医疗建筑消防系统设计若干问题探讨

作者:欧云峰
单位:中国中元国际工程有限公司
摘要:医疗建筑功能复杂, 科室众多, 其消防设计是否合理尤为重要。结合规范, 针对医疗建筑消防设计中火灾延续时间、库房、医技设备用房以及洁净区消防设施的设置等争议性问题进行了探讨和梳理。
关键词:医疗建筑 消防设计 库房 医技设备用房 洁净区
作者简介:欧云峰 通讯处:100089北京市海淀区西三环北路5#电话: (010) 68732427E (mail:unifox@163.com;

 

   随着国家对民生工程的投入, 近年来, 国内新建或扩建大批的医疗建筑, 但是, 对医疗建筑消防给水设计而言, 由于其功能性较强, 加之对规范的理解偏差, 在设计和审图中往往会碰到诸多问题, 笔者结合工程实际, 针对医疗建筑消防给水设计中存在的若干重要问题进行了探讨和梳理。

1 医疗建筑的火灾延续时间

   这个问题的根源来自医疗建筑是否属于“综合楼”, 根据《消防给水及消火栓系统技术规范》 (GB50974-2014) 3.6.2条规定, 如果是“综合楼”, 则其火灾延续时间应采用3h, 若属于“其他公共建筑”, 则应采用2h。

   常见的医疗综合楼一般是由门诊、医技、病房三大功能组成 (或两两组合) , 同时可能包括机动车或自行车停车库、洗衣房、营养厨房、行政办公、便利店等辅助功能区域。基于原《高层民用建筑设计防火规范》 (GB 50045-95, 2005年, 以下简称原“高规”) 中对综合楼的定义, “两种及以上用途的楼层组合”, 很多人认为由于医疗建筑中各种功能为不同用途, 医院属于“综合楼”。

   事实上, 原“高规”中将“医院”单独作为民用建筑一个分类, 并规定了其火灾延续时间为2h, 现行《建筑设计防火规范》 (GB 50016-2014, 以下简称“建规”) 取消了“综合楼”这一定义, 并在高层民用建筑分类中将“医疗建筑”单列为一个分类。另外, 在“建规”1.0.4条的条文解释中, “当同一建筑内, 可能会存在多种用途的房间或场所, 如办公室建筑内设置的会议室、餐厅、锅炉房等, 属于同一使用功能”。

   根据对规范相关定义的追溯和理解, 从建筑功能分类定义上讲: (1) 医疗建筑三大功能 (门诊、医技、病房) 均具有医疗属性, 主要为病人这单一人群提供了包括问询、诊断、治疗等医疗服务的单一用途; (2) 医疗建筑内的停车库、营养厨房、洗衣房、行政办公等, 仅作为医院内部服务的辅助功能, 且其所占用面积远小于医疗用途的功能房间面积, 不应单列作为一种用途。

   火灾的蔓延与否、建筑结构的受损程度取决于可燃物的多少, 在建筑火灾风险评估中, 火灾荷载密度占有较大的比例。从火灾荷载密度来讲, 参考《建筑火灾荷载规程》 (征求意见稿) 中关于建筑火灾荷载的分级, 其将“医院”单列为独立的建筑场所分类, 而且医院火灾荷载密度均值 (300 MJ/m2) 和标准值 (400 MJ/m2) 均远小于同等分级的宾馆、办公、商场等场所。

   综上, 医疗建筑不应按综合楼进行消防设计, 可作为独立的建筑场所进行分类, 火灾延续时间应按2h计较为合理。当然, 火灾延续时间是根据火灾统计资料、国民经济水平以及消防力量等情况综合权衡确定。这其中一个重要的影响因素便是火灾统计资料, 只有基于这一统计资料的数据才能作为医疗建筑火灾延续时间的最终依据。

2 药品库、病案库、各科室设置的库房是否为“仓库”

   在医疗建筑中, 很多科室会要求设置一间或多间库房, 除此外, 医院一般会设置药品库及病案库, 这些所谓的“库房”是否应按仓库考虑, 笔者在实际工程设计中多次、多地区遇到类似审图意见, 部分审图专家认为应按“仓库”标准进行消防设计。

   现行“建规”中并无针对“仓库”的定义, 仅对“高架仓库”给予了定义, 即“货架高度大于7m且采用机械化操作或自动化控制的货架仓库”, 从这一定义可以看出, 仓库的内涵是强调了“高度”和“机械化操作或自动化控制”。同时, 从“建规”的建筑分类可以看出, “仓库与厂房”一并独立于民用建筑, 并未归到民用建筑的范围。

   《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB 50084-2001, 2005年, 以下简称“喷规”) 中设置场所火灾危险等级举例中, “医院”及病案库消防设计可参考的“档案馆”均列为中危险I级, 且未单列其中库房的危险等级。另参考“喷规”中仓库危险级自动喷水灭火系统设计基本参数, 均有对储物高度的说明, 与最低火灾危险等级 (仓库危险级I级) 相对应的堆垛储物高度为3.0~3.5m, 可见, 虽然“喷规”中未对“仓库”进行定义, 但也有相应的净空和储物高度要求, 否则不宜归为仓库, 而医院设置的库房储物高度一般在3m以下。

   综上, 在医疗建筑内的药品库 (药房) 、病案库以及各科室设置的库房均不宜套用“仓库危险级”作为消防设计标准, 而应按民用建筑火灾危险等级举例中的“医院”来考虑。

3 医技设备房间的自动灭火系统设置形式

   国内医疗建筑大多为高层建筑, 属于多层建筑的医疗建筑在规模上也基本超过现行“建规”上限定, 根据其中8.3.3、8.3.4条的规定, “除另有规定和不宜用水保护和灭火的场所外”, 应设置自动灭火系统, 并宜采用自动喷水灭火系统。可以看出, 这两条规定明确了自动灭火系统的设计原则, 也就是自动灭火系统设置原则上不应留有空白区域。

   医疗建筑内的医技房间如CT、DR、MRI、PET-CT、SPECT等, 因医疗设备较为贵重, 若采用自动喷水灭火系统, 经济损失太大, 因此一般推荐采用气体灭火装置。当然, 是否归为贵重设备用房, 应由业主与设计人员充分沟通后综合确定, 并无推荐的价值范围。

   但由于: (1) 气体灭火系统可靠性不如自动喷水灭火系统, 在实际火灾案例中成功案例很少, 且因其存在高压储罐, 很多业内人士认为其本身就是安全隐患; (2) 《气体灭火系统设计规范》 (GB 50370-2005) 3.2.7条 (强条) 规定“防护区应设置泄压口”, 而这些医技设备用房均需要做射线屏蔽或磁屏蔽, 在实际工程中泄压口处难以进行屏蔽处理, 因此有业内人士建议这些房间仍采用自动喷水灭火系统或者不设自动灭火系统。由于标准认定的不一致, 带来了很多设计问题。笔者曾在某项目设计中, 当地消防局认为应采用自动喷水灭火系统, 给出的理由是消防安全以救人为主, 财产救援为次。

   事实上, 消防设置标准和方式是随着社会经济的发展和技术进步逐步提高和改善的, 笔者认为现阶段医技设备用房自动灭火系统宜采用气体灭火, 一是应满足规范中自动灭火系统的设置原则即尽可能不留空白区域, 二是避免因水消防带来的财产性损失。值得探讨的是如果设置气体灭火的防护区 (如直线加速器房间, 其围护结构墙为钢筋混凝土墙, 厚可达800mm左右) 其维护结构可以承受增加的压力, 是否仍需要按规范强条设置泄压口。而随着相关的消防技术 (如高压细水雾灭火系统等) 的成熟和完善, 相信这些医技设备用房的消防设计会有更好的解决方案。

4 洁净区的消防给水系统设置

   《医院洁净手术部建筑技术规范》 (GB 50333-2013) 对“洁净区”的定义是“凡有Ⅳ级及以上洁净度要求的区域”。医疗建筑内洁净区主要包括手术室及其辅助区、ICU、层流病房、配液中心、动物实验屏蔽区等区域, 一般净化空调系统设计所采用的洁净用房等级及洁净度级别如表1所示。

   在医疗建筑内洁净区是否设置消防给水系统以及如何设置, 一直存在诸多争议。由于没有明确针对医疗建筑洁净区域的消防设计要求, 可参考以下相关洁净区域的消防设计。

   表1 一般净化空调系统设计所采用的洁净用房等级及洁净度级别   

表1 一般净化空调系统设计所采用的洁净用房等级及洁净度级别

   (1) 《医药工业洁净厂房设计规范》 (GB 50457-2008) 和《洁净厂房设计规范》 (GB 50073-2013) 均明确规定其“消防设计应符合现行《建筑设计防火规范》GB 50016的相关要求”, 洁净厂房必须设置消防给水设施, 消防给水设施设计应根据生产的火灾危险性、建筑物耐火等级以及建筑物的体积等因素确定。

   (2) 《医院洁净手术部建筑技术规范》12.0.7条规定, “洁净手术部应设置自动灭火消防设施, 洁净手术室内不宜布置洒水喷头”;12.0.8条规定, “当洁净手术部需设置消火栓系统时, 洁净手术室不应设置室内消火栓, 但设置在手术室外的消火栓应能保证2支水枪的充实水柱同时到达手术室内的任何部位。当洁净手术部不需设置室内消火栓时, 应设置消防软管卷盘等灭火设施”。

   (3) 《实验动物设施建筑技术规范》 (GB 50447-2008) 8.0.10条规定, “屏蔽环境设施净化区内不应设置自动喷水灭火系统, 应根据需要采取其他灭火措施”;8.0.11条规定, “实验动物设施内应设置消火栓系统且应保证两个水枪充实水柱同时到达任何部位”。

   根据以上相关规范条文, 可以看出:

   (1) 对消火栓给水系统而言, 各相关规范均要求设置, 只是在消火栓设置有了进一步的要求。因此, 医疗建筑内洁净区域同样应设置消火栓给水系统, 布置时则尽量布置在非洁净区或缓冲区, 如果需要在洁净区内布置时, 尽量布置在洁净级别较低的区域, 洁净区内宜采用消火栓、灭火器一体的消火栓箱并采用嵌入式安装, 箱体周围用隔断材料进行包裹, 箱体主操作面和墙体面一致, 尽量减少消火栓箱对洁净环境造成的影响。

   (2) 对自动喷水灭火系统, 《医药工业洁净厂房设计规范》和《洁净厂房设计规范》并没进一步明确要求, 仍以“建规”为准, 确定原则仍是该区域是否“不宜设置自动喷水灭火系统”。

   结合上述相关规范、工程案例和实际医院要求, 笔者认为, 是否设置自动喷水灭火系统可以根据洁净区的洁净用房等级和房间内是否进行有创伤的检查或治疗来进行确定:

   (1) 洁净用房等级高 (Ⅱ级及以上) 区域:如层流病房、配液中心、动物实验屏蔽区等, 此类区域出现污染带来的风险和损失巨大, 不应设置自动喷水灭火系统。

   (2) 洁净用房等级低 (Ⅲ级及以下) 区域:如ICU、一般手术室辅助区、一次品库等, 根据自动灭火的不留空白点设置原则, 应设置自动喷水灭火系统。

   (3) 有创检查或治疗区域:如手术室内部, 此类区域洁净等级有高有低, 但考虑此时病人身体是处于有创伤状态, 本着以人为本的理念, 不应设置自动喷水灭火系统。

   此外, 在洁净区布置的喷头应采用隐蔽型吊顶喷头, 且自动喷水灭火系统的试水管、末端试水装置均不应设置在洁净区内。

5 结语

   医疗建筑功能复杂, 在进行消防给水设计时应慎重考虑, 需要同时考虑医疗建筑功能需求、设备运行环境要求、社会投资成本控制以及以人为本的设计理念, 如何选择合理的消防灭火措施值得设计人员深思。本文在给予相关探讨的同时, 也呼吁有关规范对相关存在歧义的概念进行明确解释。

    

参考文献参考文献

[1] GB 50016-2014建筑设计防火规范

[2] GB 50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范

[3] GB 50084-2001 (2005年) 自动喷水灭火系统设计规范

[4] GB 51039-2014综合医院建筑设计规范

[5] GB 50033-2013医院洁净手术部建筑技术规范

[6] GB 50073-2013洁净厂房设计规范

[7] GB 50447-2008实验动物设施建筑技术规范

[8] GB 50045-95 (2005年) 高层民用建筑设计防火规范

[9] GB 50370-2005气体灭火系统设计规范
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