白話雷神山醫院的空調和通風設計

疫情期間宅在家里，除了每天學做包子饅頭，也沒有什么其他的事情，平時的工作天天和供暖通風打交道，今天就花點時間，給大家介紹一下武漢中南院設計的雷神山醫院暖通系統吧。

一、醫院是如何避免病毒通過空氣傳播的

雷神山醫院用強制機械通風的方式，確保新鮮空氣從醫生辦公室等清潔區，向新冠肺炎病人的病房方向流動，廢氣最終從距離地面4.5米的排風口排出，這樣就避免了醫護區和污染區之間的交叉感染，就這么簡單。

那么廢氣會不會通過新風口，以新鮮空氣的名義，重新進入醫院呢（俗稱新風短路）。

關于新風口短路的問題，設計過程中由清華大學提供了支持，設計依據是多年前暖通界前輩江億院士等的一個研究結論：對SARS病毒，稀釋1萬倍后不再具備傳播性。清華大學建模計算的結果表明，雷神山醫院排風口高程設為4.5米，這樣就滿足了新風口空氣稀釋1萬倍的要求，也就避免了新風口短路的問題。你看，所有的設計參數都是有依據的。

二、犧牲能耗保安全——這是暖通設計師的“醫者仁心”

中南院對他們設計的空調這一塊是這樣說的：為避免交叉感染，病房區、醫護區、醫技區的主要房間均采用熱泵型分體空調。醫技區負壓檢驗、負壓ICU、負壓手術室采用直膨式全空氣型凈化空調機組全新風運行。

大家注意“全新風運行”這個描述，全新風系統可是所有空調系統中能量消耗***的系統，非特殊情況不會采用。打個比方說，就是你家里開空調的時候，把門窗全部打開，空調吹出來的熱風（或者冷風），馬上就全部從門窗直接飄走，這就叫全新風系統空調。

而且，光打開門窗還不夠，對房間換氣次數的要求這一項，設計是這樣要求的：

1、負壓隔離病房  最小換氣次數為12次/小時

2、負壓手術室  最小換氣次數為22次/小時

3、負壓ICU      最小換氣次數為13次/小時

你看，不僅要讓你的空調出來的熱風（或者冷風）從家里飄走，而且還規定了飄走的速度，低于這個速度還不行。這個換氣次數有多強呢，我查了幾個標準，大家比較一下就知道了。

從換氣次數的對照可以知道，雷神山醫院雖然僅僅是一個臨時性建筑，但設計參數的要求那可是相當高的，用專業的話來說，就是空調系統的熱濕負荷非常重，用大白話來說，就是這個建筑的能耗非常高，

為什么要這樣設計呢，我猜測暖通設計師想是這樣的：錢沒有了還可以再掙回來，如果我們英勇的醫護人員被醫院污濁的空氣感染了，那我們就很難戰勝新冠病毒。

暖通設計師雖然無法到一線直接救治病人，但是，他們設計的雷神山醫院，***限度地保護了醫護人員安全，也給病人提供了有利于恢復的治療環境，他們要用高標準建設的雷神山醫院，為盡快戰勝疫情貢獻力量，所以我認為，這個設計也體現了暖通設計師的醫者仁心。

三、單個隔離病房的氣流組織設計

單個房間氣流組織的設計，如果有追求，設計師的工作是挺麻煩的，所以，對一項極其緊張的設計任務，似乎沒有時間，好像也沒有太大的必要，再做詳細的單個病房氣流組織設計，畢竟每個病房的面積只有17.4個平方嘛，新風進來，污風出去，達到換氣次數，憑經驗設計就可以了。

但是，中南院的暖通設計師不是這樣想的。

即使在時間這么緊張的情況下，設計師依然提供了病房的4種氣流組織方案，還十分鄭重地委托上海超算中心，進行了病房瞬態氣流仿真計算，根據仿真計算的成果，選定了同側上供下回這種送排風方案（即從病房門的左上部進新風，從病房門的右下側離地面60厘米處排污風）。因為超算中心的計算結果表明，該方案能夠更有效地將病人呼出的污染物送至排風口，同時病人頭部的溫度、風速均符合標準要求。

說到這里還沒完，關鍵是下面一段。

上海超算中心的計算，可以得到一個有價值的成果——病房污染物濃度分布圖，按照這個分布圖，設計師就可以對醫護人員進入病房時應該站在哪個位置，給出有技術依據的合理建議，以盡量減少他們被感染的概率。原來，武漢的暖通設計師是要用這種特別的方式，表達他們對一線醫護人員濃濃的關心和深深的敬意。

四、從空調冷凝水管的設計看設計師的謹慎、細心和專業

疫情發生在冬天，空調制熱不存在排放冷凝水，但是，如果疫情延續到春天，空調制冷的時候，就會排放冷凝水。

一般來說，空調的冷凝水都是設計為就近排放在下水道里。

但是，暖通設計師擔心漂浮在空氣中的病菌有可能附著在空調的盤管上，并隨冷凝水排出導致人員治病，因此，他們專門設計了空調冷凝水收集管路，集中排防至污水收集處進行無害化處理。可見，雖然只是一個臨時建筑，但是，我們的設計仍然是非常謹慎、細心和專業的。

見微知著，從雷神山醫院的暖通設計，可以看出來，我們基建狂魔的稱號真不是浪得虛名，雖然是十幾天一蹴而就的臨時醫院，相信它的建設質量依然是有保證的。

夜深了，就寫到這里吧。

武漢加油！

天佑中華！

                                                       陳遠霖

                                                                       2020年2月29日