呼吸道传染病区暖通设计经验总结

摘要：随着全球呼吸道传染病的频发，医院呼吸道传染区的暖通空调（HVAC）设计显得尤为重要。本文通过对某发热门诊楼的暖通空调系统设计进行深入分析，总结了在设计呼吸道传染区HVAC系统时的关键经验和最佳实践。文章重点讨论了负压控制、气流组织控制、风量计算和系统控制等设计要点，强调了负压隔离病房的负压值和压力梯度分布的重要性，以及送风口和排风口的合理布置。通过精确计算换气次数和风量，确保了病房区域空气的定向流动和负压维持。系统控制部分，本文探讨了送排风设置、系统调试和自动化运行的关键措施，以实现高效、安全的暖通系统运行。本文总结旨在为暖通设计工程师提供实用的指导，以提高呼吸道传染区的安全性和舒适性，同时降低交叉感染的风险。

关键词：呼吸道传染病；暖通空调设计；负压隔离；空气净化；气流组织；压力梯度

引言

近年来，全球多次面临呼吸道传染病的爆发，如SARS、MERS、COVID-19等，这些疫情对公共卫生系统提出了严峻挑战。随着对传染病应对能力的提高，医院设计趋向于“平疫结合”，即在平时和疫情期间都能高效运转。这要求暖通专业的设计既要满足日常医疗需求，也要能在疫情爆发时迅速转换为应对模式。

1.项目案例概况

1.1 建筑房间功能

本次总结结合实际项目，以发热门诊为例进行分析，发热门诊楼为应对疫情，作为专门收治和隔离新冠肺炎患者的基础设施。楼内设置符合传染病建设要求的负压隔离病房，防止疫情扩散，保障患者有安全有效的康复环境。新冠病毒的主要传播途径是呼吸道飞沫和密切接触传播，而在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能性，属于呼吸道传染病。建筑房间功能有诊室、CT检查室、DR检查室、隔离留观病房、缓冲间、配套挂号收费、检验、药房、更衣、淋浴、治疗室、处置室、抢救室、办公室、值班休息室、走廊、护士站等。主要功能是对发热患者进行诊断、检查、治疗等，对于首诊"新冠肺炎"等呼吸道传染病疑似病例，安排至隔离留观病区观察、治疗，并按照要求进一步诊断;当患者确诊为"新冠肺炎"等呼吸道传染病时，按照要求转诊至定点医院救治，进行规范治疗。

1.2 建筑布局

首先我们得了解功能分区及人员流线，功能分区采用"三区两通道"的设计。三区是指清洁区、半污染区和污染区；两通道是指医护人员和患者在进入污染区时，应分别设置独立入口（或通道） ，医护人员和患者应通过不同的出口退出，且医护人员返回清洁区的口部与其进入污染区口部应分别设置，不得合用。人员流线分患者和医护人员，隔离患者按照接诊区→医技检查区→病房治疗区→重症监护区的流程，使用专用的患者走廊进入各区域。两区域之间通过缓冲间连接。医护人员按清洁区→限制区→隔离区的工作流程，使用医护人员工作走廊及医护人员病区内走廊进入工作区域。

2.术语和定义

清洁区：病区中不应受到传染病患者和疑似患者的病原微生物污染及传染病患者不应进入的区域。

半污染区：毗连污染区，存有潜在病原微生物污染可能的区域。

污染区：病区中传染病患者和疑似患者直接接受隔离和诊疗的区域。

负压隔离病房：用于隔离通过和可能通过空气传播的传染病患者或疑似患者的病房。采用通风方式，使病房区域空气由清洁区向污染区定向流动，并使病房空气静压低于周边相邻相通区域空气静压，以防止病原微生物向外扩散。

缓冲间：设置在清洁区与潜在污染区之间、潜在污染区与污染区之间的具有送机械通风措施的密闭室，双侧开门，其门具有互锁功能，不能同时处于开启状态。

3.设计要点

3.1 负压控制

由于新冠病毒气溶胶传播的可能性，通风空调必须保证要维持好负压隔离病房的负压值和负压梯度分布，满足病房的换气次数需要，同时要做好负压隔离病房动态隔离控制，采用定向气流保护医护人员，并利用缓冲室增强病房隔离效果。在空调系统长期运行中，利用自动化控制系统对新排风量差进行实时监测和反馈，维持整个病房区有序梯度压差稳定性。

3.1.1负压值和各房间压力梯度分布

1.应急发热门诊通风系统应按清洁区、半污染区、污染区分别设置。

2.不同污染等级区域负压真空度的设置应符合定向气流组织原则，应保证气流从清洁区→半污染区→污染区。

3.各区域内相邻、相通不同污染等级房间的压差不小于5Pa。

①负压隔离病房区域负压真空度由高到低依次为病房卫生间→病房房间→缓冲间→走道。

②门诊区域负压真空度由高到低依次为诊室→门诊患者走道→药房、收费。

③医生办公区域正压值由高到低依次为办公休息→更衣→医护走道。

④发热门诊内设备用房应根据使用功能、污染程度确定负压真空度，且与室外压差不小于5Pa。

3.2 气流组织控制

3.2.1送风口、排风口位置

负压隔离病房送风口应设置在房间上部，尽量布置在医护人员可能工作的区域上方，排风口应设置在病床床头附近，距地不小于100mm，风速不宜大于1.5m/s。

3.2.2换气次数

（1）《传染病医院建筑设计规范》对于各类房间的最小换气次数（新风量）有明确要求：非呼吸道传染病的门诊、医技用房及病房最小换气次数（新风量）应为3次/h，对于呼吸道传染病的门诊、医技用房及病房最小换气次数（新风量）应为6次/h，对于负压隔离病房最小换气次数（新风量）应为12次/h。清洁区每个房间送风量应大于排风量 150m3/h。 污染区每个房间排风量应大于送风量 150m3/h。《医院负压隔离病房环境控制要求》规定负压隔离病房污染区和潜在污染区的换气次数宜为10-15次/小时，清洁区的换气次数宜为6-10次/小时。

（2）缓冲室的送风换气次数推荐60次/小时。

3.3 风量计算

《洁净厂房设计规范》中提到两种算法，一个换气次数法，一个缝隙法。

（1）换气次数法

压差5Pa时，1-2次/小时。

压差10Pa时，2-4次/小时。

（2）缝隙法宜按下式计算：

Q=a×Σ（q×L）

式中a-根据围护结构气密性确定的安全系数，可取1.1-1.2

q-当洁净室为某一压差值时，其围护结构单位长度缝隙的渗漏风量（m3/h·m）

3.4 系统控制

3.4.1送排风设置

（1）排（回）风口应设高效过滤器。

（2）送风系统应当采用全新风运行，并且送风应经过初效、中效、亚高效过滤器三级处理。

（3）排风应经过高效过滤器处理后排放。

（4）污染区卫生间排风口应设可安全拆卸的零泄露高效过滤排风装置。

（5）新风吸入口高度应高于室外地面2.5 米以上。

（6）排风机风压出口应高于建筑物顶部3米且不应临近人员密集区域。

3.4.2系统调试

为确保实现压力要求，需对送排风量进行调试。首先确定房间排风量，然后观察病房与相邻缓冲室的相对压力表，当压力值达到隔离病房所需压力值时，逐渐减小新风量，当负压值不再降低时停止调节新风量，此刻压力参数达到要求。

3.4.3系统自动化运行

（1）《传染病医院建筑设计规范》 规定负压隔离病房排风系统的过滤器宜设压力检测、报警装置，病房内设置压差传感器。在此基础上，隔离病房需要配备新风、排风电动调节阀等执行装置。利用自控系统对房间内新风和排风的风量差进行实时监测，并根据风量差的变化作出反馈调节，时刻维持整个污染区的压力梯度。

（2）送、排风系统启停控制措施：

污染区：启动时先开排风机，后开送风机;关闭时先关送风机，后关排风机。

清洁区：启动时先开送风机，后开排风机;关闭时先关排风机，后关送风机。

送、排风机宜采用变频、手动调节措施。

4.总结

通过本文的总结，期望能够为未来的呼吸道传染病区暖通设计提供参考，为公共卫生安全做出贡献，并推动暖通空调设计领域的发展。

参考文献

[1]《应急发热门诊设计示例（一）》20z001-1

[2]《传染病医院建筑设计规范》GB 50849-2014[S].

[3]《医院负压隔离病房环境控制要求》GB/T 35428-2017[S].

[4]《综合医院建筑设计规范》GB 51039-2014[S].