方艙醫院建設中的暖通設計分析

楊興華

（重慶渝高工程設計有限公司，重慶 401122）

0 引言

2022 年初，隨著國內新冠肺炎疫情又一次升溫和第31 屆世界大學生夏季運動會即將在成都舉辦，四川省內各個市區均按照省委、省政府的部署，根據各地人口規模和區域定位，設置了具有相應床位的方艙醫院，以提高防控能力、保障人民的生命安全。在此背景下，筆者參與了四川省某市縣2 級的3 個方艙醫院的暖通設計。

目前，國內關于方艙醫院暖通設計的案例分析主要集中于某一特定建筑類型[1-4]，對設計后系統的運行效果研究較少。因此，筆者通過所參與的幾個方艙醫院暖通設計，總結了不同類型方艙醫院暖通設計的特點及注意事項，供相關設計研究參考。

1 工程概況

本次設計的幾個方艙醫院均位于川東北某市縣，其中位于區縣的2個方艙醫院（編號：A、B）分別為既有賓館建筑改造而成和活動板房搭建，位于市內的方艙醫院（編號：C）由于設計處于疫情狀況不斷波動的2022 年4 月前后，考慮建設周期及經濟性，設計經歷了市體育場內活動板房到近郊空置糧庫，最后到裝修好尚未使用的某康養醫院三個版本。各方艙醫院的建筑情況如表1 所示。

表1 各方艙醫院的建筑概況

2 建筑選址及功能分區

成功的項目選址和建筑功能分區是一個方艙醫院成功運行的先決條件。無一例外，以上項目在選址上都遵循遠離人員密集區、靠近城市常年主導下風向且交通便利、便于人員轉移及物資輸送等原則。同時，建筑周邊均有充足的水電訊、消防等配套設施，為建設提供了良好的環境，有利于加快建設進度。

在功能分區上，各項目建筑布局均嚴格執行三區兩通道（清潔區、潛在污染區、污染區、醫護通道、患者通道）的設置要求，方艙醫院工作人員進出通道分開設置，患者接收和轉運通道、患者出院通道、物資供給通道、污染物運輸通道獨立設置，避免交叉。對于有交叉點的分區、通道，均設置了相應的消洗點[5]。

3 通風系統設計

通風系統設計的目的是在保證各功能區良好空氣品質的條件下，實現合理的壓力梯度，避免氣流死角、無序流動或者各功能區的交叉感染。就方艙醫院暖通設計而言，通風系統的成敗舉足輕重，以下從設計原則及注意事項兩個方面進行分析。

3.1 通風系統設計原則

針對方艙醫院的通風設計，國家及各省市都制定了類似的標準，本次設計主要參照了《四川省方艙式集中收治臨時醫院技術導則》《四川省新冠肺炎方艙醫院建造與運行指導意見》《綜合醫院“平疫結合”可轉換病區建筑技術導則（試行）》及雷神山醫院、火神山醫院等國內成功項目的經驗。

清潔區、潛在污染區、污染區分別設置了機械通風系統，換氣次數均不小于6 次/h，如方艙A。對于層高超過6m 的高大空間如方艙C（第二版），按每人不小于150m3/h 設置通風系統。其中，各區域壓力梯度逐漸降低，保證氣流的有序流動，如表2 所示。

表2 各功能區壓力梯度值

為保證各區域設定的壓力梯度及有效通風帶走污染源，保證空氣齡，通風系統送排風口均合理規劃了氣流組織，污染區和潛在污染區按照上送下排的原則設計。對于大空間區域，考慮下排風口設置的難度（方艙C 第二版，糧庫外墻厚1m）、方艙內人員的實際活動情況及夏季的氣流特性，借鑒中元國際黃中先生提出的對應特定情況，采用上排風的設計思路，最大限度因地制宜，室外排風豎管沿外墻接至原有的天窗直接形成室內排風點，現場原始圖及排風系統剖面圖如圖1、圖2 所示。

圖1 糧庫室內外環境圖

圖2 排風系統剖面圖

方艙醫院工作人員進出通道中，對應醫護人員從清潔區進入污染區和從污染區返回清潔區兩個流線，在清潔區的一次更衣室按不小于30 次/h 設置機械送風系統，在污染區的緩沖間和脫隔離服間設置不小于30 次/h 或服務區面積6 次/h 的機械排風[6]，其他各區域按對應流線走向在隔墻設置DN300 的通風短管，保證氣流從清潔區流向污染區，流程如表3 所示。

表3 工作人員進出通道兩個氣流走向

以方艙醫院C（第三版）為例，1 層大廳工作人員進出通道通風系統布置如圖3 所示。

圖3 工作人員進出通道通風布置圖

清潔區送風系統采用粗、中兩級過濾；潛在污染區、污染區考慮到采購及安裝的時效性，未在各個房間排風口處設置高效過濾器，僅在排風系統的室外排出口處設置初、中、高三級過濾，后期運行時，過濾器根據兩端的壓差檢測值定時更換。室外的送排風點與周邊建筑物應保持相應的距離，避免二次污染。

3.2 通風設計的注意事項

（1）對于方艙A、B、C（第三版）類型的以單個病房為主的方艙醫院，目前主要有兩種通風模式：①室外主排風（送風）機+單個病房獨立的排風（送風）模塊；②室外主排風（送風）機+送排風管道+房間末端定風量閥。但是由于對象建筑均為既有建筑或者活動板房，由門窗縫隙、外墻設備管線穿孔封堵不嚴、施工工藝造成的漏風，以及人隨機的開門窗，將導致負壓區的壓力值很難保證，增加后期室內設定壓力值調試的難度，嚴重影響方艙醫院的使用，特別是當末端風口為定風量閥且通風系統較大時。因此，建議采用通風模式①，同時，適當預留排風機的風量以彌補由漏風而抵消的室內負壓值。

（2）方艙醫院的建設周期一般都在半個月左右，因此設計應全面考慮通風設備在產、運、裝、調4 個階段的時效性。在周邊市場無充足備貨時，區別于傳染病院里存在多種病源人群的復雜情況，方艙僅收治單一的輕癥病患，各個病房的末端可以不設置高效過濾器（僅設置距地0.3m 的下排風口），對于小風量的通風管道可采用成品的PVC 管材，避免現場再次制作風管；同時，對于末端送排風模塊的緊缺，可采用小型管道式離心風機+風量調節閥+密閉閥來替代。

（3）各送排風系統應避免系統過大，所選設備應嚴格校核噪音值，避免室內噪音過大，影響病人情緒和身體康復。筆者參與調研的部分項目均存在室內噪音環境超標的現象，因此，建議通風備選型應嚴格參照《建筑環境通用規范》（GB 55016—2021）中相關要求，保證室內噪音在40dB 以下，不滿足要求時，采取有效的消聲措施。

4 空調、采暖及消防設計

本次設計的空調系統均采用分體空調或獨立設置的風機盤管，對于原有全空氣式空調系統，按照各區域的功能進行改造封堵，避免不同的壓差控制區域共用一套系統。高大空間且無空調設施的方艙C（第二版），采用分體柜式空調（冬季油汀）+新風機的模式，通過增大室內空調和油汀的容量來彌補未經冷熱處理的新風負荷，并合理設置新風的引流屏擋，避免室外新風直接吹至人體產生不適感。

消防系統依據《發熱病患集中收治臨時醫院防火技術要求》《四川省方艙式集中收治臨時醫院技術導則》的要求，保留了原有防排煙設施，并按照新的建筑平面布局對消防設施末端進行改造，在滿足現行規范消防要求的同時，還應注意排查消防管道之間的串聯點并對其進行封堵[7]。

5 結語

方艙醫院作為一項民生工程，存在設計、備貨、建設、調試周期短，應急性強，主要收治同類型輕癥患者等特點。在良好的建筑選址、功能分區的基礎上，通風系統能否起到良好的壓差控制作用、實現氣流的有效循環至關重要。同時，應對原有的空調系統及防排煙系統按照功能布局進行調整，保證合理的室內溫濕度及消防安全。

設計時，在遵循通用原則的基礎上，應因地制宜，根據現有的建筑、設備情況，人的行為模式及當下疫情的傳播機制，恰當地改造設施設備，避免千篇一律造成建設成本和時間的浪費。同時，設計人員應具備良好的人文關懷，在創造良好人工環境的基礎上，為病患提供一個安靜的室內空間，利于病患休養康復。