醫療建筑消防系統設計的影響因素及優化建議

梁 軍

近年來，隨著醫療制度的改革，我國已陸續成立了相應的醫療機構，并引入了民營醫療機構和專科醫院，街道和農村衛生服務站都實行了改造，以滿足人們的就診需求[1]。醫療建筑場所是病人聚集的場所，一旦發生火災，患者難以逃離，將會造成更大的損失。《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）《綜合醫院建筑設計規范》（GB 51039-2014）等行業標準的出臺，對現代醫療建筑的消防設計也有了更具體的要求。

1 醫療建筑消防系統設計要求

我國現有的醫療建筑分為單層、多層以及高層建筑，24 m 以上醫用大樓，屬于一類高層建筑。從布局上看，醫院、療養院等醫療機構，要盡量避開地下或半地下空間。此外，醫院大樓的建筑結構應按照三級耐火等級進行設計，且不得超過兩層；如采用四級耐火等級，則按單層進行；在醫院大樓的病區，相鄰的單元使用耐火極限為2 h 的防火隔離墻，隔離墻的門采用乙級防火門，走廊的防火門為常開防火門[2]。就護理單位來說，按相關規定，每個單元的建筑面積和區域都有很大的不同，一般每個單元的病床數量都是40 ～60 張，面積是1 200 ～1 500 m2，包括護士站、醫療輔助用房、病患活動區域、重癥加強護理病房（Intensive Care Unit，ICU）等。

按照《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）的詳細規定，如果是高層病房，應該在2 層及以上的病房樓層和潔凈手術部設置避難間。按照消防安全的要求，避難間一般服務的護理單元不超過2 個，每個護理單元的安全區域都要在25 m2以上。

另外，該安全區域還具有其他功能，既能保障相關人員的生命安全，又能提高建筑的安全性。根據現場的空間布局，在合適的地方設置消防專用電話和緊急廣播，以便及時通知火災和疏散被困人員。室外設置防火窗和單獨的防煙設施，外窗應選用乙級防火窗[3]。醫療建筑的內部樓梯間也要進行優化，多層的醫療建筑建議使用封閉樓梯間，而對于高層的醫療建筑建議使用防煙樓梯間。位于醫療建筑的2 個安全出口之間或袋形走道兩側的房間，其建筑面積不大于75 m2，可設置一個安全出口。

2 醫療建筑消防系統設計的影響因素

2.1 具有較高的火災負荷

醫院中的易燃物種類繁多，且具有較高的火災負荷。常見易燃物有：第一，醫院的治療設備及藥品；第二，各醫院都備有大量的酒精、氯制劑、過氧乙酸等有機溶劑 ；第三，自制棉簽、棉球、紗布、繃帶等醫用耗材（棉質），以及大量的輸液器、輸血器、注射器等一次性醫用耗材（塑膠產品）；第四，被服站點有大量棉布、棉布、病號服等。

2.2 缺少自動滅火系統

我國很多醫院的病房、門診樓仍是20 世紀六七十年代建設的消防系統，沒有配備自動消防警報和消防自動滅火裝置。有些新建的醫院，盡管安裝了相應的消防設備，但是由于管理不善，導致消防設施缺失、損壞，在發生火災時無法正常使用[4]。

2.3 未進行有效的消防安全管理

很多醫院對消防安全的關注不夠，導致管理工作不到位。造成火災的原因有很多，如人員疏散能力低、縱向疏散距離長、緊急避難場所面積小、戶外救援環境差及輔助疏散設施不足等。

3 醫療建筑消防系統設計方案

3.1 醫療建筑的總平面消防設計

3.1.1 消防車道及消防救援場地的設置

對醫療建筑進行分類時，根據其層數、高度可分為單、雙層和高層。由于其自身的特殊性，以及人群密集的特點，一旦發生火災，很難及時有效地進行滅火救援。在高層醫療樓的消防通道設計中，可以采用環形消防車道設計。當不能實現環形消防車道時，應考慮周邊環境等因素，在建筑物2 個長側設置消防車道[5]。消防通道的凈寬、限高不能低于4 m；在高層建筑周圍，消防通道的轉彎半徑應以12 m 為宜，在多層建筑物的周圍，則應以9 m 為一個轉彎半徑。消防車道的坡度不能超過8%。

3.1.2 防火間距的設置

確定醫療建筑的消防間距時，應嚴格遵循規范和標準要求，確保間隔的合理性。首先要注意，在醫療建筑中，存在著大量的醫用液氧罐子，因此在確定消防間隔的時候，一定要做到間隔合理。目前，有關法律法規已經出臺，明確規定了間隔，液氧貯存箱容積不大于5 m3，總容積不大于20 m3。此外，液氧儲罐與其他建筑的間隔應不低于10 m，醫療建筑與民用住宅間隔不少于18 m。

3.2 防火分區以及防火隔離的設計

3.2.1 防火分區的設置

按照《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）的規定，在醫療建筑常用的共享空間設計區域，應按上下兩層相連接的建筑面積進行重疊計算，且重疊后的面積不得超過規格所規定的范圍。根據上述規定和實際執行情況，高層醫療建筑中各個防火分區的最大建筑面積為1 500 m2，多層和單層建筑的最大允許面積為2 500 m2。對于一些大型綜合性醫院，設計門診區時往往采用了大面積的原則，既可以為病人提供各種不同的服務設備，又可以滿足大量病人同時就診的需要。在對各科室進行空間功能分區時，應按照有關規范和要求，對各科室進行相應的調整。對于醫療大廳和手術室，要使用不燃材料，并根據各自的功能特點，對防火、疏散功能進行劃分，確保防火分區的合理性。

3.2.2 防火分隔的要求

（1）護理單元的分隔。當對護理單元進行分隔時，必須結合有關的規范和要求。有關條例中明確指出，在對病區進行防火分區設置后，應結合各護理單位的實際情況進行設計。這樣既能及時進行救援，又能最大限度減少煙霧對人體的傷害。護理單元包括病房、醫生辦公區、醫療輔助區等，一個護理單元里一般有40 ～50 張病床。盡管現行的技術規范中未明確各病房間的隔墻要求，但為確保各病房間的有效分隔，一般都要科學合理地設置耐火極限不少于2 h 的防火墻。

（2）重點區域的分隔。由于醫療建筑具有特殊性，特別是手術室、ICU 等特殊場所，需要和普通區域進行有效的分隔，一般采用耐火極限不小于2 h 的防火墻和1 h 的樓面。同時，要安裝相應等級的乙級門窗，以獲得較好的防火效果。由于此類建筑的特殊性，當發生火災時，往往難以進行疏散，因此對整體的防火隔離要求較高。

3.3 醫療建筑的消防疏散設計

醫院中部分病人的行動能力較弱，需要有人攙扶。因此，在設計醫療建筑的時候，樓梯寬度和疏散走廊寬度比一般建筑要大，同時疏散距離比一般建筑要小，這樣才能確保疏散效率。在設計安全疏散門時，要對疏散門的數量進行計算和分析，一般來講，每個防火分區至少有兩個安全疏散門。另外，每個護理單元內部應該有2 個不同方向的安全出口。自成一區的醫療用房，其最遠處房間門到安全出口的距離，與房間內最遠點到房間門的距離，均應嚴格遵守規范，確保正常運行。直通疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的直線距離如表1 所示。

表1 直通疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的直線距離（單位：m）

通過對有關規范的綜合分析，根據實際情況，疏散通道和疏散通道的凈寬應大于0.9 m，疏散通道和疏散樓梯的凈寬應大于1.1 m。此外，為了確保安全疏散，防止發生嚴重的人員傷亡，對于高層醫療建筑內部樓梯間的首層，其疏散門的最小凈寬度應達到設計要求。在醫院內的疏散通道中，不允許存在門檻，總凈寬不能小于1.4 m。室外疏散通道的凈寬度不得小于3 m，且應通向寬敞地帶。

4 醫療建筑消防系統設計優化建議

4.1 優化建筑設計方案

從建筑設計本身入手，通過統籌考慮，科學合理地制定整體的平面布置、空間形式、功能結構布局，以實現人性化的醫療功能與社會安全和消防功能的和諧共生關系，是消防系統優化設計的關鍵。

4.1.1 優化病房區的縱向和橫向布局

醫院門診是人流量最大的區域，通常獨立設置在一個區域，醫技區是連接門診與住院的核心區域，應優化病房區的縱向和橫向布局，優先將老人、兒童、行動不便的病人集中安排在便于救援的樓層和位置，以降低對弱勢群體疏散和救助的難度。

4.1.2 優化安全消防疏散樓梯的布局

第一，以“快速疏散距離、流暢疏散路徑”為目標，綜合研究醫療建筑空間、病房護理單元的布局，合理協調大樓內部布局。第二，在客觀預測、評估論證的基礎上，對醫院的規模進行合理規劃，確定醫院每日的門診量和病床數量。第三，合理運用“戶外天井”、建筑流線的凸起等空間組織形式，降低因無法快速疏散而產生的火災隱患。

4.2 優化消防安全疏散體系

4.2.1 高于現行消防技術標準的疏散路徑形式優化

根據醫院內人員疏散的特殊需要，重點在每一防火分區、病房區內設置兩個以上的逃生通道，并盡量保持一定距離。此外，由于標準護理單元病人的疏散能力較弱，應避免將疏散門設在袋形走道的兩端或末端，當其位于袋形走道中間時，其與安全出口的距離不應超過9 m。

4.2.2 高于現行消防技術標準的疏散寬度指標增強優化

第一，病院內的道路組織結構盡可能簡單，樓梯間的寬度、深度要使病人可以在電梯井走動，且道路的長度要與推拉床相平行。在優化疏散方法的同時，還要充分考慮疏散樓梯的最大疏導力度，加大對疏散道路的最大疏導力度，避免因疏散密度不均勻導致疏散混亂的情形。第二，醫院應加強醫療智能火災自動報警系統的聯合管理，利用醫療智能火災自動報警系統的聯合監控，確保患者合理分組和安全撤離。

4.2.3 疏散逃生專用消防電梯的增配

除標準消防電梯以外，高層醫療建筑還應考慮增加專門用于應急疏散的病床升降裝置，以便不能自行撤離的患者能按照防火疏散計劃進行疏散。本電梯可與手術專用電梯結合使用，除了滿足國家有關防火技術標準的技術規定外，還需要滿足以下條件。第一，前室深度為2.5 m，建筑面積應至少可容納兩張病床、護理人員及其他設備。第二，到達首層后，要設計一條與外部安全空間相連的特殊消防通道。第三，在一樓的前廳中，應該安裝一個防火按鈕，在緊急情況下，由專業人員組織進行疏散。第四，電梯的外側應該有一個醒目的標識，如“逃生專用消防電梯”。

4.3 優化控煙系統

4.3.1 禁用通風空調與機械排煙合用的系統

排煙系統是保證人員安全疏散的關鍵設備，其可靠性比普通消防設備高得多。通風空調具有機械排煙的作用，但設置數量多、布置分散，對其控制的選擇性、準確性都有很高的要求，因此，必須規定在醫院病區不能使用機械排煙。

4.3.2 設置乙級防火門

按照《綜合醫院建筑設計規范》（GB 51039-2014）的規定，在同層中有兩個以上的護理單元時，必須在通向公共通道的單元入口處設置乙級防火門。由于兩個防火分區的垂直疏散體系是相同的，為了保證安全疏散空間不被煙霧影響，將走道劃分為A、B 兩部分，A、B 通道必須成為一個疏散控制的整體，并按照同一機構的結構形式進行機械通風，避免分割。如A 段通道采用自然排煙方式，B 段通道采用機械排煙方式，A 段通道如果發生火災，很容易將煙霧吸入B 段，從而造成危險。

4.3.3 優化縱向疏散通道機械防煙系統

為確保垂直疏散走廊干凈無煙，首先要調整各樓層的防煙樓梯和前室，并將各樓層的送風性能與差壓法和流量法進行比較。其次，研究通風與空調系統外部主風口、機械排煙系統外部主出口之間的空間位置關系，建議采用消防減壓通風系統和機械排煙系統。

5 結語

醫療建筑是一種特殊建筑，本文從消防系統的總體布局、防火分隔等方面，提出了消防系統設計的優化方案，并針對功能、人員密度等因素進行了優化，希望能夠為提高醫療建筑消防安全設計水平提供參考。