应急负压临时病房设计实践——以上海市公共卫生临床中心应急救治临时医疗用房项目为例

戚鑫

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司 上海 200092

引言

上海市公共卫生临床中心本部作为2004年上海市政府的一号工程，是应对“非典”疫情而紧急建设的三级甲等医院，核定床位数600床，其中设置负压隔离病房300床。项目位于上海市郊，全院占地33535.01m2，总建筑面积115304.51m2，肩负着保障上海乃至长三角公共卫生安全的重要职责。为了应对本次新冠肺炎疫情，2020年1月29日，上海市政府确定紧急启动建设上海市公共卫生临床中心应急救治临时医疗用房项目。项目于2020年2月2日正式开工，2月23日完成工程建设， 2月26日正式交付使用。

项目选址位于公共卫生临床中心院区内部的预留发展用地，该区域也处于整体院区的烈性传染病区域，符合医院感控和整体流程的设计要求。考虑到春节期间施工人员紧缺，设施设备运输困难，项目总体规划600床规模，一期先行实施200床，总建筑面积约10000m2。根据当时上海的疫情发展可以随时开展二期的建设。建筑地上为二层，布置了四个呼吸类传染病病区，以双床间为主，单人间为辅。同时配套设置了医护工作区、医护人员宿舍及液氧站、真空吸引、压缩气体、污水处理等相关设备用房。

图1 一二期临床600张床设计效果图

由于新型冠状病毒感染的肺炎是通过气溶胶传播的呼吸类传染疾病，所以本项目的病房按照负压隔离病房的标准进行设计。按照国家《传染病医院设计规范》以及相关行业规范的要求，平面布局采用“三区两通道”的模式，即“污染区——半污染区——清洁区”、“医护通道——病患通道”在空间上完全隔离，通过更衣或缓冲有效区分，流程设计紧凑高效，确保医护人员的工作安全。在流线设计上，考虑到医院内现有的组织，充分考虑转运车辆、确诊病人、医护、货物和医废等各种流线分区独立，确保不产生交叉感染。

此外，每个病区设置独立的医护办公室、休息室，内设独立卫生间、淋浴间和直饮机，还集中设置了医护隔离宿舍，充分保障医护的工作和休息环境。

本项目立足于新型冠状病毒感染的肺炎应急救治，同时要考虑今后能较长时间的使用，项目时间紧、标准高，参建各团队群策群力，在确保按时建成项目的同时，精心设计、精心施工、精心管理，同时在以下各方面进行了有益的探索。

1 工业化标准模块设计

为了能在最短的时间内完成主体结构的施工，经过与参建各方的共同考量，本项目主体部分采用了集装箱式结构，这类结构形式具有标准化设计、工业化生产，安装快速的同时还可以回收利用。数百个集装箱通过结构构件和螺栓连接为一个整体，形成了稳定的结构体系，在山墙部位辅助以钢结构斜向支撑，可以较好地抵御台风、地震等自然灾害的影响。

单元由框架顶部构件、框架底部构件、四根角柱和若轻质围护墙板共同构成，采用标准化模块设计和集合实际生产工序，把一个病房模块化成标准的零部件，到现场进行拼装组合，再进行吊装连接；箱体之间的连接采用角件相互连接的构造，其节点连接保证有可靠的抗剪、抗压与抗拔承载力；箱体的现场连接构造有施拧、施焊的作业空间与便于调整的安装定位措施。

集装箱式结构简单、安全，采用天然地基，对基础要求低，具有现场安装快捷、移动搬迁便利、周转次数多、使用寿命长等特点，且拆装无损耗，无建筑垃圾。结构内部本身填充的矿棉保温材料和框架结构本身可循环使用。

项目采用6m（长）×3m（宽）×2.8m（高）的标准集装箱体进行排列组合，利用三个箱体形成两间标准负压病房、卫生间及缓冲间，再把这个病房单元进行拓展，进而构建病房区、医护工作生活区、公共走道等功能模块。二层病房的顶部需要防治大量通风、排风和过滤设备，所以需要对箱体的角柱进行加强处理。同时为了保证建筑的气密性及防水效果，在顶部设置了独立的钢结构双坡轻钢屋面，已达到长时间使用的要求[1]。

2 负压系统设计

为了确保达到较长使用时间的建设标准，设计重点研究病房负压系统的实施，通过对围护结构的密闭性的研究，分部分项到具体每一个细节，最终达到规范和使用要求。

门窗采用实验室专用门窗或用于普通外墙的门窗，传递窗采用机械式密闭传递窗，保证房间的气密性；地漏采用带过滤网无水封多通道地漏并加水封的设计，洗手盆排水及空调冷凝水排水用于给水封补水，确保水封不会干涸；进入病房的缓冲区设置医用凝胶消毒代替水斗，减少开洞，降低污染可能性。

建筑内部的气流形成从“清洁区—不污染区—污染区”的有序组织，同时防止在各个区域发生气流短路情况的发生。病房内全新风换气次数按照规范要求达到每小时12 次，排风量换气次数为每小时15次。所以房间的送排风支管均安装了定风量阀，并认真调节，确保房间之间形成压力梯度。

为了在这种紧急的施工条件下确保房间的气密性，设计和施工都想了很多方法，采取了大量有效的手段。在室内地面铺设了同质透新的PVC卷材；在墙板钢板拼缝处进行打胶处理；室内外的阴角和阳角都采用L型的金属盖板进行密闭；门窗框与墙体之间以硅胶填缝，外面再采用金属盖板，板缝以硅胶密闭；设备管井与墙体之间通过防火泥外加结构硅胶填缝密闭等，最终室内压力实测数据达到了设计预期的效果[2]。

3 环境保护措施

北京小汤山医院的病房间距为12m，传染病医院的病房理想间距最好在20m以上。考虑到各期病房之间设有运输坡道，最终规划设计各期病房楼间距为24m，保证了理想的防护间距。同时，对于项目中产生的废气、污水以及雨水都采取了技术处理，达到环境保护的相关的要求。

新风经直膨式新风机组，经过三级过滤后送入建筑内部。排风经过高效过滤器过滤处理后在建筑屋顶以上3m处进行集中排放；真空吸引系统排放的废气经过消毒后在高空进行排放；房间卫生间的污水管在二层屋顶设置通气立管，并设置高效过滤和紫外消毒装置进行处理；污水处理池产生的废气采用紫外线外加活性炭吸附的方式进行处理；所有新风设备的取风口都远离废气的排风口20m以上。

雨水收集至全院统一的管网经处理达标后向市政管网排放；污水经密闭的室外管网收集，并经污水处理站预消毒外加二级生化处理、深度膜处理再消毒的工艺处理，达标后向市政管网排放。固体废物由医院专用焚烧炉统一焚烧[3]。

4 因地制宜的全程设计

公共卫生中心应急救治临时医疗用房项目紧密依托现有医技检查、负压手术室、后勤保障等设施，形成功能的互补，但同时需要在极短的时间内理清医院原有的水、电、气、通信等配套设施的容量冗余和院区内多次改造后的管网线路情况，并尽可能地减少对医院现有道路系统、绿化树木的破坏。设计团队实地反复踏勘，将存档图纸资料与现场状况进行比对，同时与医院各使用部门和政府各主管部门反复沟通，确保了方案设计的落地性。考虑到工期的限制及施工采购运输条件的极大困难，设计院与集装箱生产厂家、设备采购安装单位同步进行紧密的技术配合，确保了设计的可实施性。

在项目建设过程中设计团队常驻现场，不断根据实际情况修改设计，使项目施工得以快速推进；与此同时，不断进行自我优化，充分利用各项社会资源进行设备快速采购加工，为医护和病患提供更好的工作、治疗环境。虽然本项目是应急临时工程，参建各方群策群力、精益求精，以更高的标准要求自我，充分体现项目建设的上海水平和上海质量。这种现场设计的工作模式是重大应急工程建设成功的一项关键保障措施[4]。

5 人性化的空间设计

完善的医疗流线达到医疗工艺的高标准，应急项目的医疗流线设计与医院现有传染病房采用同样的标准，以保证最佳的治疗效率和安全性。洁污电梯与坡道相结合的设计，在电梯安装调试尚未完成之时，二楼的医院即可开办及使用，确保了交付工期。在疫情期间遇到电梯故障时可利用坡道运输，大大减少了电梯维保的压力。整洁的外观形象与医院现有建筑和谐相融，良好的室内采光和优美的外部环境提高了病患的生活环境条件，有利于病患提升自身免疫力，为加快治愈提供了最佳的外部保障。

建筑中最大化地考虑了医护人员的休息场所，在洁净区设有10间共80床的宿舍区、4间医护休息室兼淋浴区；在半污染区设4处护士站及4处医生办公室。

6 应急病房的疫后再利用

对比国内外在本次疫情期间建设的同类临时应急用房，本项目在医疗工艺、医疗流线、人性化设计、环境保护、模块化建设以及使用寿命等方面均采用了更高的标准，探索了一条应急临时传染病医院建筑设计之路。

在疫情过后，通过加强消防设施、完善设备设施，本项目可以较长时间进行战备和使用，保证上海市公共卫生中心全院具有超过500床负压隔离病房的收治能力，确保上海在全国应急救治领域的领先地位。

7 后期的思索

为了应对本次疫情，全国各地集中力量建设了多个类似的应急救治临时医疗用房，由于时间紧、任务重，不具备完全按照国家设计规范来实施的条件，同时缺乏应急项目设计和实施指引，各地的建设标准不尽相同。通过本项目的实践证明，模数化的钢结构板房建造方式是确保本项目短时间内完工的最佳选择，但受限于标准箱体的净高及围护板材的材质，在敷设管线、设备设施安装、防水处理和气密性封堵等实施过程中遇到了大量实际问题。如果能将水、电、医疗气体等大量的设施设备管线整合在板墙内部，将房间的门窗与墙体整体加工现场组装，做成真正的装配式建筑，那将大大提高项目的施工质量，缩减施工周期。

目前，国内疫情管控将进入常态化，急需国家相关主管部门总结各地经验，出台相关建设标准和设计规范，同时能鼓励相关生产企业进行产品研发，做到未雨绸缪。此外，各地新建的公共卫生中心都应该借鉴上海的成功经验，在院区内部预留好适宜的场地和能源保障系统，为未来应对大规模突发事件做好应急储备。各大综合医院的传染门诊和隔离病房建设应该得到充分的重视，形成区域内完整的传染病诊断和诊治网络。