1. Обзор палат с отрицательным давлением и ОИТ в больнице «Хошэньшань» в Ухане 

Больница «Хошэньшань» в Ухане была построена для лечения пациентов с вновь диагностированной пневмонией, вызванной новым коронавирусом. В нескольких независимых корпусах было спроектировано в общей сложности 1,000 коек в палатах с отрицательным давлением. Каждая изоляторная палата была переоборудована из контейнера на 1-2 койки, с выделенными системами приточной и вытяжной вентиляции, настроенными на поддержание непрерывного режима отрицательного давления. Отделение интенсивной терапии (ОИТ) с отрицательным давлением имеет прочный стальной каркас и выполнено из цветных стальных панелей, разделяя пространство на две отдельные медицинские зоны. Каждая зона оснащена 15 койками ОИТ, что обеспечивает общую вместимость в 30 коек класса 100,000 с уровнем очистки воздуха. Установлена полная система свежего и полного вытяжного воздуха с грубой, средней и высокоэффективной фильтрацией. Благодаря научному размещению приточных и вытяжных отверстий в сочетании со строгим контролем градиента давления в помещениях обеспечивается безопасность медицинского персонала. Отработанный воздух проходит трехступенчатую фильтрацию (грубую, среднюю и высокоэффективную) перед сбросом на высоте более 2 метров над крышей для исключения воздействия на окружающую среду.

2. Функциональное зонирование

Планировка отделения палаты отрицательного давления и палаты интенсивной терапии разделена на чистые зоны (общие рабочие зоны, включая комнаты отдыха для медицинского персонала, кабинеты для консультаций и подсобные помещения), полузагрязненные зоны (вспомогательные зоны профилактики и контроля, включая сестринские посты и процедурные кабинеты) и загрязненные зоны (основные зоны профилактики и контроля, включая изоляторы, санитарные помещения и сопутствующие функции). Между каждой функциональной зоной создаются буферные зоны для поддержания контролируемого перепада давления, что эффективно предотвращает прямую конвекцию воздуха и перекрестное загрязнение в прилегающие чистые зоны.

1. Функциональное деление палаты отрицательного давления показано на рисунке ниже:

2. Функциональная зона палаты интенсивной терапии с отрицательным давлением показана ниже:

3. основные требования к декоративному профессиональному дизайну и ключевые сложные решения

(I) Основные требования к дизайну

1. Проектирование процессов для палаты отрицательного давления и отделения интенсивной терапии

1.1 В зоне палаты отрицательного давления используется схема с двойной галереей для разделения потоков врачей и пациентов;

1.2 Минимизируйте частоту входа медицинского персонала в загрязненную зону.

(1) Между палатой отрицательного давления и коридором для медицинского обслуживания предусмотрено смотровое окно для наблюдения со стороны медицинского персонала;

(2) Двухдверный шлюзовой передаточный шлюз установлен между палатой отрицательного давления и коридором для медицинского обслуживания для передачи еды;

2. Конфигурация материалов для палаты отрицательного давления и отделения интенсивной терапии

2.1 Поверхность стен и потолка чистой комнаты должна быть изготовлена из высококачественных панелей для чистых помещений , которые не выделяют пыль, легко чистятся, устойчивы к коррозии, выдерживают обработку дезинфицирующими средствами, ударопрочны, влагостойки, устойчивы к образованию плесени и огнестойки.

2.2 Напольное покрытие должно быть выполнено из нескользящих, износостойких, кислото- и щелочестойких, легко очищаемых рулонных резиновых материалов или ПВХ.

2.3 В загрязненных и полузагрязненных зонах палат изоляции с отрицательным давлением должны быть установлены герметичные двери для чистых помещений, а все внутренние и внешние окна должны иметь двойное уплотнение; в коридорах для перемещения пациентов должны быть предусмотрены ударопрочные отбойники, а все внешние углы должны быть защищены противоударными угловыми накладками.

(Ⅱ) Основные проблемы архитектурной отделки и инженерные решения

Важный момент 1: Обеспечение герметичности помещений и целостности чистой комнаты. Во время строительства загрязненных и полузагрязненных зон утечки в ограждающих конструкциях здания часто нарушают герметичность помещений и защиту схем воздушных потоков, что легко приводит к передаче и распространению патогенных микроорганизмов.

Решение: Все стыки, проходы и зазоры в периметральных стенах, подвесных потолках, полах и примыкающих ограждающих конструкциях в загрязненной и условно чистой зонах палаты отрицательного давления должны быть тщательно герметизированы; все двери и окна чистых помещений по всей зоне должны поддерживать высокую герметичность.

Важный пункт 2: Предотвращение накопления пыли в помещении. Воздушные потоки внутри помещения могут легко поднимать осевшие частицы пыли обратно в воздух, что напрямую ухудшает качество воздуха в чистом помещении.

Решение: В палатах отрицательного давления следует исключить санитарные мертвые зоны для предотвращения скопления частиц; за пределами стандартных рабочих зон все углы стен и полов должны иметь скругленные профили для облегчения тщательной очистки и дезинфекции.

Важный пункт 3: Обеспечение свойств поверхностей, предотвращающих рост бактерий

Выбор материалов внутренней отделки, препятствующих размножению микроорганизмов, является фундаментальным требованием при строительстве палат отрицательного давления.

Решение: Внутренняя отделка должна быть выполнена из антимикробных материалов, не способствующих размножению бактерий. Во всех контролируемых зонах следует избегать склонных к образованию плесени силиконовых клеев и кислых герметиков. Все герметики должны представлять собой материалы нейтрального отверждения, не выделяющие раздражающих летучих веществ и обладающие отличной стойкостью к старению, коррозии и антибактериальными свойствами.

Важный пункт 4: Внедрение ориентированного на человека архитектурного дизайна

Традиционное строительство палат отрицательного давления часто упускает из виду экологическую атмосферу, создавая ощущение стресса и замкнутости, что препятствует выздоровлению пациентов и увеличивает психологическую нагрузку на медицинский персонал.

Решение: Планирование участка палаты отрицательного давления должно максимально использовать естественное освещение; высота потолков должна составлять 2.8 метра во избежание ощущения замкнутости пространства; цветовая гамма интерьера должна быть теплой и успокаивающей; палаты для пациентов должны быть оснащены системами замкнутого телевидения; а общее оформление должно включать ориентированные на человека элементы для утешения и успокоения как медицинского персонала, так и пациентов.

4. Основные требования к инженерному проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) и решения для критических задач

(I) Основные требования к проектированию

1. В палатах отрицательного давления для изоляции, палатах интенсивной терапии с отрицательным давлением и связанных с ними чистых зонах рекомендуется поддерживать уровень чистоты воздуха 100,000.

2. В палате используется 100% fсистема ОВК с притоком 100% свежего воздуха и полным удалением вытяжного. Шлюзы (буферные помещения) и специальные туалеты, обслуживающие палату, полностью интегрированы в систему кондиционирования воздуха палаты.

3. Каждая палата интенсивной терапии (ПИТ) с отрицательным давлением оснащена независимой системой приточной и вытяжной вентиляции. Приточная установка оснащена фильтром G4 + F8, а для притока воздуха в помещение используется встроенный высокоэффективный воздухораспределитель H13. Вытяжной вентилятор оснащен фильтром G4 + F8 + H13.

4. Вытяжные вентиляторные установки оснащены резервными агрегатами по схеме: один рабочий и один резервный.

5. Очистительная установка оснащена электродными/электрическими увлажнителями для увлажнения. Источники холода и тепла поставляются модульными агрегатами с воздушным охлаждением. Если количество агрегатов невелико и на объекте нет специального помещения, можно использовать встроенную очистительную установку прямого расширения.

(II) Основные проблемы и решения при проектировании систем ОВК

Пункт 1: Обеспечение контроля чистоты, температуры и влажности в помещении

В системе очистки воздуха кондиционирования воздуха применяется трехступенчатая фильтрация (фильтры грубой, средней и высокой/сверхвысокой эффективности). В конфигурации поверхностного охладителя системы приточного воздуха может использоваться двухконтурная установка, сочетающая водяное поверхностное охлаждение и непосредственное поверхностное охлаждение хладагентом. Предпочтителен паровой увлажнитель в паре с высокоточной системой управления для надежного обеспечения чистоты, температуры и влажности в помещении.

Пункт 2: Обеспечение безопасных условий труда для медицинского персонала

(1) В системе кондиционирования палаты используется передовая система приточного воздуха постоянного тока. Весь воздух в помещении полностью удаляется и не рециркулирует.

(2) В палате с отрицательным давлением используется схема распределения воздуха с верхней подачей и нижней вытяжкой, что поддерживает однонаправленный и стабильный характер воздушного потока.

(3) Целенаправленная организация воздушных потоков. Расположение внутренних приточных и вытяжных отверстий спроектировано таким образом, чтобы воздух, проходящий над пациентом, обходил медицинский персонал, обеспечивая безопасность сотрудников.

Пункт 3: Обеспечение безопасности и защиты внешней среды

(1) Благодаря тщательно спроектированному градиенту давления загрязненный воздух из палаты не выйдет наружу, а наружный воздух не проникнет внутрь, что обеспечивает эффективную статическую изоляцию.

(2) Фильтрация вытяжного воздуха имеет решающее значение для экологической безопасности палаты. Высокоэффективные фильтры устанавливаются на вытяжных отверстиях палаты и поддерживают обнаружение утечек для улавливания загрязняющих веществ в помещении, гарантируя, что вентиляционные каналы и окружающая среда останутся незагрязненными.

(3) Выпускное отверстие для отработанного воздуха расположено на высоте более 3 метров над высшей точкой здания, что гарантирует тщательное разбавление удаляемого воздуха в окружающем воздушном потоке для минимизации воздействия на окружающую среду.

Пункт 4: Поддержание постоянного отрицательного давления и перепадов давления

(1) Отрицательное давление является главным требованием для палаты с отрицательным давлением (изолятора). При обеспечении соответствия объема приточного воздуха стандартам очистки для системного воздушного потока выделяется определенный запас. Как приточные, так и вытяжные вентиляторы оснащены функцией частотного регулирования для изменения объема воздуха в режиме реального времени в зависимости от фактических эксплуатационных потребностей, что гарантирует стабильное поддержание отрицательного давления в помещении при различных эксплуатационных факторах.

(2) Для ограждающих конструкций применяются передовые строительные методы, обеспечивающие высокую герметичность конструкций и исключительно низкую скорость утечки воздуха.

(3) На приточных и вытяжных воздуховодах каждой палаты устанавливается устройство постоянного расхода воздуха для обеспечения неизменности объемов приточного и вытяжного воздушных потоков в помещении, благодаря чему поддерживается стабильное давление в палате.

Пункт 5: Обеспечение стабильной и надежной работы системы

(1) Важнейшим требованием для работы палаты с отрицательным давлением является поддержание стабильного отрицательного давления, так как неконтролируемые перепады давления могут привести к тяжелой перекрестной инфекции. Поэтому каждый вытяжной вентилятор должен иметь выделенный резервный блок, который автоматически включается при выходе оборудования из строя для обеспечения непрерывного отрицательного давления, а также служит резервом при плановом техническом обслуживании.

(2) В оборудовании используются настройки двойного электропитания для обеспечения непрерывной и надежной работы электросистемы.

Фотография палаты с отрицательным давлением и отделения интенсивной терапии в больнице «Хошеншань» в Ухане

5. Базовые требования, а также ключевые и сложные решения для электропроектирования 

(1) Базовые требования к профессиональному проектированию силовой электроники

1. Палата с отрицательным давлением и отделение интенсивной терапии должны быть оснащены двумя источниками питания

Конфигурация с двумя источниками питания соответствует проектным спецификациям палат с отрицательным давлением и гарантирует надежный резервный источник питания для медицинских электросистем в случае отказа основного источника питания.

2. Палаты с отрицательным давлением и отделения интенсивной терапии должны быть оснащены источником бесперебойного питания (ИБП) для гарантии безопасного и надежного электроснабжения в условиях изоляции с высокой степенью передачи инфекции при лечении респираторных инфекционных заболеваний, таких как атипичная пневмония (SARS).

3. Каждая койка в палате интенсивной терапии должна иметь независимый интерфейс электропитания, физически изолированный от цепей вспомогательных помещений. Кроме того, должна быть настроена медицинская IT-система для обеспечения электрической изоляции между первичной и вторичной сторонами, изолирующая цепи и опасные напряжения при минимизации тока утечки на землю через емкость в целях обеспечения электробезопасности пациента.

4. В зонах, требующих стерилизации и дезинфекции — таких как чистые коридоры, загрязненные туалеты, комнаты ожидания, смотровые, процедурные и палаты, — должны быть установлены ультрафиолетовые бактерицидные лампы. Во избежание путаницы и для обеспечения безопасной эксплуатации необходимо использовать независимые выключатели, отличные от общего освещения.

5. Защитное заземление и эквипотенциальное заземление: Поскольку компоненты электрооборудования в палатах с отрицательным давлением и отделениях интенсивной терапии контактируют с пациентами, подвергающимися опасности поражения электрическим током, необходимо реализовать вспомогательное выравнивание потенциалов. Все металлические компоненты и трубопроводы должны быть соединены между собой проводами PE для поддержания равного электрического потенциала с проводником PE, что снижает контактное напряжение и максимизирует электробезопасность.

(2) Основные требования к слаботочным системам интеллекта

1. Настройка систем аварийного и общественного оповещения

Палаты с отрицательным давлением и отделения интенсивной терапии оснащены потолочными громкоговорителями в коридорах и палатах, а центральная пульт-консоль вещания находится на посту медсестры. Система принимает сигналы пожарной тревоги для трансляции оповещений об экстренной эвакуации при пожаре, а также регулярно выполняет повседневные операции, такие как воспроизведение фоновой музыки и громкая связь.

2. Система мониторинга

Камеры видеонаблюдения установлены на входах и выходах палаты с отрицательным давлением и отделения интенсивной терапии, а центральный блок мониторинга расположен на посту медсестры для удобства работы персонала. Такая система видеонаблюдения помогает снизить риски перекрестной инфекции, а также точно идентифицировать и регистрировать перемещения персонала для последующей проверки и анализа.

3. Система контроля доступа

Усовершенствованная система контроля доступа защищает входы в палату с отрицательным давлением и палату ОИТ. Авторизованный доступ предоставляется с помощью считывания смарт-карт, ввода пароля, верификации по отпечаткам пальцев или сканеров распознавания лиц, что эффективно предотвращает вход посторонних лиц в зоны ограниченного доступа медучреждения.

4. Структурированная кабельная система

По всему объекту настроены выделенные порты телефонной сети и подключения кабельного телевидения. Точки сетевой связи удовлетворяют требованиям медицинского персонала к надежной связи и сбору данных пациентов, в то время как телевизионные розетки эффективно поддерживают медицинское образование и информационные потребности пациентов.

5. Система медицинской связи

Для системы медицинской связи в палате с отрицательным давлением и ОИТ главный пульт размещается на посту медсестры, а абонентские устройства связи устанавливаются в палатах для пациентов и у кроватей для обеспечения двусторонней голосовой связи. Кроме того, прикроватные терминалы вызова спроектированы с учетом удобства очистки, санитарной обработки и плановой дезинфекции.

6. Система видеонаблюдения и посещения палат

В палатах с отрицательным давлением и отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) установлена специализированная система посещения пациентов, включающая центральную консоль на посту медсестры, выносные терминалы в комнате для посетителей и прикроватные блоки для пациентов. Система обеспечивает двустороннюю аудио- и видеосвязь в режиме реального времени, при этом терминальное оборудование со стороны пациента спроектировано с учетом простоты эксплуатации, обращения и тщательной дезинфекции.

3.Основные трудности в проектировании электрических систем и приоритетные решения

Приоритет 1: Обеспечение безопасности электроснабжения и распределения питания

Поскольку в данном объекте используются сухие трансформаторы без встроенной фильтрации, активные фильтры гармоник интегрированы в главные распределительные щиты палаты изоляции с отрицательным давлением и ОРИТ. Эти блоки динамически компенсируют реактивную мощность и уменьшают потери от трехфазной несимметрии токов, повышая электрическую эффективность и обеспечивая непрерывную работу критически важного медицинского оборудования.

Приоритет 2: Подсветка для аварийной эвакуации

Аварийное эвакуационное освещение и указатели выхода в палатах с отрицательным давлением и помещениях ОРИТ должны быть оснащены надежным резервным питанием от батарей, обеспечивающим непрерывную работу в течение не менее 30 мин. Кроме того, освещенность аварийного освещения в медицинских помещениях класса 2 ОРИТ должна составлять не менее 50% oстандартного базового уровня освещенности при сбоях питания.

Приоритет 3: Обеспечение безопасности воздушного потока с блокировкой двойной двери в зоне изоляции

Медицинский персонал входит в тамбур-шлюз палаты с отрицательным давлением через устройство с блокировкой двух дверей, что предотвращает нарушение градиента давления при одновременном открытии обеих дверей шлюза в зоне с отрицательным давлением, исключая перекрестное движение воздуха и внутрибольничную инфекцию.

Приоритет 4: Проектирование и строительство

1. На этапе предпроектного проектирования крайне важно определить общую электрическую мощность палаты с отрицательным давлением и ОРИТ, а также требования к конфигурации и месту установки главного распределительного щита, обеспечив надлежащее резервирование места для распределительной коробки.

2. Координируйте действия со специалистами по слаботочным системам и предоставьте необходимое количество телефонных и сетевых точек, позволяя команде слаботочных систем зарезервировать достаточное количество портов для телефонных и сетевых коммутаторов.

3. Предоставьте чертежи резервирования эквипотенциального заземления и заложите полосовую сталь для эквипотенциального заземления до выравнивания пола.

6. основные требования к профессиональному проектированию систем водоснабжения и водоотведения и ключевые сложные решения

(I) Основные требования к проектированию:

1. Для обеспечения быстрого строительства в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения и водоотведения палаты с отрицательным давлением используются пластиковые трубы, соответствующие стандарту GB5749 «Санитарные нормы для питьевой воды».

2. Горячее водоснабжение подведено во все палаты изоляторов с отрицательным давлением и к умывальникам отделений интенсивной терапии (ОИТ) с отрицательным давлением для удобства медицинского персонала.

3. Зона очистки эндоскопов в отделении интенсивной терапии с отрицательным давлением оснащена специализированной системой чистой воды.

4. Все водяные краны оснащены бесконтактными или неручными переключателями.

(II) Сложности проектирования и пути их решения:

Приоритет 1: Гарантия качества воды в палате с отрицательным давлением

1. Система водоснабжения включает в себя блок стерилизатора для гарантии того, что качество воды соответствует спецификациям стандарта GB5749 «Санитарные нормы для питьевой воды».

2. В указанных зонах установлены обратные клапаны для эффективного предотвращения загрязнения.

Пункт 2: как организовать водоотведение в палате с отрицательным давлением и отделении интенсивной терапии с отрицательным давлением

1. Вентиляционные трубы канализации палаты с отрицательным давлением должны быть оснащены высокоэффективными фильтрами, а вентиляционные стояки должны располагаться на значительном расстоянии от воздухозаборников и пешеходных зон для защиты внешней среды.

2. Трубопровод канализации для палаты с отрицательным давлением проложен автономно и направлен в больничный дезинфекционный резервуар и очистные сооружения для безопасного сброса.

3. Для обеспечения чистоты внутренней среды палаты с отрицательным давлением в отделении не предусмотрены прочистки, люки для обслуживания и трапы, а каждый необходимый трап должен иметь 50-70 мм гидрозатвор под ним.

7. основные требования к профессиональному проектированию медицинских газов и ключевые сложные решения

(I) Основные требования к проектированию

1. Трубы для подачи медицинских газов для палаты с отрицательным давлением и отделения интенсивной терапии с отрицательным давлением изготовлены из меди. Медь обеспечивает превосходную коррозионную стойкость, отличные антибактериальные свойства, простоту монтажа и надежное качество сварки.

2. Каждая койка в палате изоляторов с отрицательным давлением оснащена кислородной розеткой и розеткой вакуумирования, при этом для резервного копирования рекомендуется розетка сжатого воздуха.

(II) Ключевые трудности проектирования и пути их решения: Ключевой момент первый: обеспечение безопасности медицинских газов

1. Помещение станции вакуумирования не подходит для обычной палаты и устроено независимо, при этом станция оборудована фильтром для стерилизации.

2. На трубопроводе медицинских газов палаты с отрицательным давлением установлен обратный клапан для предотвращения загрязнения.

8. Рекомендации по проектированию для достижения быстрого монтажа и скорейшей сдачи объекта 

1. Профессиональная отделка: Чистое помещение спроектировано с учетом единого стандартного размера, при этом стеновые панели и поверхности потолка чистого помещения изготовлены в виде модулей фиксированного размера. двери и окна чистого помещения спроектированы в соответствии со стандартизированными размерами для обеспечения модульного производства и быстрого монтажа.

2. Специализация по системам ОВКВ (HVAC): при выборе блоков приточной и вытяжной вентиляции и разработке решений для систем автоматического управления технические планы согласовываются с поставщиками оборудования на этапе проектирования, что позволяет производителям одновременно изготавливать вспомогательные изделия для максимально быстрой поставки; в системе воздуховодов используются стандартизированные модели воздуховодов для обеспечения механизированной обработки и быстрого монтажа на объекте; вытяжной ответвительный патрубок соединяется с готовыми круглыми трубами из ПВХ, что снижает трудозатраты.

3. Электротехническая специализация: Все воздушные кабельные линии прокладываются по кабельным эстакадам, а проводка в стенах проходит через трубы ПВХ для обеспечения быстрого монтажа.

9. Заключение

Палата с отрицательным давлением и палата интенсивной терапии Уханьской больницы «Хошэньшань» были разработаны технической группой, которая работала 60 непрерывных часов над завершением процесса от эскизного проектирования до разработки рабочих чертежей. Благодаря 150 часам непрерывной работы команд по закупкам, строительству и вводу в эксплуатацию все задачи по закупке материалов, строительству и пусконаладке систем были выполнены, успешно пройдены испытания показателей внутренней среды, проведенные Центром по контролю и профилактике заболеваний провинции Хубэй, после чего объект был благополучно передан военным для использования. Сдача этого проекта вносит важный вклад в борьбу с эпидемией в Ухане и помогает спасать жизни пациентов с тяжелой формой новой коронавирусной пневмонии.