将大型医疗机构纳入城市的整体安全系统,以提高城市乃至整个国家应对突发事件的能力,是十分必要的。笔者多年从事城市大型医院工程设计,及医院相关建筑设计规范编制工作,本文就其间所遇到的医用气体相关问题,进行一些分析和探究。
医院医用气体系统由3个部分组成,即气源部分、管道输送部分、末端装置。整个系统供应的可靠性、实用性,也应从这3个部分来考虑。
气源
*气源供应
医院应保证供气充足、可靠,由液态槽及高压气瓶汇流排供气,应保证一定的储量(一般要保证3天的医院供气量)。
为了保证气源的供应,目前国内采用以下气源组合方式,尽可能保证双气源供应:
1.液态罐+高压气瓶汇流排。
2.高压气瓶汇流排+高压气瓶汇流排。
3.由机械设备供应气源的站房(+高压气瓶汇流排),机组应不少于一台,并应有备用机组。
医院医用气体一刻也不能停。中心供气站,应设有中断气源供应的报警装置。一旦中断气源的供应,报警后,医院可以采取相应的应急措施,采用气囊和气瓶,保证重要部门的医用气体的供应,以确保病人的生命安全。
*液氧贮罐的安全间距问题
近10年来,全国的大中城市都在迅速发展,而大中型医院又往往在城市的中心地段,致使城市对医院空间的压迫较为严重。
在医院改造及扩建中,液氧储罐与医院建筑物的防火间距,一直困扰建设各方,因为现在国家标准以及规范所列出的数据不一致。《高层民用建筑设计防火规范》规定当液氧贮罐
西方国家没有对此没做特殊规定,有些行业规定液氧槽与办公室、病房、公共场所及繁华道路的距离应大于5.5m。
氧气作为一种助燃气体,确实存在发生火灾的危险性,会对医院液氧贮罐的附近产生影响,但它毕竟不同于《建筑设计防火规范》规定的甲类易燃易爆类气体。
现在,有些医院液氧贮罐距医院建筑物的距离<25m。为了适应医院整体规划,应该有一个既安全、可靠,又符合实际的安全距离。经过与国内有关部委专家探讨,及对国内外的一些医院的调研考察,笔者感觉7.5m安全距离是可行的。
安全距离的确定,决不只是一个简单的化学和物理原理确定的,应该考虑各种综合因素,例如国家整体安全管理水平、压力容器、压力管道制造及安装水平等。所以,真正的安全,源于每个环节的认真组织和严格管理。
我们的“医院建筑设计规范”,应该增加相应设备运行管理的内容。
*分子筛制氧机(变压吸附式制氧机)在医院使用的有关问题
分子筛制氧机技术的发展,已有几十年的历史。特别是分子筛制造工艺水平的提高,使制造成本及运行成本下降,从而使该技术具有了较大的市场前景。我国的大中型医院,近几年才开始使用相关技术和装备。
分子筛制氧机制取氧气方便,对于无液氧供应的地区,尤其具有优势。另外,有一类地区和城市的中心医院,肩负地区和城市应付紧急突发事件的任务,必须考虑城市无法提供液氧供应时,医院如何能够保证重要部分的正常运转。
分子筛制氧机,由医院所配备的柴油发电机组供应电力,制取氧气,以供应医用氧气。地区和城市的中心医院,危重病人多,对氧气的需求量大,依赖性较强,合理选择氧气气源,采取多方式供应氧气,对增加医院氧气供应的可靠性来说,非常必要。
这种方法,减少了搬运高压氧气瓶及充灌液氧的工作量,减小了工作强度和火灾爆炸的危险性,因为从氧气火灾发生的实际来看,70%~80%是在搬运、充灌及换瓶过程中发生的。
此类制氧机受工艺原理的局限,经济运行制氧浓度为93±3%。单从氧气浓度来说,完全能够满足病人吸用,但那剩余的10%~4%其他气体成分,有待进一步研究,看是否有将空气中有害气体浓度提高的风险。此外,分子筛制氧机的维护工作量大,维护费用也较高。
在调研分子筛制氧机的过程中,笔者发现许多的分子筛制氧机机房布置,存在一些安全隐患。例如,机器间、汇流排间及贮氧罐,布置在一个机房内,而分子筛制氧机组,往往采用少油机型压缩机,一旦发生氧气泄漏,很容易发生火灾。
此外,制取氧气是一个连续的过程,贮存的氧气量很少,这与贮存供氧方式相比,危险性小,加之规范没有对此类制氧机组进行明确规定,所以机组往往在征得当地消防部门同意后,进入了病房楼。
笔者认为,分子筛制氧机可以在医院医用气体系统中使用,但应该注意以下的一些问题:
1.分子筛制氧机机房,应该选择医院中空气质量良好的地点,且宜建在地面上。
2.如分子筛制氧机机房放在病房楼内,应该有外墙,考虑一定的泄爆面积。
3.汇流排间与机器间,应采用耐火极限不低于1.5h的墙,和丙级防火门隔开。
4.氧气储罐与机器间,应采用耐火极限不低于1.5h的墙,和丙级防火门隔开。
*中心吸引站
真空吸引泵站,是医院废液、废气较为集中的地方。废液、废气基本来自医院的病人,因此有可能带有病毒。传染病医院的真空吸引泵站,更应该引起我们的重视。
调查发现,现在有些医院的真空吸引泵站,是作为后勤的一部分,常常与医院其他站房设在一起。出现这种情况,医院主要是从管理、运行、维护方便的因素来考虑的。有的医院由于用房面积紧张,将空气压缩站与真空吸引站,放置在一个房间内,很容易污染空气压缩站。而一旦爆发强烈的传染病,真空吸引泵站,就会成为一个潜在的传染源。
笔者建议医院设计中,真空吸引站应该设置在医院建筑相对独立区域的单独房间内。
1.废液的排放和处理。在治疗的过程中,真空吸引系统,难免会有废液的浸入,主要由病区的集污罐和中心吸引站房集污罐收集。这些废液有携带细菌和病毒的可能性,而这种可能性在传染病医院尤为突出。这应该引起医院管理人员和设计人员的重视!
废液应该集中收集,送至医院污水处理站集中处理后,方可排至城市污水系统。不方便由污水处理站集中处理,也应该在站内就地处理,达到城市污水排放标准后,排放至城市污水管网。
2.废气的排放。真空吸引泵站医院病人呼出的废气,应收集在较为集中的地方。因废气带有病毒,所以废气也应处理后才能排放大气。特别是含有呼吸道传染病毒的废气,更应该增加后处理措施,以减少对大气及周遍环境的污染。
3.废气的处理方式。过滤消毒方式,是在集液罐与真空泵之间设过滤器,该种方式以过滤为主,安装方便,维护简单,但杀毒效果不理想,容易发生堵塞。
浸浴式消毒方式的具体做法,是在真空泵的出口与气液分离器之间,增加次氯酸纳过滤器,并配置一套风机。该方式较为复杂,维护工作量大,放空气体中会夹带液雾。
4.对清理真空吸引系统污物的管理。医院在清理真空吸引系统的污物时,应加强管理,对清理人员应有保护措施。对该部分的污物,应该集中处理,它们是潜在传染源,防止污染医院及周遍环境。
5.对于真空罐大小的选择。对此,规范和设计手册上,没有规定和说明,但真空罐在真空系统中非常重要,因为真空罐容积选择合适,既能保证真空吸引系统压力稳定,又能减少真空泵的启停次数,延长真空泵的寿命。
根据这些年的设计经验,1000张床的医院,真空罐的容积,一般选择10m3较为合适,可以以此类推。
6.两个特殊科室,宜设立独立的废气排放系统。医院中手术部废气收集系统、牙科废气收集系统,有其特殊性:一个吸入氧气太多,并且本身性质不稳定;一个含有较高的粉尘,容易堵塞管道。因此,这两个部位的废气收集系统,不应与医院负压吸引系统混用,宜设立各自独立的废气排放系统。
*压缩空气
除了应采取一系列的措施,保证供应压缩空气的质量外,在此主要探讨一下供气的可靠性,因为医院的压缩空气主要供应医院的要害部门,如手术室、重症监护病房等,而这些部门对供气的断气时间要求很短,一般在1分钟以内。
虽然我们的设计中,设有备用机组,但有些压缩机有电压过压保护装置,由于城市电网的波动,可能引起机组的过压保护启动造成停机。机组在断电后,往往无法在短时间重新启动,会造成中断供气时间过长,手术室、重症监护等部门提出意见。
经过与医院管理部门反复磋商,笔者推荐采取“延时合闸+高压空气瓶汇流排”方案,来保证医院压缩空气的供应。
这种方式,能够确保医院的压缩空气的供应。欧洲的HTM标准,也规定压缩空气系统需要高压空气瓶作为应急气源,来保证医院的供气。
管道输送
*医院医用管道的布置与安装
1.应严格按照有关的标准和规范,进行工作。因为医院的管道较其他的建筑更多,设计工作中管道汇总的工作量很大,而且难度也大。
2.对管道的布置,应更灵活些,特别是氧气管道,因为氧气主要是助燃气体,管道泄漏后,氧气聚集、浓度增加,才会引起危险。规范中强调,在有氧气管道的吊顶和竖井内,应该有良好通风。这样既方便医院管道布置,又保证了安全。
3.真空吸引管道,不宜穿越医护人员的洁净区,并应保证有一定的坡度,以保证污物的收集。
*医疗气体管道的安全
管道应安全接地。凡供病人使用的医用气体管道,必须做导静电接地装置。两个接地点的距离,不大于25m,接地电阻不应大于10Ω。当每对法兰或螺纹接头间电阻值,超过0.03Ω时,应设跨接导线。
现有相关规范,往往只给出了接地总电阻的大小,没有给出接地的点数,缺乏科学性,因为管道本身也有电阻,一旦管道太长、电阻过大,电荷的导出就不一定向接地点,故存在危及病人的可能性。
建议相关规范,增加接地点间距要求。
*氧气切断阀
进入医院重要医疗部位氧气管道,应设总切断阀。现行的规范,是从供应消防安全考虑的,但医院重要医疗部位病人的病情,往往也是最重的。他们对氧气的依赖性非常强,一刻也不能停止供氧。
这些阀门,应该采用手动切断阀。而目前,在进入手术部的氧气总管上,一般设置电动切断阀,电动切断阀与消防报警信号连锁动作。一旦发生火灾报警,会自动切断氧气总管。我认为这是不妥的,因为手术部的氧气,只要有病人,就一刻也不能中断供应,如果发生电动阀误操作,造成供氧中断,势必会威胁到手术中病人生命的安全。即使发生了火灾报警,也最好能给正在手术的病人,提供一段时间的供氧,以便医生采取应急措施,帮助病人安全撤离现场。所以,最好在该处设手动阀门。
*氧气管道的防火问题
氧气是助燃气体,发生火灾时继续供氧,管道烧漏氧气放散后,会助长火势。针对此问题,建议以后医院建设中,安装氧气管道时可采用以下措施:
室内供氧管道应涂刷防火涂料,防火涂料的耐火等级,不得低于所在建筑物的房间隔墙耐火等级。防火涂料的耐火等级,参见《建筑设计防火规范》表2.0.1。以保证氧气管道在房间隔墙烧塌前,氧气管道不会发生泄露。
*医用气体管道的色标
医院是所有民用建筑物中管道最多的一类建筑,医院室内管道往往纵横交错,施工和管理维护难度较大。现在国内没有专门医院医用气体管道色标,只能参照其他的管道色标,针对性不强。随着医疗建筑的发展,如可能,国家相关管理部门,应协商制定出医院的医用气体色标,与国际接轨。
城市大型医院公共区氧气终端
该类医院病人较多,在医院的公共等候区,以及住院部的公共活动区,病人停留的时间往往较长。针对病人有突然发病的可能,需要紧急吸氧,所以建议在该部分,设适当的特殊氧气终端,以便于实施救护,最大限度地体现人文关怀理念。