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    白話雷神山醫院的空調和通風設計

    作者:陳遠霖 瀏覽:1261 發表時間:2020-03-01 00:00:00 來源:原創

    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。

    標準名稱

    功能房間

    換氣次數

    《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012

    住宅,

    人均20-50平方時

    0.5/小時

    《托兒所、幼兒園建筑設計規范》JGJ39-87

    活動室、寢室、乳兒室等

    1.5/小時

    《中小學校設計規范》GB50099-2011

    小學教室

    2.5/小時

    中學教室

    3.5/小時

    高中教室

    4.5/小時

    實驗室

    3.0/小時

    《圖書館建筑設計規范》JGJ38-99

    普通閱覽室

    1-2/小時

    《鐵路旅客車站建筑設計規范》GB50226-95

    候車室、售票廳

    2-3/小時

    《療養院建筑設計規范》JGJ40-87

    治療室、浴室、制劑室、消毒室等

    每小時進氣2-4次,排氣4-5

    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

                                                                           2020229

     

     


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