后疫情时代下医院给排水设计安全性保障技术总结

2023-01-30刘婧蔡昌明刘东燕刘碧娟广州市城市规划勘测设计研究院广东广州510000

中国房地产业 2022年34期

文／刘婧、蔡昌明、刘东燕、刘碧娟广州市城市规划勘测设计研究院广东广州 510000

引言：

由于近几年来国内外疫情传播，各地医院承受了很大的压力。除医疗资源紧张外，院内感染管理也是重中之重。患者入院治疗，需严格防控在院内引起传播感染，一方面是医护在操作消毒上的防护，另一方面作为建筑设计的团队，在设计之初就应关注“院感防控”的需求，提供技术上的支撑。

1、研究背景

在疫情流行以来，国内外有多起病例粪便中检出新冠病毒的相关报道[1]，再加上SARS 时期香港淘大花园病毒传播事件[2]，更是引起相关行业对病毒经给排水系统发生气溶胶或其他类型传播可能性的关注。水作为重要的传播媒介，其供给排放过程中的安全性保障值得重点关注。在此期间新建、改建的医疗建筑，针对发热门诊和感染科室等，对给排水安全提出了更高要求，感染控制视角下，医疗建筑给排水安全性保障至关重要。

2、安全性保障措施

在疫情流行之初，行业内仅有《传染病医院建筑设计规范》GB50849-2014（以下简称《规范》）和2003年SARS 时期小汤山医院建设的经验，各地在建设应急医院工程时，设计人员深感相关技术支撑不足。随着需求不断增加，陆续有湖北省编制的《呼吸类临时传染病医院设计导则(试行)》（以下简称《导则》）和《新型冠状病毒感染的肺炎传染病应急医疗设施设计标准》T/CECS661-2020（以下简称《标准》）出台，部分问题有了技术指引，但由于时间紧急，仍有较多技术没有明确标准，不能完全解决工程中遇到的设计问题。我院自2020 年起陆续承接了广州市第八人民医院应急防疫工程（以下简称市八医院）、广州呼吸中心（国家呼吸医学中心）、中山大学附属第三医院负压病区、广州增城妇幼医院等医院项目和从化温泉酒店组隔离改造（用作广州市集中医学隔离观察）等项目，这些项目都涉及发热门诊、感染科室或隔离区的设计，对给排水设计安全性都有较高的要求。结合相关规范、标准和导则，我院总结以上项目的设计经验和心得，得出以下给排水安全性保障措施。

2.1 生活用水供给的安全保障

市政管网向建筑、小区供水，当城市管网突然压力下降时,会产生管道内水回流现象，有可能造成污染。由于传染隔离区含有致病病毒和细菌，需严防细菌病毒污染生活供水系统的可能性，尤其是传播能力强，危害程度大的病毒，一旦产生回流，后果不言而喻。为保障供水安全，《导则》中提出应设防回流污染的措施，并在严重传染区预留消毒接口；《标准》提出更保守严谨的建议，建议给水系统宜采用断流水箱供水。技术指引文件均说明需在供水处采用防回流措施，重点区域甚至需预留消毒措施接口，但具体措施做法、应用条件及使用情况需结合项目探讨分析。

市八医院项目将给水供水设备设置在隔离区外，供水采用断流水箱加水泵的方式；通过在入户管口处加设电磁阀，保证阀门与水箱之间的防污染间隙，在发生事故时可快速关闭；在入户管与水箱连接处设置紫外线消毒装置，并预留有消毒加药接口；以上三重措施构成水箱的断流保护（如图1 所示）。其他医院项目如呼吸中心院区内“平疫结合”的发热门诊及配套病房设置独立的断流水箱和变频加压给水设备，系统与所在大楼主供水系统采用了空气隔断方式防回流污染，并在进水管处预留消毒设备接口。另外所有生活不锈钢水箱均设自洁灭菌仪，水泵吸水总管设紫外线消毒器，热水回水管设置银离子消毒装置，保证供水的安全性。单层改造负压病房的项目，因没有条件增设断流水箱且污染风险较低，则采用了防回流能力稍弱的减压型倒流防止器来保障供水安全。

图1 断流水箱示意图

2.2 排水通气管的消毒设备

传染病区的通气管连接排水系统，其卫生间排水中含有病毒的气溶胶有通过通气管进入大气环境的可能，因此需要对通气管口排出的气体进行消毒灭菌处理。《规范》中建议严重传染病区宜将废气集中收集处理[3]，《导则》中而是要求将排水通气管中废气集中收集处理。《标准》中进一步提到隔离区排水系统的通气管出口应设置高效过滤器过滤或采取消毒处理。各类条文虽指出了对通气管废气进行处理的要求，但具体的消毒处理方法和产品没有相关导则和技术规程提及，消毒方式的有效性也没有实际应用的论证。

目前没有一种消毒装置专用于排水管道通气系统的消毒，尤其是新冠病毒的消毒。在与我院市八工程同样功能的项目中，火神山医院排水系统通气管口采用空调高效过滤器消毒[5]，雷神山医院对通气系统设置紫外线空气杀菌消毒器[4]。但其中空调高效过滤器只能单向排气，因阻力太大外部不能对通气系统进行补气[6]，使得通气立管丧失了吸气功能，实际上并不适用于排水通气管口的消毒；而设置紫外线杀菌，对紫外光的强度要求、气体停留时间等没有明确指引，且有效性尚没有资料支撑。

我院市八医院项目几乎与火神山雷神山医院同时筹建，在设计阶段因新冠病毒是一种新型病毒无资料参考，且传统排水通气管口也无设置消毒设施的做法，故参考了在SARS 时期的相关资料，采用了纳米光子空气净化装置用于排水通气管口的消毒灭菌（如图2）。纳米光子净化装置运用纳米光子技术,利用高强度的宽波幅光子管，能迅速有效杀灭空气中超过99%以上的细菌和霉菌。上海环境保护产品质量监督总站曾对纳米光子空气处理装置的有效性做过检测，其检测结果表明该设备去除总挥发性有机化合物、硫化氢和总菌的效果显著[7]。最重要的是，此类净化器曾在SARS 病毒流行过后被提出可用于SARS 病毒的灭活，考虑到SARS 病毒和新冠病毒的基因组序列相似度为80%，在分类学上属于同一“种”，故认为该装置用于新冠病毒的消毒从理论和病理学基础上是有效可行的。考虑实际运营，该设备阻力小，安装于通气管口不会影响排水通气管的气体交换，并且可根据具体情况调整初始阻力及各功能段，安装简易，控制便捷，体积小能耗低，维护简单。基于以上考量，笔者认为该装置是较理想的用于排水通气管的消毒设备。除应急防疫工程外，在其他医院项目“平疫结合”区域也设置了纳米光子净化装置。

2.3 室外排水管道的防传播措施

根据国家现行标准《室外排水设计规范》GB50014的有关规定，室外排水管道上应设检查井和清扫口、检查口。但因常规的排水系统检查井会使排水管内气体向室外扩散，可能造成细菌病毒传染，故需对室外排水系统进行密封处理。《规范》和《导则》中都规定室外排水检查井应采用密封井盖[3]，《标准》中进一步提出室外排水应采用无检查井的管道连接，同时设置通气管。

毒设施[4-5]，虽充分考虑了安全性，但工程规模大，成本造价高。在现阶段对疫情防控有了更多认识和经验的基础上，关于是否有必要将院区雨水全部收集处理，其合理性还有待讨论。

我院市八医院应急项目工程地处广州市，由于广东地区常年多雨，如将污染院区全部的雨水收集并消毒预处理则工程量巨大。此外，市八医院二期项目的环境影响报告书中关于传染病区地面径流风险的分析提到，降雨初期冲刷地面的雨水中有害污染物较多，但经过持续的冲刷，雨水中的有害物质将被较大程度地稀释，将不对周边环境造成明显的不利影响，环境风险分析主要关注降雨初期15min 的径流对项目及周边环境的影响。因此，在该项目只设计收集了降雨初期部分的雨水。收集降雨初期15min的雨水，需先确定重现期、暴雨强度等参数，计算较为复杂。我院设计团队借鉴化工行业的设计方法，《石油化工企业给水排水系统设计规范》(SH3015-2003)5.3.4条规定:“一次降雨污染雨水总量宜按污染区面积与其15～30mm 降水深度的乘积计算”。经计算15mm 降水深度的雨量不少于重现期2 年初期15 分钟的径流总量，则收集院区15mm 降水深度的初雨，既能有效控制污染风险，又使得收集处理池体积较小，消毒工程量降低。

实现15mm 的初雨收集一般有两种方法。一是采用雨量计量器，通过控制阀门的方式收集初雨。该方法需要精密设备投入，管理较为复杂。二是采用水力控制的方法，操作简单。本项目采用了水力控制方式，设置了初雨分流井（如图4）和收集池装置，通过对出水管不同高程的设计，使初期雨水经分流井后流入收集池，等雨停后消毒处理；15mm 降雨后的雨水经分流井排入市政雨水管网。分流井的设计不仅使雨水在水量上分流，还在时间上分流，无需专人运营管理。