應急負壓臨時病房設計實踐
——以上海市公共衛生臨床中心應急救治臨時醫療用房項目為例

戚鑫

同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司 上海 200092

引言

上海市公共衛生臨床中心本部作為2004年上海市政府的一號工程，是應對“非典”疫情而緊急建設的三級甲等醫院，核定床位數600床，其中設置負壓隔離病房300床。項目位于上海市郊，全院占地33535.01m2，總建筑面積115304.51m2，肩負著保障上海乃至長三角公共衛生安全的重要職責。為了應對本次新冠肺炎疫情，2020年1月29日，上海市政府確定緊急啟動建設上海市公共衛生臨床中心應急救治臨時醫療用房項目。項目于2020年2月2日正式開工，2月23日完成工程建設， 2月26日正式交付使用。

項目選址位于公共衛生臨床中心院區內部的預留發展用地，該區域也處于整體院區的烈性傳染病區域，符合醫院感控和整體流程的設計要求。考慮到春節期間施工人員緊缺，設施設備運輸困難，項目總體規劃600床規模，一期先行實施200床，總建筑面積約10000m2。根據當時上海的疫情發展可以隨時開展二期的建設。建筑地上為二層，布置了四個呼吸類傳染病病區，以雙床間為主，單人間為輔。同時配套設置了醫護工作區、醫護人員宿舍及液氧站、真空吸引、壓縮氣體、污水處理等相關設備用房。

圖1 一二期臨床600張床設計效果圖

由于新型冠狀病毒感染的肺炎是通過氣溶膠傳播的呼吸類傳染疾病，所以本項目的病房按照負壓隔離病房的標準進行設計。按照國家《傳染病醫院設計規范》以及相關行業規范的要求，平面布局采用“三區兩通道”的模式，即“污染區——半污染區——清潔區”、“醫護通道——病患通道”在空間上完全隔離，通過更衣或緩沖有效區分，流程設計緊湊高效，確保醫護人員的工作安全。在流線設計上，考慮到醫院內現有的組織，充分考慮轉運車輛、確診病人、醫護、貨物和醫廢等各種流線分區獨立，確保不產生交叉感染。

此外，每個病區設置獨立的醫護辦公室、休息室，內設獨立衛生間、淋浴間和直飲機，還集中設置了醫護隔離宿舍，充分保障醫護的工作和休息環境。

本項目立足于新型冠狀病毒感染的肺炎應急救治，同時要考慮今后能較長時間的使用，項目時間緊、標準高，參建各團隊群策群力，在確保按時建成項目的同時，精心設計、精心施工、精心管理，同時在以下各方面進行了有益的探索。

1 工業化標準模塊設計

為了能在最短的時間內完成主體結構的施工，經過與參建各方的共同考量，本項目主體部分采用了集裝箱式結構，這類結構形式具有標準化設計、工業化生產，安裝快速的同時還可以回收利用。數百個集裝箱通過結構構件和螺栓連接為一個整體，形成了穩定的結構體系，在山墻部位輔助以鋼結構斜向支撐，可以較好地抵御臺風、地震等自然災害的影響。

單元由框架頂部構件、框架底部構件、四根角柱和若輕質圍護墻板共同構成，采用標準化模塊設計和集合實際生產工序，把一個病房模塊化成標準的零部件，到現場進行拼裝組合，再進行吊裝連接；箱體之間的連接采用角件相互連接的構造，其節點連接保證有可靠的抗剪、抗壓與抗拔承載力；箱體的現場連接構造有施擰、施焊的作業空間與便于調整的安裝定位措施。

集裝箱式結構簡單、安全，采用天然地基，對基礎要求低，具有現場安裝快捷、移動搬遷便利、周轉次數多、使用壽命長等特點，且拆裝無損耗，無建筑垃圾。結構內部本身填充的礦棉保溫材料和框架結構本身可循環使用。

項目采用6m（長）×3m（寬）×2.8m（高）的標準集裝箱體進行排列組合，利用三個箱體形成兩間標準負壓病房、衛生間及緩沖間，再把這個病房單元進行拓展，進而構建病房區、醫護工作生活區、公共走道等功能模塊。二層病房的頂部需要防治大量通風、排風和過濾設備，所以需要對箱體的角柱進行加強處理。同時為了保證建筑的氣密性及防水效果，在頂部設置了獨立的鋼結構雙坡輕鋼屋面，已達到長時間使用的要求[1]。

2 負壓系統設計

為了確保達到較長使用時間的建設標準，設計重點研究病房負壓系統的實施，通過對圍護結構的密閉性的研究，分部分項到具體每一個細節，最終達到規范和使用要求。

門窗采用實驗室專用門窗或用于普通外墻的門窗，傳遞窗采用機械式密閉傳遞窗，保證房間的氣密性；地漏采用帶過濾網無水封多通道地漏并加水封的設計，洗手盆排水及空調冷凝水排水用于給水封補水，確保水封不會干涸；進入病房的緩沖區設置醫用凝膠消毒代替水斗，減少開洞，降低污染可能性。

建筑內部的氣流形成從“清潔區—不污染區—污染區”的有序組織，同時防止在各個區域發生氣流短路情況的發生。病房內全新風換氣次數按照規范要求達到每小時12 次，排風量換氣次數為每小時15次。所以房間的送排風支管均安裝了定風量閥，并認真調節，確保房間之間形成壓力梯度。

為了在這種緊急的施工條件下確保房間的氣密性，設計和施工都想了很多方法，采取了大量有效的手段。在室內地面鋪設了同質透新的PVC卷材；在墻板鋼板拼縫處進行打膠處理；室內外的陰角和陽角都采用L型的金屬蓋板進行密閉；門窗框與墻體之間以硅膠填縫，外面再采用金屬蓋板，板縫以硅膠密閉；設備管井與墻體之間通過防火泥外加結構硅膠填縫密閉等，最終室內壓力實測數據達到了設計預期的效果[2]。

3 環境保護措施

北京小湯山醫院的病房間距為12m，傳染病醫院的病房理想間距最好在20m以上。考慮到各期病房之間設有運輸坡道，最終規劃設計各期病房樓間距為24m，保證了理想的防護間距。同時，對于項目中產生的廢氣、污水以及雨水都采取了技術處理，達到環境保護的相關的要求。

新風經直膨式新風機組，經過三級過濾后送入建筑內部。排風經過高效過濾器過濾處理后在建筑屋頂以上3m處進行集中排放；真空吸引系統排放的廢氣經過消毒后在高空進行排放；房間衛生間的污水管在二層屋頂設置通氣立管，并設置高效過濾和紫外消毒裝置進行處理；污水處理池產生的廢氣采用紫外線外加活性炭吸附的方式進行處理；所有新風設備的取風口都遠離廢氣的排風口20m以上。

雨水收集至全院統一的管網經處理達標后向市政管網排放；污水經密閉的室外管網收集，并經污水處理站預消毒外加二級生化處理、深度膜處理再消毒的工藝處理，達標后向市政管網排放。固體廢物由醫院專用焚燒爐統一焚燒[3]。

4 因地制宜的全程設計

公共衛生中心應急救治臨時醫療用房項目緊密依托現有醫技檢查、負壓手術室、后勤保障等設施，形成功能的互補，但同時需要在極短的時間內理清醫院原有的水、電、氣、通信等配套設施的容量冗余和院區內多次改造后的管網線路情況，并盡可能地減少對醫院現有道路系統、綠化樹木的破壞。設計團隊實地反復踏勘，將存檔圖紙資料與現場狀況進行比對，同時與醫院各使用部門和政府各主管部門反復溝通，確保了方案設計的落地性。考慮到工期的限制及施工采購運輸條件的極大困難，設計院與集裝箱生產廠家、設備采購安裝單位同步進行緊密的技術配合，確保了設計的可實施性。

在項目建設過程中設計團隊常駐現場，不斷根據實際情況修改設計，使項目施工得以快速推進；與此同時，不斷進行自我優化，充分利用各項社會資源進行設備快速采購加工，為醫護和病患提供更好的工作、治療環境。雖然本項目是應急臨時工程，參建各方群策群力、精益求精，以更高的標準要求自我，充分體現項目建設的上海水平和上海質量。這種現場設計的工作模式是重大應急工程建設成功的一項關鍵保障措施[4]。

5 人性化的空間設計

完善的醫療流線達到醫療工藝的高標準，應急項目的醫療流線設計與醫院現有傳染病房采用同樣的標準，以保證最佳的治療效率和安全性。潔污電梯與坡道相結合的設計，在電梯安裝調試尚未完成之時，二樓的醫院即可開辦及使用，確保了交付工期。在疫情期間遇到電梯故障時可利用坡道運輸，大大減少了電梯維保的壓力。整潔的外觀形象與醫院現有建筑和諧相融，良好的室內采光和優美的外部環境提高了病患的生活環境條件，有利于病患提升自身免疫力，為加快治愈提供了最佳的外部保障。

建筑中最大化地考慮了醫護人員的休息場所，在潔凈區設有10間共80床的宿舍區、4間醫護休息室兼淋浴區；在半污染區設4處護士站及4處醫生辦公室。

6 應急病房的疫后再利用

對比國內外在本次疫情期間建設的同類臨時應急用房，本項目在醫療工藝、醫療流線、人性化設計、環境保護、模塊化建設以及使用壽命等方面均采用了更高的標準，探索了一條應急臨時傳染病醫院建筑設計之路。

在疫情過后，通過加強消防設施、完善設備設施，本項目可以較長時間進行戰備和使用，保證上海市公共衛生中心全院具有超過500床負壓隔離病房的收治能力，確保上海在全國應急救治領域的領先地位。

7 后期的思索

為了應對本次疫情，全國各地集中力量建設了多個類似的應急救治臨時醫療用房，由于時間緊、任務重，不具備完全按照國家設計規范來實施的條件，同時缺乏應急項目設計和實施指引，各地的建設標準不盡相同。通過本項目的實踐證明，模數化的鋼結構板房建造方式是確保本項目短時間內完工的最佳選擇，但受限于標準箱體的凈高及圍護板材的材質，在敷設管線、設備設施安裝、防水處理和氣密性封堵等實施過程中遇到了大量實際問題。如果能將水、電、醫療氣體等大量的設施設備管線整合在板墻內部，將房間的門窗與墻體整體加工現場組裝，做成真正的裝配式建筑，那將大大提高項目的施工質量，縮減施工周期。

目前，國內疫情管控將進入常態化，急需國家相關主管部門總結各地經驗，出臺相關建設標準和設計規范，同時能鼓勵相關生產企業進行產品研發，做到未雨綢繆。此外，各地新建的公共衛生中心都應該借鑒上海的成功經驗，在院區內部預留好適宜的場地和能源保障系統，為未來應對大規模突發事件做好應急儲備。各大綜合醫院的傳染門診和隔離病房建設應該得到充分的重視，形成區域內完整的傳染病診斷和診治網絡。