山东省建筑设计研究院有限公司 任照峰 刘伟锋 于晓明 2019年底，一场突如其来的疫情肆虐全国，各地都投入到了疫情抗击第一线。 疫情期间，正值春节。在这场与疫情的战役中，医院建设者却始终不曾却步。为了保质保量，完成各地区医院新、改建项目，中国医院建设企业纷纷主动请缨，火速召集人员投入“战斗”，争分夺秒与疫情赛跑，在疫情爆发期间，为这场特殊的战斗“攻城略地”，成为前线医护人员坚实的后盾，也为广大人民群众筑起了“生命安全之墙”。
山东省建筑设计研究院有限公司 任照峰 刘伟锋 于晓明
2019年底，一场突如其来的疫情肆虐全国，各地都投入到了疫情抗击第一线。
疫情期间，正值春节。在这场与疫情的战役中，医院建设者却始终不曾却步。为了保质保量，完成各地区医院新、改建项目，中国医院建设企业纷纷主动请缨，火速召集人员投入“战斗”，争分夺秒与疫情赛跑，在疫情爆发期间，为这场特殊的战斗“攻城略地”，成为前线医护人员坚实的后盾，也为广大人民群众筑起了“生命安全之墙”。
我院设计的很多医院项目也因为疫情的原因加快了进度，工期提前或者进行改造，我们提前结束假期，投入到了设计服务工作中，为抗击疫情贡献自己的力量。济南市传染病医院新院区是我院最近设计完成的可用于新冠肺炎等传染病救治的医院项目之一，先就其暖通空调设计简介如下。
一、项目暖通空调设计介绍
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工程概况
山东省济南市传染病医院新院区一期工程拟建床位共800张，其中传染病专科病床300张，综合床位500张。建筑面积8.7万平米，主楼地上17层，地下1层。总投资约7.9亿元。该项目于2017年设计完成，预计2020年4月底竣工使用。
该项目在方案设计阶段就提出了前瞻性的“平战（疫）结合”营运策划，平时通过营运为患者提供综合学科的一站式服务，聚集人气、创造效益、锻炼队伍，同时为辐射辖区范围内的老百姓解决就医难题。疫情发生时快速转换为定点收治医院，除传染病学科以外还可以提供呼吸科、儿科、重症医学科等多个学科的相互合作支撑，建立跨越各个专科的综合诊疗平台。
图1 济南市传染病医院新院区鸟瞰图
该项目总体规划按平战（疫情）结合理念设计，平时按污染区、清洁区、辅助区三大区设计。疫情发生时，全院迅速转为传染病定点收治医院，各区功能迅速转换为隔离区，限制区，生活区。污染区（隔离区）包括专科楼、呼吸楼、污水处理、医疗废物暂存间；清洁区（限制区）包括门诊、急诊、医技楼、综合病房楼、病人家属食堂公寓；辅助区（清洁区）包括行政办公用房、职工食堂及学生公寓、后勤保障用房。每个区域都有独立的出入口。
规划分区设计要考虑到风向的影响。济南常年主导风向为西南，所以污染区（隔离区）位于基地东北角，呼吸楼位于最北端，位于下风向。污水处理站设置在基地下风向的西北角的地下室，尽可能减少对病区的影响。
场地规划分区示意图如图2所示。
图2 济南市传染病医院场区规划示意图
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设计依据及设计参数
除了常规暖通设计依据的国家及地方规范标准之外，主要设计依据有：《传染病医院建设标准》建标173-2016，（2016年9月1日施行）《传染病医院建筑设计规范》GB 50849-2014（2015年5月1日施行）、《综合医院建筑设计规范》GB 50139-2014（2015年8月1日施行）、《医院洁净手术部建筑技术规范》GB 50333-2013（2014年6月1日施行）。设计该项目时，《医院负压隔离病房环境控制要求》GB/T 35428-2017（2018年7月1日实施）尚未实施。
设计参数除了常规温湿度室内设计参数外，对传染病医院来说，主要是考虑各区之间的相对压差关系。《传染病医院建筑设计规范》规定：对于呼吸道传染病区，要求“建筑气流组织应形成从清洁区至半污染区至污染区有序的压力梯度”；对于负压隔离病房，要求与其相邻、相通的缓冲间、走廊应保持不小于5Pa的负压差。呼吸道传染病区新风量换气次数要求6次/h，负压隔离病房要求的是最小换气次数为12次/h。呼吸道传染病区清洁区房间要求新风量大于排风量150m 3 /h，污染区房间要求排风量大于新风量150m 3 /h。
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空调系统冷热源
该项目采用市政集中供热作为空调主热源。项目在2017年设计时，市政集中供热管道尚未到达项目所在地，且场地条件不适合建设锅炉房，故原设计热源方案采用的是40多台燃气模块热水机组（单台供热量小于100kW），同时为市政集中供热预留接管条件。疫情期间，在省市领导的过问下，市政部门加大了保障力度，保证在项目竣工时，市政管道敷设到位。在这种新情况下，设计做了调整，主热源由燃气模块热水机组改为市政集中供热，原设计的燃气模块热水机组数量减少，作为过渡季辅助热源，同时作为冬季备用热源。
该项目冷源采用的是3台变频水冷离心冷水机组，单台制冷量2458kW。空调水系统采用冷水机组变流量的一级泵变流量系统。
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门诊大厅空调设计
该项目门诊大厅与中庭连通，中庭4层通高。为了保证空调效果，降低能耗，节省运行费用，系统按分层空调设计，系统形式采用了全空气系统，中庭部分在一层吊顶内采用了侧送喷孔。系统新风量可在0～100%调节，非疫情期间，冬季及夏季，系统按最小新风量运行，过渡季可根据需要按全新风运行。发生疫情时，转换至全新风运行状态，保证室内通风效果。
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医院标准病房层设计
根据该项目平战（疫）结合设计要求，标准病房层按照传染病房设计，分为三区：清洁区，半污染区及污染区。分区如图4所示：
Bonus Time
图3 病房标准层清洁区、半污染区及污染区划分
病房层采用新风加风机盘管空调形式。根据规范及使用要求，为了建立各区之间的压差及防止污染物传播，清洁区、污染区各设一套独立新风系统。清洁区排风通过竖井至屋面集中排放，污染区排风独立设置，水平排至室外。
污染区（病房区）新风机组额定风量按平时病房新风量（非呼吸道传染病病区规范规定为3次/h，设计按4次/h）考虑。当发生疫情时，转换为呼吸道传染病病区后，新风量为6次/h，仅需更换该区新风机组，风量增大50%，压头增加125%，即可满足该病区转换为呼吸传染病区后所需新风量。
污染区（病房区）排风机组额定风量按平时病房排风量考虑，风道系统按呼吸传染病区所需排风量进行设计。发生疫情时更换该区排风机组，风量增大50%，压头增加125%，即可满足该病区转换为呼吸传染病区后所需排风量。
平时，病区按普通病区运行，各区房间新风量与排风量接近，各区压差无特殊要求。疫情发生时，病区转换为传染病病区，清洁区排风系统停止运行，维持该区正压；污染区更换新风机组增大新风量，更换排风机组增大排风量，满足呼吸传染病区新风量及排风量标准，保证各房间排风量大于新风量150m 3 /h，维持该区域相对负压。通过平战转换，可以维持各区相对压差值，保证气流从清洁区流向污染区，防止清洁区被污染区空气侵入。疫情发生时各区的压差控制参考负压隔离病房的控制要求，如图4所示。
图4 发生疫情时病房标准层清洁区、半污染区及污染区压差控制示意图
各层污染区排风经过滤处理后独立排出室外，不与其它层共用竖井，避免病毒、细菌等微生物在不同楼层之间传播。传统病房通过卫生间内竖井排风的系统不能用于传染病医院设计中。但转换后的病区并非负压隔离病房，所以排风系统不需要设置过滤器。
标准病房层空调通风系统如图5所示：
图5 病房标准层空调系统平面
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门诊医技区域
门诊医技区域空调形式采用风机盘管+新风系统，并设置独立排风系统。
同标准病区一样，各门诊医技区域也根据传染病医院设计规范要求，划分为清洁区、半污染区（潜在污染区）。清洁区、半污染区各设一套独立新风系统。清洁区排风通过竖井至屋面集中排放，半污染区排风独立设置，水平排至室外。
半污染区新风机组额定风量按平时新风量考虑（非呼吸道传染病门诊新风量规范规定为3次/h，设计按4次/h）。当发生疫情时，转换为呼吸道传染病诊区后，新风量为6次/h，仅需更换该区新风机组，风量增大50%，压头增加125%，即可满足该病区转换为呼吸传染病区后所需新风量。
半污染区排风机组额定风量按平时该区排风量考虑，风道系统按呼吸传染病门诊医技区域所需排风量进行设计。发生疫情时更换该区排风机组，风量增大50，压头增加125%，即可满足该区转换后所需排风量要求。
平时及发生疫情时的运行及转换与病房类似，不在此赘述。
发生疫情时，门诊医技区域各区压差控制要求如下：清洁区（医办、护办、值班、示教、休息等）5Pa，清洁走廊（医生走廊）0Pa，半污染区（与诊室连通的医生走廊、诊室、患者走廊等）-5Pa。
门诊医技区域典型空调平面图如图6、7所示。
图6 医技影像中心空调系统平面
图7 外科门诊空调系统平面
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呼吸专科楼
呼吸专科楼按呼吸道传染病房设计，平时专门收治呼吸道传染病病人，如肺结核等。本次疫情发生后，建设单位要求根据需要设置数间负压隔离病房。
呼吸专科楼呼吸道传染病房采用的空调形式为风机盘管+新风系统。负压隔离病房采用全直流净化空调系统。
普通呼吸道传染病房除了与标准病区一样划分为清洁区、半污染区及隔离区，按各层各区分别独立设置空调新风系统及排风系统外，还按照规范要求采取了如下措施。
（1）病房排风口设在房间下部病床床头位置，诊室排风口设在就诊病人一侧下部。病房送风口设在房间顶部靠近病房走道吊顶位置，诊室送风口设在接诊医生一侧房间吊顶位置。卫生间顶部设置排风口。
（2）门诊医技及病房区域医疗功能用房，如诊室、检查用房、病房等新风量均按6次/h考虑。清洁区每个房间新风量大于排风量150m 3 /h；污染区每个房间排风量大于新风量150m 3 /h。为了保证房间送风排风量恒定，在送排风口设置了定风量阀。
同时为了满足定期消毒需求，在送排风支管上均设置了电动密闭阀，可在消毒时单独关闭。
呼吸楼各区压差控制如图8所示。
图8 呼吸楼各区域压差控制示意图
呼吸楼空调系统平面图如图9所示。
图9 呼吸楼空调系统平面及病房局部大样图
拟在顶层病房区改造增加的负压隔离病房，采用净化空调系统，净化机房设在屋面。每间病房设置一套净化机组，采用全直流净化空调系统，新风采用粗效、中效、亚高效三级过滤，房间排风口安装高效过滤器。负压隔离病房换气次数按12次/h设计，各区压差控制要求见图4。
每间负压隔离病房送排风管上设电动密闭阀与相应净化机组联动。
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冷凝水
冷凝水系统根据规范要求，通过管道收集，统一处理达标后，集中排放。
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监测控制
（1）平战（疫）转换时，可分区进行转换，需更换相应分区的新风机组、排风机组，同时调节末端送排风量。
（2）呼吸楼各病房送排风支管均设电动密闭阀，与新、排风机组联动。需要时（如房间消毒等）可单独关闭。
（3）发生疫情时，门诊大厅全空气系统转换为全新风运行。
（4）负压隔离病房送排风系统的过滤器设置压差检测、报警装置。
总结及优化
（1）该项目设计较早，对室内气流组织设计还存在瑕疵，在施工过程中进行了变更。
（2）缓冲、卫生通过区域气流组织有待改进。
（3）在今后进行传染病医院设计时，需要参照《医院负压隔离病房环境控制要求》GB/T 35428-2017，控制各区压力。
（4）应区分传染病房和负压隔离病房，两种病房设计要求不一样，初投资及效果也不一样。
（5）可以优化平战转换措施。
二、抗疫期间工作
疫情发生后，从大年初三开始，工地陆续有问题开始提出。分院院长要求大家及时无偿服务，为这次抗疫斗争做贡献。大家加班加点为项目及时解决问题，出具变更图纸。各专业设计师多次到工地现场服务，指导施工。
期间，原济南市委书记王忠林到工地视察指导工作。
齐鲁电视台对我院在抗疫期间所做贡献进行了专访。
▲ 设计师及时工地服务 ▲
▲ 原济南市委书记王忠林工地视察指导工作 ▲
▲ 齐鲁电视台对我院进行了专访 ▲
疫情无情人有情，我院作为医疗设计行业的排头兵，将已于既往地站在抗疫第一线，为国家战胜疫情做出我们的贡献。
