世界卫生组织(WHO)2003年四月派出考察组对上海公共卫生安全保障体系进行考查。其中对“SARS“病房空调提出了一系列建议,内容 包括:建筑隔离、空调气流组织、气流控制、气闸室、气流模型等问题。根据世界卫生组织专家的建议,我们对目前正在使用的“SARS”病房进行了检查,着重 分析了空调设计中存在的隐患,并进行重新设计和改造,使“SARS”病房空调设计更安全、更合理。

  二、空调设计原则

  1.原“SARS”病房空调方案

  由于一场突如其来的“非典”灾害,使得我国公共卫生安全体系经受具大的冲击。由于缺少对“SARS”病毒知识的了解和研 究,“SARS”病房的设计只能采用在原传染病病房的设计方案上进行改造。因此设计上存在种种缺陷,如没有对“SARS”病房进行有效隔离和切断 “SARS”病毒传播途径的措施、空调气流组织不合理等,存在不少安全隐患。

  2.改建方案原则

  (1)采用建筑隔离手段,合理布置平面,控制气流流向

  原设计病房南面为污染区,北面是清洁区,是传统的双通道设计概念。病房与病房之间通过封密外廊互相连通,北面清洁区与病房之间无缓冲室与之 隔离,造成空气流动不规则,压力梯度也难建立。如医护人员防护措施不力,很容易受感染。为此我们从控制气流流向,建立空气压力梯度着手,首先对建筑布置进 行分隔(见图1),将北走廊改为半清洁区,南走廊改为污染区,半清洁区与污染区之间设缓冲室,平面布局将病房改建为“三区二通道”。医务人员处于清洁区, 病人处于污染区,气流流向由护士站(10Pa)→北走廊(5 Pa)→病房(-10Pa)。另外病房均设计连锁电子门锁,控制各病房人员互相走动和医护人员走近道,控制不合理人员流动,实行医护人员单向流,减少“旋 涡”流产生。“三区二通道”的设计可大大降低医护人员感染率,最大限度保护医护人员免受“SARS”病毒的侵害。

  (2)新风

  “SARS”病毒传染途径主要是通过空气中“飞沫”传播,但它的传播途径现在并不十分清楚。目前最有效的手段就是通风,保证病房有一定室外新鲜空气进入,排除室内混蚀空气,是解决医护人员感染的关键。那么通风量为多少呢?我们采用三种新风量计算方式进行计算:

  ①按《全国民用建筑工程设计技术措施》最小新风量计算为4×50m3/h.人=200m3/h;

  ②按室内空气质量标准(GB/T1883-2002)确定新风量为4×30m3/h.人=120m3/h;

  ③按换气次数确定新风量25m2×3m×2次/h=150m3/h;

  我们按三种计算方法中最大值确定新风量200m3/h,根据病房风量平衡计算(见图2),维持室内负压(-10Pa),渗透风量为300m3/h,排风量为500m3/h,这样保证病房始终处于负压状态,全年为新风加循环风模式的状态运行。

  (3)空调方案

  “SARS”病房空调,目前大家一致看法是采用全新风直流式空调系统,这种空调直流式系统彻底解决交叉感染问题,但也存在缺点。全新风空调 运行能量损失大,能量回收装置效率不可靠,单个病房控制需要配置自控装置,造价高运行费用贵。因此我们在比较方案时放弃这一方案,提出了在“SARS”病 房中采用“新风+单机空调+过滤器”的方案取代全新风直流式空调系统的方案(见图3)。该方案充分考虑我国医院目前实际现状,具有经济性、适用性和安全 性。室外新风直接送入病房,单机空调承担新风和室内负荷,相当于一次回风系统。虽然这一方案与全新风方案比较有一定的缺陷,但在改建“SARS”病房时, 能因地制宜的取代全新风方案,安全、合理、可靠。

  (4)空调冷量

  经计算室内冷负荷3165kcal/h,湿负荷1.2kg/h。根据焓湿图(图4)计算室内总风量G=Q1/1.2(iN- i0)=3165/1.2(12.1-9.6)=1055m3/h,混合点ic=Gw(iw-iN)/G+iN= (300+200)X(21.9-12.1)/1055+12.1=16.7kcal/kg,单机空调所需总冷负荷Q0=G(ic- iN)=1055X1.2(16.7-9.6)=8988Kcal/h。病房总风量1055m3/h,换气次数n=1055/(25×3)=14次/ h,其中新风量2.7次/h、排风量6.7次/h、循环风量7.3次/h。病房空调工作时随渗透风量影响,房间温度可控制在24~26度,满足医护人员使 用要求。事实证明该方案是成功的,为上海最后一位“SARS”病人安全度过夏天、康复出院,空调提供了有力保障。

  (5)送风方式

  “SARS”病房送风方式采用上送下排式,新风直接进入医护人员工作区,排风口直接安装于病床下方,使病人呼出的“有害气体”以最快的速度 排出,保证病人“污物”不扩散,使病房空气流畅,均匀,不存在“死角”。医护人员工作区处于新风控制区域内,减少医护人员被感染的机会。

  (6)空气过滤

  为了使“SARS”病房排出的“危险”气体在建筑物屋面排放后不污染周围环境,我们在病房内安装过滤效率达99.99%高效过滤器(过滤粒 径0.3µm),使排出的有害气体净化后排放。过滤器安装在污染区也更容易消毒和调换。新风进风处安装粗、中效过滤器将新风过滤后送入病房,提高病房空气 品质。

  (7)负压控制

  为了保证病房负压,我们在排风管上安装定风量阀,使高效过滤的阻力变化后,风量恒定保持病房负压。另外,因在病房缓冲室处安装压差计,监测病房压力变化。

  (8)其它

  通风设备应设计在清洁区,便于清洁保养。安装于污染区的单机空调内部应涂抗菌涂料,医用气体宜单独设置,特别是真空吸引系统应独立成系统, 吸出污物必须严格消毒后清除。新风空调机应每周消毒,高效过滤器“一床一换”,单机空调应“一床一机消毒”,空调冷凝水收集后高温消毒排放。

  三、总结

  “SARS”病房通风空调设计是一个新课题,有些问题还没有完全解决。如高空排放高度应为多少?排放后对附近多少范围内环境造成影响?高 效过滤器更换应该采取怎样的安全防范措施和处理方法?这些有待我们进一步研究。“三区二通道”的合理布局,建筑隔离的应用是阻止“SARS”病毒传播的重 要措施,气流控制、有效过滤在“SARS”病房通风空调设计中是一种新思路,应引起足够的重视。

  “SARS”疫情的出现给我们医院设计提出了更高的要求,更新的课题,今后的医院暖通设计更应注重空气品质、流向、压力等要求,使我们的医院暖通设计上一个新台阶。