超负压病房改造

周游，王丽璇，李财钧

（广东省重工建筑设计院技术咨询有限公司，广州，510034）

1 项目及需求

本项目为广州市某医院呼吸道住院楼的负压病房改造工程。包括首层6间ICU负压病房和6间普通病房，以及2～5层的普通病房。

项目需求：在不影响ICU病房正常使用的情况下，通过改造，使得首层六间ICU负压病房的负压值达到-30 Pa（相对内走廊），并且，各ICU病房的负压值能单独调节。改造完成后，该区域ICU负压病房将作为应对高危传染病的重要场所及广东省乃至全国的负压病房示范区。其他普通病房负压达到-15 Pa以上，尽量接近-30 Pa，在特殊状况发生时作为隔离病房使用。

2 项目难点分析

2.1 难点一：病房-30 Pa如何实现？

本项目承接时间是2015年初，当时正值埃博拉病毒肆虐非洲等地，为更好的应对这类高传染、高危险的流行病，需要建设一些超出常规负压值的病房，当时跟院方沟通确定的负压值是-30 Pa，我们叫超负压病房。

当时最新的《传染病医院建筑设计规范》

（GB 50849-2014，2015年5月1日实行）［1］要求“负压隔离病房与其相邻、相通的缓冲间、走廊压差，应保持不小于5 Pa的负压差”，对于如果实行负压只是要求“最小换气次数应为12次/h”，并无精确计算指导；即便是目前最新的《医院负压隔离病房环境控制要求》（GBT 35428-2017，2018年7月1日实施）［2］也是要求“相邻相通不同污染等级房间的压差（负压）不小于5 Pa”。卫生部、建设部办公厅在非典期间下发的文件［3］［4］及《医院隔离技术规范》（WS/T 311-2009）［5］也无-30 Pa负压病房的相关要求及计算指导。

因此，在既无规范、文件指导，也无类似项目可供学习参考的情况下，如何实现-30Pa是本项目的第一难点。

2.2 难点二：在不清楚管道、阀门及连接现状的情况下，如何计算管路阻力、合理选择风机？

本项目是改造项目，而且是在病房正常使用情况下的非完全改造：管路及末端不允许改动，可改动动力风机及部分阀门。

本项目2010年竣工，在改造时已投入使用近5年，管道、阀门、连接是否老化及老化程度无法验算，实际施工与原设计图纸是否完全一致无法验证。

因此，在管路特性未知的情况下，如何准确计算管路阻力并合理选择风机参数是本项目的第二大难点。

3 改造方案

3.1 现状分析

1）在系统正常运行时，首层ICU房间负压值为-12 Pa（房间与内走道的压差表显值），其他普通病房在开启现有排风系统时，能使房间形成-3～-5 Pa的负压；

2）各ICU房间均有病人收治，房间及内走道均不允许病人及医护人员以外的人进入；普通病房有部分空置，可通过调整实现房间微改造；

3）每层的新、排风系统独立设置，排风机均安装在屋面，排风管路未设置消毒设施（按规范在排风口设置了高效过滤器）；

4）须改造的风机为：EAF-R-4（4台，分别负责2～5层负压病房排风）、EAF-R-5（首层负压病房排风）、EA-206（首层ICU病房及走道排风）；

5）已获取原设计图纸。

3.2 改造分析

在不改动现有进、排风管路系统的情况下，为满足房间负压值要求，需进行以下两方面的改造：

1）送风量不变，加大房间排风量：更换排风机，增大排风量及静压，同时更换房间的定风量阀，以满足房间排风量要求；

2）增强房间密封性能：对门窗进行改造，减少门窗缝隙。

3.3 改造计算分析

本次改造分为两类，一类为普通病房，由原设计-3～-5 Pa改造为-30 Pa；另一类为ICU病房，由-12 Pa改造为-30 Pa。

为满足房间负压要求，在送风量不变的情况下，须增大房间排风量，房间及支风管、排风口改造前后的风量计算如表3.1。

表3.1 房间风量计算

各房间风量增大后，须相应增加排风机的风量，风机及主风管改造前后的计算参数如表3.2。

表3.2 风机计算参数

由于现有风管系统不改造，因此，在加大风量的同时，要控制风口、支风管及主风管的风速不超规范要求，相应的规范值如下表3.3。

表3.3 风速标准

对比表3.1与表3.3可知：通过提高病房排风量可使房间负压满足-30 Pa的要求，且风管支管、风口的风速均不超设计标准，但由于改造前的负压不同及房间气密性差异，改造后普通病房排风量约为改造前的两倍，ICU病房排风量只增加约10 %。

对比表3.2与表3.3可知：风量增大后，排风机EAF-R-5（负责首层普通病房）及风机EA-206（负责ICU病房）的主管风速在规范范围内，而EAF-R-4（负责2-5层普通病房）的主风管风速超出规范最高值27 %。

为控制主风管风速在规范值范围内，须适当减少2-5层普通病房的排风量；而风量减少后，要保证房间负压值达到-30 Pa，则需同时提升房间的气密性，如减少门窗缝隙、更换气密性较好的门窗等。

3.4 改造方案

通过改造分析及计算分析，普通病房的改造方案为：

1）保持房间的送风量不变，增加房间排风量（更换房间排风支管的定风量阀），更换屋面排风机，同时控制排风系统的风口、支风管、主风管的风速在合理范围，调整后的房间排风量及风机计算参数见表3.4、表3.5。

表3.4 住院楼负压房间风量计算（改造方案）

2）对房间门窗进行改造，减少门窗缝隙，增加房间的气密性，尤其是2-5层的病房，需尽量提高房间气密性。

ICU病房改造方案：通过增加房间排风量、更换天面排风机，使病房负压由目前的-12 Pa达到改造后的-30 Pa要求。为满足各ICU病房压力可单独调节，须将各ICU病房的排风支管上的定风量阀更换为电动风量调节阀，同时，排风机更换为变频风机。房间排风量及风机参数表3.4、表3.5。

表3.5 住院楼改造风机计算参数（改造方案）

4 实施情况

本项目按改造设计进行实施，但由于管路老化，管路阻力超过计算值，最终设备压力比设计值增加了15～30 %。通过现场调试，首层6间ICU病房在不开门状态下，基本达到-30 Pa的需求。但普通病房由于时间原因未更换气密性较好的门窗，仅进行了修补，房间气密性无法达到ICU的标准，通过现场调试，最终能达到-15 Pa的负压（能满足改造后2018年7月1日实施的《医院负压隔离病房环境控制要求》GBT 35428相关负压要求）。因此，仅首层6间ICU病房能实现-30 Pa超负压。

本项目改造完成仍在调试阶段时，我国爆发了新冠肺炎，为应对广州的疫情，改造后的超负压病房很快投入了使用；目前该医院是广州新冠肺炎的主要收治点，超负压病房区也是全国传染病防治病房示范区。

5 结语

本次改造首先提出了超负压的概念，通过难点和现状分析、精准的风量和压力计算，实现了ICU病房-30 Pa的超负压改造。同时，也发现对超负压病房改造项目而言，房间气密性改造是实现超负压的关键点和难点。希望本次改造的经验和教训能给类似工程的设计提供一定的参考。