为应对新型冠状病毒感染的肺炎疫情，2020年1月23日，火神山医院开始建设，1月25日，武汉市决定再建雷神山医院，从启动武汉雷神山医院设计到2020年2月8日雷神山医院交付使用，设计施工周期仅半个月，在此非常时期，设计与施工均超常规。雷神山医院的设计需在满足传染病医院设计的基础上，给排水方案比选以及设备材料选择还需考虑市场采购、产品库存、厂商捐赠情况、施工便捷等因素，以最短时间完成设计和施工任务。

武汉雷神山医院选址于江夏区军运村强军路以北地块，建设用地面积约22万m²，总建筑面积约7.9万m²。该用地西侧地块原规划为军运村食堂，东侧为集中停车场地。

整体规划按照传染病医院标准设计，设计目的为用于收治已确诊的新型冠状病毒感染的肺炎患者。根据用地情况将东、西两区分别规划为隔离医疗区和医护生活区，并配备有相关运维用房（见图1），病床总床位数建设目标为1 500床，可容纳医护人员约2 318人。

(1）隔离医疗区：为新建一层临时建筑，总建筑面积为52 200m²。建设根据用地分为南北两期，北区一期A栋含15个病区共720床，B栋含3个病区共144床；南区二期C栋含12个病区共576床。均为集装箱拼装建筑。

(2）医护生活区：包括宿舍区、办公区、餐饮区及清洁用品库。

宿舍区：共新建10栋宿舍楼，均为板房结构临时建筑。其中在原运动员餐厅内新建7栋，在室外场地上新建3栋，其中室外场地有1栋1层宿舍为专家楼，建筑高度为4.5 m，其他8栋均为2层建筑，建筑高度为7.5m。宿舍区总新建建筑面积为14 024m²，共有398间（含14间单人间，其他为6人间），总床位数为2 318床。每间宿舍均带有独立卫生间及淋浴房，每层设茶水间。另外，利用原军运会运动员餐厅的附属用房改造出一间207m²的洗衣房，设186台洗烘一体的洗衣机供医护人员使用。

办公区：利用原来运动员餐厅内的附属用房改造而成，总建筑面积为1 111m²，共有10间办公室，1间会议室。另预留4 793m²房间，后期作为储藏室及活动室使用。

餐饮区：直接利用场地西侧原军运会工作人员餐厅，总建筑面积8 889m²，作为医院医护及营养餐厅使用，为整个医院提供餐饮服务。

原物资库：改为清洁用品库，可就近提供整个医院的物资存储。

(3）隔离医疗区北侧设有污水处理站、雨水收集处理站、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；并在隔离医疗区东侧出入口处设置救护车消毒间。

设计内容包括室外给排水及消防设计、室内给水及饮用水设计、室内排水设计、室内热水设计、室内消防设计、医院污水处理、场地雨水收集处理等。

雷神山医院与火神山医院最大的不同是：雷神山医院是建设在原有军运会大型停车场和军运村食堂上，原场地已有300mm厚的混凝土硬化地面，本次建设不需要对场地进行平整，可以直接施工建设。

此次任务最急迫的是当接收到建筑方案后，其他专业都有半天的时间来讨论方案、定方案，而此时施工方的挖掘机、破路机等设备已进场，室外排水管网需要先行。施工方要以最快的速度开挖排水管槽，并在第一时间敷设地下排水管网。在室外管网设计过程中，以下问题需要重点解决。

为配合室外排水管网施工进度，室外排水管网的供图时间细分为4个步骤（24h内完成）：(1)管道沟槽开挖图（便于施工方用破路机等设备破除硬化路面）及室外排水管网走向方案图（让施工明白设计院的排水管网方案，并现场勘查是否可行）；(2)室外排水管道管径图（便于施工方备料）；(3)室外排水管网控制点标高图（便于施工方开挖）；(4)室外管网完整图纸（第一版）。从设计到施工过程短短的13d时间内，给排水室外排水管网图共提供了10版图纸，基本都是根据现场施工条件不断调整。

建筑单体0.000 m绝对标高的确定也是影响室外排水管网施工进度的关键一环，本项目分期建设，分期使用（前后使用时间仅相差2～3d），但项目污水处理站只有1个，室外排水管网需要统筹考虑，一次施工。设计院需要确认现状场地标高是否与原设计图纸相符，分别在一期和二期的施工场地内选取9个点，施工方连夜测量提供数据，设计院第一时间内确定建筑0.000m的绝对标高，确定排水管网最不利点检查井井底的绝对标高。

本项目建设用地面积约22万m²，根据用地情况将东、西两区分别规划为隔离医疗区和医护生活区，每区用地约11hm²。

隔离医疗区：建设在原有军运会大型停车场上，原场地已有300mm厚的混凝土硬化地面。

医护生活区：在原运动员餐厅内新建7栋，在室外场地上新建3栋。

为保证施工进度，施工方提出要尽量减少场地开挖和回填土方量，同时由于隔离医疗区已有300mm的混凝土硬化地面，全部破坏此硬化路面施工进度不允许。

为满足室外排水管道的敷设，并最大限度减少施工方的开挖量，设计中将所有排水出户管敷设在硬化场地上回填的400mm垫层内（见图2）；隔离病区单元之间的室外雨水、污水、废水总管敷设在2.5m宽的开挖沟槽内，且各管道坡度一致，管底标高相同，利于开挖和施工；其余各主干道上的雨水、污水、废水干管也并排敷设在开挖沟槽内，以减少开挖面。在施工过程中为减少管槽开挖数量，两个单元共用1根室外排水主管，将隔离病区单元之间室外管槽开挖数量减少一半（见图3），大大压缩室外管网施工时间。但造成室内排水支管过长，设计上考虑在室内设置环形通气管来解决。

隔离医疗区室外病区污废水、非病区污废水、室外雨水独立设置排水管网。

对化粪池的通气管进行消毒处理。将数个化粪池的埋地通气管汇合后从相邻建筑外墙伸顶至屋面以上（高于周边建筑屋面），设置紫外消毒器消毒。

为了缩短室外检查井施工周期，管径≤600mm室外排水检查井采用成品塑料检查井，管径>600mm室外排水管道检查井采用预制钢筋混凝土检查井。井盖采用密封井盖。

为确保地下污水管网不渗漏，室外排水管材选用PE实壁管，采用热熔连接以防管道渗漏，造成环境污染。管道施工前在沟槽内敷设100mm厚的C15混凝土垫层，再敷设150mm厚的细砂作为管道基础。

污水、废水分别排至接触消毒池进行消毒处理，再经化粪池处理后排至医院污水处理站，处理后达到《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）有关规定的污水再排至市政污水管网。

隔离区室外原硬化地面有一定的排水坡度（见图4），在硬化地面上敷设有一层HDPE防渗膜，防渗膜之上为土工布和回填层，为最大限度减少病毒滋生，隔离区室外地面基本采用硬化的方式。

在所有防渗膜最终收边位置防渗膜上翻400mm，并设置排水沟，防渗膜上方的积水可排至排水沟，在排水沟适当的位置设置排水管，通过管道将防渗膜上方的积水排至室外雨水检查井。

室外雨水设计重现期为3年，径流系数取1.0。雨水最终排至场地东北侧的埋地雨水调蓄池（有效容积1 000m³），调蓄并消毒达标后的雨水排至市政污水管网。

(1）医护生活区（见图5）室外采用雨污分流制、室内采用污废合流制。污水经管道收集，再经化粪池处理后排至市政污水管网，雨水经管道收集后排至市政雨水管网。

(2）在原运动员餐厅内的医护生活区的宿舍楼（见图5），直接建在成品贝雷架上，此方法不仅施工方便快捷，也解决了排水管道的敷设问题，室外排水尽量利用原军运村食堂排水管网和化粪池（化粪池经复核，满足宿舍排水需求），仅局部加设检查井和排水管道。

(3）新建临时建筑未改变原有场地雨水排水，故不另设室外雨水管网及雨水口。

如图6所示，医护生活区：在强军路北侧有一处DN200给水接入口，在军体路左侧有一处DN200给水接入口；隔离医疗区：在强军路北侧有一处DN300给水接入口，在军运路南侧有一处DN200给水接入口。

原项目设计从强军路引入一路市政供水至生活水箱进口处，本次设计为保障水箱进水可靠性，从军体路另接入一路给水至生活水箱进口处，保证生活水箱进水采用两路市政水源供给。

本项目病床总床位数建设目标为1 500床，可容纳医护人员约2 318人。最高日用水量为1 140m³/d，生活水箱取20%最高日用水量为228m³，本项目原有生活水箱容积300m³，满足现在需求，本次设计沿用原有水箱不作修改。

经计算，项目地原有生活变频供水泵组水量不满足本项目要求，设计将原生活供水主泵更换为：Q=55m³/h,H=35m,N=11kW,4台，4用，并设置一对一变频器，原有辅泵不变。

医护生活区和隔离医疗区加生活压给水均为环状管网供水，室外给水干管设计为DN200。

本项目对供水可靠性要求较高，考虑水泵房停电等不可抗力因素，市政供水管设计采用可拆卸金属波纹管方式与加压供水管网相接。此部分金属波纹管采用法兰连接，平时拆除，且波纹管前后阀门关闭。在应急时安装金属波纹管，并打开前后阀门。根据《城镇给水排水技术规范》（GB 50788-2012）第3.4.7条解释：《城市供水条例》中明确：“禁止擅自将自建设施供水管网系统与城市供水管网系统连接；因特殊情况需要连接的，必须经城市自来水供水企业同意，报城市供水行政管理部门和卫生行政主管部门批准，并在管道连接处采取必要的防护措施”。

施工中，因产品采购紧急，市政供水管网采用止回阀与加压供水管网相连。项目给水方案报水务部门，水务部门意见如下：(1)要求市政供水与加压供水管网相接；(2)院区内经水表后生活给水管网不属于城市供水管网范畴。

本项目供水全部采用断流水箱供水。生活水箱一体化设备位于医护生活区室外。泵房内出水管处设RZ-UV2-DH200FW型紫外线协同防污消毒器（见图7）。

隔离医疗区内生活给水按病区和医疗区分别设置给水管网，在病区给水引入总管前端设置倒流防止器。在建筑物内，按护理单元各病区给水分设控制阀门，阀门设置于清洁区易于操作处。

考虑本项目为传染性医院，生活供水系统设置应急加氯措施。在生活加压泵房生活水箱进水管处预留DN32投加口，并预留计量泵，应急加氯。

本项目生活给水采用变频加压供水泵组供水。由于给水管路较长，室外采用DN200环状管网，室内采用DN150给水干管，所有给水干管不变径。

医护人员使用的洗手盆，以及细菌检验科设置的洗涤池、化验盆，公共卫生间洗手盆采用感应式水龙头。应国家卫计委要求：医护生活区、隔离医疗区医生卫生间采用蹲便器，蹲便器采用脚踏式冲洗阀。隔离医疗区病人卫生间采用坐便器。

医护生活区及隔离医疗区均分散设置开水间，考虑病人对开水需求量较大，每个开水间内配置2台12kW开水炉。开水炉带过滤功能，可提供开水、常温水。

医护生活区利用原餐厅附属用房改造设置一间207m²洗衣房，设186台洗烘一体的洗衣机，方便医护人员使用，解决医护人员洗衣和晾晒问题。洗衣机排水采用软管排入原附属用房排水沟，给水及配电等管线在洗衣机后部集中设置线槽，方便施工。

隔离区病区污废水、非病区污废水分流排放，采用各自独立排水管道。

(1）排水出户管距离较长，在各排水出户管末端设环形通气管，以保障管道排水能力，并防止水封被破坏。

(2）准备间、污洗间、卫生间、浴室、空调机房等设置地漏，护士室、治疗室、诊室、检验科、医生办公室等房间不设地漏。地漏采用带过滤网的无水封地漏加存水弯，存水弯的水封为50mm；手术室、急诊抢救室等房间的地漏采用可开启的密封地漏。

(3）洗手盆的排水给地漏水封补水。

(1）每个隔离医疗单元的数个环形通气管汇合成汇合通气管，穿外墙并升至屋面以上，在屋面设置紫外线空气杀菌消毒器进行消毒，并且排水通气管的位置避开屋面新风机房的位置。

(2）空调冷凝水间接排至地漏，进入医院污水排水系统。

(3）为保障病人如厕方便及安全，根据卫计委要求，病房卫生间大便器采用坐式便器。

隔离区建筑大部分为6m×3m单元集装箱拼接而成，每个集装箱屋面在4个角分别设DN50雨水排水管排至集装箱地面以下的架空层。此DN50雨水管数量巨大，且架空层内施工难度大，故屋面雨水采取排至架空层地面的方式。此屋面雨水排水方案不是最佳的选择，若施工周期足够应在集装箱屋面上另设整体钢板屋面，避免屋面雨水进入建筑下方架空层。

生活区新建建筑主要为医护人员、工作人员宿舍，排水采用污废合流制，设计较为常规。原有建筑使用功能调整后，在充分利用原有室外排水管道的基础上对排水管道进行改造以满足使用需求。

原食堂大空间内部新建7栋宿舍楼，各卫生间的排水立管排水由排水横干管汇合，排水横干管安装于成品贝雷架架高的1.5 m高架空层内；并在大空间内人行通道设排水管道过桥以不影响交通。此方案是在此紧急建设情况下的合理排水横干管安装方案，不仅施工方便，且避免开挖地面。

原食堂大空间内部临时建筑各排水立管通过汇合通气管汇合后，穿侧墙再伸顶至屋面以上通气。

本项目的隔离医疗区和医护生活区都有热水需求，且需求量较大。根据本项目的特点以及厂商捐赠情况，采用不同的方式提供生活热水，如表1所示。

针对雷神山医院的3种热水供应方式，现分析优缺点如表2所示。

设计过程中，很多知名厂商主动与甲方联系，要求免费赠送产品和设备，以表达对武汉人民的支持。能供热水使用的设备有电热水器、空气源热泵机组和商用电热水炉，它们在使用特性上各有优缺点。本项目热水需求量较大，设计需要结合本项目的特点，在满足使用功能的同时，充分发挥各设备的优势。

由于每病房最多2人，病房采用电热水器供应热水有非常明显的优势，可以避免交叉感染。同时病房区域为集装箱拼装建筑，病房电热水器容积为的60L，功率2.2kW/台，注满水后总重81kg，经复核，卫生间墙壁可以承受81kg的荷载。

医护生活区共有房间398间，除了14间专家单人间以后，其余均为6人间。根据项目特点，医生虽然为倒班制，但是上下班时间较为集中，且每房间人数较多，卫生间淋浴的同时使用系数较高。医护区为集中板房，卫生间墙体较软，承受81kg电热水器重量有困难。同时医护区室外有宽阔的位置可以放置空气源热泵机组及水箱。虽然医护生活区为之前的军运会食堂改造，附近就有燃气，但出于节能考虑，设计考虑采用3套空气源热泵机组为医护生活区提供集中热水。

隔离医疗区在每个医护单元的一更和二更区域均设有多个淋浴间，共有180个淋浴头，同时在南北区分别设有1个集中浴室，共有淋浴间64间。由于隔离医疗区用地紧张，室外没有场地放置空气源热机组和水箱，同时隔离医疗区有燃气供应，故设计结合医生使用热水的需求及特性，考虑采用5套商用热水炉集中供应医疗区淋浴热水。图8为各区的热水供应实景照片。

根据应急管理部消防救援局下发《发热病患集中收治临时医院防火技术要求》规定：任一层建筑面积大于1 500m²或总建筑面积大于3 000m²的临时医院应设置自动喷水灭火系统。临时医院应按严重危险级场所配置灭火器。

本项目在方案前期与消防主管部门进行沟通，参考北京小汤山医院设计，为保证项目顺利竣工交付，未设置消火栓及自动喷水灭火系统。本项目地块北侧有江夏消防站，且地块内室外消火栓管网设施完备且能满足本项目的用水量需要。为了保证消防安全，本工程室内灭火器按照严重危险级加密布置灭火器，针对医护生活区等大空间设置推车式灭火器MFT/ABC(20kg,6A），保护距离按照20 m控制，其他医护办公区、隔离区设置手提式灭火器MF/ABC(5kg,3A），保护距离按照10m控制。

本项目场地已有室外消防管网及室外消火栓，本次设计不作修改。施工时不可破坏原有室外消防管网及室外消火栓，若有出现原有管网及消火栓影响场地建筑物的情况，应将原管网及室外消火栓微调至不影响建筑的位置，并且应保证室外消防管网内维持充满水的状态。

隔离医疗区生活排水为传染病医院污水，包含传染病医院排放的诊疗、生活及粪便污废水。病人的呕吐物、排泄物均有极大的传染性，依据《医院污水处理工程技术规范》（HJ 2029-2013）要求：“传染病医院污水应在预消毒后采用二级处理-消毒工艺或二级处理-深度处理-消毒工艺”，隔离医疗区生活排水采用预消毒-二级处理-深度处理-消毒工艺处理，达到《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）中传染病、结核病医疗机构水污染排放限值后排放至军运路市政污水接口检查井。

隔离医疗区生活排水包含病区污废水和非病区污废水，分别设置排水管网单独收集，分别进入与消毒接触池，有效地防止污染区排水进入到非病区排水管网，阻断气溶胶传播及粪口传播途径，保证医护人员安全。

污水处理流程为“预消毒接触池—化粪池—提升泵站—调节池—MBBR生化池—混凝沉淀池—折流消毒池”。预消毒工艺段位于污水管网末端，化粪池前，预消毒工艺采用液氯对医院污水进行预消毒，消毒后进入化粪池；化粪池对医院废水中的悬浮物进行预沉淀，同时进行脱氯处理，保证后面的生化处理不受到影响；二级处理采用MBBR生化处理工艺；深度处理工艺采用混凝沉淀器进行泥水分离，同时进一步降低悬浮物浓度；消毒采用液氯对深度处理出水消毒；本医院为非永久性传染病医院，污水处理过程中产生的污泥排入污泥贮存池，经消毒后脱水至80%以下，由有资质的危废处理单位集中清运处理；污水处理站臭气经收集后由活性炭+紫外光催化消毒处理后排放。污水处理站污水出口设置在线检测，确保处理设施正常运行，污水达标排放。

武汉市目前处于疫情期，本项目污水处理最关键之处在于污水二次消毒工艺、预消毒池及化粪池通气管废气处理、污水处理站臭气消毒处理。

污水处理工艺中共有2次强化消毒，一次消毒位于预消毒接触池进口，二次消毒位于折流消毒池进口。预消毒接触池需采用密闭储罐，停留时间3h，单位加氯量40mg/L（有效氯）。折流消毒池停留时间1.5h，单位加氯量25mg/L（有效氯）。

预消毒接触池采用推流式，其水力性能使氯与微生物能有最大程度接触，在有效的消毒时间内达到最大的混合，取得最大的消毒效果。预消毒接触池中污水悬浮物及杂质较多，折板式构造中峰之间的间隙小，很容易形成堵塞，不能采用折板式。折流消毒池为混凝沉淀池后出水，水质较好，采用折板式。

消毒剂的选用上对液氯消毒、二氧化氯消毒及次氯酸钠消毒上进行了比选。液氯具有持续的消毒作用，适用于远离人口居住区的规模较大的（大于1 000床）且管理水平较高的医院污水处理系统。二氧化氯具有强烈的氧化作用，不产生有机氯化物，投放简单方便，不受pH影响。次氯酸钠适用于规模小于300床经济欠发达地区的医院污水处理系统。经过多次专家论证，为加强消毒效果采用液氯消毒的消毒方式。

在建设的过程中，依据公安部《剧毒化学品、放射源存放场所治安防范要求》（GA 1002-2012），液氯的存放与使用的安全操作规程要求极为严格，使用不当会造成爆炸的危险。液氯加药间构筑物的防爆抗爆、防火间距等均有要求，施工工期长；另一方面现场已备有液氯投加机、泄氯检测及报警装置及泄氯吸收装置，但液氯氯瓶的采购及运输需要很多手续，不能及时到货，针对本项目的交工时间难以完成。后经与环保局沟通，采用二氧化氯消毒。采用一体化二氧化氯设备，氯酸钠与盐酸经二氧化氯发生器制备二氧化氯消毒剂。预消毒池加氯量40mg/L，折流消毒池加氯量25mg/L，设计最大加氯能力6.5kg/h。

预消毒池及化粪池通气管集中收集后于加药间外墙处伸顶高于加药间屋面0.5m，通气口顶部设紫外线+活性炭吸附装置。污水处理站臭气经收集消毒处理后排放，为确保过滤吸附效果，需定期更换活性炭高效过滤器。

为防止雨水污染环境，扩散疫情，按防疫指挥部及市政府意见，雨水需进行消毒处理后排至城市污水管网，保证不让一滴雨水下渗进入土壤及周边水体。在隔离区地面下全面设置HDPE防渗膜，防渗膜上部雨水经结构找坡至隔离区四周雨水沟，经雨水管收集排至雨水调蓄消毒池。

雨水调蓄消毒池采用PP模块式调蓄池，消毒池对隔离病区的12.2mm初期降雨进行收集后接触消毒，消毒停留时间为4～16h，后续降雨将通过溢流管网排入市政污水管网。

雨水调蓄消毒池配水井处投加次氯酸钠消毒剂，采用投加10%次氯酸钠液，投加量为30～50mg/L。图9为污水处理及雨水蓄水池实景照片。

雷神山医院投入使用后，目前运行情况一切良好。从设计到投入使用共13d，设计院、施工方、监理方、代建方、业主、政府职能部门通力协作。给排水团队共有12人参加，成员均为室主任工以上级别专业人员，每人分工明确，给排水总工负责确定方案、对内配合、对外沟通、汇报以及现场服务，设计人员负责实施，专人负责管理电子版图纸，并下发电子版图纸至施工方（开始定的是通过建委转达施工方，后来发现影响施工进度，及时纠正，设计院直接对施工方专业人员下发电子版图纸），真正做到边设计边施工。

给排水室内外给排水方案的确定是在满足传染病医院建设标准的基础上，在满足医生和病人使用需求的同时，尽量满足施工方便快捷的要求，所有材料的选择考虑市场采购、产品库存、厂商捐赠情况。

在设计过程中，由于建筑方案调整或其他原因，给排水方案也在不断调整，主要体现在：

(1）隔离医疗区原设计淋浴较少，建筑专业仅设置2个集中浴室，共64个淋浴头，其余部位零星布置淋浴间。设计院针对集中浴室采用集中供应热水，对零星布置淋浴间，则采用电加热器。后因为与国家卫健委沟通后，在隔离医疗区增加180个淋浴，隔离医疗区的所有淋浴（除病房外）采用集中热水供应。

(2）医护生活区原设计7栋宿舍，共计1 600人，后根据需求，又增加3栋宿舍，生活区人数增加至2 300人，同时又增加洗衣房、淋浴房，原军运会已有给水加压泵站不能满足使用的流量要求，设计院迅速更换给水泵组，同时给水加压泵更加智能，采用每台水泵均变频设置。

(3）临时应急医院室外排水方案，应尽量减少开挖量，加快施工进度。本项目在施工过程中为减少管槽开挖数量，两个单元共用一根室外排水主管，将隔离病区单元之间室外管槽开挖数量减少一半，大大压缩室外管网施工时间。但造成室内排水支管过长，设计上考虑在室内设置环形通气管来解决。

(4）污水处理设置两级强化消毒，之前根据专家意见采用液氯消毒，后与公安部门沟通，液氯为国家强制管制危险品，在没有相关手续情况下很难及时进入雷神山医院，设计及时采用备用方案，采用二氧化氯消毒，有效灭活污水中的病毒，避免气溶胶传播及粪口传播。