雷神山医院负压病区环境控制讲座课件.pptx

1、雷神山医院负压病区环境控制目录目录一一二二三三四四五五六六七七八八九九十一十一 疫情状况及中南院的责任担当 雷神山项目介绍 流线分析负压隔离病房 医护区 医技区 安装与调试 病房污染物浓度分析不同排风口高度污染扩散分析十十 环境实时在线预警总结与思考总结与思考一、一、疫情状况及中南院的责任担当一、一、疫情状况及中南院的责任担当雷神山医院的81天一、一、疫情状况及中南院的责任担当飞沫传播接触传播气溶胶传播国家卫健委2020年3月4日发布的新 型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七 版）指出：经呼吸道飞沫呼吸道飞沫和密切接触传播密切接触传播是主要 的传播途径。在相对封闭的环境中长 时间暴露于高浓度气溶胶

2、情况下存在 经气溶胶传播气溶胶传播的可能。由于在粪便及粪便及 尿尿中可分离到新型冠状病毒，应注意 粪便及尿对环境污染造成气溶胶或接 触传播。1、短时间内高效快捷建成医院，抢救患者生命。、短时间内高效快捷建成医院，抢救患者生命。2、避免交叉感染，保护医护人员安全。、避免交叉感染，保护医护人员安全。3、保护室内外环境。、保护室内外环境。“设计设计目标目标”切断感染链，阻隔病毒传播，防止交叉感染，保证医护人员安全，保护室外环境。切断感染链，阻隔病毒传播，防止交叉感染，保证医护人员安全，保护室外环境。“设计设计原则原则”环境控制环境控制外部环境外部环境内部环境内部环境总体规划总体规划与城市隔离、合理选

3、址流线分区流线分区医患分流、洁污分区废气排放废气排放净化处理、高空排放雨污处理雨污处理设置HDPE防渗膜，深度的消毒工艺建筑布局建筑布局三区两通道，安全的医护工 作区，舒适的病房治疗区压力梯度压力梯度洁净区半污染区污染区空气净化空气净化粗效、中效、高效过滤在线监测在线监测温湿度、CO2浓度、PM2.5由于医院建设时间短，设计方案因材制宜，尽量选用成熟可靠、库存量大、运输快捷、厂商捐赠的设备，缩短产品的采购、调货时间，以方便快速安装、简单调试，设备与 材料的选择同时应满足国家有关规范及标准等要求。设备选用设备选用二、雷神山项目介二、雷神山项目介绍绍雷神山医院整体规划按照传染病医院标准设计，主要用

4、途为收治已确诊的新型冠状病毒感染肺炎患者的 专项应急医院。建设用地22万平方米，分为东西两个地块，总建面7.9万万平方米，并配备有相关运维用 房，可容纳病人近病人近1500人人，可容纳医护人员约医护人员约2300人人。I C UICU负压负压 检测检测医技医技 手术手术临时临时 药品药品 库库合理分区，合理配置：严格划分限制区与隔离合理分区，合理配置：严格划分限制区与隔离区区隔离医疗区分为南北两区，共30个病区及医技用房、ICU 区等。医护生活区包括医护生活楼，清洁用品库及后勤区。隔离医疗区北侧设有污水处理站、微波消毒间、垃圾暂存库、垃圾焚烧间、液氧站、正负压站房等配套设施。二、雷神山项目介二

5、、雷神山项目介绍绍二、雷神山项目介二、雷神山项目介绍绍三、流线分三、流线分析析外部流线三、流线分三、流线分析析北区内部流线北区（A区）拥有15 个隔离病区、1个药库区以及位于东侧端 头的医技区（含ICU、检验中心、CT、超声波、心电图等）。三、流线分三、流线分析析南区内部流线南区（B，C区）拥有15个隔离病区、1个药库区以及位于东侧端头ICU，西侧医护通过单元与北区相连接。三、流线分三、流线分析析入院登记进入病区单元进入病区单元标本化验重症护理出院登记外来确诊患者外来确诊患者患者流线患者流线雷神山医院主要收治确 诊患者，患者入院通常 经过：入院登记-检查-住院/重症监护-接收诊 疗-出院等过程

6、。入院检查/手术患者入住病区单元，每 个病区单元相对独立。防止病毒串染。患者进行检查、转诊均 通过医用车辆在外围进 行转移，避免与医护通 道交叠。患者通道患者通道隔离病房隔离病房医医技技接待登记接待登记 车辆转移车辆转移三、流线分三、流线分析析半污染通道半污染通道更衣消毒室更衣消毒室缓缓 冲冲 室室医护人员出入口医护人员出入口临时出入口临时出入口缓冲室缓冲室入口单元入口单元医护人员活动流线医护人员活动流线医院内部有着严谨的医护通道布 置，医护人员通行（尤其是穿 行不同区域）需进行严格消毒流 程。所有医护人员均由左侧入口单元 经过更衣消毒后进入医院，由此 抵达贯穿院内长轴的洁净通道，洁净通道确保

7、医护人员拥有一个 稳定、安全的活动空间。从洁净通道进入隔离病房还需经 过更衣（穿防护服）消毒进入 半污染通道，最后通过每个病房 外的缓冲室进入病房。洁净通道洁净通道三、流线分三、流线分析析整个模拟过程按医护人员流线：清洁区卫生通过半污染区缓冲区医护走道缓冲区 隔离病房（污染区）缓冲区医护走道卫生通过缓冲区半污染区卫生通过清洁区。四、负压隔离病四、负压隔离病房房病房通风系统示意1、平面布局负压隔离病房的系统设计中，建筑平面布局合理、流程合理是整体设计 的前提条件，对于气流组织是负压病房建设的另一个重点内容，也就是 负压隔离病房之所以要强调“空气隔离”的关键所在。四、负压隔离病四、负压隔离病房房1

8、、每间病房最小换气次数12次/时。新风除满足房间温湿度要求之外，应经过粗效、中效、亚高效过滤 器三级处理。2、每个系统服务的病房数量不宜 超过6间。2、采用全新风直流式空调系统病房区送排风系统示意图风量平衡示意四、负压隔离病四、负压隔离病房房病房与缓冲间压差显示缓冲间与医护走廊压差显示隔离病房区域压力及气流流向示意3、实现精确的压力控制负压隔离病房区域采取 压差控制措施压差控制措施，保证气流从 半污染区半污染区污染区污染区方向流动，病房维持-10-15Pa，相邻房间维持 不小于不小于5Pa的压力梯度的压力梯度。病房与医护走廊的墙面上装有显示不同区域压力差值的 微压差计微压差计，便于 医护和维护

9、人员实时观察房间压力梯度与送排风系统运行是否正常。四、负压隔离病四、负压隔离病房房4、采取可靠手段保证压力梯度1、设置微压差计，用来检测、显示房间负压值，便于医护和维护人员实时观 察房间压力梯度并由此判断送排风系统是否正常运行。2、送排风管道应设置定风量阀及电动密闭阀，便于快速调节系统风量，控制 压力梯度及房间定期消毒。定风量阀及电动密闭阀微压差计病房室外送排风管病房屋面送排风管患者走道定风量阀及密闭阀医护走倒定风量阀四、负压隔离病四、负压隔离病房房1、新、排风系统连锁运行策略 开启时：先排风机组，后新风机组 关闭时：先新风机组，后排风机组2、每个送排风系统服务的病房数量 不宜超过6间。2、室

10、外排风口与进风口水平间距不应小于20米及垂直间距不应小于3米。5、新风系统和排风系统连锁隔离病房一层通风图隔离病房屋面风机布置图病房送排风系统示意图四、负压隔离病四、负压隔离病房房缓冲间风口布置1、送风口应设置在房间上部。2、排风口应设置在房间下部。3、排风口底部距地面不应小于100mm4、病房排风口设置高效过滤器，在风机吸入口 设置空气灭菌装置，经过风机箱后高空排放。5、室内设置紫外线杀菌装置。病房风口布置7、排风经过过滤灭菌后排放6、保证污染源处于下风向侧送风口下排风口室内回风口（配高效过滤器）紫外线杀菌原理四、负压隔离病四、负压隔离病房房8、设置电动调节密闭阀进病房新风和排风管道上设置电

11、动密闭阀，并可 单独关断，进行房间消毒。9、设置备用机组当一个新风机组和排风机组负担多个负压病房时，应设置机组备用或者风机备用。10、设置机组运行状态检测和各级过滤器的阻塞 报警新风机组的粗效、中效、亚高效过滤器三级过 滤器及病房排风口处的高效过滤器处，设置阻 塞报警。粗效过滤器中效过滤器高效过滤器四、负压隔离病四、负压隔离病房房五、医护区五、医护区医护区通风系统示意五、医护区五、医护区1、平面布局医护区主要由中央洁净通道中央洁净通道、医医 护单元护单元、附属功能用房附属功能用房三部分 组成。中央洁净通道连接各个医护区及洁 净用房（会诊、休息及库房）；医护单元是医务工作者办公场所（内设护士站、

12、医生办公室等）；附属功能用房为洁净库房及医护休 息室等。医护区工作流程示意医护区平面医护区走道医护区房间五、医护区五、医护区2、通风系统医护区清洁区送、排风换气 次数为4次/h，半污染区送、排风换气次数为6次/h。中央洁净通道10Pa，一更 5Pa，二更/医护走道/医办/护士站为0Pa。医护区与隔离病房单元间的缓冲间应保 证相对正压，压力值为20Pa，避免隔离病房区污染空气 流向医护区。医护区送排风系统示意图医护单元分区压力梯度示意六、医技区六、医技区ICU通风系统示意六、医技区六、医技区1、负压ICUA区负压ICU28床，C区负压ICU33床。气流需沿脱隔离服/治疗室/缓冲病人缓冲/污物/污

13、洗/清洗槽/纤 支镜/脱防护服病房区方向流动。房间功能换气次数（次/h）负压值（Pa）病房区13-20病人缓冲/污物/污洗/清洗槽/纤支 镜/脱防护服13-15脱隔离服/治疗室/缓冲13-10六、医技区六、医技区2、负压检验中心负压检验中心主要由负压检验室 及缓冲间组成。气流需沿缓冲间负压检验区方 向流动。房间功能换气次数（次/h）负压值（Pa）负压检验室13-20缓冲间13-10六、医技区六、医技区3、负压手术室负压手术室主要由手术室及辅房 两部分组成，辅房包括前室、污 物打包、复苏室、走廊、存床等 房间。气流需沿走廊/存床/医护前室/无 菌间复苏室/消毒打包/前室 负压手术室方向流动。房间

14、功能换气次数（次/h）负压值（Pa）负压手术室18-20复苏室/消毒打包/前室10-15走廊/存床/医护前室/无菌间10-10七、安装与调七、安装与调试试1、安装重点问题1应注意不同工种间的相互配合相互配合。2通风空调安装技术人员及时充分熟悉设计图纸，同时结合现场实际情况尽快制定详细周制定详细周 密的施工方案密的施工方案。3安装过程中要特别注重走道及房间内的机电管线综合排布机电管线综合排布，避免管线布置影响室内净高4确保风管、风阀、风机之间接管的严密性严密性。5每间病房送、排风支管上的定风量风阀、电动密闭阀均安装在病房外侧敞开走道上方，便便 于系统调试及后期维修管理于系统调试及后期维修管理。6

15、每间病房下部排风口处的高效过滤器应留出足够的安装及更换空间，便于后期更换后期更换。7应在箱式板房四个立柱上设置槽钢设置槽钢作为风机、过滤单元、电加热器及风管等设备的承重承重 构件构件。8为满足建设工期的要求，室外风管由PE管代替常规风管管代替常规风管，施工快捷、气密性好施工快捷、气密性好。七、安装与调七、安装与调试试2、调试要点1病房通风系统调试尤为重要，因为工期紧，故要求尽可能一次调试成功尽可能一次调试成功。2通风系统调试以相邻房间的压差满足设计及使用要求为目标，各房间均需进行风量平衡风量平衡 调试调试，调试时各房间内的门窗必须紧闭。3系统调试时，定风量风阀的风量刻度值风量刻度值按照设计文件

16、中规定的风量进行设定。4无特殊情况下，不得对已设定的定风量阀门进行二次调整不得对已设定的定风量阀门进行二次调整。5应重点关注病负压隔离病房、负压ICU、负压检验室、负压手术室等场所的压力梯度，保证各区域房间内压力梯度满足设计及使用要求压力梯度满足设计及使用要求。八、病房污染物浓度分八、病房污染物浓度分析析边界条件流动状态：纯封闭内流场&污染物扩散 主要计算工况：1.送风速度：3.93 m/s(病房)，1.57 m/s (缓冲间);2.出口静压：-15 Pa(病房)，-20 Pa(卫生间);3.污染物浓度边界：浓度释放源假定是1，初始浓度场是0。运用达索系统领先的XFLOW软件 对病房内的空气流

17、动和污染物瞬态分 布进行了模拟分析，并基于XFLOW工 具计算病人和医护人员位置污染物浓 度与气流组织的关系。房间内部设置5个监测点八、病房污染物浓度分八、病房污染物浓度分析析结合现场实施特点，制定了四种气流组织方案进行瞬态XFLOW仿真计算。室内污染物浓度 分布模拟结果如下：结论：结论：1 1在设计工况下，方案在设计工况下，方案A上侧送风和下侧排风的气流组织可以在病床处形成回流区，及时有效地排除病房内污染气体。上侧送风和下侧排风的气流组织可以在病床处形成回流区，及时有效地排除病房内污染气体。2 2建议医护人员的主要活动区域宜集中在靠近缓冲间、观察窗和传递窗一侧，避免靠近送风口处及卫生间。建议

18、医护人员的主要活动区域宜集中在靠近缓冲间、观察窗和传递窗一侧，避免靠近送风口处及卫生间。八、病房污染物浓度分八、病房污染物浓度分析析室内污染物浓度分布模拟室内污染物扩散过程污染物浓度及速度场通风环境流动轨迹八、病房污染物浓度分八、病房污染物浓度分析析九、不同排风口高度污染扩散分九、不同排风口高度污染扩散分析析雷神山整体三维FDS模型FDS(Fire Dynamic Simulator)软件是一个开源的关于火灾 动力流体学的计算的流体动 力模型。能实现快速网格划分及污染物的瞬态特征捕捉。清华大学陆新征教授团队以 FDS为基础，实现了临时医 院建筑的快速建模、基于云 计算平台的分布式计算及有 害空

19、气流动的监测和可视化。雷神山项目建设现场图片8个 测 点AEFCB GD H东北风室外平均风速：1.9m/s九、不同排风口高度污染扩散分九、不同排风口高度污染扩散分析析东风室外平均风速：1.9m/s九、不同排风口高度污染扩散分九、不同排风口高度污染扩散分析析50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%相对浓度04590135180225270315方位角6m4.5m0.00%0.50%1.00%1.50%2.00%3.00%2.50%04590225270315相对浓度135180方位角6m4.5m不同风向浓度对比新风口附近最大相对浓度对比3m高程平面最大相对浓度对比结论：1

20、.将排风口高程从4.5m提高到6.0m后，可显著降低新风口高程面（3m）污染 空气相对浓度。2.提高排风口高度后，新风口污染空 气最大相对浓度可从2.6%（相当于稀释3.8万倍）降低至2.0%（相当于稀释5万倍）。3.排风口在6米高程时，3米高程以下 空气满足稀释1万倍的要求。4.按照2003年SARS期间江亿院士研究成果，污染物被稀释1万倍后是安全的，对环境没有影响。九、不同排风口高度污染扩散分九、不同排风口高度污染扩散分析析十、环境实时在线监测预十、环境实时在线监测预警警2020 年 3 月初，清华大学林波荣教授团队在雷神山医院管理团队的支持下，一起在雷神 山医院典型区域密集部署了 44

21、套无人值守的云端在线分布式室内环境监测设备，对医 院病患和医护人员人群集聚与停留区的 CO2浓度、PM2.5浓度、光照度等环境参数和污 染物浓度进行高密度、高精度的实时监测和预警分析工作。环境监测设备布置区域示意十、环境实时在线监测预十、环境实时在线监测预警警iBEM智能建筑室内环境监测仪iBEM（intelligent Built Environment Monitor）智能建筑室内环境监测仪，集成了温度、相对湿度、PM2.5、CO2 及 照度等 5 种传感器，可实现长期在线监测。传感器传感器测试范围测试范围测试精度测试精度温度-40 80 0.325 相对湿度099.9%5%PM2.5 浓

22、度PM2.5:01000 ug/m310 ug/m3 0100 ug/m3;10%1001000 ug/m3PM10:01000 ug/m3CO2浓度4005000 ppm75 5%读数照度0 20000 lx+/-10%读数设备参数设备部件说明：1.联网指示灯；2.网络信号强度；3.显示屏开关按钮；4.SD 卡；5.设 备 ID；6.设备 二维码；7.SIM 卡；8.Micro-USB 口。现场图片十、环境实时在线监测预十、环境实时在线监测预警警结合云端数据平台和模型，可实现院内环境状态的快速诊断，并给出实时预 警和优化反馈。雷神山医院室内环境实时在线监测系统平台十、环境实时在线监测预十、环

23、境实时在线监测预警警标准病房（4）在线监测设备分布点位CO2浓度监测PM2.5监测温度监测相对湿度监测照度监测十、环境实时在线监测预十、环境实时在线监测预警警CO2浓度监测经监测，病房区、手术室、ICU纤 支镜室、CT 室二氧化碳浓度均正常。病房CO2浓度监测手术室CO2浓度监测ICU纤 支镜室CO2浓度监测CT 室CO2浓度监测十、环境实时在线监测预十、环境实时在线监测预警警CO2浓度监测隔离病房区医生办公室于4 日下午 16 点前后出现了 15 分钟左右室内CO2浓度较高，说明此时人员密度较大，间距较小，防护压力较大。十一、总结与思十一、总结与思考考总结：总结：1.“三区两通道三区两通道”

24、是传染病医院重要设计理念，控制合理的压力梯度控制合理的压力梯度，确保气流确保气流 的定向流动是通风系统设计的关键的定向流动是通风系统设计的关键。2.应急临建医院工期短，通风空调系统形式及选材需要“因材制宜因材制宜”。3.采用定风量阀定风量阀措施稳定各区域送风量及排风量，简单有效地实现了各区域的压力梯度，满足了控制要求。4.隔离病区为采用箱式板房结构，是典型装配式建筑，因其空间净高较低，应重点关注机电管线综合，合理布置管线，确保室内及走道的合理净高合理净高。5.COVID-19肺炎病传染性强，建议负压隔离病房通风设备考虑备用措施备用措施。思考：思考：从这次突发的COVID-19疫情来看，传统的综合医院 由于在规划与设计时很少考虑传染病专科治疗功能，极 易因医院硬件设施无法满足传染病医院感控要求，而造 成突发性公共卫生事件应急处理不到位。因此业内需要 深度思考深度思考今后医疗建筑中的“抗疫设计”，有必要在综 合医院建设标准中增加“抗疫设计”内容，修订有关规 范及标准，为今后新建及改扩建医院项目提供“抗疫设计”的解决方案，实现医院“平 疫 结 合平 疫 结 合”、综合利用综合利用。