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方舱医院建设中的暖通设计分析

2023-02-24杨兴华

重庆建筑 2023年1期
关键词:污染区暖通设计方舱

杨兴华

(重庆渝高工程设计有限公司,重庆 401122)

0 引言

2022 年初,随着国内新冠肺炎疫情又一次升温和第31 届世界大学生夏季运动会即将在成都举办,四川省内各个市区均按照省委、省政府的部署,根据各地人口规模和区域定位,设置了具有相应床位的方舱医院,以提高防控能力、保障人民的生命安全。在此背景下,笔者参与了四川省某市县2 级的3 个方舱医院的暖通设计。

目前,国内关于方舱医院暖通设计的案例分析主要集中于某一特定建筑类型[1-4],对设计后系统的运行效果研究较少。因此,笔者通过所参与的几个方舱医院暖通设计,总结了不同类型方舱医院暖通设计的特点及注意事项,供相关设计研究参考。

1 工程概况

本次设计的几个方舱医院均位于川东北某市县,其中位于区县的2个方舱医院(编号:A、B)分别为既有宾馆建筑改造而成和活动板房搭建,位于市内的方舱医院(编号:C)由于设计处于疫情状况不断波动的2022 年4 月前后,考虑建设周期及经济性,设计经历了市体育场内活动板房到近郊空置粮库,最后到装修好尚未使用的某康养医院三个版本。各方舱医院的建筑情况如表1 所示。

表1 各方舱医院的建筑概况

2 建筑选址及功能分区

成功的项目选址和建筑功能分区是一个方舱医院成功运行的先决条件。无一例外,以上项目在选址上都遵循远离人员密集区、靠近城市常年主导下风向且交通便利、便于人员转移及物资输送等原则。同时,建筑周边均有充足的水电讯、消防等配套设施,为建设提供了良好的环境,有利于加快建设进度。

在功能分区上,各项目建筑布局均严格执行三区两通道(清洁区、潜在污染区、污染区、医护通道、患者通道)的设置要求,方舱医院工作人员进出通道分开设置,患者接收和转运通道、患者出院通道、物资供给通道、污染物运输通道独立设置,避免交叉。对于有交叉点的分区、通道,均设置了相应的消洗点[5]。

3 通风系统设计

通风系统设计的目的是在保证各功能区良好空气品质的条件下,实现合理的压力梯度,避免气流死角、无序流动或者各功能区的交叉感染。就方舱医院暖通设计而言,通风系统的成败举足轻重,以下从设计原则及注意事项两个方面进行分析。

3.1 通风系统设计原则

针对方舱医院的通风设计,国家及各省市都制定了类似的标准,本次设计主要参照了《四川省方舱式集中收治临时医院技术导则》《四川省新冠肺炎方舱医院建造与运行指导意见》《综合医院“平疫结合”可转换病区建筑技术导则(试行)》及雷神山医院、火神山医院等国内成功项目的经验。

清洁区、潜在污染区、污染区分别设置了机械通风系统,换气次数均不小于6 次/h,如方舱A。对于层高超过6m 的高大空间如方舱C(第二版),按每人不小于150m³/h 设置通风系统。其中,各区域压力梯度逐渐降低,保证气流的有序流动,如表2 所示。

表2 各功能区压力梯度值

为保证各区域设定的压力梯度及有效通风带走污染源,保证空气龄,通风系统送排风口均合理规划了气流组织,污染区和潜在污染区按照上送下排的原则设计。对于大空间区域,考虑下排风口设置的难度(方舱C 第二版,粮库外墙厚1m)、方舱内人员的实际活动情况及夏季的气流特性,借鉴中元国际黄中先生提出的对应特定情况,采用上排风的设计思路,最大限度因地制宜,室外排风竖管沿外墙接至原有的天窗直接形成室内排风点,现场原始图及排风系统剖面图如图1、图2 所示。

图1 粮库室内外环境图

图2 排风系统剖面图

方舱医院工作人员进出通道中,对应医护人员从清洁区进入污染区和从污染区返回清洁区两个流线,在清洁区的一次更衣室按不小于30 次/h 设置机械送风系统,在污染区的缓冲间和脱隔离服间设置不小于30 次/h 或服务区面积6 次/h 的机械排风[6],其他各区域按对应流线走向在隔墙设置DN300 的通风短管,保证气流从清洁区流向污染区,流程如表3 所示。

表3 工作人员进出通道两个气流走向

以方舱医院C(第三版)为例,1 层大厅工作人员进出通道通风系统布置如图3 所示。

图3 工作人员进出通道通风布置图

清洁区送风系统采用粗、中两级过滤;潜在污染区、污染区考虑到采购及安装的时效性,未在各个房间排风口处设置高效过滤器,仅在排风系统的室外排出口处设置初、中、高三级过滤,后期运行时,过滤器根据两端的压差检测值定时更换。室外的送排风点与周边建筑物应保持相应的距离,避免二次污染。

3.2 通风设计的注意事项

(1)对于方舱A、B、C(第三版)类型的以单个病房为主的方舱医院,目前主要有两种通风模式:①室外主排风(送风)机+单个病房独立的排风(送风)模块;②室外主排风(送风)机+送排风管道+房间末端定风量阀。但是由于对象建筑均为既有建筑或者活动板房,由门窗缝隙、外墙设备管线穿孔封堵不严、施工工艺造成的漏风,以及人随机的开门窗,将导致负压区的压力值很难保证,增加后期室内设定压力值调试的难度,严重影响方舱医院的使用,特别是当末端风口为定风量阀且通风系统较大时。因此,建议采用通风模式①,同时,适当预留排风机的风量以弥补由漏风而抵消的室内负压值。

(2)方舱医院的建设周期一般都在半个月左右,因此设计应全面考虑通风设备在产、运、装、调4 个阶段的时效性。在周边市场无充足备货时,区别于传染病院里存在多种病源人群的复杂情况,方舱仅收治单一的轻症病患,各个病房的末端可以不设置高效过滤器(仅设置距地0.3m 的下排风口),对于小风量的通风管道可采用成品的PVC 管材,避免现场再次制作风管;同时,对于末端送排风模块的紧缺,可采用小型管道式离心风机+风量调节阀+密闭阀来替代。

(3)各送排风系统应避免系统过大,所选设备应严格校核噪音值,避免室内噪音过大,影响病人情绪和身体康复。笔者参与调研的部分项目均存在室内噪音环境超标的现象,因此,建议通风备选型应严格参照《建筑环境通用规范》(GB 55016—2021)中相关要求,保证室内噪音在40dB 以下,不满足要求时,采取有效的消声措施。

4 空调、采暖及消防设计

本次设计的空调系统均采用分体空调或独立设置的风机盘管,对于原有全空气式空调系统,按照各区域的功能进行改造封堵,避免不同的压差控制区域共用一套系统。高大空间且无空调设施的方舱C(第二版),采用分体柜式空调(冬季油汀)+新风机的模式,通过增大室内空调和油汀的容量来弥补未经冷热处理的新风负荷,并合理设置新风的引流屏挡,避免室外新风直接吹至人体产生不适感。

消防系统依据《发热病患集中收治临时医院防火技术要求》《四川省方舱式集中收治临时医院技术导则》的要求,保留了原有防排烟设施,并按照新的建筑平面布局对消防设施末端进行改造,在满足现行规范消防要求的同时,还应注意排查消防管道之间的串联点并对其进行封堵[7]。

5 结语

方舱医院作为一项民生工程,存在设计、备货、建设、调试周期短,应急性强,主要收治同类型轻症患者等特点。在良好的建筑选址、功能分区的基础上,通风系统能否起到良好的压差控制作用、实现气流的有效循环至关重要。同时,应对原有的空调系统及防排烟系统按照功能布局进行调整,保证合理的室内温湿度及消防安全。

设计时,在遵循通用原则的基础上,应因地制宜,根据现有的建筑、设备情况,人的行为模式及当下疫情的传播机制,恰当地改造设施设备,避免千篇一律造成建设成本和时间的浪费。同时,设计人员应具备良好的人文关怀,在创造良好人工环境的基础上,为病患提供一个安静的室内空间,利于病患休养康复。

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