应急医院负压病房通风系统探讨

应急医院负压病房通风系统探讨摘要：本文以某人民医院应急院区通风系统为例，针对新冠疫情下呼吸道传染病应急医院的建设，在通风系统设计、风阀的选择应用和系统调试等方面进行了阐述，为今后其他类似工程建设提供参考与借鉴。关键词：应急医院负压病房风阀应用调试概述：2020年初，在新型冠状病毒肺炎疫情全国蔓延的背景下，为保护广大群众生命安全和身体健康，按照“宁可备而不用、不可用而无备”和统筹规划、统一标准、统一管理、平战结合的原则，在20天内建设了某人民医院应急医院。应急医院整体按传染病医院标准进行设计，主要用于收治已确诊的新冠病毒患者。总建筑面积约5.9万平方米，总床位数为1000床（含800床负压床位、16床ICU床位及184张普通床位）。负压病房是呼吸道传染病医院中的重点区域，其通风系统的建设至关重要，良好的通风系统具有隔离病毒、保护医务人员及非患者安全的作用；图1应急医院负压病房规划示意图、平面布局分析:由于传染病病房的特殊性，应急医院的整体建筑布局很像“鱼骨”，中间由医护通道贯穿，病房向两侧对称横向展开。由于传染病医院需要医务人员、病人能够相对隔离，要求传染病医院的平面布局遵守“三区两通道两更衣”的原则。“三区”是指清洁区、半污染区和污染区，三种不同污染程度的区域需要明确分割；“两通道”是指独立的医务人员通道和患者通道；两更衣是指污染区与半污染区、半污染区与清洁区之间的通道。本次项目设计在“鱼刺”护理单元病房区间设置连廊，打破常规“鱼骨”型布局，方便病人交接和转运管理。病患可以通过接诊大厅直接转送至各护理单元病房，也可以从各护理单元病房直接通达医技区进行检查、手术或者在普通病房与ICU之间的转运等。图2“三区两通道两更衣”示意图二、负压病房区通风系统2.1通风系统划分负压病房按照医院医疗流程划分为清洁区、半污染区、污染区。为确保气流有序流动，减少交叉感染风险，防止异味和污染空气的无序流串，负压病房设置有组织的通风系统。病房及其卫生间采用一套送排风系统，医护走廊及其缓冲间共用一套送排风系统，医护区设置独立通风系统。各分区的通风系统独立设置，每个区域的风管、风机不互通，系统独立运行。通过划分合理的通风系统，做到真正意义上的布局与空间的物理隔离。

图3病房区域通风系统示意图图4图3病房区域通风系统示意图2.2气流组织划分从病房到缓冲区，再到医护走廊，气压是逐级递增的，形成合理的压力梯度，保证气流流向为：洁净区一缓冲区一污染区。医护人员工作的区域空气压力值要比周边压力高，保证房间的空气不会受到周围污染空气的侵袭，为医护人员创造安全可靠的工作环境。负压病房采用上送下侧排的方式，送风口设置在房间上部，确保医生站立工作时，头部处于洁净气流区；排风口设在病床头下部排风，病人长时间卧床呼吸，床头污染物浓度高，同时地板污染，可就近排出污染空气，避免污染气体在室内停留，空调送风口远离室内排风口，可避免空调送风破坏室内气流，阻挡污染气体迅速排出，也可避免应空调气流短路引起房间过热。根据广东地区季候风选择合适的新风口及排风口方向。

图5负压病房风口示意图2.3压力梯度控制污染区空气压力W-15Pa、半污染区空气压力W-5Pa、清洁区空气压力N5Pa,送排风量采用定送定排原则，保证各功能区的之间压力关系正常，防止交叉污染。从病房到缓冲区，再到医护走廊，气压是逐级递增的，保证不同区域的空气压力梯度。病房区空气压力值最低，低于周边环境空气压力，确保病房的空气不会向外流动。医护人员工作的区域空气压力值高于周边压力，确保房间的空气不会受到周围污染空气的侵袭，创造安全可靠的工作环境。图6负压病房气压梯度示意图2.4、室内环境参数设计:负压病房均采用全新风直流空调系统最小换气次数不小于12次/h。夏季冬季送排风量风量房间名称排风口力要办公、值班、休息等医护区温温(湿湿度度次次度(%)度(%)(°C)(C)/h)/h)(要求(Pa)60404±2±100±2±10效过滤更衣、走道、缓冲间等半污染区24±260±1020±240±1061高0效过滤5负压病房等污染区24±260±1020±240±1061高2效过滤-15三、风阀的选择与应用由于疫情迅速蔓延，本项目要求在20天内完工。时间紧、任务重、进度紧张，项目处于边设计、边施工状态。且项目施工处于春节长假期间，多数空调、阀门生产厂家放假，设备和材料品牌、型号的不确定因素增加，给设计及施工带来极大的困难。因此，很多技术方案需要在现场进行落实及对现有货源情况，再反馈到设计进行反复调整。由于医院建设时间太短，部分设备材料的供应满足不了建设工期要求，如何因地制宜的利用现有库存设备及材料来实现通风空调系统方案是设计师应重点考虑的问题。在建设过程中，本项目最难采买到的是高效过滤风口及电动控制阀门。3.1、排风高效过滤器风口的选择应用为了有效保护病房外环境，免受病房内空气传播传染性病菌的污染；同时保护病房内环境，保护患者、医护免受病毒感染。在病房排风口内部设置高效过滤器，有效降低病毒的传播的风险。由于排风口安装在床头侧墙下部，有可能会被床上用品的绒毛、病人掉落头发堵塞。这些绒毛、头发由于静电及排风吸力作用贴附在排风口上，使得排风不足而导致整个房失压。因此，在高效过滤器选型时要考虑过滤器的快速安装和拆卸，以便维护人员的日常更换。另外，过滤器盖板的选择也很重要：孔板孔洞不能设置太密集，增加排风系统末端阻力；孔洞直径也不能太大，高效排风口沿墙

体下端安装，病房病人容易直接触摸，幼童年龄段孩子手指小，存在指缝被卡孔洞的风险。本项目虽然是应急工程，但并未因为时间紧就降低品质要求，在设备材料可选择的情况下，对每个环节及细节都考虑周全。在经过三轮赶工送样，通过对比三个高效过滤风口，最终确定的风口选型既满足排风系统风压，又能保证安全与美观。在工期允许的条件下，从安全角度出发，排风过滤器建议带有原位消毒及检漏功能。图7第一次送样面板：大孔洞面板实景

图8高效过滤器风口（最终确定版）实景3.2电动密闭阀的控制与应用为了避免通风系统故障时，病房之间通过风管的连通产生的交叉污染现象，也为了方便病房单独蒸熏消毒，每间负压病房送、排风支管上均设了电动密闭阀。由于建筑周期紧张和临时医院特殊性，采用常规电动密闭阀与通风系统联控方式会造成系统控制复杂。设备材料的可选择性也会收到限制，难以满足现场需求，故本院无法安装BA集中联动控制系统。病房区域各通风支管上设置的电动密闭阀未做集中联动控制系统。由于建筑周期紧张和临时采用就地控制方式，在病人走廊对单个病房设置一个总开关（含病房送排风、卫生间排风），总开关安装位置距地1.8m以上设置，便于医护人员平时对每个病房的消杀。图9病房室外送、排风管及阀门布置实景图10病房室外电动密闭阀就地控制开关设置实景四、负压病房调试负压病房主要用于收治新冠病毒肺炎患者，为确保负压病房系统能够达到使用要求，每个病房都必须保证与相邻相通的、不同污染等级的房间压差不小于-5Pa。设计系统中将污染区一侧的病房及其卫生间合用一套送、排风系统，中间半污染区医护走廊单独设置一套送排风系统，以达到系统小型化，方便后期运行调试，建议每套单元风机一用一备，保证室内合理安全的压力梯度。由于本项目通风系统没有设置集中控制系统和压差显示计，对负压的调试只能依靠手动进行。调试的时候需要考虑设备精度、安装精度和外界因素的影响，集装箱气密性不好，存在少量室外空气渗入病房内的隐患。本项目中，送、排风量遵循定送定排的原则，控制房内的负压。调试时，以病房为单元，病房内末端风口的排风量大于送风量才能形成房内负压。污染区负压病房新风换气次数要求不小于6次/h，根据面积计算得出，每间病房送风量必须150m3/h以上，根据排风量要求调节好排风量，每个病房末端风管均设有电动密闭阀和定风量阀，通过定风量阀设定风量，以病房排风量400m3/h、卫生间排风量100m3/h不动为基准，逐步调大新风量的原则。以一个标准护理单元的通风系统，从远至近，逐个调整病房送风量。为解决没有设置压差计的问题，调试人员将压差仪硅胶软管通过病房传递窗伸入病房内检测，以保证病房的密封性，减少漏风量，确保负压测试的准确性。调试流程如下：1、使用仪器：压差计/压差仪2、调试前检查准备工作：•系统管道、附件、设备安装验收合格。•系统风平衡调试合格。•系统单机调试验收合格。•定风量阀风量刻度先调节好，按病房排风400m3/h、新风M280m3/h，卫生间排100m‘/h。系统供电正常。3、调试步骤与方法将房间门窗完全关闭。将送排风机工频启动，运行10分钟。用压差仪测量病房内压力值，保证病房内负压值N-15Pa。检测方法：将压差仪硅胶软管通过病房传递窗内伸管进入病房内检测，以每个病房内排风风量400m3/h不动为原则，调整控制新风量M280m，/h，直至满足病房内负压要求。若病房无法保证负压状态，则要检查病房箱体漏风情况或者检测风系统管道漏风情况。4、验收标准联合院方、建设方、管理单位、总包单位等相关单位进行房间检测，对每个房间负压进行100%抽查。负压调试结果要对应调试检测过程记录数据进行对比，完成负压值调试记录。图11负压病房测试五、通风系统重难点分析1、负压病房通风控制系统设计施工进度紧张，项目处于边设计、边施工状态，很多技术方案需要在现场落实，及时了解现有货源情况，反馈到设计调整方案。负压病房设置电动密闭阀是为了避免因病房之间的风系统连通而产生的交叉污染现场，也为了方便医护人员对每个病房的日常蒸熏消毒。若要给上千个阀门配电源和信号线，做集中控制系统，短时间内是无法完成的。按常规设计，每个病房的电动密闭阀需与通风系统进行联动控制，本项目因整流器电流转换装置货源不足，导致联动控制系统无法实现。项目现场临时调整控制方案，最终将联动控制方式调整为就地控制，在病人走廊对单个病房设置一个手动启闭阀门。2、电动密闭阀采购难题应急医院总床数1000床，每个病房2张病房，共500个病房。每个病房的送排风支管上均设有一个电动密闭阀，共需设1000个电动密闭阀门。因项目施工阶段恰逢春节假期，多数通风、阀门生产厂家放假，部分设备、部件及材料采购无法及时供货，且供货周期较长，难以满足现场需求，给设计和施工带来很大的困难。最后采用分批分区进行供货方式，根据各区施工单位施工进度分批供货进场安装，以满足现场施工工期要求。3、病房负压调试的阻力应急医院由于建筑的特殊性，采用集装箱拼接而成。为确保围护结构的气密性，应注意风管、线管、水管、制冷剂管等管道穿越箱体顶部及侧墙等围护结构时的密封处理，病房拼接处的缝隙也应密封处理。因本项目在送排风支管上均设置高精度定风量阀，通过定风量阀设定房间送、排风量，维持病房内负压。定风量阀可以较好地补偿风管路系统中的阻力变化引起的系统风量变化，不需要进行常规的风平衡工作。但因现