王婧潇,杨枫楠
(北京市建设工程质量第一检测所有限责任公司,北京 100039)
医疗建筑的给水排水和灭火系统设计具有复杂性和高要求性。随着医院门诊综合楼功能的不断扩展和医疗技术的进步,这些系统必须适应不断变化的需求。在给水系统设计中,需考虑医院不同区域的用水需求,包括日常用水和医疗设备用水,并确保水质卫生达标。排水系统需要处理可能含有危险物质的废水,并确保排放不会对环境和公共卫生造成危害。灭火系统的设计也至关重要,其要符合医院安全标准,以保障患者和设施的安全。
项目为唐山市中医医院新建唐山市中医医院迁建工程项目,项目总建筑面积185000 m2,包括地上105000 m2和地下80000 m2(不含构筑物1317 m2),容积率为1.49。该项目涵盖了10 多个子项目,包括区域管网、门急诊医技行政教学综合楼、住院楼、感染楼、液氧站、中药制剂楼、污水处理站、整体地下室、门卫室等等。
2.1.1 给水系统设计
该项目的水源来自城市自来水系统,周边供水管道呈支状分布,通过区域管网引水,压力维持在0.20 MPa,供应医院的生活和消防用水,接口处装有水表计量和管道倒流防止器。该项目二次加压生活给水设施按供水区域分别设置于医疗主街东、西两侧:一处设置于医疗主街东侧B2F 生活水泵房内,供水范围包含医疗主街东区医技楼和南、北住院楼加压供水区域;另一处设置于医疗主街西侧健康管理中心下夹层生活水泵房内,供水范围包含医疗主街西区门诊楼、健康管理中心、中药制剂楼、感染楼等加压供水区域。生活水泵房内设变频给水设备小流量时由小泵联合气压罐供水,变频给水设备的运行由水泵出口处的压力控制,生活水泵房内低位水箱设置水自洁消毒器,水箱出水管设置紫外线消毒器,保证出水水质满足GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》相关要求。另外,感染楼加压给水系统自成体系,加压供水引入管设置减压型倒流防止器,污染区、半污染区给水支管增设减压型倒流防止器,防止污染西部中区二次加压供水系统水源。
2.1.2 排水系统设计
项目充分利用自然降水,减少对传统供水系统的依赖,同时实现可持续的水资源管理。项目的设计考虑了多方面因素,包括雨水收集、处理和再利用,以及室内排水的分流和有组织排放。项目通过设置雨水收集池、雨水调蓄池和水体景观调蓄池,提高雨水收集效率,在经过系统处理净化后,可以用于景观绿化、路面降尘,以及清洗车辆等用途。其雨水处理流程如图1 所示。为了应对极端天气情况,项目中的屋顶雨水溢流口设计和排水系统处理能力都是经过严格设计的,符合项目建设标准,可以很好地应对暴雨侵袭。同时,对于医院项目中一些关键区域和位置,例如地下车库、消防电梯、泵房等,都要设置完善的排水系统,并设置潜水泵,在雨水量较大时能够迅速排除积水,降低对医院正常运营的影响。另外,对于热交换间的排水处理,可以采取高温潜水泵,通过将高温废水排入降温池中,经过降温处理后再进行排放,确保系统运行得稳定和可靠。针对项目医院的厨房废水,专门配置了潜污泵,将废水送入室外的隔油池进行预处理,再进入废水系统,以减少油脂和固体废物对排水系统的污染。在污水和废水排放方面,考虑到排放系统的畅通和安全,设置了伸顶通气管或专用通气立管。对于医院内的废水处理,不含放射性物质的废水经过化粪池处理后排放至室外,低放射性污水要经过特殊处理后,再排放到污水处理系统中,要根据放射性物质的活性来采取相应的处理办法,污水处理站实施进一步严格处理之后,最终统一排入市政排水管网。
图1 雨水处理流程图
2.1.3 热水系统设计
住院楼、门急诊医技行政教学综合楼的热水供应系统是全日制集中热水系统,确保淋浴间、手术室、ICU、宿舍、洗衣房等各区域有持续的热水供应。热交换设备位于地下室,回水温度保持在70~90 ℃,根据需要使用蒸汽锅炉或者太阳能加锅炉作为热源。每个区域配置两台热交换器,通过自动调节水温,将其控制在恒温状态。还要增设倒流防止器,防止出现倒流现象。门急诊医技行政教学综合楼的淋浴设备采用即热式电热水器,在某些对热水质量和温度要求极高的区域,如洗婴池和手术室,配置安装温控稳压装置,确保热水供应恒定和稳定。门急诊主街西侧健康管理中心下夹层热水机房内,中区热水系统采用太阳能热水贮热水罐预热。太阳能间接加热系统集热总面积128 m2,在健康管理中心屋面设置集热面积为2 m2的平板集热器64 块。
2.1.4 直饮水系统设计
该项目医院配置集中式直饮水系统,以满足病人在等候区的饮水需求。在不同等候区域分别设置2 个直饮水点,以此方便患者饮用。饮水器喷采用倾斜安装设计,另配置额外防护装置,其水位设计可以有效防止堵塞溢出,并采用不锈钢饮水器制品以确保耐用和卫生。
2.1.5 纯水系统设计
该项目属于综合性医院,其中包含诸多医疗诊室,各个科室所需水质存在较大差异,所以要根据不同诊室需求,制定相应的供水方案。根据本项目要求,制定了中央集中制备纯水方案,通过设置纯水设备机房,专门处理供水管道的水,以确保水质满足要求。
2.1.6 冷却塔补水系统设计
地下泵房内供水设备,为项目中锅炉房顶部冷却塔补水,水源来自消防水池。水箱采用不锈钢材质,不仅能够为冷却塔补水,还能够为消防系统提供稳定的水源,保证消防系统用水供应。
该项目供水水源来自城市自来水系统,提供的水压力为0.2 MPa。工程各建筑单体室内外、消防用水采用临时高压制,由地下一层消防水泵房和室外埋地防水池供给。室内外消防用水总量1062 m3,全部储存于消防水池内。消防水池有效容积1090 m3,分为两座,内贮3 h,室内外消火栓系统消防水量1 h 各432 m3自动喷水系统(含2 支高空水炮)消防水量198 m3。其配置规格可完全满足一次灭火用水需求。贮水池选用钢筋砼结构制作而成,为了提供备用消防用水,住院楼顶部配置了一个18 m3的消防水箱。水箱和消防水池分别配置了空调吸水管以及虹吸破坏管。该举措是防止无故的消防水资源浪费和水源耗尽,以保障消防系统在紧急情况下的有效运行。项目中一次灭火所需的消防用水情况详见表1。
表1 项目一次灭火所需消防用水量详情表
2.2.1 室外消防系统设计
该项目的室外消防给水系统位于地下室泵房,主要用于供应室内外消火栓和喷淋系统的消防水源。项目区域内有地上式室外消火栓,相互间距不超过120 m,距建筑物外墙不小于5 m,距路边不大于2 m。在消防水泵接合器15~40 m 范围内也设置室外消火栓。
2.2.2 室内消火栓系统设计
该项目内部的消防供水系统包括给水加压设备和地下室水储存池,此系统的主要作用是给项目室内及室外配置的消火栓和喷淋装置提供水源,喷淋装置与消火栓共用一个消防水池。工程中各个楼层都设有消防装置,其中,屋顶水箱为消火栓提供了必备的水源。消火栓口动态压力一旦在0.5 MPa 以上,为实现水压的有效控制,自动启用稳压减压消火栓。室内消火栓系统中,配置两台加压泵装置,其中一台用作日常使用,另一台为备用装置,可以实现自动切换。发生火灾时,消火栓泵会及时开启,也可以手动开启,在开启消火栓泵时,会自动产生信号,并引发报警。消防救援处理完成之后,室内的消防栓泵装置需要进行人为关闭处理。工程各层还配备了消防软管卷盘。
2.2.3 自动喷水灭火系统设计
该项目各楼层区域均配置安装自动喷水灭火系统,在病房和治疗区域,安装配置快速响应的喷头装置,以迅速控制火势。而在手术室、洁净走廊等地方,则选择了隐蔽型喷头,以兼顾美观和功能。贵重药房等区域,配置预作用系统,以提高火灾应对效率。地下车库划分为中等危险级别Ⅱ,喷水强度8 L/(min·m2),在此区域配置了自动喷淋灭火系统喷头,以应对潜在的火灾风险。药库和药房则根据单排和双排货架的不同布局被分类为危险级别Ⅱ,配置了相应的自动喷淋灭火系统喷头。其他各个区域被划分为中等危险级别Ⅰ,同样配置了自动喷淋灭火系统喷头。当火灾发生时,喷头自启动,控制中心会接收到水流指示器的预警信号,此时报警阀的压力开关会被触发,接着启动加压泵装置,在泵房中也可通过人为操控方式启动加压泵。
2.2.4 大空间智能型主动喷水灭火系统
该项目门诊医技综合楼中门诊大厅属高大空间,屋脊高度16.78 m,门诊大厅屋面局部采用玻璃采光顶,该高大空间采用主动智能型自动扫描射水高空水炮系统。主动智能型自动扫描射水高空水炮系统采用临时高压制,单具水炮标准喷水流量为5 L/s,保护半径25 m,标准工作压力0.6 MPa,系统按最大同时开启4 台水炮计算,设计流量为20 L/s,持续喷水时间1 h。主动智能型自动扫描射水高空水炮系统由消防加压水泵、火灾报警装置及联动控制器、信号阀、水流指示器、电磁阀、智能灭火装置、末端试水装置组成、高位消防水箱、稳压装置组成,其中消防加压水泵、高位消防水箱、稳压装置与自动喷水灭火系统共用,高空水炮系统管网与自动喷水系统高区管网于报警阀前管道分开。
2.2.5 气体消防系统设计
该项目中,各个关键区域,包括变配电室、消防控制室、信息中心机房、设备室以及档案室等,均设置了相应灭火系统,并加装了火灾探测器,以确保在火警情况下迅速响应。其自控系统如果接收到火灾信号后会立即启动装置,也可以根据指示进行手动操作,二者可以随意选择,确保火情可以得到及时缓解。另外,气体消防系统通过独立的控制面板,并与整个消防报警系统相互连接。火灾发生后,立即触发声光报警信号,同时采取联动措施,将联动装置关闭。系统会延迟半分钟启动,此段延迟时间主要用于区域内人员的安全撤离,半分钟后系统将直接启动灭火指令,指令启动后,系统的电磁启动器装置随后会被触发,然后令系统的灭火剂瓶组相继启动,释放灭火气体,有效控制火情。
2.2.6 灭火器设计
该项目地下室车库部分,按A 类和B 类火灾风险级别实施配置,而在院区地上建筑各楼层都需要配置A 类级别实施配置。特别是对于门急诊医技行政教学综合楼和住院楼等区域,依照A 类要求使用磷酸铵盐手提式灭火器,设置灭火器保护距离时,要严格控制,最多不超出15 m。而地下室车库部分B 类中危险级则需要配置相应的磷酸铵盐手提式灭火器,设置灭火器保护距离的也要注意,最大不超过12 m。
综上所述,医院门诊综合楼项目中,给排水和消防设计需要满足严格的规范和技术要求。设计中不仅要考虑基本使用需求,还必须充分考虑医院环境的特殊性和安全性,给排水系统需确保供水充足,并确保排水系统能够有效排除医疗废水和污物,以防止交叉感染和环境污染。消防系统必须能够迅速应对潜在火灾威胁,确保患者和医护人员安全。设计必须坚持安全、可靠和经济原则,充分考虑医院需求,确保系统在常态和紧急情况下都能可靠运行。