建筑条件受限情况下ICU功能氧舱群筹建探讨

管亚东，贾 萍，王 玲，陈 涛，缪元益

（1.东部战区总医院高压氧科，南京 210002；2.南京明基医院高压氧科，南京 210019）

0 引言

新建氧舱技术性能对医院高压氧学科发展方向和水平具有关键性影响[1]。2015年南京明基医院拟组建“神经重症病程早期神经康复”医疗特色的高压氧科室，计划建设满足高压氧科40张专科床位及门诊病员的大型三舱七门式ICU功能空气加压氧舱群。医院唯一备选建舱地址为设置有篮球场的室内体育馆，原氧舱安装部位负一楼地下室多数空间已被放疗科占用，不具备地坪开孔下沉安装圆体型或方体型氧舱的基建改造条件，医院因此放弃了高压氧科组建及氧舱建设计划。2017年大割圆柱体、平封头、平移门、平底型结构氧舱技术发展成熟并投放市场，该型氧舱无需地坪开孔及下沉安装舱体，南京明基医院再次启动氧舱建设计划，笔者根据该建筑条件进行氧舱技术参数及基建设计，在不影响负一楼的原有结构及功能的前提下完成大型三舱七门式ICU功能氧舱群筹建。现将该氧舱主要筹建过程介绍如下。

1 医院高压氧学科发展目标

神经重症病程早期综合运用高压氧、康复、药物综合治疗可取得显著疗效[2-3]。基于南京明基医院床位数超过1 000的三级大型综合医院条件，医院确定新成立的高压氧学科特色为“神经重症病程早期神经康复”，科室开展神经重症专科ICU、神经康复、药物、高压氧等综合治疗。高压氧科室规划床位为：神经损伤重症监护病床16张、普通床位24张。科室发展目标为江苏省重点“神经重症高压氧康复”科室。病员收容对象：颅脑外伤、脑出血术后患者，有害气体中毒患者，缺血、缺氧性脑病患者，脊髓外伤手术后或保守治疗患者，脑梗塞恢复期患者等。

2 新建氧舱技术性能目标

新建高压氧舱群将满足高压氧科室16张神经重症ICU病床、24张普通床位住院患者及日常门诊患者高压氧治疗需要，可同时容纳36名座位患者或13名2 100 mm×930 mm病床患者。工作日每天治疗4舱次，每天最大治疗能力：1舱次×36名/舱次=36名座位患者；3舱次×13床/舱次=39床卧位患者。氧舱具备ICU功能，可同时满足6名神经重症患者实施氧舱内重症监护。

3 备选氧舱设置建筑条件及氧舱选型

南京明基医院室内体育馆与病房大楼首层毗邻（如图1所示），便于高压氧医疗流程的建立和病员运送。拟建氧舱诊疗区大门与病房大楼客梯间距离约20 m；距离门诊大厅小于50 m；有直线走廊与急诊科相通，距离小于100 m。

图1 室内体育馆及就位氧舱

2015年首次规划高压氧科即将该室内体育馆列为唯一备选氧舱选址。建筑内可供安置氧舱和规划氧舱医疗用房的场所为31 120 mm×15 500 mm区域，区域内偏侧有1根800 mm×800 mm建筑承重立柱。室内体育馆楼面地坪承重能力为0.5 t/m2，建筑层高下限为4 800 mm，层高上限为7 000 mm。拟安放氧舱部位负一楼有15 200 mm×12 000 mm的闲置地下室空间，地下室层高为6 000 mm，可满足氧舱辅助设备布设，如图2所示，其他负一楼地下室空间由放疗科永久占用。

图2 负一楼地下室氧舱辅助设备布设图（单位：mm）

2015年，氧舱制造商能够提供医院选型的氧舱为圆体型氧舱和方体型氧舱，这2种选型氧舱均须地坪开凿满足舱体下沉安装孔洞、地下室建造氧舱基座作为前置条件[4]。体育馆地坪开凿孔洞、地下室建设氧舱基座将导致：（1）切断建筑承重横梁而破坏建筑的稳固性；（2）氧舱基座占据地下室有限的空间，影响氧舱附属设备布设；（3）基建费用巨幅增加。高压氧学科组建及氧舱建设计划因此终止。

2017年，大割圆柱体、平面封头、平移门、平面底型空气加压氧舱（以下简称“平底型氧舱”）设计建造技术日趋完善且实现了模块化设计，该型氧舱具有地坪直接安放、无需开凿地坪作为前置条件的优势[4]。平底型氧舱选型既满足南京明基医院高压氧学科发展目标又符合室内体育馆建筑条件，为此，医院再次启动氧舱筹建计划，笔者进行针对性氧舱技术参数设计及基建设计。

4 氧舱技术参数设计

4.1 氧舱规格

三舱七门式空气加压氧舱群分设ICU氧舱、过渡舱和治疗舱，同轴线安装，氧舱的结构及尺寸如图3所示。舱体呈大割圆柱体平底结构，端部封头平面钢板封闭，封头偏侧设置舱门围栏，围栏下缘标高220 mm（如图4所示）。

图3 三舱七门式结构及尺寸设计图（单位：mm）

图4 氧舱大割圆端侧封头及舱门围栏设计图（单位：mm）

4.2 氧舱门围栏设计

ICU舱1端门、治疗舱1端门、过渡舱的1侧门围栏按大开孔设计（如图4所示），透光规格（宽×高）1 050 mm×1920mm，围栏下缘净宽度（去除半弧后）830mm，满足930 mm标准宽度带轮病床直接进出氧舱。ICU氧舱、治疗舱和过渡舱之间的过渡门围栏计4道，按常规开孔设计，透光规格（宽×高）800 mm×1 920 mm。围栏下缘高度为220 mm，与氧舱内、外地坪等高度。

4.3 舱门设计

采用薄壳平移门构造，克服平开门开闭运动对舱内有效空间的影响。舱门围栏下缘与地坪间预留100 mm（宽）×2 300 mm（长）的舱门移行沟槽并设置不锈钢材质铰链固定活动盖板（如图5所示），在舱门关闭顶开、移开时的重力作用下覆盖，确保舱门打开状态时围栏门缘和舱内地坪水平桥接，方便病床无障碍进出舱门（如图6所示）。

图5 舱门半关闭状态时活动盖板翻立

图6 舱门打开后盖板桥接

4.4 舱内布局

氧舱断面尺寸如图7所示，有效长度如图8所示，氧舱内视觉空间类似A型地铁车厢。舱内吊顶用集成式合金铝质板材封闭；封头采用304不锈钢板覆盖和白色汽车油漆装饰；舱体为侧壁抛光后用白色汽车油漆美化装饰，水平直径高度附壁设置ICU专用多功能设备带；舱内地坪铺设瓷砖且不设固定病员座椅。ICU舱、治疗舱可临时放置带轮病员且座椅各16张，过渡舱可临时放置带轮病员座椅4张，满足36位座位患者治疗需要。

4.5 氧舱ICU功能技术指标

移除带轮座椅条件下，ICU舱和治疗舱均可形成7 300 mm（长）×3 150 mm（宽）×2 500 mm（高）的抢救空间。舱内ICU专用多功能设备带设置36组多功能模块[5]，包含一级供氧、二级供氧装置及专利技术负压吸引系统[6]，满足舱内各种供氧方式及随时吸痰护理需要。舱内全参数便携式心电监护设备6套，Wi-Fi传输控制台实现中央显示功能；氧舱（专用）呼吸机1台；ICU专用多功能设备带还具备快速加装ICU设备所需的各种柱架平台的功能。ICU舱、过渡舱、治疗舱通舱使用，可容纳13张2 100 mm×930 mm带轮病床（如图8所示）。

图7 氧舱断面设计图（单位：mm）

图8 舱室有效空间尺寸及13张病床布置图（单位：mm）

5 建筑受限情况及针对性基建设计

（1）合理利用建筑立柱，优化氧舱区域医疗功能布局。高压氧科设有氧舱安全管理区、候诊区（含走道）、门诊及医护技办公区，区域内唯一建筑立柱被利用为氧舱安全管理区玻璃隔断支柱，具体氧舱区域功能布局如图9所示。

（2）0.5 t/m2地坪承重能力通过结构加固提升至1 t/m2。原体育馆地坪设计承重能力按常规建筑物标准设计和建造，承重能力为0.5 t/m2，低于平底型氧舱安置地坪承重能力须达到1 t/m2的要求。为释放地下室空间，满足空压机、冷干机、储气罐、消防储水柜等氧舱辅助设备布设，氧舱安置地坪采用增大梁截面并梁板全铺碳纤维布的结构加固方案，改造完成后地坪的承重能力提升至1 t/m2。

（3）合理设计氧舱门围栏对接焊接地坪开孔，避免开孔对地坪承重能力的破坏。治疗舱为独立单舱设计，须通过氧舱端侧封头舱门围栏与过渡舱端侧封头舱门围栏焊接连接，以实现三舱同轴线组装。由于舱门围栏下缘外侧距地坪高度为190 mm，无实施仰焊操作空间，需在焊缝下方地坪开孔留出施焊空间。常规大开孔虽可方便施焊作业，但会切断原结构楼板的钢筋及补强碳纤维布，造成结构地坪承重能力破坏。为此，笔者设计了仰焊部位地坪300 mm×160 mm双孔开孔方案，孔间距20 cm，配合钢筋笼间距20 cm，避免了对地坪承重钢筋的破坏（如图10所示）。

图9 氧舱区域功能布局图（单位：mm）

（4）使用轻质材料垫高氧舱区域地坪，减少垫高材料自重对地坪承载负荷的影响。平底型氧舱地坪直接安置，舱内地坪较舱外地坪高出220 mm，需将氧舱区域地坪整体垫高220 mm，以实现舱内地坪、舱门围栏下缘、舱外地坪处于同一水平面。使用密度为2 400 kg/m3的常规混凝土浇筑抬高地坪220 mm，将新增0.53 t/m2混凝土自重。考虑到补强处理后的地坪承重能力为1 t/m2，承重能力余量较小，为此，笔者采取密度为600 kg/m3的气孔砖和轻质混凝土的施工方案（如图11所示），该垫高材料新增0.13 t/m2自重，减轻了对地坪承载能力的影响。

图10 氧舱围栏对接焊接地坪开孔

图11 轻质材料垫高氧舱区域地坪施工图

6 筹建结果

2017年7月南京明基医院氧舱公开发标，2017年9月烟台某氧业有限公司中标，2018年2月氧舱运送明基医院并就位，随后基建施工，2018年4月氧舱安装施工，2018年7月南京市特种设备监督检验院出具氧舱安装监督检验合格证并领取特种特备使用登记证，2018年8月通过氧舱启用验收（如图12、13所示）。

图12 三舱七门式平底型ICU氧舱外观图

图13 氧舱内空间视觉效果图

该氧舱舱门围栏见光宽度1 050 mm的设计及平移门技术的运用，舱内、舱外地坪及舱门围栏下缘实现等高度，消除了舱门围栏见光宽度970mm、平开门舱门围栏下缘较舱内地坪高50 mm而导致病床进出氧舱不便的缺陷[7]。

氧舱安装结束后的设备综合调试阶段，发现稳压期间氧舱大厅存在间隙性气流噪声，对操舱人员工作注意力形成严重干扰。经勘察后确认该噪声来自氧舱加压气动薄膜阀间隙开启引起的气流变化声音，未能在地下室设置气动薄膜阀是导致氧舱大厅噪声过大的原因。加压气动薄膜阀间隙开启补气是操舱计算机控制并维持氧舱内压稳定的必要动作，可抵消排氧（伴有舱内压缩空气排出）导致的氧舱内压下降。笔者在氧舱顶部和侧面新增封闭隔音装修设计，通过阻断声音传播实现降噪效果。

7 结语

氧舱建设是难度较大的医院医疗设备建设项目[8]。南京明基医院首次规划氧舱建设方案，唯一备选建筑因地坪不能开孔满足圆体型氧舱和方体型氧舱下沉安装条件，不能建成与高压氧学科发展目标匹配的ICU氧舱群而终止。随着平底型氧舱的设计、建造技术的成熟及投放市场，笔者选型平底型氧舱，利用平底型氧舱无需开凿地坪的优势，建成与南京明基医院高压氧学科发展目标匹配的三舱七门式ICU功能氧舱群。

由于圆体型氧舱和方体型氧舱需要建设氧舱专用地下室以满足下沉安装舱体，多数医院在远离医疗主建筑区域专门设计和建造独立的建筑以安放氧舱，不仅增加了基建成本，还造成了高压氧患者就医不便及危重症患者运送风险，对于医疗用地紧张的医院放弃建舱成为唯一选项。本文中的氧舱筹建案例，笔者根据高压氧学科建设目标和备选建筑条件，通过平底型氧舱选型和针对性氧舱技术参数设计及基建设计，实现预定氧舱建设目标，为其他医院在不具备下挖氧舱地下室的建筑内筹建符合高压氧学科发展目标的氧舱提供了有益借鉴。选用平底型氧舱，不仅可节约氧舱专用地下室的基建成本，还有利于医院选定便捷运送高压氧治疗病员的建舱场所，减少途中医疗监护风险，因而具有良好的运用前景。鉴于现有气动薄膜阀技术性能限制，计算机控制下的频繁间隙开启导致的气流噪声不能克服，在氧舱筹建设计时应尽量将气动薄膜阀远隔设置（含地下室设置），免除其噪声对医疗区域人员的影响。

志谢 感谢烟台宏远氧业有限公司赵文刚工程师及烟台冰轮高压氧舱有限公司邴占香对氧舱技术参数设计及基建设计给予的重要帮助