结合新型冠状病毒肺炎疫情议“三山医院”的建设要领
2020-05-22陈允玉许多梁世耀徐小群叶媛媛
陈允玉,许多,梁世耀,徐小群,叶媛媛
(1.温州医科大学基建处,浙江温州325035;2.温州医科大学附属第一医院护理部,浙江温州325015;3.温州医科大学附属第一医院感染管理处,浙江温州325015)
近二十年来,引起全球恐慌的传染病不断发生,例如2001 年美国含有炭疽孢子的信件释放、2003 年严重急性呼吸系统综合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)、持续不断的高致病性禽流感(H5N1、H7N7和H7N9等)和当前的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)[1-4]。这类疾病具有高度不明确(包括传染源和传播途径)、高度传染性等特点,是对每个国家或者地区应对新出现的公共卫生事件防范能力的考验和挑战[1]。
中国“三山医院”(小汤山医院、火神山医院、雷神山医院)是在抗击SARS和COVID-19疫情过程中建造的应急传染病专科医院,泛指应急传染病治疗中心。为减少建设用时,“三山医院”的建设具有四个鲜明特点:①快速规划、选址;②快速筹建,运行方案、人员组织、医疗设备和药品物资等快速到位;③典型的三边工程(边设计、边施工、边修改);④项目现场人员集结与装备筹措同步,施工与仪器设备安装调试同步[5]。但是,“三山医院”是一个比较特殊的公共场所,为降低和避免相互交叉感染概率,防止区域内洁污空气的无序流串,避免院内出现空气紊流现象,确保区域内的人流、物流和气流的有序流动,需对传染病医院在普通医院的设计以外再做各类特殊设计。因此科学合理规划应急传染病专科医院布局流程是整个防控工作的基础,也是保证安全的关键。我们结合“三山医院”建设的经验和温州医科大学附属第一医院应急传染病治疗中心改造的实际经验,提出以下具体建议,供相关专家和医务工作者参考。
1 医院的选址
传染病是由病原微生物引起的具有传染性的疾病,对人类的危害极大,能引起暴发性流行。“三山医院”作为承担传染病诊治任务的专科医院,在建设方面有着严格的要求。在选址方面,应注意以下四方面因素。
1.1 防控因素“三山医院”作为收治高传染性疾病的应急传染病专科医院,集中了大量像COVID-19一样强传染性的患者。由于这类传染病传染途径多种多样,因此,医院的选址宜避开人群密集地区,以减少周围居民被感染的风险,尽量设于院区的下风区域,温州医科大学附属第一医院应急传染病治疗中心就设置在院区的西北角,并为相对独立的区域。考虑到应急建筑物的自然条件因素,选址应选择地质稳定,地势较高,地下水位低洼处,以便于污水的排放。
1.2 交通因素“三山医院”因其功能的特殊性,所以其选址对交通的要求更高。交通方便快捷,便于患者的就医和转运,这是选址的基本要求。尽可能有相对独立的交通流,不与院区其他交通流共用。
1.3 公共设施因素“三山医院”必须配套城市现有的公共资源,包括水、电、气、网络等基础设施,保障医疗工作顺利开展和患者及医院职工生活正常进行。
1.4 周边居民的心理安全因素 由于医院性质的特殊性,选址应尽量远离居民区,在满足必要卫生安全防护距离的情况下,尽量满足居民的心理安全距离[6]。如条件有限,可在治疗区周边种植大量绿植灌木,与居民区进行物理隔开,起到绿化隔离作用。由于温州常年盛行东南风,温州医科大学附属第一医院应急传染病治疗中心设立在院区的西北角,处于下风向,且周边种植大量绿植灌木,形成相对独立的区域(见图1)。
图1 温州医科大学附属第一医院应急传染病治疗中心选址图
2 医院的规划和设计
“三山医院”的规划设计核心原则是控制传染源,切断传播途径,防止交叉感染,在平面的设计上通常以“三区三通道”的理念布局,即总体平面分为三区即污染区、半污染区和清洁区,三分区间有明显的走廊或缓冲区过度,三通道即为清洁走廊、半污染廊、污染廊[7]。为防止院内交叉感染,医务人员和患者分别使用不同的通道,医务人员平时向病房传递物品可通过走廊与病房之间的双门密闭互锁传递窗,病房单元设计以“洁污分流、医患分流、人物分流”为原则,严格区别污染区及非污染区,且在日常的运行中建议在三分区的分界线标有显著标识,并可用不同色彩区分[7]。温州医科大学附属第一医院应急传染病治疗中心平面结构如图2所示。
图2 温州医科大学附属第一医院应急传染病治疗中心病房平面图
考虑到“三山医院”作为收治急性传染病患者的医院,在建设过程中应考虑以下几点要素:第一,隔离病房(包括医患区域)是一个相对密闭的环境,在设备的选型时尽量采用低噪音型,在建设过程中应加强隔音和降噪方面的措施,如建筑材料、设备减震垫、软连接和消声静压箱等,尽量为医务工作者和患者提供舒适的环境。第二,“三山医院”的隐蔽工程中有大量穿墙项目,在施工过程中要充分考虑区域的防火要求,要做好房间间、楼层间的防火隔断措施,如风管穿墙时要设置防护套管,并在风管和套管间隙间采用不燃且对人体无害的柔性材料封堵。第三,在风管的设计施工过程中应尽量减少风道的压头损失,如矩形风管应采用内外同心弧形弯头,必要时可在有限空间内设置弯管导流叶片。同时,考虑到工程的耐久性,在风管穿越建筑物变形缝空间或变形缝墙体时,应设置柔性短管。第四,“三山医院”的运行比普通医院更加耗能,在建设期应充分考虑后期运行的能耗问题,尽量减少无为耗能,做好空调送风管绝热保温工程,保温材料可采用带铝箔保护层的橡塑。第五,隔离病房是一个相对密闭的环境,环境恶劣,心理压力巨大,应为医务工作者和患者提供舒适的环境,应尽可能提供休闲、娱乐和运动场所,以提高他们的自身免疫力,增强抵抗和防御病毒传染的能力。第六,“三山医院”的安全应急安全措施应更加严格,消防疏散、防火安全等指标应符合应急管理部发热病患集中收治临时医院防火技术要求,供电应满足消防应急疏散和重症抢救电源长期不间断供应,建议采纳双回路和自备发电机三保障供电方式,供水采用双回路环形供应和蓄水池保障方式,以尽量满足医院连续供水要求。
3 暖通系统
自COVID-19疫情暴发以来,武汉某医院出现院内感染事件,约80名医患被新型冠状病毒感染,除该院没有做好医务人员的防护措施以外,其病房建设不符合传染病房要求可能也是重要原因。根据分析我们可通过科学合理的暖通设计,阻断传染源通过空气传播的途径,也确保传染源不因“三山医院”的投用而扩散、传播和交叉感染,具体可从以下几方面入手。
第一,通风系统独立于其他建筑物的采暖、通风和空调系统,医院的门诊应独立设区,不可与其他门诊混合使用,每个区域的空调通风系统应为独立系统。
第二,科学合理地安排气压分部,保证医院区域的空气从洁净区向半污染区、污染区流动的气流流向,在区域内要有效控制内部合理的气流组织即空气从洁净区域向半污染区流动、半污染区向污染区流动的气流流向,再对区域内的各个房间应进行有组织送排风系统设计,维持各检验室、实验用房、传染病房及患者通道为负压区(-15Pa),缓冲区为零压区,半清洁区、护士站为微正压区(5Pa),清洁通道、清洁区为正压区(10Pa),保证空气流动方向和压力梯度,确保每个房间至少达到每小时12次的换气次数[8]。温州医科大学附属第一医院应急传染病治疗中心病区气流和压力梯度图见图3。
图3 温州医科大学附属第一医院应急传染病治疗中心病区气流和压力梯度图
第三,医护人员走廊及医护人员房间是洁净区,其空调形式应采用集中送风系统,其区域应设集中机械送排风系统,其新风应为室外新鲜洁净空气,新风取风口设置应尽量远离污染区且在污染区的上风方向,建议垂直距离不低于4.5m,水平距离不少于20m。病房为污染区应采用独立的送排风系统,且排风系统应与相关墙体严密,包括相关的排风管道、排风设备等,其风口设置上应考虑房间内部的气流组织设计,防止房间送排风系统气流组织短路,排风口位置可设在墙面离地30cm以上处,具体风口位置和房间气流组织图可参照图4所示。
第四,在设备的选型时,要考虑到医院的连续性运行要求,做好设备一备一用的配置要求,应充分分析相关专业的作业面和设备自身的安装条件,要消除因设备安装而对现场产生安全隐患,避免因设备安装后而阻碍其他作业面的实施,如电机设备、风机设备的安装等;在设备安装时,要考虑室外防风防雨遮挡防护等措施,在地面的设备基础应高于地面0.5m,以确保设备运行安全无故障;在施工过程中,应考虑工程的后期维护工作,在安装风管过滤器、风道调节阀、蝶阀、插板阀等各类附件时,必须注意后期日常维护的便利性,如阀体的操作手柄应配置便于操作部位,过滤器安装时应考虑过滤网的更换维护空间等。
图4 病房气流示意图
第五,对污染区和半污染区内有产生水汽、有害气体和潮湿作业的功能用房应专门设置送排风系统,具体可以分区设置,在送排风系统中可以设置辅助电加热系统,并且在设计排风系统时要防止发生各功能用房废气的互串现象。
第六,在送排风系统的设置时,应加强洁污空气系统的过滤处理,所有送风系统均应设置初、中、高效过滤器,以保证送风的空气洁净度;所有排风系统也均应设置初、中、高效过滤器,以确保排风气体的清洁度,防止发生因排风导致环境污染或停机时洁污空气互串的现象,其对新风口和回风口过滤器的具体要求可参照表1[9-11]。
表1 对新风口和回风口过滤器的要求
第七,空调冷凝水是滋生和传播传染性病原体的载体,所以建筑区域的冷凝水不可随意排放,应排至病房卫生间的地漏中,同污水、废水集中处理后再对外排放。
第八,污染区及病房的风机盘管回风段宜带抗菌过滤器,区域内送排风系统的控制系统应统一设置,统一管理,不得由患者控制,同时做好应急备用措施,防止意外断电。
4 给排水系统
4.1 给水系统 第一,给水系统应根据功能分区。医疗用水和病区患者用水应分区给水,对医疗用水和病区患者用水采取分类、分质、分路进行单独供给。第二,进入污染区及半污染区的给水、热水管道应设置独立管路系统。给水系统的水箱必须设在清洁区,水箱的周边环境必须清洁,对周边环境的空气要畅通,且对环境要定期清洗消毒。第三,为防止水管产生倒流或虹吸回流现象而污染水质,应在污染区、半污染区和清洁区等水管内设置隔断阀,防止水管倒流。第四,为避免交叉感染,区域内的相关卫生器具均应采用非手动开关,方便器应设置蹲式,不可用坐式。如洗手池可配备非接触式自动红外感应水嘴或肘式水嘴,方便器应采用红外感应、光电控制或自动控制的冲洗装置[12]。
4.2 排水系统 第一,“三山医院”的排水系统应根据传染病医院的排放标准设置,强调“三水分离”,即雨水、卫生间污水、生活污水,采用不同的方法进行污水处理,使污水达到环保要求后再予排放。特别是生活污水和卫生间污水都需经含氯消毒剂消毒处理1.5h后再进入污水处理中心集中处理,处理后的污水应当符合《医疗机构水污染物排放标准》[13],其中排泄物可能携带相关病毒或细菌,应先经含氯消毒剂浸泡消毒后再排放,且在污水排放后需对设施和空气进行消毒清洁,卫生间可设清洗消毒设施。“三山医院”的污水处理流程工艺可参照图5所示。第二,在安装排水管网时,室内各排水末端都应安装存水弯,或安装自带存水弯的洁具,以防止下水道里面的废水、废物、细菌等有毒有害物质倒灌。第三,为了防止污染物通过下水道直接传到院外,对于污水排放的日常运行管理中应定期监测传染病排污集水井和污水处理中心的排水口的水质情况,以确保污水排放达到市政污水入网标准。第四,应急传染病医院工期短,在建设期易忽略工程质量,所以在污水管网的施工中应测准管网阀门井、污水检查井和雨水检查井的标高、管径等数据,施工工序应遵循“先室内、后室外”“先上游、后下游”的原则,不得出现无坡、倒坡现象,管道转弯和交汇处,应保证水流转角等于和大于90°,确保污水通畅排放。第五,在室外管道敷设时,管道的基础质量不可忽视,基础施工要符合相关规范要求,不同类型的基础其垫层的厚度和材料也要相应变化。排水管道的铺设、给水管的敷设与电力管沟、电缆、热力管、天然气管交叉时应向下避让,其管顶标高距上述管线底标高至少大于100mm;给水管与污水及雨水管交叉时应向上避让,其管底标高距上述管线顶标高不小于150mm。其基础也应根据不同类型做不同方式处理的垫层。第六,院区管网的污水井、雨水检查井应安装防坠落装置,防坠落装置应该有一定的承重能力(>100kg),且具备较大的过水能力,可以采用防坠网或者防坠落井装置等。室外所有排水检查井的井盖,必须做密封处理。室外给排水管道连接必须密闭可靠,不能出现漏水渗水现象,各类排水管进检查井处必须采用防渗漏措施。
图5“三山医院”污水处理工艺流程图
5 医用气体要求及医疗废物处置
“三山医院”医用气体系统是COVID-19抢救的生命支持系统,建立和完善该系统的要求不容忽视。其总管、层管、支管的管径设计应满足重症患者在佩戴呼吸机时的抢救需求;其负压吸引系统,应不同于其他普通医院,应集中收集及消毒处理;负压吸引中心处理机房的空气要经过专门处理后方可排至室外,且排气口应远离大楼的新风取风口;在重症病房的设备带设置上建议每张床应单独设置,其末端强电设计上应满足不低于2kW的用电负荷。
“三山医院”的医疗废物也是重要病毒传染源,应采取特殊处理,其废物应由有资质的专业公司集中收集、运送、处理,每次用双层黄色垃圾袋打包封装,分层鹅颈式扎口密封,损伤性医疗废物必须装入利器盒,并分别贴上“新冠”标签,实行专场存放、专人管理,不得与其他医疗废物和生活垃圾混放、混装,按规定对墙壁、地面或物体表面喷洒或拖地清洗消毒,并建立台账。如有紧急情况应及时向所在地生态环境和卫生健康主管部门报告。
6 结束语
“三山医院”是提供集中收治大量传染病患者的场所,旨在为突发的具有高度传染性的公共卫生事件提供重要的保障和支持。科学合理的设计与布局,是应急传染病专科医院顺利开展诊疗工作和感染防控的基础。高效的建设速度,是考验一个国家应对公共卫生威胁的应对能力;应急传染病专科医院迅速投入使用,是战胜疫情的关键步骤。笔者以“三山医院”的建设经验为基础,从医院选址、医院规划和设计、暖通系统、给排水系统、医用气体要求及医疗废物处置等几方面入手,对如何快速建设一个高标准、现代化、安全的应急传染病专科医院进行了总结,并给出了部分建议。笔者认为推进我国传染病医院的建设,是加强公共卫生体系的重要途径,是提高国家应对突发公共卫生事件能力的重要保障。
未来可集中力量进行设计和工程方面的创新,以期降低成本、简化维护、最大限度地提高能源效率,或在不损害安全的情况下改善卫生工作人员或患者的舒适度,进一步优化应急传染病专科医院建设方案。