儿童医院感染楼给排水系统与消防系统的设计研究

武晓东

（筑博设计股份有限公司，山西 太原 030021）

0 引言

儿童是祖国的未来，为儿童健康成长提供适宜的条件、环境和服务，是各地政府一直以来重点关注的民生问题。近年来，我国各地建设了较多的儿童专科医院，极大地改善了儿童的就医条件和就医质量。但医院建筑工程施工和运行过程中，尤其是复杂的给排水系统和消防系统，仍存在诸多问题，这与该类型医院建筑设计水平不高有较大的关系。基于此，为了提升儿童医院建筑给排水系统与消防系统的设计水平，减少使用中出现问题，本文以某儿童医院感染楼的设计为例，分别对给排水系统和消防系统的设计内容和设计要点进行了阐述。

1 工程概况

广东省某市新建儿童医院，预计床位500张，门诊人数3500人·次/日，拟新建总建筑面积117054m2。医院主要建设项目包括医疗综合楼（含门诊医技楼、住院楼）、科研行政综合楼、儿童感染楼及污水处理站以及其他工程。本文主要结合儿童感染楼的设计，对整个感染楼的给排水设计与消防系统设计进行探讨。

儿童感染楼建筑高度15.5m，地上三层，一层为发热门诊、肠道门诊，二层为特殊发热门诊/留观、普通发热留观，三层为普通发热负压病房，地下为设备机房及地下车库。

2 给排水系统的设计

2.1 给水系统的设计

2.1.1 给水系统概述

水源由市政给水管网供给，其管网供水压力约为0.20MPa（市政入口处），给水进户管管径为DN200，建筑红线内设置水表对生活用水、空调用水及绿化浇灌用水进行计量。各单体建筑分层分区域根据功能分别设置水表计量，如厨房、行政办公、空调机房、冷却塔补水等均分别设置水表计量。

项目地下室及以下生活用水点利用市政管网直接供水，1层及以上采用生活水池-变频生活水泵联合供水。地下一层生活水泵房设置2个130m3的不锈钢生活水箱。两套生活给水变频泵组前吸水总管上设置紫外线消毒器。

2.1.2 给水系统设计要点

（1）根据“室内外给水、热水的配水干管、支管应设置检修阀门，阀门宜设在工作人员的清洁区内”这一原则，方案设计阶段，给水设计应与建筑整体设计相适配，将给水管阀门尽可能设于清洁区内。

（2）进行给水系统设计时，为提高生活用水安全性，洁净区、半污染区、污染区的生活给水管网分别独立，三套管网在生活水泵房内的变频泵组加压后分别设倒流防止器，提供洁净区、半污染区、污染区三个区域的用水。

（3）应明确使用非手动开关卫生器具的范围，包括感应式、膝动式等卫生器具；同时，将采用感应开关的卫生器具用电要求提供给电气专业设计人员。

2.2 热水系统的设计

2.2.1 热水系统概述

儿童感染楼2-3层（病房层）采用集中供应热水的方式，其它有热水需求的淋浴处和洗手盆采用电热器或厨宝方式供应热水。集中供应的热水主要利用太阳能加热、锅炉高温加热以及立式半容积式热交换器换热三种方式产生的热水提供。

2.2.2 热水系统设计要点

进行热水系统设计时，冷、热水系统应尽量保持分区一致且同源，尽可能减少压差。同时为保证用水压力不超0.20Mpa，冷、热水系统均要设置减压阀。医院热水系统设计过程中，因每层用水点较为分散且不同楼层上下位置不统一，一般给水系统均为从一根或几根主立管接出横向干管后，分别供给各用水点。

设计过程中，部分设计人员容易在每层立管接出冷水横干管和热水横干管处集中设置减压阀。这样设计的弊端主要是，在热水系统中，当不同层的回水汇合时，因为不同楼层减压后压力不同，低层的回水压力小，高层的回水压力大，导致低层的回水效果变差或无法回水。理论上解决的办法是在高层的回水管上也设置减压阀，同时在回水总管处再设增压泵，可以解决循环问题，但是实际运行中，各层工作流量不同，很难保证减压阀达到完全一致的效果，且增大了无效能耗。故建议减压阀仍分设于各用水点处，这样虽然初期建设成本增大，但是实际使用效果和后期稳定性都更好。热水系统同冷水系统一样，洁净区、半污染区、污染区的管网分别独立，分区与冷水系统一致。

2.3 开水系统的设计

该感染楼饮用开水采用分散布置电热开水器提供。设计过程中，当采用集中直饮水系统时，应避免管道穿越污染区。

2.4 污水和废水系统的设计

2.4.1 污水和废水系统概述

该感染楼室内外排水系统采用污水和废水分流制，医疗污水和废水进入污水处理站处理后再排入市政管网。非医疗废水经预处理后直接排入市政管网。检验科、实验室试剂废水采用单独桶装收集，再集中进行处理。中心(消毒)供应室的消毒凝结水及锅炉排水采用降温池处理后排入污水处理站处理；冷却塔排水也排入污水处理站处理。处理后保证污水中各污染物浓度符合《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005），污水处理站处理后的水排入市政污水管网。

2.4.2 污水和废水系统设计要点

（1）设计过程中，儿童感染楼的清洁区、半污染区、污染区三个区域的污水和废水分别独立收集。在儿童感染楼外绿化带内设置消毒池，在消毒池前，三个区域的管网独立不汇合，在消毒池后，汇合进入院区污废水管网。同时空调的冷凝水应分区集中收集，并应随各区污水、废水排放集中处理。

（2）根据“排水管道不得穿越客房、病房和住宅的卧室、书房、客厅、餐厅等对卫生、安静有较高要求的房间”的要求，设计时，所有病房、留观室、值班休息室、DR、CT、十万级洁净室上方有卫生间或排水管的，均做降板处理，因横向管道较长，在降板区内支管可适当减小坡度。在降板区内，设积水排除器或地漏，排除降板区内积水。设计中，因大量的房间，污废水管及雨水管都不得进入，所以在设计初期，要充分和建筑专业设计人员协同确定单体降板范围及污废水立管管井位置，管井可尽量与其他管道合用管井，减少管井数量，降低建筑设计和施工难度。

（3）应明确地漏设置，在一般门诊洗手盆处不设地漏，且地漏附近有洗手盆的，洗手盆与地漏应共用存水弯，由洗手盆补充地漏水封，同时水封高度不小于50mm，不大于75mm。注意当无地漏时，洗手盆要设置单独的水封，有地漏时，洗手盆不再设置水封，不得重复设置水封。

（4）因排水立管设置分散，各排水支管较长，当排水支管连接4个及以上卫生洁具且长度大于12m时，要设环形通气管，且清洁区、半污染区、污染区三个区域的通气管只能分区合并，不得跨区合并。

（5）室内污水和废水管及雨水管采用柔性接口离心铸铁管，有以下优点：一是密封性更好，避免管道渗漏；二是抗震性能更好；三是排水噪音优于塑料管。

2.5 雨水系统的设计

2.5.1 雨水系统概述

屋面雨水采用87型雨水斗系统，因建筑外立面均为玻璃幕墙，无法设置溢流口，屋面雨水总排水能力按一百年重现期设计，同时雨水系统采用单斗内排水系统。地下车库坡道出入口雨水排水按五十年重现期的雨水量设计。地下室车坡道上雨水排入雨水井，车库内的沉砂隔油池和其他集水井内的污(废)水通过污水潜水泵提升至室外雨水检查井或污水检查井。室外排水系统采用雨污（废）水分流制，地面雨水通过路旁雨水口收集后纳入市政雨水管。

2.5.2 雨水系统设计要点

因感染楼内大部分房间排水立管无法穿越，可设置立管的位置较少，故采用DN150雨水斗，以减少雨水立管数量,各雨水斗均采用单斗系统，雨水斗不汇合；屋面设置内天沟收集雨水，可避免因雨水斗间距太大无法满足建筑雨水系统设计要求的情况出现。

3 消防系统的设计

3.1 室内消火栓系统的设计

3.1.1 室内消火栓系统概述

室内消火栓系统采用临时高压制系统，系统不分区，设计流量为40L/s，系统横竖向均成环。1#医技综合楼屋顶设置消防水箱及稳压设备，高位消防水箱有效容积36立方米,地下一层设置一座有效容积756立方（分两格）的消防水池。消火栓按照每个防火分区并满足两股水柱同时到达室内任何部位的要求设置。消火栓采用乙型单栓带灭火器箱组合式消防柜（带消防软管卷盘）。

3.1.2 室内消火栓系统设计要点

（1）不同楼层房间布置区别较大，且要考虑抗震要求，医院的结构梁都较宽，本层消火栓由下层环网穿板引向上时，为了躲避结构梁和墙，支管距墙较远，不利于装修包封。故消火栓宜每层成环，方便消火栓布置。

（2）除楼梯间等一些不装修空间，消火栓均暗装，做凹槽处理，消火栓及支管均设于凹槽内，后期装修处理。布置消火栓时，消防系统设计人员应与建筑设计人员充分沟通，避免消火栓布置影响其他设计。

（3）消火栓优先设置于楼梯间，电梯前室及通道内，同时布置位置优先顺序为清洁区→半污染区→污染区。

3.2 自动喷水灭火系统的设计

3.2.1 自动喷水灭火系统概述

病房、办公室、大厅、走道、诊室、餐厅、车库等公共活动场所采用自动喷水灭火系统，系统设计流量为60L/s，由地下消防水泵房内三台（两用一备）消防主泵供给。医院一般场所火灾危险等级为中危险Ⅰ级，喷水强度6L/min·m2，作用面积160m2，火灾持续时间1h；地下车库为中危险Ⅱ级，喷水强度8L/min·m2，作用面积160m2，火灾持续时间1h；医技综合楼四层中心药房为仓库危险Ⅱ级，喷水强度12L/min·m2，作用面积200m2，火灾持续时间1.5h。中庭挑空高度超过18米，设置喷射型自动射流灭火装置3套，喷射型自动射流灭火装置额定流量10L/s,灭火持续时间为1h,同时开启数量为2套，额定工作压力上限为0.80MPa，定位时间小于等于30s。自动喷水灭火系统宜采用独立消防水泵和供水管网，但本项目自动射流灭火装置布置场所较少，故仍与喷淋泵合用，水泵流量满足设计要求。

自动喷水灭火系统共设置19组湿式报警阀组，每组湿式报警阀组控制喷头数约800只。一般场所喷头采用68℃动作温度喷头，锅炉房、厨房操作区及中心供应高压蒸汽灭菌区域采用93℃动作温度喷头,K=80。无吊顶场所应采用直立型喷头,有吊顶喷头朝下安装。最不利点喷头压力为0.1MPa。手术部洁净和清洁走廊均采用隐蔽型喷头,中庭环廊、医院病房及治疗区域采用快速响应洒水喷头。

3.2.2 自动喷水灭火系统设计要点

（1）在喷头的布置中，应尽量避免大管接小管，避免管损太大。病房处布置喷头时，应考虑病房是否吊顶或精装，根据实际情况，选择采用直立型、下垂型或边墙型喷头。

（2）在一些较小的电气房间如强电间、弱电间等，既不设自动喷水灭火系统，又不设气体灭火系统的房间，设置悬挂式ABC超细干粉灭火装置作为替代。

（3）注意部分机械车库三层车位处设计流量为60L/s，中庭挑空高度为12m≤h＜18m处设计流量为55L/s，该处的喷淋干管应采用DN200且对应报警阀应采用DN200规格，保证设计流速满足要求。

3.3 气体灭火系统的设计

工程采用预制式七氟丙烷气体灭火系统。设置位置为变电站、信息机房、地下储油间、开关室、病案室、医用贵重设备用房（具体范围为CT及控制室、DR及控制室、MRI及控制室、骨密度及控制室、钼靶及控制室）等处。设计时，注意不得将泄压口开在防火墙上。

3.4 灭火器的布置

3.4.1 灭火器布置概述

医院除高、低压配电室及手术室外，均采用MF/ABC5型手提式磷酸铵盐干粉灭火器，每个点位设置两具。一般场所按A类火灾严重危险级设计，单具灭火器最小配置灭火级别3A，最大保护距离15m；地下车库（不设充电桩区域）按A+B类火灾中危险级设计，单具灭火器最小配置灭火级别55B，最大保护距离12m；地下车库（设充电桩区域）按A+B+E类火灾严重危险级设计，单具灭火器最小配置灭火级别89B，最大保护距离9m；普通电气用房按A+E类火灾严重危险级设计，单具灭火器最小配置灭火级别3A，最大保护距离15m。高、低压配电室按E类火灾中危险级设计，选用MFT/ABC20推车式灭火器,最大保护距离24m。手术室采用洁净气体灭火器。

3.4.2 灭火器布置要点

布置灭火器时，应校验灭火器的保护距离，在消火栓处设置灭火器后，由于保护距离较小，医院地上房间和地下车库内都需要补充灭火器点位。

4 结束语

综上所述，根据某儿童医院内儿童感染楼工程情况，从给水系统设计、热水系统设计、开水系统设计、污水和废水系统设计以及雨水系统设计五个方面，对给排水系统设计进行了阐述；从室内消火栓系统设计、自动喷水灭火系统设计、气体灭火系统设计以及灭火器布置四个方面，对消防系统设计进行了分析。医院建设过程中，随着医院功能越来越完善，医院的结构也越来越繁杂，对楼栋设计的要求也越来越高。应不断加强医院建筑给排水系统和消防系统的设计研究，为高质量的医院建筑提供技术支撑。