鄭欽煒
醫(yī)院建筑的設備系統(tǒng)在公共建筑設備領域中是數(shù)量最多、種類最全和功能要求較全的系統(tǒng),作為醫(yī)院建筑設備專業(yè)之一的給排水工程不僅僅需要其滿足基本的功能要求,同時還必須安全舒適可靠。隨著現(xiàn)代醫(yī)學的迅速發(fā)展,新醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)療設備不斷投入運用,使得醫(yī)院建筑功能日趨復雜,其對給排水設計的要求也愈來愈高,既要考慮醫(yī)院各功能區(qū)的設備使用差異性,又要在建筑整體上綜合分析、合理安排各個系統(tǒng)。
下面就醫(yī)院給排水各個系統(tǒng)設計的幾方面內(nèi)容與同行們一起探討。
現(xiàn)代化醫(yī)院設備系統(tǒng)種類繁多、功能復雜,使用的可靠性和安全性要求很高。對于給排水設計而言,除了要求保證持續(xù)供給符合使用標準的用水外,還需要根據(jù)不同科室和醫(yī)療設備對水質(zhì)、水壓、水溫的要求設置水處理系統(tǒng)或進行相應的增減壓。醫(yī)院中對用水有特殊要求的一般有手術(shù)部、產(chǎn)房、制藥室、牙科等。
1)手術(shù)部、產(chǎn)房的用水設備包括刷手池、沐浴器、洗滌池等,刷手池一般設置于刷手間,屬于潔凈區(qū)域范圍;沐浴、洗滌主要布置在非潔凈區(qū)的輔助用房。手術(shù)部的沐浴室、潔凈區(qū)和產(chǎn)房的用水以及牙科的牙科椅的口水宜采用凈化消毒水,這樣可以保證無塵無菌,消除致病源。目前有部分大醫(yī)院采用了反滲透水處理工藝制取凈化消毒水,而更多的中小醫(yī)院則因資金有限只是利用殺菌設備(例如紫外線殺毒設備)對生活用水進行簡單的殺毒滅菌。
2)醫(yī)院的制藥室、靜脈配置中心等科室的制劑用水需采用蒸餾水。蒸餾水的具體制備工藝應根據(jù)不同的制劑工藝而定,并且制備工藝中有局部增壓設備,給排水專業(yè)應配合工藝要求預留給排水管道和配置相應的冷卻水循環(huán)系統(tǒng),以滿足工藝正常運作的要求[1]。
3)醫(yī)院手術(shù)室、產(chǎn)房、洗嬰室、供應室、醫(yī)療室、VIP病房、門急診、醫(yī)技各科室及職工后勤部門等對熱水供應的需求有較大差異。由于醫(yī)技樓、門急診樓、職工后勤部門用水點分散,較少設置集中熱水供應系統(tǒng),有需要的用水點一般都單獨設置電熱水器供應熱水,這樣既可以節(jié)省可觀的費用,又能減少熱水管道占用建筑空間。因受限于財力,目前大部分醫(yī)院病房的熱水供應方式基本為普通病房定時供應,服務標準較高的VIP病房和手術(shù)部、產(chǎn)房則是全天不間斷供應熱水。不同地區(qū)醫(yī)院建筑熱水供應熱源的選擇有所不同,北方有市政供暖的地區(qū)較多采用氣—水換熱器+太陽能作熱源;南方氣溫高的地區(qū)則較多采用太陽能+空氣源熱泵(或電熱水加熱器)作熱源。
手術(shù)室、產(chǎn)房的刷手池、緩沖間的沐浴器和洗嬰池都需24 h不間斷供應冷熱水,而且對水溫有較嚴格的要求,一般需要在30℃~37℃之間恒溫供水。故在工程設計中,手術(shù)室、產(chǎn)房一般采用雙水源、雙熱源供水,即兩路供水,采用主輔兩種熱源。由于工程的經(jīng)濟性原因,手術(shù)部主用熱源與建筑的熱源共用,即為同一套熱水系統(tǒng),并根據(jù)需要設置不同形式的輔助(備用)熱源。當采用電加熱熱水器作為手術(shù)部和產(chǎn)房的備用熱源時,其熱水供應可以分為兩種方式:一種是整個手術(shù)部或產(chǎn)房統(tǒng)一設置大功率電熱水器,并通過管道系統(tǒng)統(tǒng)一配水。該方式設備少、造價低、便于管理,但是熱水管路較長,用水較少時管道內(nèi)易滋生細菌,各個用水點水壓水溫難以穩(wěn)定,而且設備故障時會造成整個系統(tǒng)缺水,用水安全性不高。另一種是每個刷手間或洗嬰池單獨設置電熱水器,該方式使用設備多、造價較大,但是設置獨立靈活、用水安全性較高[2]。
4)目前醫(yī)院的飲用水系統(tǒng)有開水系統(tǒng)和直飲水系統(tǒng)兩種,由于現(xiàn)實原因使用最多的是開水系統(tǒng)。為方便使用和環(huán)境美觀,開水系統(tǒng)不宜采用蒸汽開水爐,而應采用電加熱開水器。一般可每層或每個護理單元、每個科室設置電開水器,其功率和有效容積應根據(jù)使用人數(shù)確定。為增加水質(zhì)安全性,自來水進入電開水器前應設置機械過濾器,且機械過濾器需定期清洗。
5)在衛(wèi)生器具使用方面,公共衛(wèi)生間、手術(shù)室、產(chǎn)房、護士站、治療室、潔凈室、消毒供應中心、ICU、傳染病房和傳染病門診及其他有無菌要求和防止交叉感染場所的衛(wèi)生器具應采用非手動的開關(guān)。使用熱水的器具應采用調(diào)溫混合閥恒溫出水,并以紅外感應式控制為好。病理科的部分實驗室、化驗室有特殊要求的水嘴,應根據(jù)實際功能要求確定水嘴的形式。目前市場上非手動的衛(wèi)生器具產(chǎn)品已較為豐富,大致有感應式、腳踏式、肘式和膝式幾種。然而對有些衛(wèi)生要求標準高的科室(例如傳染病門診和傳染病房、手術(shù)室等),有較多的醫(yī)院都會選擇感應式的非接觸式衛(wèi)生器具開關(guān)。
在福建的市區(qū)級醫(yī)院設計中,絕大多數(shù)的病房樓、醫(yī)技樓、門診樓均設有帶風管的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),而且大部分的醫(yī)院建筑都是功能混雜,醫(yī)療設施昂貴,裝修標準也不斷提高。為了減少因火災造成的損失,控制初期火災、防止火災沿著空調(diào)管道蔓延擴大成了消防設計的重點。自動噴水滅火系統(tǒng)以其自動、快速、及時高效的控火滅火能力成為消防系統(tǒng)中最有效的滅火系統(tǒng)。不僅要在一類高層的醫(yī)院建筑中設置自動噴水滅火系統(tǒng),而且在設有帶風管的空調(diào)系統(tǒng)的醫(yī)院建筑中也應設置自動噴水滅火系統(tǒng)。
根據(jù)現(xiàn)行《高層民用建筑設計防火規(guī)范》和《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》中的規(guī)定,除小于5 m2的衛(wèi)生間和不宜用水撲救的部位外(例如存放貴重儀器的設備間和診療室等),均需設置自動噴水滅火系統(tǒng)。病房樓病房因病人集中、疏散能力差,且病房火災的可能性與酒店的客戶相當,故病房內(nèi)應設置快速響應式噴頭。對于手術(shù)部是否設置噴頭一直存在爭議。多數(shù)意見認為在手術(shù)部走廊及附屬用房均應設置噴頭,但是手術(shù)室內(nèi)不應設置,以防止噴頭的誤噴、管路破損漏水及滋生細菌帶來患者的感染及重要儀器損壞。然而隨著消防技術(shù)的不斷進步,消防設備安全性、穩(wěn)定性也不斷提高,產(chǎn)品種類也愈來愈豐富,系統(tǒng)誤報警、噴頭誤噴的可能性已非常低。因此有越來越多的人認為手術(shù)室也應設置噴頭,且噴頭宜采用隱蔽型,這樣既可以防止誤碰后噴頭破裂噴水,又可以避免噴頭積塵滋生細菌。另外有意見認為可在手術(shù)部等潔凈區(qū)采用預作用自動噴水滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)平時管道內(nèi)沒有水,可以避免噴頭誤噴,火災警報發(fā)出后可以在系統(tǒng)排氣和充水這段時間內(nèi)轉(zhuǎn)移病患,避免消防水對病人造成傷害。然而設置預作用系統(tǒng)會增加自動噴淋系統(tǒng)的復雜性,在北方寒冷地區(qū)可以考慮使用,但南方地區(qū)目前很少采用。
1)醫(yī)院的化驗室、實驗室等科室中經(jīng)常排放有腐蝕性化學試劑的排水管道應采用耐腐蝕的PVC-U排水塑料管,并應單獨收集處理后才能排入院區(qū)污水管道。
2)含有放射性的廢水應單獨收集處理,排水管道應采用機制鑄鐵(含鉛)管,并且立管應安裝在壁厚不小于150 mm的混凝土管道井內(nèi)。
3)口腔科醫(yī)療廢水和影像科洗印廢水中含有重金屬應單獨收集處理。
4)傳染病門急診和傳染病房的污水應單獨收集,經(jīng)消毒后方可排入院區(qū)的污水管道。
5)手術(shù)室潔凈區(qū)內(nèi)排水系統(tǒng)的通氣管道應獨立設置,即通氣管道應單獨伸頂,不能與其他科室的通氣管匯合。排水設備的排水口下部應設置高水封裝置,防止水封破壞后排水管廢氣進入手術(shù)部污染環(huán)境。
6)醫(yī)院潔凈區(qū)或特殊用房上方不允許設置排水管,若需排水應結(jié)構(gòu)降板。為了有效利用建筑空間使降板區(qū)域最少,在建筑方案設計階段給排水專業(yè)就應與建筑專業(yè)密切配合,力求使排水設施布置合理優(yōu)化。在筆者參與設計的某些工程中,有的項目就是因為在方案設計階段與建筑專業(yè)的溝通配合不夠充分,使得后期在排水設計時降板區(qū)域很多而且雜亂,不僅浪費了室內(nèi)空間,同時也增加了結(jié)構(gòu)和給排水專業(yè)的設計難度。
醫(yī)院中各類污、廢水的水質(zhì)特性有較大的差異,除了含有傳染病、結(jié)核病等病原體的污水外,還有診療、實驗、化驗等各種不同類別的污廢水。這些污廢水一般含有酸、堿、重金屬、有機溶劑甚至放射性物質(zhì)等有毒有害物質(zhì),若未經(jīng)妥善處理就排入環(huán)境將對人和環(huán)境產(chǎn)生長遠的不利影響。醫(yī)院污廢水的治理應根據(jù)不同水質(zhì)特性分類收集并采用有針對性的處理措施。
1)對含有病原體、病毒的污水,多數(shù)醫(yī)院采用一級處理+消毒技術(shù),也有部分醫(yī)院采用二級處理+消毒技術(shù)。一級處理的消毒劑使用量要明顯多于二級處理的消毒劑用量,但是二級處理的工程造價和運行費用要高出一級處理數(shù)倍[3]。根據(jù)GB 18466-2005醫(yī)院機構(gòu)水污染物排放標準的規(guī)定:凡是排入終端已建有正常運行的城鎮(zhèn)二級污水處理廠的市政管道的醫(yī)院污水可執(zhí)行預處理標準,可以采用一級處理;凡是直接或間接排入地表水體和海域的醫(yī)院污水執(zhí)行排放標準,應采用二級處理。
二級處理即生化處理,其方法多種多樣,目前較常見的有A/O法、A2/O法、AB法、SBR法、生物膜法、水解酸化法、氧化溝和膜生物反應器法等。消毒方法常用的有次氯酸鈉、二氧化氯和次氯酸鈣等消毒劑,也有部分醫(yī)院使用臭氧和紫外線消毒,而液氯因危險性較高已經(jīng)較少使用。大量研究表明二級處理+消毒后,殺菌率可達 99.99%[4]。
2)牙科、化驗室排放的廢水含有汞、鉻等有害重金屬,需經(jīng)收集預處理后再排入醫(yī)院的后續(xù)處理設施。含汞廢水的處理方法有離子交換法、化學沉淀法、鐵屑還原法和活性炭吸附法。含鉻廢水的處理方法很多,一般都采用化學還原沉淀法。
3)放射科診斷和治療時所排放的廢水含有低濃度的放射性,應采用衰變池進行處理,待放射性濃度降到安全水平后再排入醫(yī)院的后續(xù)處理設施。
4)洗印廢水含有顯影劑、定影劑和銀等有害物質(zhì),是醫(yī)院重要的污染源。顯影劑濃度較高時可以采用氧化或焚燒處理,濃度低時則可通過氯化氧化處理。含銀廢水可采用電解法和化學沉淀法回收銀,當含銀濃度較低時,也可采用離子交換法和活性炭吸附法處理。
5)醫(yī)院一般都會使用大量的有機溶劑和各式各樣的藥物及化學品,如乙醚、醛類、有機酸、酮類等。這類物質(zhì)也應做好收集處理工作,避免未經(jīng)處理直接進入院區(qū)的污水處理系統(tǒng)從而造成系統(tǒng)的破壞。6)醫(yī)院污水處理中形成的污泥含有大量致病菌、病毒、寄生蟲卵等污染物,需進行消毒等無害化處置。污泥的消毒方法可分為物理法、化學法和生物法,較常見的有低熱消毒、堆肥、石灰消毒、氯化消毒及輻照消毒等。
[1] 李鴻奎.淺談現(xiàn)代醫(yī)院建筑設計中給排水專業(yè)的幾個問題[J].給水排水,2003,29(3):64-68.
[2] 范柏吉.淺談醫(yī)院建筑手術(shù)部給排水設計[J].河南科技,2010,6(3):126-127.
[3] 蕭正輝.醫(yī)院給排水技術(shù)的發(fā)展沿革及面臨的問題[J].給水排水,2004,30(10):112-113.
[4] 馬世豪,凌 波.醫(yī)院污水污物處理[M].北京:化學工業(yè)出版社,2000:22-28.
[5] 陳 昀.淺談建筑消防給水設計[J].山西建筑,2010,36(28):166-167.