導讀
簡析負壓隔離病房樓的特點，通過設計實例，介紹了負壓隔離病房樓的給水、熱水、排水、消防給水、污水處理等給排水主要系統的設計要點，總結了負壓隔離病房樓在衛生器具選擇、施工安裝要求等方面的心得和建議。
2019年末開始，世界范圍內開始爆發新冠肺炎,在針對此類烈性傳染病的防、控、治的過程中，負壓隔離病房發揮了巨大作用，合理設計和使用負壓隔離病房，不僅能為病患提供安全、安心的治療，也能為醫護人員提供有效的防護。
1 負壓隔離病房的特點
所謂負壓隔離病房，是指采用空間分隔并配置全新風直流空氣調節系統控制氣流流向，保證室內空氣靜壓低于周邊區域空氣靜壓，并采取有效衛生安全措施防止交叉感染和傳染的病房。其病房樓標準平面布置必須包括且嚴格區分清潔區、半污染區、污染區、醫務人員通道和病人通道，即“三區兩通道”；“三區”相鄰空間之間必須設置有組織氣流并形成衛生安全屏障的“緩沖間”；其醫療流程過程中，必須嚴格執行更衣、沐浴、換鞋、洗手等衛生通過方式。以上海某醫院老院區普通病房樓改建的負壓隔離病房樓（下稱改建病房樓）為例進行介紹，其標準層平面見圖1，標準層流線見圖2，病房軸側示意見圖3。
圖1 負壓隔離病房樓標準層平面
圖2 負壓隔離病房樓標準層流線
圖3 負壓隔離病房軸側示意
負壓隔離病房是一個高標準、嚴要求的傳染病房，從其定義的理解，主要包括2方面內容：一是對氣流組織和內部氣壓的要求（氣流流向示意見圖4，圖中箭頭顏色自藍至紅表示污染越來越嚴重）；二是有效防止交叉感染和傳染。前者主要涉及建筑、結構、暖通專業，后者則涵蓋了全專業。給排水專業需要從用水、排水、接觸等方面采取有效的措施防止交叉感染和傳染。
圖4 負壓隔離病房氣流示意
2 主要設計依據
目前現行的可作為主要設計依據的規范或標準有《傳染病醫院建筑設計規范》(GB 50849-2014)、《傳染病醫院建筑施工及驗收規范》(GB 50686-2011)、《新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病應急醫療設施設計標準》(T/CECS 661-2020)、《綜合醫院建筑設計規范》(GB 51039-2014)、《醫院污水處理工程技術規范》(HJ 2029-2013)等。
在本次疫情期間，國家相關部門出臺的設計導則或文件主要有國衛辦規劃函［2020］111號《新型冠狀病毒肺炎應急救治設施設計導則（試行）》、國衛辦規劃函［2020］166號《新冠肺炎應急救治設施負壓病區建筑技術導則（試行）》、應急管理部消防救援局《發熱病患集中收治臨時醫院防火技術要求》、環辦水體函［2020］52號《關于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫療污水和城鎮污水監管工作的通知》。
除此之外，各地區根據本次疫情和中央相關決策、精神，相應制定了一系列地方性指導文件、設計導則等，可參考執行。另外，由中國建筑標準設計研究院組織編制的圖集《應急發熱門診設計示例（一）》(20Z001-1)可作為設計制圖參考。
3 給排水主要系統設計
3.1 規模概況
改建病房樓為6層（多層）無地下室的磚混結構，以“平戰結合”的使用需求為整體設計思路。平時為普通病房樓，最大床位數257床；戰時（即疫情時期）為負壓隔離病房，最大床位數204床。
3.2 給水系統
考慮負壓隔離病房通常為烈性傳染病房，改建病房樓采取嚴格防回流防污染措施。其生活給水泵房和生活熱水機組均設置在室外獨立區域（清潔區），生活給水系統全部采用斷流水箱加恒壓變頻泵組的方式供水。水箱按調節容積平均分為2個，便于定期清洗維護，同時也考慮疫情時期若水箱內水質不能滿足要求可及時清洗檢修。
在生活水箱進水總管上預留DN25支管和截止閥，可以作為負壓隔離病房樓加強消毒劑投放和計量接口，同時也能作為市政供水末端水質檢測取樣口。此條參考了湖北省“導則”和浙江省建筑設計研究院“指南”，同時考慮設置該接口后可以方便采樣比對市政供水和單體儲水水質，及時分析應對水質差異問題，在基本不影響造價且技術上極易實現的原則下建議采用。
由于改建病房樓遠期為普通病房樓，所以在確定用水標準時同時考慮了《傳染病醫院建筑設計規范》(GB 50849)、《建筑給水排水設計標準》(GB 50015)和《綜合醫院建筑設計規范》(GB 51039)規定的標準取值。平時使用時，需要考慮每床一位陪護家屬，醫護人員除分布在病房樓以外還分布在門急診等處；而戰時無家屬陪護需求，且醫護人員集中在病房樓，所以在用水量的計算過程中，應靈活運用規范取值的上下限和用水人員的具體分布情況，并以最不利情況進行用水量的復核。改建病房樓計算采用的用水標準見表1和表2，用水量見表3。
表2 給水用水標準（戰時）
表3 給水用水量
給水總管井設在清潔區，在管道設置時，給水總管及檢修閥門等設置在清潔區和半污染區，按兩區各自獨立使用防止交叉污染為原則；當無法避免時，管道按供水水流方向從清潔區穿越至半污染區，并在清潔區設置關斷閥、倒流防止器等措施。
3.3 熱水系統
熱水主要供給病房、醫護人員洗浴，公共衛生間洗手等。改建病房樓采用集中供熱方式，系統為恒壓變頻供水設備供水、空氣源熱泵輔助電加熱機組集中加熱至使用溫度后供應生活熱水，采用全日制機械循環同程布置，設備自帶自動調節水溫的裝置，且熱水制備設備帶有保證使用安全的裝置。熱水計算采用的用水標準選用應與冷水相對應，見表4和表5，熱水用水量和耗熱量見表6。
表5 熱水用水標準（戰時）
表6 熱水用水量和耗熱量
在熱水機組選型時，如果僅考慮按平時和戰時的設計最大值進行設備選型，熱水機組會非常龐大，既不經濟也不節能。建議按戰時標準進行計算和設備選型，以平時使用時適當考慮空床率和錯峰使用進行復核，可以滿足平戰結合使用需求。改建病房樓最終生活熱水機組選用見表7，經比對，每床位的熱水使用量、耗熱量等經濟指標與雷神山醫院基本相當。
改建病房樓每層都設置了冷水、熱水、熱水回水管，熱水、熱水回水管在設計時采用同程布置，每個回水點均從熱水支管的維修閥門（采用截止閥）后、支管減壓閥前（若有）的短支管接出，保證回水點后的不循環熱水支管長度不超過5 m。熱水回水管由于無法避免穿越了半污染區，設計在每層熱水回水總管回至清潔區內時，設置AOT消毒裝置第一時間對回水消毒殺菌。
3.4 消防給水系統
改建病房樓的室內消火栓系統采用臨時高壓消防給水系統。在清潔區或半污染區的樓梯出入處、前室、走道等明顯易于取用的地方設置DN65室內消火栓、軟管卷盤和手提式滅火器組合箱進行保護，室內消火栓的設置滿足每個樓層每個防火分區內的任何一點都有二股充實水柱到達，水槍充實水柱不小于10 m。在每個護士站設置一個組合箱，供水總管、閥門附件、消防箱等盡量避免設置在污染區。
改建病房樓的自動噴水系統采用臨時高壓消防給水系統，共設2套濕式報警閥組，一組保護清潔區和半污染區，一組獨立保護污染區。病房樓各部位均采用濕式系統保護，噴頭采用快速響應噴頭隱蔽式安裝。每層為一個防火分區，但設計中每層設置2個水流指示器，一個控制保護清潔區和半污染區，另一個獨立控制保護污染區。污染區水流指示器后分為兩路供水總管：一路為保護走道等區域（系統常開）；另一路專門保護病房（戰時可閉），設置獨立信號閥，當戰時用作負壓隔離病房時可單獨關閉，以防止誤噴、保護危重病人，而平時可系統常開正常使用。改建病房樓自動噴水系統原理示意見圖5，圖中忽略系統次要配、部件。
圖5 自動噴水系統原理示意
3.5 排水系統
改建病房樓室內采用污廢水合流制，清潔區、半污染區、污染區的排水立管各自獨立設置，均為升頂透氣系統，透氣口出屋面2 m，在口部設置耐濕、耐腐蝕的高效過濾器。其清潔區往病房樓北側排放清潔污廢水；其半污染區、污染區往病房樓南側排放污染污廢水，其中空調機房冷凝水、真空吸引機房排水等均屬污染廢水。排水管出單體后在南北兩側的室外埋地設置玻璃鋼成品化糞池作預消毒池，分別對清潔污廢水和污染污廢水進行預消毒處理，然后再進入院區污水處理站進行集中處理。改建病房樓的生活污廢水排放系統原理示意見圖6。
圖6 生活污廢水排放系統原理示意
由于改建病房樓樓板均為20世紀80年代預制板，且為多層建筑，排水系統考慮單立管伸頂透氣的方式，按標準層平面布置，每個病房衛生間設置一根污水立管，且污水立管盡量分散布置。這樣的排水立管設置方式，對改建老式建筑來說可以最大程度減輕樓板開洞對原有結構的破壞程度；對負壓病房樓來說，最大程度地減少了病房內壓力泄漏擴散的隱患點，同時保證了同層病房各自獨立排水，相鄰之間避免了交叉感染和相互傳染的可能性。
改建病房樓污染區、半污染區的生活污廢水排水管出戶至室外預消毒池之間的管段，采用HDPE排水埋地塑料管，熱熔連接，能有效防止埋地管道接口處的滲漏；每30～50 m間距設置一根DN100通氣管，埋地引入單體伸頂透氣，能有效防止埋地管道有毒有害氣體的積聚、保持管道水流通暢。
改建病房樓室外雨污水為分流制。屋面雨水和四周道路雨水有組織收集，經消毒池消毒處理后排入市政污水管網。消毒池有效容積受院區場地限制，采用5 min雨水量作為調蓄容積；雨水排放量經復核可以被市政污水管網接納。
改建病房樓除了排水不常用的機房（如真空吸引機房、壓縮空氣機房、空調機房等）地漏采用可開啟的密閉地漏以外，其余所有地漏均采用帶過濾網的無水封直通型地漏加存水彎，其中病房衛生間、醫護衛生間、污洗間等地面排水地漏采用洗手盆排水對地漏存水彎補水，特別是病房衛生間，病患如廁完畢用具消毒功能的洗手液洗完手，補充了地漏存水彎水封的同時，也將消毒液注入了存水彎，對抑制排水管內病原微生物的擴散是有利的。所有有效水封高度要求50～75 mm，補水時不得破壞有效水封，且應在疫情期間加強對地漏水封的定期補水措施。洗手盆對地漏存水彎補水示意見圖7。
圖7 地漏存水彎補水示意
3.6 污水處理
從本次新冠肺炎疫情期間出臺的標準、文件來看，主要強調對污廢水、廢氣的消毒和整個污水處理系統的密閉。
改建病房樓可利用原有的污水處理站埋地式處理池、加藥間、設備間等，將原埋地處理池改建為調節池以加大消毒停留時間，并將原來可開啟的檢修孔、人孔等進行密閉處理。新增2座玻璃鋼成品污水處理池，處理工藝為二級生化工藝，埋地密閉設置，并聯運行。改建時應注意，處理規模應按平時最高日污水處理量設計，并留有10%～20%左右的設計裕量；處理工藝和系統密閉性應按戰時要求設計；尾氣經高效過濾器或紫外殺菌消毒器處理后高空排放。改建后的污水處理站主要技術指標見表8。
改建病房樓預消毒池、二級生化處理池均采用了玻璃鋼成品裝置，主要是因為玻璃鋼成品池與混凝土結構處理池相比，其密閉性能好、能有效防滲漏、施工安裝便捷，且設備材料易購，在本次疫情期間為項目改建贏得了不少寶貴的時間。但也應注意在池體埋地敷設前，應預留好其透氣管，且應引入單體伸頂并處理后進行高空透氣。
4 其他需注意的事項
4.1 主要衛生器具的選擇
衛生器具及配件應選擇安全可靠的產品，減少維修的風險；其出水應防噴濺，器具材料應耐腐蝕，器具表面應防粘結。便器、洗手盆等應以便于消毒清潔操作的掛式安裝為首選。大、小便器應選用器具構造內自帶存水彎的產品，宜選用沖洗效果好、污物不易粘附在便槽內且沖洗后便槽內回水較少的產品。
負壓隔離病房衛生間的洗手盆是病患使用最頻繁的衛生器具，也是病患如廁后自身清潔消毒的最后一道措施，應采用防接觸效果最好的感應式水嘴，同時在洗手盆旁應設置裝有消毒洗手液的感應式皂液器。在經濟條件允許的情況下，推薦采用具感應式開閉蓋和充水功能的智能型坐便器，如廁前感應式開蓋，如廁后感應式閉蓋并在閉蓋后由腳部感應式沖水，全程可無手部接觸；但其他功能如臀部溫水沖洗、暖風干燥等并不適合使用。若采用感應式自動沖洗閥坐便器，可以避免用手直接接觸沖水按鈕，能一定程度降低手部接觸交叉感染風險，但仍存在用手開閉蓋的直接接觸可能。
其余公共衛生間的洗手盆、便器等，供醫護人員使用的洗手盆等，建議以感應式開關為首選，當條件受限時，也可考慮膝動開關、腳動開關或手柄長度不小于160 mm的肘動開關。
4.2 施工安裝要求
（1）為嚴格保證給水水質，給水管道、管件、閥門安裝前后應清除油垢和進行脫脂處理。
（2）為防止病原微生物通過管道與套管、套管與墻壁和樓板之間的縫隙擴散、蔓延，給水排水管道、消防管道穿過墻壁和樓板時應設套管，套管內的管段不應有接頭，套管與墻和樓板之間、管道與套管之間應采用不燃燒和不產塵的密封材料封閉；管道與套管之間的縫隙應采用柔性材料填充密實；套管的兩側應設置扣板，應用工程膠密實；管道穿越樓板和防火墻處應滿足樓板或防火墻耐火極限的要求。管道穿越樓板或墻體時應注意管道外壁與墻體或樓板之間留有一定的距離，便于安裝時密封、填實等操作。
（3）負壓隔離病房內部與室外正常氣壓保持的負壓差為15 Pa，為防止負壓作用引起的病原微生物的擴散蔓延，排水管道不應在負壓隔離病房內設置檢查口或清掃口。
（4）排水管道通氣管口應高出屋面不小于2 m，通氣管口周邊應通風良好，并遠離一切進氣口。
（5）為防止病原微生物擴散、維持房間壓力梯度或氣流流向，污染區和半污染區的給水排水、消防給水管道應嚴格密封。
（6）室內以及至室外預消毒池之間的排水管道應進行嚴格的閉水試驗，防止管道內污水外滲和泄漏。