某傳染病醫院通風空調設計與思考

陳迪 陳琦 陸凌

(中機國際工程設計研究院有限責任公司，湖南 長沙 410007)

0 引言

隨著2020年新冠肺炎的爆發，全國醫療系統資源緊張的狀況依然亟待解決[1]，在疫情尚未完全結束的情況下，全國各地紛紛加快了傳染病醫院的改建、新建步伐[2]。筆者所在單位也在繼火神山醫院之后，又陸續承擔了數個傳染病醫院的設計任務。在此，筆者以武漢某個傳染病醫院設計任務為例，探析傳染病醫院的設計要點及個人設計體會。

1 基本概況

本項目為武漢市某醫院傳染病病房樓，地下2層，地上10層，其中裙房2層,地上總建筑面積為2.3萬余平方米。地下1層為車庫及設備用房，主要為車庫、配電房、柴油發電機房等；地下2層主要為車庫、水泵房等。各層功能如下：1層：設有呼吸道門診(急性呼吸道和慢性呼吸道門診)、住院大廳、內窺鏡中心、放射科室、各主要出入口門廳、尸體解剖室等；2層：設有非呼吸道門診(肝病、HIV等科室門診)、檢驗科(PCR實驗室)、功能科室、弱電中心機房、應急指揮中心等；3層～5層：每層一個獨立的護理單元，共設置45間負壓隔離病房、1間分娩室；每個護理單元負壓病房為13床～16床，3層～5層為重癥病人負壓病房；6層～10層：每層一個獨立的護理單元，每個護理單元設置病床38床～39床，共設置有191床的普通傳染病房，平時按護理單元分類，供呼吸道和非呼吸道病區分層使用。

2 空調系統

本項目冷熱源利用原有院區能源站的水冷式冷水機組及常壓燃氣熱水鍋爐。空調冷熱源由設于能源中心的冷水機組通過室外管溝集中供給。夏季提供6 ℃/13 ℃冷凍水，冬季提供60 ℃/50 ℃空調熱水。空調系統采用風機盤管加獨立新風的空調系統。所有風機盤管回風口均設置高壓靜電空氣凈化器(微生物一次通過凈化效率大于80%，PM2.5一次通過凈化效率大于90%)。

負壓隔離病房疫情時設計全新風直流式空調系統，按12次/h設計新風量。新風經粗效、中效、亞高效過濾器三級處理后送入室內，送風口設置在病床上部。全新風直流式空調機組采用變頻電機或直流無刷電機。負壓隔離病房平時作為普通非呼吸道及呼吸道病房使用，采用風機盤管加新風的方式。當負壓隔離病房平時用于呼吸道病房時，新風量由疫情時全新風直流式空調機組提供，并保證大于6次/h新風量。當負壓隔離病房平時作為普通非呼吸道病房使用時，開啟平時使用新風機組，該新風機組新風量按3次/h設計(定頻)。平時的新風機組設置粗效、中效過濾。排風口設置在房間床頭下部，排風口設置低阻高效過濾器，平時使用時，排風口進行更換并設置粗效過濾器。疫情時的新風機組及排風機組電機采用變頻電機或直流無刷電機。

1層門廳設置全空氣空調系統，氣流組織采用溫控型噴口側送、單層百葉下回的方式。空氣處理機組均采用組合式空氣處理機組，機組內設粗效、中效兩級空氣過濾器，回風口設初效過濾器。平時采用回風工況，疫情時全新風運行。屋頂同時設置平時的排風機及疫情時的排風機。排風機均采用低噪聲離心式風機箱，疫情時的排風機箱帶初效(G4)、中效過濾器(H7)。排風機與對應的電動對開多葉調節閥聯鎖開啟與關閉。

非呼吸道傳染病的門診、醫技用房及病房最小換氣次數(新風量)為3次/h。污染區房間應保持負壓，每房間排風量大于送風量150 m3/h。呼吸道傳染病的門診、醫技用房及病房、發熱門診最小換氣次數(新風量)為6次/h。污染區房間應保持負壓，污染區每個房間排風量大于送風量200 m3/h。

6層～10層傳染病房新風量按6次/h設計新風量。新風經粗效、中效處理后送入室內。送風口設置在病床上部。空調機組采用變頻電機，保證病房作為非呼吸道傳染病房時新風量大于3次/h。

3層～10層清潔區、半污染區均設置獨立的新風系統。清潔區新風機組均在進風管上設置粗效空氣過濾器+高壓靜電空氣凈化器。半污染區及5層～10層新風機組均采用組合式新風空調機組，新風機組設置粗效空氣過濾器(G4)及中效過濾(F7)。3層～5層負壓隔離病房(污染區)的新風機組設粗效(G4)、中效(F7)、高效過濾器(H11)三級空氣過濾器。

3 通風系統

所有呼吸道診室、治療室及病房的排風口均采用下排風口。3層～10層病房下排風口均設置在房間床頭下部。3層～5層負壓隔離病房排風口疫情時設高效過濾器(H14)。平時使用時，排風口進行更換并設置粗效過濾器。呼吸道傳染病房下排風口設置初效過濾器，每層排風支管均接至排風干管后排到屋頂并經過高效(H14)過濾后集中排放。負壓隔離病房的排風口在屋面均高出屋面2 m以上[5](見圖1)。

地上各區域內的排風機應與送風機聯鎖。清潔區先啟動新風機，再啟動排風機；半污染區、污染區先啟動排風機，再啟動新風機；各區之間風機啟動先后順序為清潔區、半污染區、污染區。為便于管理和各工況的轉換，3層～10層每層均設置相應的區域控制器(系統)，區域控制器設于護士站。3層～5層每層設三種工作模式：負壓隔離疫情模式、非呼吸道模式及呼吸道模式。6層～10層設兩種工作模式：非呼吸道模式及呼吸道模式。各種工作模式的轉換可在護士站集中進行。送、排風系統的各級空氣過濾器設置壓差檢測、報警裝置。

4 冷凝水系統

各凝結水系統按清潔區及污染區分別設置冷凝水立管，且污染區冷凝水立管不與清潔區冷凝水立管串接。污染區各冷凝水支管均就近接至相應區域排水立管。所有排水立管在地下室集中收集于集水坑并經集中處理后排放。

5 控制系統

為使空氣靜壓從清潔區、半污染區、污染區壓力依次降低。地上各區域內的排風機應與送風機聯鎖。清潔區應先啟動新風機，再啟動排風機；半污染區、污染區應先啟動排風機，再啟動新風機；各區之間風機啟動先后順序為清潔區、半污染區、污染區。

3層～5層負壓隔離病房在平時非疫情期間可以用作非呼吸道、呼吸道疾病的治療用房，因此，為了滿足上述功能需要，病房區域相應的新、排風管上設置了三工況定風量閥。三工況定風量閥在半污染區走道相應病房入口設置相應的調節器，調節器帶遠程控制裝置，既可以就地控制，也可以在護士站集中控制。

根據院方的安排，6層～10層作為非呼吸道和呼吸道疾病的護理單元。后期醫院根據業務發展的需要可以靈活地在非呼吸道和呼吸道護理單元之間進行轉換。為了滿足上述功能需要，病房區域相應的新、排風管上設置了雙工況定風量閥。雙工況定風量閥在半污染區走道相應病房入口設置相應的調節器，調節器帶遠程控制裝置，既可以就地控制，也可以在護士站集中控制。

為便于管理和各工況的轉換，3層～10層每層均設置相應的區域控制器(系統)，區域控制器設于護士站。3層～5層每層設三種工作模式：負壓隔離疫情模式、非呼吸道模式及呼吸道模式。6層～10層設兩種工作模式：非呼吸道模式及呼吸道模式。各種工作模式的轉換可在護士站集中進行。護士站各區域控制器(系統)由新、排風機組供應商提供深化圖紙并報設計單位認可。各層區域控制器(系統)同時預留BA接口以便能夠接入大樓BA系統。每層的控制系統應包括以下功能：

1)所有新、排風機的啟停、故障報警；

2)新、排風系統的各級空氣過濾器的壓差報警；

3)所有雙工況及三工況定風量閥的運行工況調節、顯示；

4)各層風機盤管的啟、停開關及顯示。

負壓隔離病房通風空調示意圖見圖2。

6 結語

傳染病病房因不是物理隔離單元，當醫護人員及病人流動過程中，病毒也在不斷的傳播，因此，暖通空調系統在阻止病毒傳播的過程中將起到至關重要的作用。在設計過程中，需要嚴格計算各區域的壓差風量，合理運用風量調節裝置使病房、緩沖室、污染走廊之間的壓差處于可控狀態。在設計過程中，各區域之間的氣流控制也是設計的難點，需要緊密配合弱電專業制定設備啟停控制策略。層高的限制對傳染病病房的風管布置也是一大難點，在初設階段需進行管線綜合，盡量避免通風空調主風管穿過病房影響病房的凈高。