某医院感染楼空调与通风系统设计

耿永伟 许新艳 郝亮 马增 董新伟

1 中国建筑科学研究院有限公司建研科技有限公司

2 华设设计集团北京民航设计研究院有限公司

感染楼主要面对的是具有传染性的病人，从传播途径分类分为呼吸道传染病与非呼吸道传染病两种。呼吸道传染病主要是通过空气感染的传染病，病毒、病菌通过病人呼吸或打喷嚏进入空气中，并依附在空气中的灰尘且长时间悬浮于空气中，很容易进入到人体呼吸道系统，当人体免疫无法抵御或病毒、病菌浓度达到一定程度，就会使人感染得病，因此对这类科室需要控制气流组织使清洁的空气从清洁区流向污染区，通过置换通风降低室内病毒、病菌的浓度，降低感染率。非呼吸道传染病主要是通过接触感染的传染病，病毒、病菌主要通过手接触到口、鼻、眼等易感染部位，导致人体感染，因此在非呼吸道传染病区主要需要靠洗手消毒和物理隔离控制病毒传播途径，通风对此类传染病起非主导作用，但不良通风会恶化传染病的控制[2]。综合上述空调通风系统除了满足人员的舒适性需求外还对预防传播感染其到重要的作用。

1 工程概况

本项目建筑层数：地下一层，地上五层。其中地下一层主要功能为机电各专业设备机房、检查用房。首层为发热门诊、肝肠门诊。二层为呼吸道病房，三层、四层为肝肠病房，五层为预留实验室。当发生公共卫生事件时一至四层全转换为呼吸道传染病房和诊室。

2 冷热源系统设计

本项目医院内有自己的冷热源，综合考虑冷冻站及锅炉房位置以及后期运营维护，本楼采用风冷模块化冷水机组独立冷热源。

2.1 冷热负荷

本项目设计需要考虑平时运行和疫情运行，其对应的负荷相差较大。感染楼空调负荷指标如表1、2。

表1 感染楼平时空调冷热负荷指标

表2 感染楼疫情空调冷热负荷指标

2.2 冷热源

空调冷热源选用2 台风冷模块化冷水机组，单台制冷量为1430 kW，制热量为1370 kW。空调冷冻水供回水温度：7/12 ℃，热水供回水温度 45/40 ℃。空调定压补水、循环泵设于地下一层冷冻机房内，室外机设于屋面。

选择模块化机组是兼顾平时和疫情及高、低峰负荷运行，使机组始终处于高效率运行。

本项目冷热源系统详见图1。

图1 冷热源系统图

3 空调风系统

3.1 ICU 病房空调设计

ICU 病房采用风机盘管加新风系统，风机盘管设置净化风盘,净化风机盘管采用带亚高效过滤器满足高效过滤器阻力要求。新风机组内置过滤需要采用一次抛弃型，不允许采用静电空气净化装置，其中中效过滤器设置于机组正压段，新风送风口设置亚高效器，新风口设置医护人员活动区域。

3.2 普通病房、诊室、办公空调设计

病房、诊室、检查、输液、医办等小房间采用风机盘管加新风系统。风机盘管机组回风口设置中效一级以上过滤器。每层分别设置独立的新风机组，以便分区控制空调系统的运行。考虑后期机组检修人员卫生安全性，机房设置于清洁区。

3.3 医技科室空调设计

CT 室设置变制冷剂流量多联分体式空调系统。DSA 室设备自带降温设备，本次设计预留室外机位置及管道预埋条件。

4 空调水系统

空调水从冷冻机房内集分水器引出，通过设置在半清洁区内的水井引至各层，水管采用两管制异程系统，风机盘管与空调（新风）机组水管系统分别设置。空调机组冷凝水集中设置并经处理后排放，排出口设有能自动防倒吸并在负压时顺利排出冷凝水的装置，冷凝水管不能与下水道直接相接。

5 通风系统

病理废弃物设独立排风系统，排气口均设过滤器。放疗科、核医学检验室设排风，出口设活性炭过滤装置，活性炭过滤装置可采用超声波再生回收利用。X 光设独立排风系统。排风管穿射线屏蔽房间后的风管采取不小于墙壁铅当量屏蔽措施。ICU 均设有独立的排风系统,排风口部设置高效过滤器，经处理后排放。医疗特殊排风系统排风机均设置在系统末端。排风含有有害微生物，应处理达标排放。

6 气流控制

6.1 功能区域划分

医院功能分为清洁区、半污染区、污染区。清洁区功能房间主要是办公、会议、休息区等医护区域。半污染区功能房间主要是医护通道区域。污染区功能房间主要是诊室、病房、门诊、病人通道。

6.2 功能区压差关系

各功能区利用送排风之间的风量差来产生压差，利用使室内空气流向由清洁区→半污染区→污染区有序流动[1]。各功能房间送、排风量见表 3。

表3 各功能房间送、排风量

污染区房间与其相邻、相通的缓冲间、走廊设置压差传感器，门口安装压差显示装置各区域产生的压差值不能过小或过大，过小不能保证气流的有序流动，过大会导致门开启困难，压差设计值见表4[1]。

表4 压力参数

进入各房间送、排风风管设置密闭阀，密闭阀与相应的风机连锁，风机停止运行时密闭阀关闭。送排风管道上设置压差传感器，用来检测压差值，及调节系统的送、排风量，维持设定的压差值。

病房与其相邻、相通的缓冲间、走廊设置压差传感器、压差应当保持不小于 5 Pa 的压差，门口安装压差显示装置。

6.3 气流组织

呼吸道传染病病房空调、通风采用上送下排式[2]，非呼吸道传染病病房送排风方式不限方式，但本项目考虑疫情转换，因此非呼吸道传染病区域也按上送下排式布置，排风口设置于床头位置，送风口设置于房间过道，这样可以保证洁净空气通过呼吸区和工作区下流动到污染的下部区域排出。考虑系统检修时病房之间通过风管的联通产生交叉污染，也为了病房单独清毒时不影响其它房间因此进入房间送排风支管设置电动密闭阀。病房内卫生间设有淋浴，考虑会产生水汽进入排风管道内随着冷却易产生凝结水易细菌滋养，为防止卫生间湿汽进入病房，因此卫生间排风与病房内排风系统分设。

其传染病房空调通风具体布置详见图2。

图3 传染病房空调通风设计

7 空调、通风系统平疫转换

1）肠道门诊、肠道病房及其走廊新风机组及对应的排风机组采用变频机组，平时按 3 次送风，疫情时按6 次送风，对应的排风机组跟新风机组协调变频。

2）ICU 病房平时新风及风机盘管全部运行,疫情时风盘关闭，只开新风机组全新风运行。

8 结论

医院的空调与通风与其它类型的民用建筑有很大的不同，它需要考虑各部门诊室要求的温度、温度、洁净度、压差都不同，因此设计需要注意以下几点：

1）风机盘管中的冷凝水会集中在集水盘，如有传染性病菌经空气进入集水盘会导致其病菌大量繁殖，再通过蒸发病菌再次进入空气容易导致医院的二次污染，因此呼吸道传染病区的空调冷凝水需要集中并需要消毒处理后排放。

2）空调和通风系统需要细化，按照清洁区、半污染区、污染区功能分区域进行设计，用于满足不同区域的环境要求，且系统不与其它层共用。

3）医院对净化要求比较高，因此需考虑空调系统设置过滤器，以减少室内空气中漂浮物。

4）医院作为病患者聚集处需要考虑防止交叉感染，因此利用空调和通风措施对净化区域需要控制不同区域的合理压差，以控制空气的流向，减少交叉感染的概率。

5）医疗部分科室（如：实验室等）通风比较特殊，不仅要考滤排风管穿越多个科室有可能对室内环境的影响，还要考虑对室外环境的影响，因此需要通风设备设置在系统末端使排风段处于负压段，防止风管泄露污染别的区域。

6）排风口设置过滤器防止污染扩散物影响室外环境，进而防止人员感染。

7）医院是高耗能建筑，且本项目需要兼顾平时和疫情运行，两者负荷相差较大，冷热源考虑模块化机组，使机组在高效率运行。三、四层病房新风平时换气次数为3 次，疫情时换气次数为6 次，新风机组考虑变频按需运行，节约电能。

8）待以优化的地方：本项目新风取风口及其排风口都设置于屋面，两者距离超20 米，满足规范要求，但考虑风向不定等因素，最好是新风口设置于每层立面，排风口在高处，新风口在低处，但本项目因建筑考虑美观及其整体性取消了在立面开百叶。本项目的排风井设置在半污染区，用于负担半污染区、污染区的排风，规范中没有规定对风井位置的限制，如施工风管不严密有可能两区之间有串通的可能性，如分井根据区域分别设置即减少区域串通的可能性又能减轻管综压力。本项目核心筒的地方只有半污染区和半清洁区，为方便竖向管井通至屋面只能考虑在半污染区设置排风井。