医疗建筑消防系统设计的影响因素及优化建议

梁 军

近年来，随着医疗制度的改革，我国已陆续成立了相应的医疗机构，并引入了民营医疗机构和专科医院，街道和农村卫生服务站都实行了改造，以满足人们的就诊需求[1]。医疗建筑场所是病人聚集的场所，一旦发生火灾，患者难以逃离，将会造成更大的损失。《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）《综合医院建筑设计规范》（GB 51039-2014）等行业标准的出台，对现代医疗建筑的消防设计也有了更具体的要求。

1 医疗建筑消防系统设计要求

我国现有的医疗建筑分为单层、多层以及高层建筑，24 m 以上医用大楼，属于一类高层建筑。从布局上看，医院、疗养院等医疗机构，要尽量避开地下或半地下空间。此外，医院大楼的建筑结构应按照三级耐火等级进行设计，且不得超过两层；如采用四级耐火等级，则按单层进行；在医院大楼的病区，相邻的单元使用耐火极限为2 h 的防火隔离墙，隔离墙的门采用乙级防火门，走廊的防火门为常开防火门[2]。就护理单位来说，按相关规定，每个单元的建筑面积和区域都有很大的不同，一般每个单元的病床数量都是40 ～60 张，面积是1 200 ～1 500 m2，包括护士站、医疗辅助用房、病患活动区域、重症加强护理病房（Intensive Care Unit，ICU）等。

按照《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）的详细规定，如果是高层病房，应该在2 层及以上的病房楼层和洁净手术部设置避难间。按照消防安全的要求，避难间一般服务的护理单元不超过2 个，每个护理单元的安全区域都要在25 m2以上。

另外，该安全区域还具有其他功能，既能保障相关人员的生命安全，又能提高建筑的安全性。根据现场的空间布局，在合适的地方设置消防专用电话和紧急广播，以便及时通知火灾和疏散被困人员。室外设置防火窗和单独的防烟设施，外窗应选用乙级防火窗[3]。医疗建筑的内部楼梯间也要进行优化，多层的医疗建筑建议使用封闭楼梯间，而对于高层的医疗建筑建议使用防烟楼梯间。位于医疗建筑的2 个安全出口之间或袋形走道两侧的房间，其建筑面积不大于75 m2，可设置一个安全出口。

2 医疗建筑消防系统设计的影响因素

2.1 具有较高的火灾负荷

医院中的易燃物种类繁多，且具有较高的火灾负荷。常见易燃物有：第一，医院的治疗设备及药品；第二，各医院都备有大量的酒精、氯制剂、过氧乙酸等有机溶剂 ；第三，自制棉签、棉球、纱布、绷带等医用耗材（棉质），以及大量的输液器、输血器、注射器等一次性医用耗材（塑胶产品）；第四，被服站点有大量棉布、棉布、病号服等。

2.2 缺少自动灭火系统

我国很多医院的病房、门诊楼仍是20 世纪六七十年代建设的消防系统，没有配备自动消防警报和消防自动灭火装置。有些新建的医院，尽管安装了相应的消防设备，但是由于管理不善，导致消防设施缺失、损坏，在发生火灾时无法正常使用[4]。

2.3 未进行有效的消防安全管理

很多医院对消防安全的关注不够，导致管理工作不到位。造成火灾的原因有很多，如人员疏散能力低、纵向疏散距离长、紧急避难场所面积小、户外救援环境差及辅助疏散设施不足等。

3 医疗建筑消防系统设计方案

3.1 医疗建筑的总平面消防设计

3.1.1 消防车道及消防救援场地的设置

对医疗建筑进行分类时，根据其层数、高度可分为单、双层和高层。由于其自身的特殊性，以及人群密集的特点，一旦发生火灾，很难及时有效地进行灭火救援。在高层医疗楼的消防通道设计中，可以采用环形消防车道设计。当不能实现环形消防车道时，应考虑周边环境等因素，在建筑物2 个长侧设置消防车道[5]。消防通道的净宽、限高不能低于4 m；在高层建筑周围，消防通道的转弯半径应以12 m 为宜，在多层建筑物的周围，则应以9 m 为一个转弯半径。消防车道的坡度不能超过8%。

3.1.2 防火间距的设置

确定医疗建筑的消防间距时，应严格遵循规范和标准要求，确保间隔的合理性。首先要注意，在医疗建筑中，存在着大量的医用液氧罐子，因此在确定消防间隔的时候，一定要做到间隔合理。目前，有关法律法规已经出台，明确规定了间隔，液氧贮存箱容积不大于5 m3，总容积不大于20 m3。此外，液氧储罐与其他建筑的间隔应不低于10 m，医疗建筑与民用住宅间隔不少于18 m。

3.2 防火分区以及防火隔离的设计

3.2.1 防火分区的设置

按照《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）的规定，在医疗建筑常用的共享空间设计区域，应按上下两层相连接的建筑面积进行重叠计算，且重叠后的面积不得超过规格所规定的范围。根据上述规定和实际执行情况，高层医疗建筑中各个防火分区的最大建筑面积为1 500 m2，多层和单层建筑的最大允许面积为2 500 m2。对于一些大型综合性医院，设计门诊区时往往采用了大面积的原则，既可以为病人提供各种不同的服务设备，又可以满足大量病人同时就诊的需要。在对各科室进行空间功能分区时，应按照有关规范和要求，对各科室进行相应的调整。对于医疗大厅和手术室，要使用不燃材料，并根据各自的功能特点，对防火、疏散功能进行划分，确保防火分区的合理性。

3.2.2 防火分隔的要求

（1）护理单元的分隔。当对护理单元进行分隔时，必须结合有关的规范和要求。有关条例中明确指出，在对病区进行防火分区设置后，应结合各护理单位的实际情况进行设计。这样既能及时进行救援，又能最大限度减少烟雾对人体的伤害。护理单元包括病房、医生办公区、医疗辅助区等，一个护理单元里一般有40 ～50 张病床。尽管现行的技术规范中未明确各病房间的隔墙要求，但为确保各病房间的有效分隔，一般都要科学合理地设置耐火极限不少于2 h 的防火墙。

（2）重点区域的分隔。由于医疗建筑具有特殊性，特别是手术室、ICU 等特殊场所，需要和普通区域进行有效的分隔，一般采用耐火极限不小于2 h 的防火墙和1 h 的楼面。同时，要安装相应等级的乙级门窗，以获得较好的防火效果。由于此类建筑的特殊性，当发生火灾时，往往难以进行疏散，因此对整体的防火隔离要求较高。

3.3 医疗建筑的消防疏散设计

医院中部分病人的行动能力较弱，需要有人搀扶。因此，在设计医疗建筑的时候，楼梯宽度和疏散走廊宽度比一般建筑要大，同时疏散距离比一般建筑要小，这样才能确保疏散效率。在设计安全疏散门时，要对疏散门的数量进行计算和分析，一般来讲，每个防火分区至少有两个安全疏散门。另外，每个护理单元内部应该有2 个不同方向的安全出口。自成一区的医疗用房，其最远处房间门到安全出口的距离，与房间内最远点到房间门的距离，均应严格遵守规范，确保正常运行。直通疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的直线距离如表1 所示。

表1 直通疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的直线距离（单位：m）

通过对有关规范的综合分析，根据实际情况，疏散通道和疏散通道的净宽应大于0.9 m，疏散通道和疏散楼梯的净宽应大于1.1 m。此外，为了确保安全疏散，防止发生严重的人员伤亡，对于高层医疗建筑内部楼梯间的首层，其疏散门的最小净宽度应达到设计要求。在医院内的疏散通道中，不允许存在门槛，总净宽不能小于1.4 m。室外疏散通道的净宽度不得小于3 m，且应通向宽敞地带。

4 医疗建筑消防系统设计优化建议

4.1 优化建筑设计方案

从建筑设计本身入手，通过统筹考虑，科学合理地制定整体的平面布置、空间形式、功能结构布局，以实现人性化的医疗功能与社会安全和消防功能的和谐共生关系，是消防系统优化设计的关键。

4.1.1 优化病房区的纵向和横向布局

医院门诊是人流量最大的区域，通常独立设置在一个区域，医技区是连接门诊与住院的核心区域，应优化病房区的纵向和横向布局，优先将老人、儿童、行动不便的病人集中安排在便于救援的楼层和位置，以降低对弱势群体疏散和救助的难度。

4.1.2 优化安全消防疏散楼梯的布局

第一，以“快速疏散距离、流畅疏散路径”为目标，综合研究医疗建筑空间、病房护理单元的布局，合理协调大楼内部布局。第二，在客观预测、评估论证的基础上，对医院的规模进行合理规划，确定医院每日的门诊量和病床数量。第三，合理运用“户外天井”、建筑流线的凸起等空间组织形式，降低因无法快速疏散而产生的火灾隐患。

4.2 优化消防安全疏散体系

4.2.1 高于现行消防技术标准的疏散路径形式优化

根据医院内人员疏散的特殊需要，重点在每一防火分区、病房区内设置两个以上的逃生通道，并尽量保持一定距离。此外，由于标准护理单元病人的疏散能力较弱，应避免将疏散门设在袋形走道的两端或末端，当其位于袋形走道中间时，其与安全出口的距离不应超过9 m。

4.2.2 高于现行消防技术标准的疏散宽度指标增强优化

第一，病院内的道路组织结构尽可能简单，楼梯间的宽度、深度要使病人可以在电梯井走动，且道路的长度要与推拉床相平行。在优化疏散方法的同时，还要充分考虑疏散楼梯的最大疏导力度，加大对疏散道路的最大疏导力度，避免因疏散密度不均匀导致疏散混乱的情形。第二，医院应加强医疗智能火灾自动报警系统的联合管理，利用医疗智能火灾自动报警系统的联合监控，确保患者合理分组和安全撤离。

4.2.3 疏散逃生专用消防电梯的增配

除标准消防电梯以外，高层医疗建筑还应考虑增加专门用于应急疏散的病床升降装置，以便不能自行撤离的患者能按照防火疏散计划进行疏散。本电梯可与手术专用电梯结合使用，除了满足国家有关防火技术标准的技术规定外，还需要满足以下条件。第一，前室深度为2.5 m，建筑面积应至少可容纳两张病床、护理人员及其他设备。第二，到达首层后，要设计一条与外部安全空间相连的特殊消防通道。第三，在一楼的前厅中，应该安装一个防火按钮，在紧急情况下，由专业人员组织进行疏散。第四，电梯的外侧应该有一个醒目的标识，如“逃生专用消防电梯”。

4.3 优化控烟系统

4.3.1 禁用通风空调与机械排烟合用的系统

排烟系统是保证人员安全疏散的关键设备，其可靠性比普通消防设备高得多。通风空调具有机械排烟的作用，但设置数量多、布置分散，对其控制的选择性、准确性都有很高的要求，因此，必须规定在医院病区不能使用机械排烟。

4.3.2 设置乙级防火门

按照《综合医院建筑设计规范》（GB 51039-2014）的规定，在同层中有两个以上的护理单元时，必须在通向公共通道的单元入口处设置乙级防火门。由于两个防火分区的垂直疏散体系是相同的，为了保证安全疏散空间不被烟雾影响，将走道划分为A、B 两部分，A、B 通道必须成为一个疏散控制的整体，并按照同一机构的结构形式进行机械通风，避免分割。如A 段通道采用自然排烟方式，B 段通道采用机械排烟方式，A 段通道如果发生火灾，很容易将烟雾吸入B 段，从而造成危险。

4.3.3 优化纵向疏散通道机械防烟系统

为确保垂直疏散走廊干净无烟，首先要调整各楼层的防烟楼梯和前室，并将各楼层的送风性能与差压法和流量法进行比较。其次，研究通风与空调系统外部主风口、机械排烟系统外部主出口之间的空间位置关系，建议采用消防减压通风系统和机械排烟系统。

5 结语

医疗建筑是一种特殊建筑，本文从消防系统的总体布局、防火分隔等方面，提出了消防系统设计的优化方案，并针对功能、人员密度等因素进行了优化，希望能够为提高医疗建筑消防安全设计水平提供参考。