北京市建筑设计研究院有限公司 北京 100045
摘要：在北京市属发热门诊“一院一策”提升改造项目某医院发热门诊暖通设计过程中，对负压病房的布置及防控要求做出思考。笔者对发热门诊平面最简要介绍，对发热门诊内区域划分及各区域之间缓冲过渡做必要介绍。。在此基础上对发热门诊主要功能房间的暖通空调系统做简要介绍。本文重点介绍发热门诊的核心区域负压病房，从建筑通风系统设计原则，结合工程实例进行风量计算；描述建筑内气流及从病房与走廊的压力梯度关系、负压病房内气流组织，及病房定风量控制、消杀控制、压差控制等方面进行详尽介绍，并给出工程实际监测数据。本文意在提供负压病房乃至发热门诊暖通设计标准，供同行参考，以方便更多发热门诊改造提升中合理设计通风系统，以更快更好满足疫情爆发后收治被感染患者，并保护一线医护人员在安全环境下及时开展救治工作。
关键词： 发热门诊， 负压病房， 通风系统， 低阻力高效过滤
引言
为应对常态化疫情防控，北京市率先由中共北京市委办公厅、北京市人民政府办公厅印发《加强首都公共卫生应急管理体系建设三年行动计划（2020-2022年）》，计划中提出，开展医疗机构发热、呼吸、肠道门诊等标准化建设。对北京市属医院发热门诊进行改扩建或新建，建设集接诊、化验、影像、观察等功能于一体的发热门诊，配备符合规范标准的检验、影像、急救、核酸检测设备，到2021年底全市二级以上公立医疗机构发热、呼吸、肠道门诊设置均应符合医院感染管理相关要求，具备为发热病人及时开展传染病筛查的能力。2022年底前其他类型二、三级医院全部完成发热、呼吸、肠道门诊规范化建设，验收合格并投入使用。并加强负压病房和重症监护病房建设。加强市、区两级综合性医院负压病房建设，重点扩大市级呼吸疾病和传染病医院负压病房规模。到2022年全市负压病房增至700间（负压重症监护病房不少于150间）。新建、改扩建二级以上综合性公立医院须按照建设标准配备一定数量的负压病房。
很多医院缺少收治传染病患者的独立病区，发热门诊设置不够规范，医患动线不够科学，导致院内存在交叉感染风险。特别是负压隔离病房数量不足，难以满足突发公共卫生事件应急需要。我们将加强负压病房和重症监护病房建设。
笔者从发热门诊控制传染的传播关键的建筑功能布局设置开始，介绍在合理的功能布局下，暖通设计如何在控制污染源传播方面起到的核心作用。
1、发热门诊建筑平面及功能简介
发热门诊（含负压病房）建筑应处于院区全年最多风向的下风向，病区出入口独立设置，一般小病区设两个出口，1）医务人员、出院者与探视者以及清洁物品（食物、药品等）；2）污染物品、患者。大病区需将污染物品和患者入口分开设置。在分流基础上，建筑设计者还需考虑防控措施，将建筑内分为普通工作区（清洁区）、辅助防控区（半污染区）、防控区、污物处理区（污染区）。
发热门诊的核心区域负压病区的普通工作区（所谓清洁区）与辅助防控区（所谓半污染区）之间、辅助防控区与防控区（所谓污染区）之间均应设缓冲间。缓冲间是指在相邻相通环境之间，有空气净化、压差、换气次数要求的净高不低于2.1的小室。医护人员从清洁区至半污染，污染区均需经过设有淋浴间的“卫生通过”用房，一般包括穿衣、淋浴、脱衣，可在疫时穿防护服进入病区，从病区可脱下防护服后经过淋浴再至清洁区。
2、 发热门诊通风空调设计原则
发热门诊主要房间的室内空调温、湿度执行《传染病医院建筑设计规范》GB50849-2014规范7.1.1条，本文不再赘述。
2.1、通风系统
2.1.1 通风系统设置原则
发热门诊新风、排风系统执行《传染病医院建筑设计规范》GB50849-2014规范，《新型冠状病毒肺炎传染病应急医疗设施设计标准》T_CECS661-2020，医院内清洁区、半污染区、污染区的机械送、排风系统应按区域独立设置。且机械送、排风系统应使医院内空气压力从清洁区至半污染区至污染区依次降低，清洁区应为正压区，污染区应为负压区。清洁区的送风量应大于排风量，污染区排风量应大于送风量。
本项目发热门诊清洁区只送新风，不排风；半污染区排风量大于新风量，保持微负压；污染区排风量大于新风量，保持负压，且负压值大于半污染区，保证医院气流方向在发热门诊内总趋势一定，只能由清洁区到半污染区再至污染区后排出室外。
发热门诊内清洁区、半污染区、污染区新风均设初效（G4）、中效（F8）、高效（H11）三级过滤后送至室内，半污染区、污染区（除负压病房外）房间及走道排风排至屋顶经高效过滤器后排至室外，负压病房排风在房间内排风口处设低阻力高效过滤器后经屋顶风机排至室外。所有室外排风口需高于屋面2m。
3、负压病房区空调通风系统
3.1、负压病房简介
负压病区是患者在治疗期间的主要活动场所，一般设双走廊即病房的前后走廊，后走廊（外走廊）进出患者，前走廊（即内走廊）进出医护人员。负压病房是发热门诊暖通设计中对污染源控制很关键的区域，本文重点介绍负压病区的通风设计内容。本项目中设有缓冲间，医护人员动线为：医护普通工作区（清洁区）→缓冲间→走廊→缓冲间→病房。
3.2、负压病房通风设计
设计者重点论述缓冲间、病房的通风设计内容。通风设计原则是控制建筑内定向流，房间内定向流。相关标准规范对相邻相通房间之间有压差要求的，采用的标准压差绝对值是大于或等于5Pa，为避免对人耳的影响，相通房间压差上限为20Pa。北京市地方标准《负压隔离病房建设配置基本要求》DB11/663-2009中只要求定向流，并不提最小压差要求。美国标准ASHRAE170-2013版中也有类似说明“如厕所和前室（如果存在）直接与空气传染隔离病房相通，并直接开门进入空气传染隔离病房，无需维持与空气传染隔离病房最小的设计压差”，即说明只是限制定向流，对防止气味外逸也是有利的。
3.2.1 缓冲间
缓冲间的主要作用是对医护内走廊和负压病房之间的防护屏障，其送风量如采用负压隔离病房，则标准过高，且负压病房的缓冲间为两间病房共用，也不符合负压隔离病房缓冲间的布置，故笔者在本工程设计中采用在缓冲间仅做送风，不排风，且未对缓冲间有严格的压力要求，仅为微负压。
3.2.2 风量计算
（a）对于像门缝、窗框缝、板壁缝这样的通道不复杂且较平整的缝，因压差由缝隙透过的气流速度可由下式计算：
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缝隙漏风量由下式计算：
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（b）根据2.2.1中风量计算值，缓冲间与负压病房压差值取5Pa，只考虑病房与缓冲间的门缝和窗缝，因本工程是钢结构建筑，不考虑墙壁的缝；则缓冲向病房的门缝漏风量计算如下：门高2.3m，宽0.9m，，非密闭门门缝宽一般按0.005m，3面缝长为2.3+2.3+0.9=5.5m，门下留有10mm缝（缓冲间与病房间的门下留有10mm的缝，在国外标准中称其为“设计漏泄”缝隙，以防开关门时，造成室内外压差大波动），所以缝的总面积是5.5x0.005+0.9x0.01=0.0365m2。
所以门缝漏风量
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负压病房与缓冲间之间的传递窗按6级密闭窗考虑，当内外压差为10Pa时，单位缝长漏风量取1.5
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，则600X600的传递窗漏风量
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缓冲间与负压病房的总漏风量Q=Q1+Q2=151.7+3.6=155.3
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计算得155.3
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的风量仅为理论上的，漏风量还需要考虑房间的定风量阀偏差、系统漏风量、风机风量正负偏差等。对负压病房的通风系统应该严防出现新风机组正偏差，排风机组负偏差的情形。新风机组、排风机组均应在理论计算值基础上考虑1.1漏风量系数。
对于房间换气次数，参考《传染病医院建筑设计规范》GB50849-2014中7.3.1条，呼吸道传染病的门诊、医技用房及病房、发热门诊最小换气次数（新风量），应为6次/h。
3.2.3 负压病房气流组织
负压病房气流组织应防止送、排风短路，送风口位置应使清洁空气首先流过房间中医务人员可能的工作区域，然后流过传染源进入排风口。送风口应设置在房间上部。病房污染区的排风口设置在患者床头下部，底部距地面不应小于100mm，排风口设置低阻力高效空气过滤器。
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图3-3 负压病房新风、排风平面图
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图3-4负压病房内送、排风气流流向
负压病房区气流原则是定向流，气流由走道至缓冲间至病房，保证病房内气体不外逸，对负压病房，则医护人员活动区送清洁风，患者呼吸的气体就近由病床头部下侧排风口经过高效过滤器排至屋顶。
3.2.4 压差及控制要求
负压病房卫生间排风与病房排风合用排风系统，支管处设定风量阀及电动蝶阀。负压病房的新风、排风支管电动阀在病房消杀时关闭，新风支管电动阀与排风支管电动阀连锁，集中设置在护士站处进行控制。排风机出口及新风机组入口均设电动多叶阀实现连锁，运行时先开启排风机后开启新风机组以保证负压病房相对周围环境为负压状态。
负压病房在各室外目测高度设压差计，各室压差应能有显示功能（显示负压状态），并在非负压时有报警功能。
新风机组、排风机的过滤器上应设压差计，压差计的报警压力应为初运行调试时初阻力的2～3倍。病房内的低阻力排风口应装压差开关，报警压力采用3倍初运行时初阻力。
3.2.5 工程实际测试数据
该发热门诊顺利竣工后，院方请第三方监测机构对本工程的负压病房、发热诊室相对周围环境进行测试，监测报告如下表1，表2。实测数据显示，压差控制满足规范要求，并满足医院院感专家要求，可投入使用。后项目回访，使用方对发热门诊的空调、通风运行工况给与好评。
表1 负压病房监测区域标准值与测试值
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注：监测数据来源：北京明朗洁净技术服务有限公司监测报告书
从监测数据可看出负压病房相对缓冲、外走廊的负压满足标准值，发热诊室相对分诊大厅的测试值，发热诊室体积相同，送、排风量相同，推测因是施工过程中围护结构密闭性有差异造成的，故测试值有差异。为防止因土建施工气密性可能出现的风量泄露导致压差不足的现象出现，笔者在设计阶段在排风量与新风量差值时未按规范取150m3/h风量差，选取为200m3/h，保证了所有房间负压满足标准值的要求。
结 论
在此期间，各级医疗机构发热门诊成为了疾病防控的主要关口，北京市属发热门诊“一院一策”提升改造项目涉及到部分医院新建发热门诊，或将原有发热门诊进行升级改造以满足对传染病得早发现、早报告、早治疗，及时控制传染病的传播。发热门诊有发热诊室、CT、呼吸道病毒核酸检测、负压病房等功能，进入常态化疫情防控时代，各省、市仍有突发疫情，各地对发热门诊，特别是负压病房的建设力度仍在加大，考虑到负压病房对呼吸道患者的重要性，本文重点介绍负压病房的通风系统，为设计同行提供参考，在平疫结合的发热门诊建设方面贡献微薄力量。从文中得出在负压病区设置缓冲间能更好地实现对空气传播病原控制，合理的系统划分、气流组织能有效地控制病毒传播。
参考文献：
[1]《加强首都公共卫生应急管理体系建设三年行动计划（2020-2022年）》
[2]《传染病医院建筑设计规范》GB50849-2014
[3]《新型冠状病毒肺炎传染病应急医疗设施设计标准》T_CECS661-2020
[4]《负压隔离病房建设简明技术指南》