浅析医疗建筑给排水设计与建筑专业配合
2023-01-07谢卫朋
谢卫朋
(山西八建集团有限公司,山西太原 030001)
1室外处理构筑物
1.1 污水处理站
除了常规卫生间污废水外,医院中如检验科、病理科、核医学科等科室还会排放含有病原体、化学物质、放射性物质、重金属等的废水,此部分废水需经处理后方可排入城市下水道。
污水处理工艺流程应根据环评报告来选取,因此在进行污水处理站设计之前需要取得该项目的环评报告。污水处理站通常设置在城镇夏季主导风向的下风侧,同时需根据市政条件来设置。
污水处理站通常由专业公司二次深化设计完成,在初设阶段应根据市政条件,与建筑专业协商预留污水处理站位置。
污水处理站水池一般为地下式,地上部分设有加药间、配电房、除臭间、污泥脱水间、值班室、垃圾房等配套用房。污水处理站占地面积与医院规模有关,床位数1000床的医院,污水处理站占地面积约为地下400m2、地上200m2;床位数2000床的医院,污水处理站占地面积约为地下600m2、地上250m2。同时污水处理站面积应考虑医院后期发展,考虑远期发展医院规模,给污水站预留相应的处理量。
1.2 化粪池
城镇已建有污水收集和集中处理设施时,分流制排水系统不应设置化粪池[1]。实际工程中,各地方标准、要求与规范不尽一致,在排入市政管道之前仍需设置化粪池进行预处理。
由于传染楼的特殊性质,医院内化粪池设置分为普通医院化粪池及传染楼化粪池。传染楼化粪池应考虑设置消毒池,同时普通医院若考虑平疫结合也需预留相应消毒池位置。
根据估算,普通医院约300床应设置1个100m3化粪池,平疫结合需求的预留与消毒池位置。传染病房约200床应设置1个100m3化粪池,需要设置消毒池。
化粪池与地下取水构筑物的净距不得小于30m。化粪池池外壁距建筑外墙不宜小于5m,并不得影响建筑物基础[2]。100m3化粪池长约14.1m,宽约3.2m。
1.3 降温池
中心供应室的机械清洗排水、高温蒸汽灭菌排水温度可达90℃以上,同时锅炉的排污水也是高温废水,需降温处理后方可排入室外污水管网。
中心供应室可以设置在地上或者地下室,如设置在地上时,其降温池通常设置在室外;当中心供应设置在地下室时,降温池也可以设置在地下室下一层。根据不同的规模选取降温池的大小。国家标准图集《小型排水构筑物》(04S519)中降温池的最大容积为13.5m3,尺寸为3.6m×2.4m×2.0m。
1.4 隔油池
职工食堂和营业餐厅的含油脂污水,应经除油装置后方许排入室外污水管道[2]。当厨房设置在地上时,隔油池一般在室外埋地设置。其尺寸一般不大于3.5m×1.5m×3.0m。当厨房设置在地下室时,需在地下室设置隔油处理间。隔油器设置在设备间时,设备间应有通风排气装置,且换气次数不宜小于8次/h[2]。当厨房设置在地下室时,隔油间一般设置在厨房的下一层,此时隔油间的设置会影响到结构基础及地基处理,应提前配合建筑专业规划好位置。
2 地下室设备房
医院中给排水主要的设备机房有生活给水泵房、热水泵房、消防水泵房。生活水泵房及热水泵房一般设置在地下室,消防泵房可以设置在地下室,也可跟消防水池一起在室外埋地设置。
2.1 生活给水泵房
医院建筑功能复杂,使用人数较多,用水量较普通民用建筑要大,其生活水泵房占地面积也比普通民用建筑要大。一个1000床的综合医院,生活水泵房占地面积约300m2左右。同时若考虑存储循环冷却补水后,占地约400m2。
若医院中有传染楼,传染楼的生活水泵房应单独设置。生活给水系统宜采用断流水箱供水方式供给,且供水系统宜采用断流水箱加水泵的给水系统[3]。
2.2 热水泵房
热水机房的布置原则同生活水泵房一致,避免污染源及噪声影响居室,并且尽量靠近生活水泵房和锅炉房。1000床的综合医院热水机房面积约300m2左右,如果有传染楼或有平疫转换的建筑,机房面积在400m2左右。
2.3 消防水泵房
消防水泵房的设置于普通民用建筑一致,其中应注意的是预留好值班室及配电间的面积,以免后期施工图中面积不足,影响建筑方案。
3 地上设备
3.1 冷却塔
循环冷却水系统是为中央空调冷水机组服务的。设有制冷机房的民用项目基本上是需要设置循环冷却水系统的。医院项目通常是需要设置中央空调系统的,其冷却塔一般设置在屋顶。常用的冷却塔高度约4~6m,布置时应考虑视线遮挡影响。同时在冷却塔1.5m处,噪声值在60~75db,布置时应考虑噪声的影响。
冷却塔的布置应综合建筑外立面、噪声、震动(避开病房)、冷却通风效果综合协商确定。
3.2 屋顶消防水箱间
医院住院楼一般为一类高层建筑,屋顶消防水箱有效容积为36m3,水箱尺寸通常为6m×4m×2.5m,重量约55t。应考虑消防水箱至楼板上净空高度不小于800mm,水箱间尺寸通常为12m×6m×4m,如考虑建筑立面效果,水箱间高度不宜过高的话应扩大水箱间面积。
屋顶消防水箱间布置原则:①每个项目只设置一个高位消防水箱,一般设置在住院楼上。②不应布置在病房等需要安静的场所上方。③应考虑水箱出水管、进水管穿越下方房间,最好能布置在卫生间上方。
3.3 屋顶太阳能
医院建筑生活热水供应范围主要有:病房的卫生间、食堂、手术室、中心供应、门急诊淋浴、诊室洗手盆、公共卫生间的洗脸盆、住院楼以及感染楼等处。太阳能作为一种清洁能源,可以达到节碳减排,大部分地区均大力推广,一般医院均须设置太阳能热水系统。设有太阳能集热系统的建筑,太阳能集热器的安装不得降低相邻建筑的日照标准,同时应设置防止集热器损坏后部件坠落伤人的安全设施。
在屋面设置太阳能集热板时,应首先确定好太阳能热水系统,可以采用平板型、真空管型以及无动力太阳能。平板型、真空管型集热器荷载约70kg/m2,无动力太阳能系统荷载较高,约为120kg/m2。
4 管井
医院建筑基本都设有集中空调系统,其管井较普通住宅、办公建筑相比,不仅设有生活、消防管井,同时还设有循环水管井。
4.1 生活、消防管井
医院建筑基本都设有集中热水系统,同时还有生活给排水系统、消火栓给水系统、自动喷水灭火系统等,系统较多。因此不同于普通住宅、办公项目设一个水井就行,其生活、消防水管井设置不宜少于2个,其中主管井不宜小于3m2,次管井不宜小于2m2。
传染楼或有平疫结合要求的建筑,生活给水泵房和集中生活热水机房应设置在清洁区或半清洁区[3]。在清洁区设置2个管井有困难时,可只设一个,面积在4m2左右。
4.2 循环水管井
循环水管井是连通冷冻机房和冷却塔通道,循环冷却水管道根据建筑规模其管径一般在DN400~DN800,管径较大,为了减小2根大管对地下室层高的影响,除优化设备管线布置外,建筑在平面布局时应充分考虑该不利因素。
循环水管井靠近冷却塔,应从屋面直通到地下室,中间不得有转换。笔者曾经做过的一个医院项目,住院楼跟医技楼合建,地下一层为车库及机房,一至三层医技楼,四层上方为住院楼。初设图纸中冷却塔设置在裙房医技楼上,而冷冻机房设置在地下一层中间部位。从冷却塔下来的冷却水循环管道DN500,不能直接到达冷冻机房,这种布置因为循环水管道过粗,严重影响了地下室的层高。
5 降板配合
由于医疗建筑平面布局复杂,门诊楼、医技楼排水点众多、分散,而且上下层卫生间布局、位置不一致,致使排水管布置在配电室、重要医疗设备房间、洁净室等房间上方。因此通常需要采用降板处理,确保排水管道不穿过上述房间。
5.1 平面布置对降板的需求
给水排水管道不应从洁净室、强电和弱电机房,以及重要医疗设备用房的室内架空通过,必须通过时应采取防漏措施[4]。医院中直接上层不应布置地面有积水的房间主要有:电气用房、生活水泵房、药房、制剂中心、病案室、Ⅰ级洁净手术室、Ⅱ级洁净手术室、无菌室、烧伤病房、重症监护用房(ICU)、心血管监护病房(CCU)、CT室、DR室、MRI室、DSA等。
建筑专业在进行平面布置时就应该充分考虑平面上下层之间的关系,尽量减少在上述房间上方布置用水点,当不可避免时,需要和结构、水专业配合降板、设管道夹层。当上方为洗手盆等用水器具的时候,可采取降板不降梁的处理方法,尽量减少对层高的影响。
管道夹层需求:要求进人检修,在非洁净区一层侧墙上开设人口(800mm×800mm);梁下最小净尺寸不小于0.8m,保证人可以弯腰通过;地面及侧墙一定高度范围需要做防水;同时水专业在夹层非净化区域设置地漏,及时排空渗水。
5.2 卫生间降板需求
医院卫生间主要是给病人及其家属提供服务,为方便病人使用,不应设置踏步。病房内卫生间可以采取坐便器,公共卫生间设置蹲便器时,需注意降板处理,蹲便器安装自身需要320mm左右,考虑室内外高差,降板350mm可以保证地面水平。公共卫生间蹲便器区域降板350mm,其余区域降板100mm。
5.3 特殊科室降板需求
牙科地板下敷设有压缩空气、负压吸引、给水、排水管线以及电缆,前期设计无法准确定位设备布置和管线接口,为了便于敷设管道,并适应二次设计时给排水点的调整,通常该区域结构板采用降板形式处理,管道在降板区敷设,设计时应整体降板降梁300mm。
中心供应在全流程都有排水产生,在前期医疗工艺未参与进来时,统一按降板300mm考虑。
6 特殊科室需求
医院中科室众多,对于给排水专业,设计时应考虑各科室情况特殊对待。如牙科、中心供应等房间需要降板处理,核医学科会产生含放射性废水需对管道进行防辐射处理,废水处理等。
6.1 核医学科
放射性废水的来源中如ECT、PET/CT、甲状腺的放射性核素治疗、肿瘤医院的放化疗用的放射性药物等均会产生含放射性废水。排放含有放射性污水的管道应采用机制含铅的铸铁管道,水平架空横管应敷设在垫层内或专用防辐射吊顶内,架空管道用5mm厚的铅板包管,搭接处采用2.5mm厚的铅板包裹;立管应安装在混凝土管道井内。混凝土墙厚度一般为200~350mm,这样可达到防护要求,无须再作防护处理。在设计阶段应提资给建筑专业。
医院放射性废水应进行单独收集处理,处理后方可排入市政污水管道。医院放射性废水的处理方法主要为进入衰变池,经放射性同位素的10个半衰期后,方可排放。当废水源头不在最下一层地下室时,衰变池可设置在地下室底层,经处理后,抽排至室外;当废水源头在最下一层地下室时,衰变池需设置在室外。在地下室设提升设备抽排至室外衰变池。衰变池的大小具体根据排量计算确定。
6.2 医用纯水
医院中需要使用医用纯水的主要是血液透析、生化检验、器械清洗、管道直饮。其中血液透析主要包括血透中心及ICU使用;生化检验主要包括检验科、药物配置中心、病理科、基因分析等;器械清洗主要包括中心供应室、手术部、DSA导管清洗、内镜清洗、口腔科等;管道直饮主要包括候诊区饮用水、口腔科三枪用水、漱口水、口腔植牙。手术室刷手用水主要包括手术部刷手、洗婴、水中分娩、化疗病人无菌沐浴等。
医用纯水在医院应用比较广泛,纯水制备可以采用集中制水、分质供水和分散制水的模式。该系统(含纯水机房)一般由医疗工艺配合设计。医用纯水机房根据医院规模,一般面积为15~35m2。
6.3 特殊医疗废水
医院中特殊废水的种类较多,主要有检验科产生的酸性废水、检验科及病理科产生的含铬含氰废水、病理科产生的含福尔马林废水、核医学科产生的含放射性废水;口腔科可能产生含重金属废水等。以上特殊医疗废水需经过预处理后方可排入污水处理站处理,通常医院会集中收集至废液桶,由专业环保公司外运处理。设计阶段应与业主明确特殊医疗废水的处理方式。
7 结语
以上为本人从事医疗建筑设计工作中,结合国家相关规范及工程实例所总结出的一些心得体会。当然,医疗建筑设计中给排水与建筑专业之间的配合内容远不如此,是一个巨大、烦琐的工作。为了能够使给排水设计方案更加合理、优化,同时减少后期改动的工作量,后续还需不断学习,认真总结。