兒童醫院感染樓給排水系統與消防系統的設計研究

武曉東

（筑博設計股份有限公司，山西 太原 030021）

0 引言

兒童是祖國的未來，為兒童健康成長提供適宜的條件、環境和服務，是各地政府一直以來重點關注的民生問題。近年來，我國各地建設了較多的兒童專科醫院，極大地改善了兒童的就醫條件和就醫質量。但醫院建筑工程施工和運行過程中，尤其是復雜的給排水系統和消防系統，仍存在諸多問題，這與該類型醫院建筑設計水平不高有較大的關系。基于此，為了提升兒童醫院建筑給排水系統與消防系統的設計水平，減少使用中出現問題，本文以某兒童醫院感染樓的設計為例，分別對給排水系統和消防系統的設計內容和設計要點進行了闡述。

1 工程概況

廣東省某市新建兒童醫院，預計床位500張，門診人數3500人·次/日，擬新建總建筑面積117054m2。醫院主要建設項目包括醫療綜合樓（含門診醫技樓、住院樓）、科研行政綜合樓、兒童感染樓及污水處理站以及其他工程。本文主要結合兒童感染樓的設計，對整個感染樓的給排水設計與消防系統設計進行探討。

兒童感染樓建筑高度15.5m，地上三層，一層為發熱門診、腸道門診，二層為特殊發熱門診/留觀、普通發熱留觀，三層為普通發熱負壓病房，地下為設備機房及地下車庫。

2 給排水系統的設計

2.1 給水系統的設計

2.1.1 給水系統概述

水源由市政給水管網供給，其管網供水壓力約為0.20MPa（市政入口處），給水進戶管管徑為DN200，建筑紅線內設置水表對生活用水、空調用水及綠化澆灌用水進行計量。各單體建筑分層分區域根據功能分別設置水表計量，如廚房、行政辦公、空調機房、冷卻塔補水等均分別設置水表計量。

項目地下室及以下生活用水點利用市政管網直接供水，1層及以上采用生活水池-變頻生活水泵聯合供水。地下一層生活水泵房設置2個130m3的不銹鋼生活水箱。兩套生活給水變頻泵組前吸水總管上設置紫外線消毒器。

2.1.2 給水系統設計要點

（1）根據“室內外給水、熱水的配水干管、支管應設置檢修閥門，閥門宜設在工作人員的清潔區內”這一原則，方案設計階段，給水設計應與建筑整體設計相適配，將給水管閥門盡可能設于清潔區內。

（2）進行給水系統設計時，為提高生活用水安全性，潔凈區、半污染區、污染區的生活給水管網分別獨立，三套管網在生活水泵房內的變頻泵組加壓后分別設倒流防止器，提供潔凈區、半污染區、污染區三個區域的用水。

（3）應明確使用非手動開關衛生器具的范圍，包括感應式、膝動式等衛生器具；同時，將采用感應開關的衛生器具用電要求提供給電氣專業設計人員。

2.2 熱水系統的設計

2.2.1 熱水系統概述

兒童感染樓2-3層（病房層）采用集中供應熱水的方式，其它有熱水需求的淋浴處和洗手盆采用電熱器或廚寶方式供應熱水。集中供應的熱水主要利用太陽能加熱、鍋爐高溫加熱以及立式半容積式熱交換器換熱三種方式產生的熱水提供。

2.2.2 熱水系統設計要點

進行熱水系統設計時，冷、熱水系統應盡量保持分區一致且同源，盡可能減少壓差。同時為保證用水壓力不超0.20Mpa，冷、熱水系統均要設置減壓閥。醫院熱水系統設計過程中，因每層用水點較為分散且不同樓層上下位置不統一，一般給水系統均為從一根或幾根主立管接出橫向干管后，分別供給各用水點。

設計過程中，部分設計人員容易在每層立管接出冷水橫干管和熱水橫干管處集中設置減壓閥。這樣設計的弊端主要是，在熱水系統中，當不同層的回水匯合時，因為不同樓層減壓后壓力不同，低層的回水壓力小，高層的回水壓力大，導致低層的回水效果變差或無法回水。理論上解決的辦法是在高層的回水管上也設置減壓閥，同時在回水總管處再設增壓泵，可以解決循環問題，但是實際運行中，各層工作流量不同，很難保證減壓閥達到完全一致的效果，且增大了無效能耗。故建議減壓閥仍分設于各用水點處，這樣雖然初期建設成本增大，但是實際使用效果和后期穩定性都更好。熱水系統同冷水系統一樣，潔凈區、半污染區、污染區的管網分別獨立，分區與冷水系統一致。

2.3 開水系統的設計

該感染樓飲用開水采用分散布置電熱開水器提供。設計過程中，當采用集中直飲水系統時，應避免管道穿越污染區。

2.4 污水和廢水系統的設計

2.4.1 污水和廢水系統概述

該感染樓室內外排水系統采用污水和廢水分流制，醫療污水和廢水進入污水處理站處理后再排入市政管網。非醫療廢水經預處理后直接排入市政管網。檢驗科、實驗室試劑廢水采用單獨桶裝收集，再集中進行處理。中心(消毒)供應室的消毒凝結水及鍋爐排水采用降溫池處理后排入污水處理站處理；冷卻塔排水也排入污水處理站處理。處理后保證污水中各污染物濃度符合《醫療機構水污染物排放標準》（GB18466-2005），污水處理站處理后的水排入市政污水管網。

2.4.2 污水和廢水系統設計要點

（1）設計過程中，兒童感染樓的清潔區、半污染區、污染區三個區域的污水和廢水分別獨立收集。在兒童感染樓外綠化帶內設置消毒池，在消毒池前，三個區域的管網獨立不匯合，在消毒池后，匯合進入院區污廢水管網。同時空調的冷凝水應分區集中收集，并應隨各區污水、廢水排放集中處理。

（2）根據“排水管道不得穿越客房、病房和住宅的臥室、書房、客廳、餐廳等對衛生、安靜有較高要求的房間”的要求，設計時，所有病房、留觀室、值班休息室、DR、CT、十萬級潔凈室上方有衛生間或排水管的，均做降板處理，因橫向管道較長，在降板區內支管可適當減小坡度。在降板區內，設積水排除器或地漏，排除降板區內積水。設計中，因大量的房間，污廢水管及雨水管都不得進入，所以在設計初期，要充分和建筑專業設計人員協同確定單體降板范圍及污廢水立管管井位置，管井可盡量與其他管道合用管井，減少管井數量，降低建筑設計和施工難度。

（3）應明確地漏設置，在一般門診洗手盆處不設地漏，且地漏附近有洗手盆的，洗手盆與地漏應共用存水彎，由洗手盆補充地漏水封，同時水封高度不小于50mm，不大于75mm。注意當無地漏時，洗手盆要設置單獨的水封，有地漏時，洗手盆不再設置水封，不得重復設置水封。

（4）因排水立管設置分散，各排水支管較長，當排水支管連接4個及以上衛生潔具且長度大于12m時，要設環形通氣管，且清潔區、半污染區、污染區三個區域的通氣管只能分區合并，不得跨區合并。

（5）室內污水和廢水管及雨水管采用柔性接口離心鑄鐵管，有以下優點：一是密封性更好，避免管道滲漏；二是抗震性能更好；三是排水噪音優于塑料管。

2.5 雨水系統的設計

2.5.1 雨水系統概述

屋面雨水采用87型雨水斗系統，因建筑外立面均為玻璃幕墻，無法設置溢流口，屋面雨水總排水能力按一百年重現期設計，同時雨水系統采用單斗內排水系統。地下車庫坡道出入口雨水排水按五十年重現期的雨水量設計。地下室車坡道上雨水排入雨水井，車庫內的沉砂隔油池和其他集水井內的污(廢)水通過污水潛水泵提升至室外雨水檢查井或污水檢查井。室外排水系統采用雨污（廢）水分流制，地面雨水通過路旁雨水口收集后納入市政雨水管。

2.5.2 雨水系統設計要點

因感染樓內大部分房間排水立管無法穿越，可設置立管的位置較少，故采用DN150雨水斗，以減少雨水立管數量,各雨水斗均采用單斗系統，雨水斗不匯合；屋面設置內天溝收集雨水，可避免因雨水斗間距太大無法滿足建筑雨水系統設計要求的情況出現。

3 消防系統的設計

3.1 室內消火栓系統的設計

3.1.1 室內消火栓系統概述

室內消火栓系統采用臨時高壓制系統，系統不分區，設計流量為40L/s，系統橫豎向均成環。1#醫技綜合樓屋頂設置消防水箱及穩壓設備，高位消防水箱有效容積36立方米,地下一層設置一座有效容積756立方（分兩格）的消防水池。消火栓按照每個防火分區并滿足兩股水柱同時到達室內任何部位的要求設置。消火栓采用乙型單栓帶滅火器箱組合式消防柜（帶消防軟管卷盤）。

3.1.2 室內消火栓系統設計要點

（1）不同樓層房間布置區別較大，且要考慮抗震要求，醫院的結構梁都較寬，本層消火栓由下層環網穿板引向上時，為了躲避結構梁和墻，支管距墻較遠，不利于裝修包封。故消火栓宜每層成環，方便消火栓布置。

（2）除樓梯間等一些不裝修空間，消火栓均暗裝，做凹槽處理，消火栓及支管均設于凹槽內，后期裝修處理。布置消火栓時，消防系統設計人員應與建筑設計人員充分溝通，避免消火栓布置影響其他設計。

（3）消火栓優先設置于樓梯間，電梯前室及通道內，同時布置位置優先順序為清潔區→半污染區→污染區。

3.2 自動噴水滅火系統的設計

3.2.1 自動噴水滅火系統概述

病房、辦公室、大廳、走道、診室、餐廳、車庫等公共活動場所采用自動噴水滅火系統，系統設計流量為60L/s，由地下消防水泵房內三臺（兩用一備）消防主泵供給。醫院一般場所火災危險等級為中危險Ⅰ級，噴水強度6L/min·m2，作用面積160m2，火災持續時間1h；地下車庫為中危險Ⅱ級，噴水強度8L/min·m2，作用面積160m2，火災持續時間1h；醫技綜合樓四層中心藥房為倉庫危險Ⅱ級，噴水強度12L/min·m2，作用面積200m2，火災持續時間1.5h。中庭挑空高度超過18米，設置噴射型自動射流滅火裝置3套，噴射型自動射流滅火裝置額定流量10L/s,滅火持續時間為1h,同時開啟數量為2套，額定工作壓力上限為0.80MPa，定位時間小于等于30s。自動噴水滅火系統宜采用獨立消防水泵和供水管網，但本項目自動射流滅火裝置布置場所較少，故仍與噴淋泵合用，水泵流量滿足設計要求。

自動噴水滅火系統共設置19組濕式報警閥組，每組濕式報警閥組控制噴頭數約800只。一般場所噴頭采用68℃動作溫度噴頭，鍋爐房、廚房操作區及中心供應高壓蒸汽滅菌區域采用93℃動作溫度噴頭,K=80。無吊頂場所應采用直立型噴頭,有吊頂噴頭朝下安裝。最不利點噴頭壓力為0.1MPa。手術部潔凈和清潔走廊均采用隱蔽型噴頭,中庭環廊、醫院病房及治療區域采用快速響應灑水噴頭。

3.2.2 自動噴水滅火系統設計要點

（1）在噴頭的布置中，應盡量避免大管接小管，避免管損太大。病房處布置噴頭時，應考慮病房是否吊頂或精裝，根據實際情況，選擇采用直立型、下垂型或邊墻型噴頭。

（2）在一些較小的電氣房間如強電間、弱電間等，既不設自動噴水滅火系統，又不設氣體滅火系統的房間，設置懸掛式ABC超細干粉滅火裝置作為替代。

（3）注意部分機械車庫三層車位處設計流量為60L/s，中庭挑空高度為12m≤h＜18m處設計流量為55L/s，該處的噴淋干管應采用DN200且對應報警閥應采用DN200規格，保證設計流速滿足要求。

3.3 氣體滅火系統的設計

工程采用預制式七氟丙烷氣體滅火系統。設置位置為變電站、信息機房、地下儲油間、開關室、病案室、醫用貴重設備用房（具體范圍為CT及控制室、DR及控制室、MRI及控制室、骨密度及控制室、鉬靶及控制室）等處。設計時，注意不得將泄壓口開在防火墻上。

3.4 滅火器的布置

3.4.1 滅火器布置概述

醫院除高、低壓配電室及手術室外，均采用MF/ABC5型手提式磷酸銨鹽干粉滅火器，每個點位設置兩具。一般場所按A類火災嚴重危險級設計，單具滅火器最小配置滅火級別3A，最大保護距離15m；地下車庫（不設充電樁區域）按A+B類火災中危險級設計，單具滅火器最小配置滅火級別55B，最大保護距離12m；地下車庫（設充電樁區域）按A+B+E類火災嚴重危險級設計，單具滅火器最小配置滅火級別89B，最大保護距離9m；普通電氣用房按A+E類火災嚴重危險級設計，單具滅火器最小配置滅火級別3A，最大保護距離15m。高、低壓配電室按E類火災中危險級設計，選用MFT/ABC20推車式滅火器,最大保護距離24m。手術室采用潔凈氣體滅火器。

3.4.2 滅火器布置要點

布置滅火器時，應校驗滅火器的保護距離，在消火栓處設置滅火器后，由于保護距離較小，醫院地上房間和地下車庫內都需要補充滅火器點位。

4 結束語

綜上所述，根據某兒童醫院內兒童感染樓工程情況，從給水系統設計、熱水系統設計、開水系統設計、污水和廢水系統設計以及雨水系統設計五個方面，對給排水系統設計進行了闡述；從室內消火栓系統設計、自動噴水滅火系統設計、氣體滅火系統設計以及滅火器布置四個方面，對消防系統設計進行了分析。醫院建設過程中，隨著醫院功能越來越完善，醫院的結構也越來越繁雜，對樓棟設計的要求也越來越高。應不斷加強醫院建筑給排水系統和消防系統的設計研究，為高質量的醫院建筑提供技術支撐。