯合供水,水箱共貯存不少于25%最高日高區生活用水量,蓄水量為72m3。
為保證二次供水水質,在變頻生活供水設備出水口處設紫外線消毒器,生活儲水箱設外置式水箱臭氧自潔器消毒。給水系統中用水點壓力超過0.2MPa的樓層,在用水點末端均加裝接頭式HS15-JTS自動節水器或嵌入式HS15-QRS自動節水器,供水壓力控制在0.15MPa。為提高供水系統安全性,院區內醫療綜合樓給水系統與行政科研樓給水系統分開設置。
根據海口市太陽能系統的設置要求,醫療綜合樓熱水系統采用太陽能預熱、燃氣鍋爐輔助加熱制備方式。在建筑B1層設置生活熱水換熱站,換熱站內設置半容積式換熱器及熱水循環泵,熱水系統的分區同給水系統。設計熱水系統供水溫度為60℃,回水溫度為50℃,生活熱水管道系統采同程式機械循環系統。手術室、產科等處集中盥洗水龍頭設置冷熱水混合閥恒溫供水,末端溫度可調節,供水溫度為30~35℃;洗嬰池的供水為恒溫供水,末端溫度可調節,供水溫度為35~40℃。
純水以生活給水為水源,經純水處理機房處理后,向中心供應、檢驗病理科、內鏡中心、血透中心、口腔科等提供滿足其用水要求的醫用純水。醫療純水供水系統采用“分散制水+分質供水”的方式。純水機房分別位于各科室純水機房內,采用機械循環系統供至用水點。
綜合病房排水系統采用污、廢分流制,門急診區域排水系統采用污、廢合流制排水。地上部分污廢水直接排至室外污水管網,地下室污廢水經潛污泵提升后排至室外污水管網,經室外管網統一收集后進行處理。
部分區域污水需要特殊處理后排出:廚房含油污水,經器具隔油器初級隔油與油脂分離器二級隔油處理后,排入室外污水管網;鍋爐房、中心供應的高溫排水需經降溫池處理后排入室外污水管網;核醫學放射性排水經室外衰變池處理后排入室外污水管網。建筑污水經室外管網收集后排入化糞池,污水停留時間t=36h。經化糞池處理后,排入院區內污水處理站進行處理,處理達標后排入市政污水管網。污水處理站的處理工藝采用接觸氧化法,污水處理站單個調節池容積為V=300m3,即儲存6h的污水平均小時水量。格柵設計過柵流速為0.8m/s;水解酸化池停留時間為2.5h;接觸氧化池設計BOD容積負荷為1.0kg/m3·d,設計水力停留時間為3.5h;豎流沉淀池設計表面水力負荷1.2m3/m2·h;消毒劑采用CLO2,消毒接觸池接觸時間≥1.5h,接觸池出口總余氯≥3mg/L。
消火栓系統分為室內消火栓和室外消火栓,室外消火栓由地塊內部低區給水環狀管網供給,室外消火栓由環狀干管引出,滿足建筑室外消防用水要求。室內消火栓系統由B1層設置的消防水池及泵房供給。消防水池有效容積為972m3,分為兩座,內含一次室內外消防全部用水量;消防泵房內設置1套室內消火栓泵,一用一備,單臺水泵性能為流量Q=30L/s、揚程H=0.85MPa、功率N=75kW。醫療綜合樓屋頂設置高位消防水箱及室內消火栓穩壓設備,消防水箱有效容積為36m3。消火栓系統管道在建筑內環狀布置,各層均布置消火栓,并保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達,消火栓栓口動壓不小于0.35MPa,不大于0.50MPa。栓口動壓大于0.50MPa時,采用減壓穩壓型消火栓。室內消火栓系統設置2組DN150地下式消防水泵接合器,每組水泵接合器流量為15L/s。
根據海南省地方要求,地下車庫區域采用泡沫-水噴淋系統,噴水強度為6.5L/(min·m2),作用面積為465m2,設計流量為75L/s。泡沫罐間根據防火分區,分散設置于B1層地下車庫。其他區域采用濕式自動噴水滅火系統,噴水強度為6L/(min·m2),作用面積為160m2,設計流量為30L/s。噴淋系統由B1層消防水池及水泵房供給,消防泵房內設置一套噴淋泵,兩用一備,單臺水泵性能為流量Q=40L/s、揚程H=0.95MPa、功率N=110kW。醫療綜合樓屋頂設置高位消防水箱及噴淋系統穩壓設備,消防水箱有效容積為36m3。
噴頭選用原則為有吊頂區域采用吊頂型灑水噴頭,不設吊頂的區域采用直立型灑水噴頭。綜合病房及門急診區域的噴頭采用快速響應噴頭,手術室內不設置自動噴水滅火系統。凈空高度超過18m的大堂、大廳等高大空間,采用主動智能自動掃描射水高空水炮系統,流量為5L/s,射程為20m,標準工作壓力為0.6MPa,與自動噴水系統共用供水設施。自動噴水滅火系統設5組DN150地下式消防水泵接合器,每組水泵接合器流量為15L/s。
變配電室、特殊大型儀器室、貴重設備室、網絡機房等分別設置柜式七氟丙烷自動氣體滅火系統,其中MRI房間設置的柜式七氟丙烷氣體滅火設備應采取消磁處理。配電所設計滅火濃度為9%,噴射時間不大于10s,浸漬時間采用10min。貴重設備室、網絡機房設計滅火濃度8%,噴射時間8s,浸漬時間采用5min。技術檔案室設計滅火濃度為10%,噴射時間不大于10s,浸漬時間為10min。
建筑滅火器配置按照A類火災嚴重危險等級配置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器,單具滅火器最小配置滅火級別為3A,單位滅火級別最大保護面積為50m2/A;最大保護距離為15m。變配電所、弱電機房按照E類嚴重危險等級配置滅火器,其配置基準不低于該場所內A類(或B類)火災的規定。地下車庫按照B類火災中危險等級配置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器,單具滅火器最小配置滅火級別為55B,單位滅火級別最大保護面積為1.0m2/B,最大保護距離為12m。
醫院是以向病人提供醫療護理服務為主要目的的醫療機構,其服務對象不僅包括患者和傷員,也包括處于特定生理狀態的健康人(如孕婦、產婦、新生嬰兒),以及完全健康的人(如來醫院進行體格檢查或口腔清潔的人),為其提供舒適的環境,也會使其心情舒暢,為此合理設計新建綜合醫院給排水及消防系統是必然要求。此次研究從理論上和技術上優化和完善了新建綜合醫院給排水及消防系統的設計,提出了一套可靠性較高的系統設計方案,為建設更加安全、舒適的新建綜合醫院提供了理論參考。