关于应急医疗设施通风空调系统建设若干问题的思考

摘　要： 针对新冠疫情下的应急医院通风设计，总结必要的防病毒措施：合理的区域划分和气流流向设计；保证负压病房的负压；新风和排风的处理；保证新风总进口和排风总出口的距离；保证室内基本换气次数。

关键词： 应急医院  新冠  负压病房  通风  空调  安全

2003年为了应对“非典”，国家下决心建设了北京小汤山应急医院，其在抗击非典的过程中写下浓墨重彩的一笔；2020年为了应对新冠肺炎，吸取中国抗疫的成功经验，全世界都在建设应急医院。建设应急医院，已经成为应对特殊病毒疫情的重要手段之一。同时，建设应急医院一定要建设为负压病房，已经成为大家的共识。那么，应急医院负压病房的建设如何实现？需要注意哪些问题？实际建设中又会碰到哪些实际问题？下面从专业角度为大家做详细解析。

建设应急医院，首当其冲的就是要快，因此时间是第一要素。在保证质量的前提下，需要就地取材，高速完成任务。因此，按照应急医院的切实需要，梳理出必须保证的设计建设重点是重中之重。

包括新冠病毒在内的很多传染病都是借助飞沫通过空气传播的，因此从空气流通的角度，保证医务人员和病人安全、保证周围空气环境安全是暖通设计中必须全面考虑的问题。下面就空气流通方面的设计要点为大家做详细阐述。

1.1  合理的空间区域划分和气流流向设计是保障医务人员生命安全的重要措施

建筑平面按照“三区两通道”（即污染区、半污染区、清洁区；医务人员通道和患者通道）的格局进行设计改造。“非典”时，应急医院的三区为生活区、限制区和隔离区。生活区，即医护换班后的宿舍生活区，换岗后的医务人员须在该区域隔离两周，无状况后方可离开临时居住区，卫生安全等级划分为清洁区。限制区，即为医务人员临时休息、应急指挥、物资供应的区域，卫生安全等级划分为半清洁区。隔离区，即为医务人员直接或间接对患者进行诊疗和患者涉及的区域，卫生安全等级划分为半污染区和污染区。目前应急医院的三区指清洁区、半污染区（半清洁区）和污染区。清洁区——医护辅助区，包括医护会诊室、休息室、医护备餐间、医护开水间、值班室、医护集中更衣淋浴、医护卫生间等用房。半污染区——指医护工作区，位于清洁区与污染区之间，包括护士站、治疗室、处置室、医生办公室、库房等与负压病房相连的医护走廊。污染区——诊疗区和病房区，包括诊室、各类医技检查室、检验室、负压病房、负压隔离病房、RICU、病房缓冲间、病房卫生间、患者走廊、污物间、患者开水间等用房。清洁区一般设置为+5Pa正压；污染区一般设置为最少-5Pa负压，即气流按照“清洁区→半污染区→污染区”方向流动，保证气流不逆流，以充分保障医务人员的环境安全。

1.2  负压病房的设计是保障病人和医护人员的安全措施

负压的设置很好地保证了房间内的空气不外泄，从而使病毒含量高的空气不会危害其他病人和医务人员。负压病房一般设置为最少-5Pa的负压。

普通负压病房会有少量室外空气渗入。这里要强调的是：普通负压病房不是净化病房，也不是实验室，可以允许少量室外空气渗入。大部分经过处理的空气已可以保持房间内较好的空气品质，而且负压病房里病人一般没有大的伤口暴露，所以并不排斥少量未处理的室外空气的渗入（图1）。

1.3  新风和排风的处理是人员和环境安全的重要保证

通风设计上一般要求清洁区、半清洁区新风至少应经过粗效、中效两级过滤，过滤器的设置应符合现行国家标准《综合医院建筑设计规范》（GB 51039-2014）的相关规定，新风宜加强对PM2.5等细颗粒物的去除处理。半污染区、污染区的新风至少应经过粗效、中效、亚高效三级过滤。半污染区、污染区的高效空气过滤器宜安装在排风口部，排风机组不设置过滤器；也可在排风机组设置粗效、中效、高效三级过滤，排风口不设过滤器。排风机组的过滤器应设于机组负压段。

在渗风率不大的负压病房，考虑排风采用高效过滤是合适的，大部分排风是经过新风三级过滤处理的，对排风高效的使用时间影响不大；但部分应急医院采用箱体结构，渗漏风过多，采用高效排风口造成排风高效排出的大部分为未经过过滤的空气，严重影响高效排风口的使用时间，而且应急医院收治相同病症病人，部分病原微生物在风管内存留尚可接受，因此可以考虑采用排风机组设置粗效、中效、高效三级过滤，而不设置排风口高效过滤器。

1.4  新风总进口和排风总出口的距离也是安全保证之一

不管所在地区的主风向如何，无论怎么考虑新风总进口在排风总出口上风向问题，都无法避免总新风吸入总排风的可能性。相关研究表明，人体呼出的空气中病毒气溶胶浓度稀释10000倍，就被认为是安全的。因而，一旦排风过滤失效，新风总进口和排风总出口的距离就是空气安全的重要保证。

因此，我们基于事故通风相关规定提出：半污染区、污染区排风系统的排出总口不应临近人员活动区，排风总口与新风总进口的水平距离不应小于20m；当水平距离不足20m时，排风总口应高出进风口，并不宜小于6m。排风总口应高于屋面不小于3m，风口应设锥形风帽高空排放。这样既能保证新风口的取风安全，也能保证周围环境的空气安全。

笔者在某实际工程中也做了相应尝试，该项目设计特点是：

（1）新风总进口均设置在清洁区上空，做到了距离负压病房和病人尽可能远；

（2）保证了新风总进口和排风总出口的距离超过20m；

（3）新风总进口高出地面6.6m（高出屋面1m），保证了新风口的取风干净度；

（4）排风总口高出地面7.6m（高出屋面2m），保证了高空排风，并且尽量少地污染新风总进口（图2）。考虑到该项目地处台风高发区，风管垂直高度过高会导致风管结构安全性差，因而相应减小了高出屋面的距离。

图3～图4中1.0E-04红色虚线是新风总进口吸入排风总出口浓度10000倍稀释红线，可以看出东风和西风新风总进口吸入病毒量更大。

如图5所示，东风和西风新风总进口吸入病毒量更大的是在0.5m/s风速的情况下。所有最不利的情况均没有达到10000倍稀释红线，所以我们认为该项目设计是基本成功的。即使在排风过滤器失效且不考虑病毒存活期问题的情况下，依然可以保证新风总口取风的安全性。

1.5  负压病房的换气次数也是降低室内病毒含量重要手段之一

《传染病医院建筑设计规范》（GB 50849-2014）规定，呼吸道传染病门诊、病房最小换气次数6次/h；负压隔离病房最小换气次数12次/h。因此，延伸到普通负压病房和负压隔离病房，最小换气次数应分别为6次/h和12次/h。这个换气次数的取值，也是综合考虑经济性和安全性的结果。

依照《综合医院建筑设计规范》（GB 51039-2014）与《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736-2012）综合考虑，应急医院病房室内设计温度冬季为20℃～22℃，夏季为24℃～26℃。房间内适宜的温度能使病人有更好的舒适度，以提高人体抗病毒最重要环节的能力——免疫力。

据研究表明，新冠病毒在25℃空气中的存活时间只有2min～30min，而在10℃～15℃空气中的存活时间长达2h。所以，冬季房间加热不仅能使病人取得更好的舒适度，也能更好地抑制病毒。因此，不应排斥房间的冬季加热系统。

基于此，应急医院病房要保证室内温度可以从室内机和新风机两个方面处理空气以达到温度要求，并酌情考虑湿度处理。

（1）室内机

应急医院都是小间病房设计，分体空调具有便利快捷的优点，使其成为最好的冷热源提供源。细菌脱离宿主能复制，但病毒脱离宿主是不能复制的，所以针对冠状病毒的医院房间内是可以存在冷凝水的。

基于以上分析，分体空调和风机盘管都是这一类空调器，可用在小房间负压病房单独设置。分体空调的安装快捷便利，使其几乎成为了应急医院的首选。但分体空调的室内机风压太小，难以胜任空气处理的重任，结合配置空气净化器（亚高效过滤器）也是不错的选择。

（2）新风机

新风机组宜采用具有加热及冷却等功能段的新风处理机组。在条件受限的情况下，应急医院可采用电加热段作为新风处理段，使冬季新风加热以提高室内温度，保证室内人员的舒适度。

（3）加湿机

新冠病毒在干冷的环境中生存时间长。因此如有条件，新风机可设加湿段，以保证冬季室内湿度。没有条件购买到带加湿段的新风机，也可在室内设置房间加湿器，有限提高房间湿度。

在应急医院中合理的气流组织使有限换气次数的空气得到充分利用，使得房间内病毒有效排出，从而控制房间内病毒的含量。因此有必要对以下几个方面予以考虑：

（1）有条件尽量采用上送下排的气流组织方式，如负压病房、负压隔离病房、CT、DR、检验科等。

（2）负压双人间病房送风口应设于病房医护人员入口附近顶部，排风口应设于与送风口相对远侧且病人床头旁边的房间下侧。

（3）单人间送风口宜设在床尾的顶部，排风口设在与送风口相对的床头下侧。

（4）合理安排室内空调器、加湿器、消毒过滤装置等室内空气对流电器设备的位置及送风风向，尽量减少对房间内新、排风单向气流组织的干扰作用。

从通风空调的角度，以人为本、合理地进行区域划分和气流流向设计，保证负压病房的负压以及新风、排风的处理，保证新风总进口和排风总出口的距离，保证室内基本换气次数，都是必要的防病毒措施。更高级别的排风处理，更高的高空排放、快速扩散，换气次数的加强，温湿度控制，合理的室内气流组织等也可作为防病毒的优选通风空调方案。