一、項目概況

武漢火神山醫(yī)院總建筑面積33100m2，總床位數(shù)1000床（其中ICU中心床位數(shù)為30床）；由1號樓與2號樓組成。

1號樓為單層建筑，由9個單層的護理單元、醫(yī)技樓及ICU中心組成，每個護理單元設24間病房。病房樓為集裝箱結(jié)構(gòu)，中心區(qū)域為防護區(qū)，分為清潔走廊（清潔區(qū)）與護士走廊（潛在污染區(qū)）；指廊區(qū)域為病房區(qū)，分為醫(yī)護走廊（半污染區(qū)）、病房（污染區(qū)）與病人走廊（半污染區(qū)）3個區(qū)。

1號樓內(nèi)的醫(yī)技樓設1間標準Ⅲ級手術室、負壓檢驗室與3間CT室。ICU中心設于1號樓與2號樓之間。醫(yī)技樓與ICU中心為鋼結(jié)構(gòu)板房。

2號樓為兩層建筑，分4個組團，由8個護理單元組成，每個護理單元設24間病房。其清潔走廊與護士走廊的配置模式與1號樓相同，只不過為單邊配置；病房區(qū)的配置模式與1號樓相同。

室外氧氣站房、負壓吸引機房、垃圾暫存間、尸體暫存間及焚燒爐設于場地東南角。

圖1 建筑平面總體布局

二、主要設計依據(jù)及原則

本項目為臨時應急型傳染病醫(yī)療建筑，主要執(zhí)行的規(guī)范為GB 50849-2014《傳染病醫(yī)院建筑設計規(guī)范》、GB/T 35428-2017《醫(yī)院負壓隔離病房環(huán)境控制要求》、GB 50139-2014《綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范》。

設計的重點及優(yōu)先級如下：

1、保證各功能區(qū)之間的壓力關系正常，防止交叉污染（關于交叉感染，因本醫(yī)院收治的是同一類病人，將醫(yī)患之間的交叉放在首位，“患患”之間的交叉通過細化分區(qū)實現(xiàn)），其優(yōu)先級是首先?！百|(zhì)”，也就是壓力梯度的關系要對，其次?！傲俊?，也就是壓差關系的數(shù)值要基本符合規(guī)范要求。

2、污染物集中高空排放，集中排風應經(jīng)過粗、中、高效三級過濾。

3、要綜合考慮系統(tǒng)的可快速建設性、設備的可得性、可維護性及操作的低風險性；不能設計出一個不可實施，難以維護的系統(tǒng)。

4、室內(nèi)溫度要基本達到標準規(guī)范要求（病人是弱者）。

5、防排煙系統(tǒng)按被動技術考慮，采用自然排煙；對于內(nèi)走廊（一般為醫(yī)護工作區(qū)、病人不可到達），借用消防避難走廊的模式，采用正壓送風（由直流新風系統(tǒng)兼用）。同時提出管理上的建議與要求：如明確標識所有可手動開啟的外窗、配置適當數(shù)量的安全錘，便于破窗排煙。

6、因本項目的特殊性，采用了新風電加熱、圍護結(jié)構(gòu)保溫（集裝箱體傳熱系數(shù)約為1.0W/（m2?K）、但地面架空層，保溫性能較差）等不能完全滿足節(jié)能標準方面的要求。

另外，還有最重要的一點，項目要求在6天內(nèi)實施完成，建設工期超短，且處于春節(jié)長假期間，施工單位能采買到哪類設備和材料，哪些設備的材料是必須要采買到的，哪些是不可能在短時間內(nèi)買到的，這其實在很大程度上左右了技術選擇的方向，比如無法買到常規(guī)設計中要用到的2000多個高效過濾風口、定風量閥及電動控制閥門。

ICU病房

三、通風系統(tǒng)

1、醫(yī)護人員流線及通風系統(tǒng)總覽

圖2 病房樓設計總覽

圖3為經(jīng)管理方確認的最終版（第3版）醫(yī)護人員進入與退出病房的流線。

圖3 經(jīng)院方確認的醫(yī)護人員進入及退出流線

右側(cè)區(qū)域為防護區(qū)，其中心為清潔走廊及辦公區(qū)，理論上此區(qū)域內(nèi)醫(yī)護人員是可以只穿工作服的；與指廊病房相鄰的一側(cè)為護士走廊，此區(qū)域內(nèi)醫(yī)護人員必穿防護服；指廊部分為各病房護理單元，醫(yī)護人員在此工作區(qū)內(nèi)除了穿防護服外，外面還要穿一層隔離衣，病房護理單元又分為3個區(qū)：內(nèi)走廊為醫(yī)護走廊，為潛在污染區(qū)，病房為污染區(qū)，外走廊（病人走廊）最初的設想是從管理的角度所以設一層開敞圍廊，后更改為醫(yī)生進入病房后的退出通道（管理方認為，只要醫(yī)護人員進入了病房，就被污染，不能原路返回，應該脫掉最外層的隔離衣后才能走入護士走廊），病人走廊此區(qū)域?qū)崬榘胛廴咀叩溃芾矸桨纯砷_啟空間考慮。在此區(qū)域，設計中采用帶高效過濾的新風機作排風，對外排風（因采購周期不允許采購送風機與排風機了）。

圖4為GB/T 35428―2017《醫(yī)院負壓隔離病房環(huán)境控制要求》中的標準模式，與此相比，武漢火神山醫(yī)院在清潔區(qū)與潛在污染區(qū)之間另設了一個“潛在污染區(qū)”，也就是護士走廊，形成了4廊：清潔走廊、護士走廊、醫(yī)護走廊、病人走廊（污染走廊）；3區(qū)：清潔工作區(qū)、醫(yī)護辦公區(qū)（穿隔離服）、病房工作區(qū)（穿隔離服與隔離衣）。

圖4 典型傳染病房壓力梯度要求

需要特別說明的是，本醫(yī)院醫(yī)生進出病房區(qū)域的“衛(wèi)生通過”為同一個口部，與很多主流“進出分設”做法不一致。

關于“衛(wèi)生通過”口部，通風系統(tǒng)借用了人防工程“防毒通道”口部的做法，同時為保證氣流從一更流向二更，另設了部分高效新風機作為風機“接力”（單臺風量150m3/h），其作用相當于定風量閥，并可通過開關來調(diào)節(jié)一更與二更之間的壓力差。

2、病房通風

通過與管理方幾輪討論和調(diào)整，在滿足危重癥病人、重癥病人救治和考慮設備的可采購性、系統(tǒng)的可維護性情況下，火神山醫(yī)院的病房分為三類：30床的ICU病房，嚴格按國家相關規(guī)范執(zhí)行，詳見相關圖紙；48間標準負壓隔離病房；分區(qū)負壓隔離病房。

表1 病房區(qū)通風系統(tǒng)配置

圖5 標準負壓隔離病房設計總覽

圖6 分區(qū)負壓隔離病房設計總覽

圖7 衛(wèi)生通過通風設計總覽

表2 醫(yī)生防護區(qū)通風系統(tǒng)配置表

醫(yī)護走廊

四、空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)

1、病房樓與醫(yī)生防護區(qū)均按房間設熱泵式分體空調(diào)器，室外機安裝于屋頂或地面。

2、醫(yī)技樓的手術室及ICU樓，嚴格按國家相關標準執(zhí)行，設置熱泵式凈化空調(diào)系統(tǒng)，在風量的取值中，額外增加20%~30%的安全系數(shù)。

3、生活熱水全部采用分散式電熱水器。

室外風管

五、醫(yī)用氣體

1、設氧氣與負壓吸收兩類醫(yī)用氣體，各按一個集中的站房設計。

2、每床呼吸機用氧氣流量為90L/min，約為常規(guī)病房用量的10倍，總的滿負荷流量為4666m3/h；設8臺單罐為10m3的臥式液氧罐(為市面上能找到的液氧罐，并滿足基地基礎的承重要求)，總計80 m3，罐體設計承壓為1.0MPa；單罐運行質(zhì)量為18t（空罐質(zhì)量6.3t），80 m3的液氧可供整個醫(yī)院滿負荷使用約12h，液氧的補給由槽車完成。

3、液氧站設2臺氣化器，一用一備，單臺氣化器額定流量為5000m3/h，設備質(zhì)量5.6t，工作工況質(zhì)量約為20t，平面尺寸3.1m×3.4m，高約8.7m，基礎設計至關重要。

4、液氧站內(nèi)罐體及氣化器的基礎設計相當關鍵，因液氧站所在位置為魚塘回填區(qū)域。

5、負壓吸引系統(tǒng)設12個真空罐與12臺爪式真空泵組成4套系統(tǒng)，兩用兩備，單泵功率7.5kW，尾氣經(jīng)粗中高三級過濾，并由真空泵產(chǎn)生200℃的高溫殺菌后排入大氣。

工地

六、防排煙系統(tǒng)

1、因本項目為臨時建筑，層高極低且建設工期短，通風與防排煙系統(tǒng)以自然排煙為主，無法采用機械排煙。

2、清潔走廊、護士走廊與醫(yī)護走廊單位面積的送風量在20~30 m3/（m2? h）之間，與現(xiàn)行防排煙規(guī)范中對避難走道要求30 m3/（m2? h）正壓送風量接近;可以將各走道的新風系統(tǒng)作為加壓送風系統(tǒng)，起到防煙的作用。

3、病人走廊為外走廊，可利用外窗開啟自然排煙。

4、在管理上建議明確標識所有可手動開啟的外窗（有些外窗因管理需要，已經(jīng)封為固定窗），并配置適當數(shù)量的安全錘，便于破窗排煙。

七、控制

1、ICU及手術室嚴格按相應規(guī)范規(guī)程設計自動控制系統(tǒng)。

2、風機開機順序：病房排風機→半潔凈區(qū)(醫(yī)護走廊)的送風機→清潔區(qū)送風機→病房送風機。關機順序與開機順序相反。

3、病房排風機與送風機聯(lián)鎖：病房排風機開啟后方能開啟病房送風機（電路聯(lián)鎖）；病房排風機停機后觸發(fā)聲光報警裝置，并停止病房送風機。

4、病房主排風機設置過濾網(wǎng)壓差在線檢測,超壓時聯(lián)鎖啟動聲光報警裝置。

5、控制醫(yī)療護理單元內(nèi)壓差梯度關系（負絕對壓差數(shù)值）：病房及其衛(wèi)生間< 緩沖間 < 醫(yī)護走道（氣流壓差滲透起點）；各不同壓力環(huán)境分隔處（高壓側(cè)）設具備超壓報警功能或接口的機械式壓力表。

6、醫(yī)患接觸的“前線”區(qū)域――醫(yī)護走廊內(nèi)不設排風系統(tǒng)，杜絕誤操作形成壓差反向事故（目前測試表明，醫(yī)護走廊與病房之間的壓差關系最為清晰）。

7、系統(tǒng)調(diào)試及運行時，視清潔區(qū)與護士走廊內(nèi)集裝箱體的密閉性，確定是否開啟相應區(qū)域的排風機。

8、衛(wèi)生通過區(qū)域為“清區(qū)“與”污區(qū)“的最重要防線，設計上采用了多臺風機，通過開關的模式調(diào)節(jié)相應的壓差關系。

9、為減少風系統(tǒng)平衡調(diào)試，同一個風管系統(tǒng)中盡量讓所有病房支風管等長，實現(xiàn)自然平衡。

10、送風電加熱器采用三檔手動調(diào)節(jié)。

八、總結(jié)與優(yōu)化

1、醫(yī)護走廊的送風宜設備用系統(tǒng)為好，或為病房的送風系統(tǒng)可切換到給醫(yī)護走廊送風創(chuàng)造條件，這樣確保“最前線“的安全。

2、病房排風可設一個于床頭，這樣可較大減少風管的工程量，管線交叉作業(yè)也少，可加快施工進度。

3、為降低噪聲，也為便于自然平衡，加大了主風管的規(guī)格，增加風管的工程量，主風管增加的度值得研究。