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某感染综合楼空调通风设计

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【摘要】:

某感染综合楼空调通风设计
山东省建筑设计研究院有限公司 刘若阳☆解勇
摘要  结合具体工程实例,从系统形式、空气处理、气流组织、压差控制等方面阐述了发热门诊和呼吸道病房的空调通风设计方法。并对设计过程中出现的问题提出自己的想法和建议。
关键词  发热门诊 卫生通过 压差控制 气流组织
Air conditioning and ventilation design of an infectious complex building
By Liu Ruoyang★and Xie Yong
Abstract Combining specific engineering examples, the air conditioning and ventilation design methods for fever clinics and respiratory wards are explained in terms of system form, air treatment, airflow organization, and pressure difference control. And put forward my own ideas and suggestions to the problems that appeared in the design process.
Keywords fever clinic,hygiene passing through,differential pressure control,air distribution
★Shandong Provincial Architecture Design & Research Institute Co.,Ltd,Jinan,China
☆刘若阳,女,1994年7月,硕士研究生,助理工程师
0 引言
2020年新冠肺炎的爆发对全世界人民来说都是一次巨大的挑战。传播速度快、传染范围广、防控难度大,这种突发性的重大公共卫生事件的发生,对作为前沿阵地的医疗建筑提出了更高的要求。如何提高危机管理能力,有序地应对突发事件,开展医疗救治工作,是疫情防控的焦点与难点。综合医院的感染性疾病门诊承担了对感染性疾病患者最早的筛查和鉴别工作,对于防止疫情扩散具有十分重要的意义。
1 工程简介
1.1 工程概况
某医疗中心感染综合楼位于寒冷B区,总建筑面积7040m2,建筑高度17.40m,地上4层无地下。其中一层为呼吸道门诊、消化道门诊、医护办公等;二层为消化科病房;三~四层为呼吸科病房。
1.2 功能分区
建筑平面采用“三区两通道”的设计。三区是指清洁区、半污染区和污染区。清洁区是医护人员办公、生活区域;病房与病人走廊均为污染区。两通道是指医护人员和患者在进入污染区时,应分别设置独立入口(或通道) ,医护人员和患者应通过不同的出口退出,且医护人员返回清洁区的口部与其进入污染区口部应分别设置,不得合用。各区之间有效隔断、密闭措施,避免医患间交叉感染。
空调通风系统的设计应与建筑平面相符合,除了应考虑病人及身着防护服的医护人员舒适度外,还应结合医护流线及患者流线,形成合理的压力梯度与气流流向,避免交叉感染。
1)医护流线
门诊医护人员进入流线:
 
门诊医护人员退出流线:
 2)患者流线
肠道患者和呼吸道患者分别由独立设置的门诊出入口进入,就诊后不同的患者从不同的门诊出入口退出。其中对需要进行隔离观察的患者,由医务人员引领至隔离留观病区单人病房进行隔离观察和治疗。
2 空调设计计算参数
2.1 室外设计参数
参数    单位    冬季    夏季
大气压力    Pa    101910    99790
供暖计算温度    ℃    -5.3    -
空调计算干球温度    ℃    -7.7    34.7
空调计算湿球温度    ℃    -    26.8
空调计算相对湿度    %    53    -
通风计算干球温度    ℃    -0.4    30.9
通风计算相对湿度    %    -    61
室外平均风速    m/s    2.9    2.8
2.2 室内设计参数
房间    温度(℃)    相对湿度(%)    最小新风量
m3/(h•p)    风速
m/s    噪音dB    压力关系
    冬季    夏季    冬季    夏季                
门厅    18    28    30    60    -    ≤0.3    ≤55    -
呼吸病房    22    26    40    50    6次/h    ≤0.2    ≤45    -
肠道病房    22    26    40    50    3次/h    ≤0.2    ≤45    -
呼吸诊室    20    26    40    50    6次/h    ≤0.3    ≤50    -
肠道诊室    20    26    40    50    3次/h    ≤0.3    ≤50    -
候诊    20    27    40    60    3次/h    ≤0.2    ≤50    -
挂号    20    27    40    60    3次/h    ≤0.2    ≤50    +
护士站    22    26    40    50    3次/h    ≤0.2    ≤50    +
办公    20    27    40    60    3次/h    ≤0.2    ≤45    +
药房    20    26    40    50    3次/h    ≤0.2    ≤45    +
3 空调系统设计
本工程设计的夏季冷负荷是833.4kW,冷负荷指标是118.38W/m2;冬季热负荷是718.1 kW,热负荷指标是102.00 W/m2。根据院区现有的情况及建设单位的意见,本感染楼主要采用冷热水两用集中空调系统。夏季冷源为院区制冷机房提供的冷水,供回水温度7/12℃,冬季集中热源为来自院区换热站的低温热水,供回水温度60/45℃。空调水系统的竖向及水平均异程设置;各层水平干管与竖井内的立管连接处均设置平衡阀组,静态水力平衡阀和动态压差控制阀,以保证系统各楼层水平环路间的水力平衡。
4 通风系统设计
4.1 设计原则
通风系统应按清洁区、半污染区、污染区分别独立设置。不同污染等级区域负压真空度的设置应符合定向气流组织原则,应保证气流从清洁区→半污染区→污染区。清洁区应为正压区,送风量大于排风量,污染区应为负压区,排风量大于送风量,且各区域内相邻、相通不同污染等级房间的压差不小于5Pa。
4.2 门诊区通风系统设计
一层为发热门诊和肠道门诊,按照不同的功能分区分别设置机械通风系统,系统分区如图1所示。其中医护电梯厅、医生办公室等为清洁区,医护走廊为半污染区,病员走廊与发热诊室、肠道诊室等均为污染区,为保证压力梯度,严格控制各分区的送排风量,满足气流组织流向。根据GB50849-2014《传染病医院建筑设计规范》[1],对于传染病医院的非呼吸道传染病区,主要考虑人员舒适和气味控制,最小换气次数不小于3次/h,清洁区为正压,送风量大于排风量,所以医护用房只设送风系统,不设排风系统,余风在正压作用下流入污染区和室外,送风量取3次/h。肠道门诊设置独立的送排风系统,新风量取3次/h,排风量比新风量大150m3/h。对于发热门诊来说,房间的通风量越大,对空气中病毒、细菌的稀释就越好,新风量取6次/h,排风量比新风量大150m3/h,污染区的排风通过竖井高空排放,排风机放在屋面,使整个排风管处于负压段。发热门诊和肠道门诊的污染区排风通过不同的竖井排放,不可合用。
 
图1 门诊区系统分区平面图
4.3 病房区通风系统设计
二层为肠道病房,三层和四层为呼吸道病房,病房层建筑布局相同,收治的患者不同则采取不同的设计方案。病房层中,医护人员休息、办公等区域为清洁区,为保持正压,只设送风系统,不设排风系统;医护走廊、护士站等区域为半污染区,保持新风量与排风量相等;病员走廊与病房为污染区,保持负压,使送风量小于排风量,肠道病房污染区新风量为3次/h,呼吸病房污染区新风量为6次/h。污染区排风均通过竖井高空处理排放,为避免交叉感染,每一层病房的排风竖井均要做到“专井专用”。病房区系统分区如图2所示。
 
图2 病房区系统分区平面图
4.4 卫生间通风系统设计
卫生间排风为了防止异味流窜,也为了防止不同科室病毒交叉感染,危害医护人员的安全,采用竖井进行高空排放。感染楼不同科室都是分区分层分布的,呼吸道病区相关科室或病房的排风可能会通过卫生间竖井流入,故卫生间竖井也不可合用,需根据科室分别设定。一层肠道门诊的卫生间与发热门诊的卫生间需通过不同竖井排放;呼吸道病房卫生间排风与病房排风合并系统,不采用卫生间竖向排风系统。
4.5 室内气流组织
普通空调进行合理的气流组织,是为了防止气流死角,使气流能够均匀的散布房间[2]。感染性综合楼除了上述要求外,还要注意气流的流向,防止交叉感染。送排风口的布置要注意控制气流的方向性,洁净空气首先流过房间中医护人员可能的工作区域,然后流过传染源进入排风口,从而防止送排风短路以及减少室内空气的过度参混,提高通风效率。污染区室内气流组织应有利于污染物的控制与尽快排出。对于呼吸道传染病的相关诊室、病房等污染区,病房内排风口设置在病人头部下方,卫生间排风口设置于上部,如图3所示。病房内排风口其底边距地高度为200mm,风速不宜大于1.5m/s。治疗室、处置室等房间,排风口设置于房间下部,送风口设置于医护人员工作区域房间上部。门诊区域内的医技房间和诊室内排风口设置于房间下部,送风口设置于房间上部。
 
图3 呼吸道病房通风空调系统平面图
4.6 空调设备及相关附件
1)密封阀设置
同一个通风系统,也要防止不同房间的空气交叉感染。呼吸道传染病诊室及病房的送排风支管上设置电动密闭阀,可防止通风系统停止运行时各房间空气交叉污染,并且能够单独关断进行个别房间消毒。
2)过滤器设置
空调新排风系统的各级空气过滤器设置压差检测及报警装置。
5 设计中需要注意的问题
5.1 卫生通过的设计
卫生通过是医护人员从清洁区进出污染区和半污染区之间,进行更衣、沐浴、换鞋、洗手等卫生处置的通过式空间[3],在感控要求上起着重要作用,是避免医护人员被感染的屏障。所以卫生通过有着严格的压力梯度流线,而压差要靠新风量与排风量的差值来控制。卫生通过的构成如下图所示,其中将更衣和穿防护服视为清洁区,通过只送新风不设排风的方式来保持正压,以保护医生的安全。脱防护服则为污染区,对其设置机械排风系统,有利于将防护服上污染区和半污染区的病毒及时排走,将病毒隔离在清洁区以外。
 
图4 卫生通过平面图
5.2 注意传染性综合楼各处门口不设置空气幕
为防止冷风侵入,一般空调设计时会在门口处设置热风幕,但是对于传染楼来说,风幕吹出的高速气流会加快空气中细菌、病毒的扩散,且会影响室内的气流组织,因此不宜设置空气幕。
5.3 空调冷凝水集中收集处理
呼吸道传染病区,空气流经室内空调末端装置的盘管时,会使携带传染性病菌的微粒进入冷凝水,病菌在合适的条件下又会随水蒸发散发到空气中[4]。因此,空调系统的冷凝水不可随意排放,按呼吸道传染病清洁区、半污染区和污染区以及非呼吸道传染病清洁区、半污染区和污染区分别集中收集,设置专用的冷凝水立管,排至医院的污废水系统,集中消毒杀菌处理;污染区冷凝水不同科室、不同楼层分别集中收集,同污水集中处理后排放。冷凝水管道布置避免清洁区与污染区、半污染区相互联通。
5.4 通风系统启停控制
1)各区域排风机与送风机应联锁启停:清洁区先启动送风机,再启动排风机;关机时先关闭排风机,再关闭送风机。半污染区和污染区开机时先启动排风机,再启动送风机;关机时先关闭送风机,再关闭排风机。
2)各区之间风机启动先后顺序为清洁区、半污染区、污染区。
6 总结
通过对某传染性综合楼的通风空调设计,得出了以下几点结论:
1)严格的系统分区和正确的通风系统形式是传染病医院防止空气交叉污染的有效措施。
2)在房间内形成合理的气流组织,使得医护人员不会处于传染源和排风口之间,减少被感染的风险。
参考文献:
[1]中华人民共和国卫生和计划生育委员会.GB50849-2014 传染病医院建筑设计规范[S]. 北京:中国计划出版社,2014
[2]刘蕾,杜坤.山海某医院应及发热门诊及负压隔离病房空调通风系统设计[J].暖通空调,2020,374(8):79+87-91
[3]中华人民共和国卫生和计划生育委员会.GB51039-2014 综合医院建筑设计规范[S]. 北京:中国计划出版社,2014
[4]寿炜炜,宋静,朱学锦. 上海市公共卫生中心呼吸道门诊及病区通风空调设计[J]. 暖通空调,2005,035(011):91-95


作者信息
姓名:刘若阳
单位:山东省建筑设计研究院有限公司
邮箱:liuruoyang0701@163.com
电话:18800412071

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