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北京市某三甲医院医用气体工程设计实例

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：曲振佳

[导读] 摘要：改革开放以来我国医疗事业蓬勃发展，医疗建筑建设规模及投入不断扩大，设计水平显著提高。

        中国电子系统工程第四建设有限公司
        摘要：改革开放以来我国医疗事业蓬勃发展，医疗建筑建设规模及投入不断扩大，设计水平显著提高。其中医用气体更是在医疗建筑中得到广泛应用，本文针对医疗建筑中病人治疗、诊断、预防，驱动外科手术工具等所用使用的医用气体系统设计进行论述。
        关键词：医疗建筑，医用气体，动力设计，氧气，压缩空气
        引言：
        医用气体系统主要包括医用氧气供应，医用真空汇，医疗空气供应，洁净手术部医用氧化亚氮、医用二氧化碳及医用氮气供应，以及洁净手术部麻醉废气排放系统等。
        正文：
        1.工程项目概况
        本工程建设用地面积32111.823㎡，总建筑面积为97406㎡，其中地上57800㎡，地下39606㎡，规划床位数500床，日门诊量为890人次。包括三个建筑：医疗综合楼、液氧站、污水处理站。医疗综合楼地上8层，地下3层，建筑面积为96732.85㎡，其中地上建筑面积为57126.85㎡，地下建筑面积为39606㎡；液氧站地上一层，建筑面积为97㎡；污水处理站地上一层，建筑面积为175㎡。
        2.医用氧气供应系统
        各科室氧气耗量如下：
        （1）手术室：8间；每间用气指标:Qa=100L/min,Qb=10L/min,同时使用系数0.75。QF=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[100+10(8-1)x0.75]=152.5L/min。
        （2）ICU：19床；每床用气指标:Qa=10L/min,Qb=6L/min,同时使用系数1。QB=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[10+6(19-1)x1]=118L/min。
        （3）治疗室：18间；每间用气指标:Qa=10L/min,Qb=6L/min,同时使用系数0.15。QC=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[10+6(18-1)x0.15]=25.3L/min。
        （4）苏醒室：12床；每床用气指标:Qa=10L/min,Qb=6L/min,同时使用系数1。QD=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[10+6(12-1)x1]=76L/min。
        （5）病房：442床，每床用气指标:Qa=10L/min,Qb=6L/min,同时使用系数0.15。QE=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[10+6(442-1)x0.15]=406.9L/min。
        （6）抢救室：27床，每床用气指标:Qa=100L/min,Qb=6L/min,同时使用系数0.15。QG=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[100+6(27-1)x0.15]=123.4L/min。
        本工程总耗量：Q=902.1L/min，其中生命支持区域用气：Q=495.2L/min，普通区域用气：Q=406.9L/min。
        医用氧气分两路供应，一路供应医院病房等普通区域;另一路专供抢救，重症监护，洁净手术部等生命支持区域。
        医用氧气气源由主气源，备用气源和应急气源组成。主气源及备用气源为液氧站内液氧罐，应急气源为液氧站内氧气汇流排，供气压力0.6MPa，氧气管道在各相关用气楼层的医疗气体管井内装设氧气二级稳压箱同时加装流量计，出口压力保持450KPa，用管道送至综合医疗槽，在氧气管道入口处设能紧急切断集中供氧干管的阀门，医用氧气末端额定压力400KPa(允许偏差+100，-80)。同时在洁净手术部及每层护士站均设有氧气压力显示报警装置，当专用管路不能保证供应时，可切换到通用管路。
        根据氧气耗量情况本工程液氧站设置3个5m3液氧罐，相互备用，及配套的汽化器，减压装置等设备。氧气主气源储备约7天的用氧量，并设置2组10+10瓶组全自动切换氧气汇流排作为应急备用气源。液氧站应单独设置在总体上，与周围建筑物，构筑物的防火间距符合相关规范要求。
        医用氧气供应系统工艺流程如下：

        3.医用真空汇系统设计
        各科室真空耗量如下：
        （1）手术室：8间；每间用气指标:Qa=80L/min,Qb=40L/min,同时使用系数1.0。QF=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[80+40(8-1)x1]=360L/min。
        (2)ICU：19床；每床用气指标:Qa=40L/min,Qb=40L/min,同时使用系数0.75。QB=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[40+40(19-1)x0.75]=580L/min。
        (3)苏醒室：12床；每床用气指标:Qa=40L/min,Qb=30L/min,同时使用系数0.25。Qc=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[40+30(12-1)x0.25]=122.5L/min。
        (4)治疗室:18间,每间用气指标:Qa=40L/min,Qb=40L/min,同时使用系数0.25。QD=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[40+40(18-1)x0.25]=210L/min。
        (5)病房：442床，每床用气指标:Qa=40L/min,Qb=20L/min,同时使用系数0.1。QE=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[40+20(442-1)x0.1]=922L/min。
        (6)抢救室：27床，每床用气指标:Qa=40L/min,Qb=40L/min,同时使用系数0.5。QG=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[40+40(27-1)x0.5]=560L/min。
        本工程总耗量：Q=2754.5L/min，其中生命支持区域用气：Q=1832.5L/min，普通区域用气：Q=922L/min。
        医疗区真空分为两路供应，一路供应医院普通医用真空用点;另一路专供抢救，重症监护，产房及洁净手术部等部门。在洁净手术部及每层护士站均设有真空度显示报警装置，当专用管路不能保证供应时，可切换到通用管路。医疗区真空末端额定真空压力为40KPa。
        真空系统由地下一层真空泵房集中供应，根据真空耗量情况，机房内设240m3/h旋片真空泵2台，1用1备。真空泵房内除污罐设置在真空管段的最低点，并设有旁路。除污罐的设计压力为100KPa。除污罐设液位指示，并能通过简单操作排除内部积液。真空泵房内，当医疗区真空压力低于48KPa时，启动欠压报警。
        医用真空供应系统工艺流程如下：

        4.医疗空气供应系统设计
        各科室医疗空气耗量如下：
        （1）手术室：8间；每间用气指标:Qa=40L/min,Qb=20L/min,同时使用系数1.0。QC=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[40+20(8-1)x1]=180L/min
        （2）ICU：19床；每床用气指标:Qa=60L/min,Qb=30L/min,同时使用系数0.75。QB=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[60+30(19-1)x0.75]=465L/min
        （3）抢救室：27床；每床用气指标:Qa=60L/min,Qb=20L/min,同时使用系数0.2。QD=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[60+20(27-1)x0.2]=164L/min
        （4）苏醒室：12床，每床用气指标:Qa=60L/min,Qb=25L/min,同时使用系数0.5。QE=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[60+25(12-1)x0.5]=197.5L/min。本工程总耗量：Q=1006.5L/min。
        医疗空气主要供门诊，急诊，重症监护，产房，手术室等医院使用医疗空气部门。医疗区医疗空气末端额定压力400KPa(允许偏差+100，-80)。
        医疗空气由地下一层空压站提供，机房内设90m3/h无油涡旋压缩机2台，1用1备。空压机排气压力为0.8MPa。机组设有PLC自动控制，空压机房内，当气源压力超出允许上限和额定压力欠压15%时，启动超压欠压报警。医疗空气经储气罐缓冲，空气干燥装置干燥，过滤，除菌后。使其露点及细菌含量达到医疗空气标准后供应。处理后压缩空气由0.8MPa减压至0.45MPa，在各相关用气楼层的医疗气体管井内装设医疗空气二级稳压箱，出口压力保持450KPa，在洁净手术部及每层护士站均设有医疗空气压力显示报警装置，当专用管路不能保证供应时，可切换到通用管路，医疗空气系统设置一氧化碳浓度及露点检测报警系统。
        医疗空气供应系统工艺流程如下：

        5.洁净手术部医用氧化亚氮，医用二氧化碳及医用氮气供应系统设计
        （1）医用氧化亚氮耗量如下：
        洁净手术室8间,每间指标：Qa=15L/min,Qb=6L/min,同时使用系数1。耗气量Q=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[15+6(8-1)x1]=57L/min。
        氧化亚氮由医疗综合楼洁净手术部设备夹层汇流排间集中供应，站内设置2×5瓶装氧化亚氮汇流排，瓶组自动切换互为备用，用管道送至手术室内的吊塔，使用压力0.4MPa。
        （2）医用氮气耗量如下:
        洁净手术室8间,每间指标：Qa=350L/min,Qb=350L/min,同时使用系数0.25。耗气量Q=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[350+350(8-1)x0.25]=962.5L/min。
        医用氮气由医疗综合楼洁净手术部设备夹层汇流排间集中供应，站内设置2×10瓶装氮气汇流排，瓶组自动切换互为备用，用管道送至手术室内的吊塔，使用压力0.9MPa。
        （3）医用二氧化碳耗量如下:
        洁净手术室8间,每间指标：Qa=20L/min,Qb=6L/min,同时使用系数1。耗气量Q=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[20+6(8-1)x1]=62L/min。
        医用二氧化碳由医疗综合楼洁净手术部设备夹层汇流排间集中供应，站内设置2×5瓶装二氧化碳汇流排，瓶组自动切换互为备用，用管道送至手术室内的吊塔，使用压力0.4MPa。
        6.洁净手术部麻醉废气排放系统设计
        麻醉废气排放量如下：
        洁净手术室8间,每间指标：Qa=80L/min,Qb=80L/min,同时使用系数1。耗气量Q=Σ[Qa+Qb(n-1)η]=Σ[80+80(8-1)x1]=640L/min。
        麻醉废气由医疗综合楼洁净手术部设备夹层废气排放间集中排放，站内设置48m3/h气环真空泵2台，1用1备，提供15KPa(真空压力)麻醉废气排放专用真空。
        麻醉废气排放系统工艺流程如下：

        7.医用气体管路系统设计
        氧气管道采用材质为无缝铜管(TP2)，其余医用气体管道均采用不锈钢无缝管。各用气房间内的医用气体管道明管敷设，局部需要暗敷时应设置在专用槽板或沟槽内，病房内医用气体管道安装在病房设备带内，医用氧气,氮气,二氧化碳,氧化亚氮及其混合气体管道的敷设处应通风良好,且管道不宜穿过医护人员的生活，办公区，必须穿越的部位，管道上不应设置法兰或阀门。医用气体管道和燃油,燃气,导电线路,电缆等不得共架敷设,并保持平行间距大于0.5m,交叉间距大于0.3m.
        所有压缩医用气体管材及附件均应严格进行脱脂，同时医用气体管道应采用可靠接地，接地电阻不应大于10欧。医用气体管道焊接完成后应采取保护措施，防止脏物污染，并应保持到全系统调试完成[1]。
        8.结论
        在医用气体工程设计中，应严格遵守《医用气体工程设计规范》GB 500751及其它相关规范要求，保证建设质量。实现安全可靠、技术先进、经济合理、运行与管理维护方便的目标[1]。
        9.参考文献：
        《医用气体工程设计规范》GB 500751