医疗建筑中心消毒供应室给排水设计分析
0 引言
中心消毒供应室 (CSSD) 是医院内承担各科室所有重复使用诊疗器械、器具和物品清洗消毒、灭菌以及无菌物品供应的重要功能区域, 但此区域工艺用水量 (主要指软化水和纯水) 和高温废水量作为给水排水设计的关键参数一直没有理论上的依据, 这直接影响到工艺水处理设备的处理规模和降温池有效容积的确定, 同时, 在此区域给排水设计上也存在认识不足的问题。本文结合工程案例, 针对这些核心参数提出相应的解决方法, 并对中心消毒供应室给排水设计中需要考虑的问题给予相应的建议。
1 中心消毒供应室功能和用水区域剖析
根据卫计委颁布的《医院消毒供应中心第1部分:管理规范》 (WS 301.1-2009) 可知, 中心消毒供应室一般分为3大功能区:污染区、清洁区及无菌区。其污染物品主要来自手术部、急诊部、各临床科室、住院部和洗衣房, 大部分污染物品经清洗消毒后需进行高温消毒处理, 另有少部分 (约5%) 的器材需低温灭菌处理。在污染物品处理方式方面, 金属器械、玻璃、橡胶类器材需在中心供应室进行清洗、消毒、灭菌的处理;手术单、治疗巾、包布及各种敷料等布类通常由洗衣房清洗、消毒、干燥后送至中心供应室进行灭菌。
污染区主要功能是对重复使用的诊疗器械、器具和物品, 进行回收、分类、清洗、消毒 (包括运送器具的清洗消毒等) 。其设备配置除清洗消毒器之外, 一般还包括手工清洗池、压力水 (气) 枪、超声波清洗装置、工艺水处理设备等用水设施, 是主要的用水区域。
清洁区主要功能是对清洗消毒后物品进行检查打包处理, 并将其转运至灭菌器。根据需要配备灭菌蒸汽发生器、干热灭菌和低温灭菌装置, 这其中工艺用水设施便是灭菌蒸汽发生器。
无菌区的主要功能为对灭菌后的器械物品进行储存, 没有工艺用水设施。
2 中心消毒供应室工艺用水分析
《医院消毒供应中心第1部分:管理规范》对中心消毒供应室用水水质做了相关规定, 其中, 9.3条“洗涤用水:应有冷热自来水、软水、纯化水或蒸馏水供应。自来水水质应符合GB 5749的规定;纯化水应符合电导率≤15μS/cm (25℃) ”;9.4条“灭菌蒸汽用水:应为软水或纯化水”。
由于现行《建筑给水排水设计规范》 (GB 50015-2003, 2009年版) 中仅注明了“医疗建筑用水已包含医疗用水”;现行《综合医院建筑设计规范》 (GB51039-2014) 中也只注明“医务人员的用水量包括手术室、中心供应等医院常规医疗用水”, 两规范均未给出中心消毒供应室工艺用水设计参考定额指标, 因此, 笔者见过很多实际工程中设计取值往往比较随意, 这也导致了前端的工艺水处理设备设置规模没有设计依据。
根据前面关于消毒供应室的功能及用水分析可知, 本区域用水仅在污染区和清洁区 (不含医务人员生活用水) , 主要用水器具则为清洗消毒器、手工清洗池、压力水枪及灭菌蒸汽发生器。这其中需要用到软化水及纯水的主要是清洗消毒器, 用到软化水 (或纯水) 的则主要是压力蒸汽灭菌器。可见, 如果可以确定清洗消毒器和压力蒸汽灭菌器的台数、一次用水量以及使用频率便可计算出需要进行处理的水量。
每天待消毒物件可根据公式V=∑V0N0计算, 其中V0为各区域待消毒物件体积指标, N0为对应的各区域设计数量。
以某实际项目为例, 该医院设计床位800床, 设计手术室12间, 设计手术室台数20台/d, 设计门急诊量为3 000人。则该项目每天待消毒物件总量V=800×4+20×80+0.5×3 000=6 300 (L/d) 。结合当前典型设备参数, 设计水量计算如表2所示。
根据表2计算值, 本医院中心消毒供应室日处理水量需14.93 m3/d, 考虑1.2的安全系数, 水处理设备的日处理规模可按Qd=1.2×14.93=18 (m3/d) 设计。
3 中心消毒供应室高温废水量分析
高温排水来自于压力蒸汽灭菌器的排水, 其排水温度一般在60℃以上, 瞬间温度可达100℃, 应单独收集其排水, 并设置降温池进行降温处理。这其中一个重要的设计参数便是其排水量。
3.1 高温废水量分析计算
根据文献资料[1,2], 一般压力蒸汽灭菌器每天运行4~5次, 每个工作周期1h。其排水来自于使用的水和蒸汽, 根据质量平衡原理, 若不考虑蒸汽及用水的损耗, 压力蒸汽灭菌器一个周期内的排水量可根据其一个周期内的用水和用气量之和来确定。
3.1.1 用水量的确定
仍以前述医院为例, 该供应室压力蒸汽灭菌器一次工作用水量Qs=550/1 000×2=1.1 (m3/次) (参见表2中数据) 。
3.1.2 用汽量的确定
根据《综合医院建筑设计规范》 (GB 51039-2014) 11.0.2条, 中心消毒供应室蒸汽耗量宜按2.0~2.5kg/ (h·床) 计算, 但根据若干综合三甲医院的回访调查资料, 此数值明显偏大, 结合实际工程经验, 压力蒸汽灭菌器蒸汽耗量可按1kg/ (h·床) 计算。此处笔者建议以实际工程数据为计算依据。因此, 本案例中用汽量为800×1.0=800 (kg/h) , 每个工作周期为1 h, 折算成单次凝结排水量Qq=0.8m3/次。
由以上分析可知, 若不考虑用水用汽的损耗, 前述案例中, 压力蒸汽灭菌器每个工作周期内的高温废水量Qw=Qs+Qq=1.1+0.8=1.9 (m3/次) 。
3.2 降温池容积计算
压力蒸汽灭菌器高温废水温度保守按tw=100℃计算;利用其他洗涤废水进行冷却, 废水水温按tl=25℃计算, 冷却后水温按规范要求ty=40℃计, 混合不均匀系数K取1.5, 则降温池有效容积Vd=Qw+[ (tw-ty) / (ty-tl) ]×QwK=1.9+[ (100-40) / (40-25) ]×1.9×1.5=13.3 (m3) 。
实际上, 上述高温废水量计算中未考虑水和蒸汽损耗, 全部折算为凝结水排放, 因此, 计算所得降温池容积偏保守。
4 中心消毒供应室给排水设计要点
在中心消毒供应室的给排水设计中, 除存在工艺水处理设备及降温池设计参数问题以外, 在审阅到的设计图中发现设计人员往往还存在因认识不足而导致的问题, 笔者结合工程经验给予如下建议:
(1) 管材的选择。供应室分别设置有冷水、热水、软化水及纯水系统, 考虑输送的水质要求、环境温度及施工便捷性, 建议供水管材统一优先采用不锈钢管。污染区废水可采用与大楼其他区域同材质的排水管, 清洁区主要是灭菌蒸汽发生器排水, 其排水温度可达100℃, 建议采用耐高温的金属管材。
(2) 中心消毒供应室直接采用建筑供水的用水点集中于污染区, 为了将二次污染的可能性降到最低, 在满足工作压力的条件下, 建议在本区域接入的给水干管起端设置倒流防止器后再供至各用水点。
(3) 供水压力应根据所选用的用水设备来确定, 不能一概按照《民用建筑节水设计规范》中“供水压力不宜大于0.2 MPa”来控制。
(4) 清洁区排水。由于灭菌蒸汽发生器排水时伴随有大量蒸汽, 其排水应与其他区域废水分开排放, 避免蒸汽串流, 同时, 建议设置灭菌蒸汽发生器排水专用通气管。
(5) 排水地漏建议采用金属材质的防返溢式地漏。
5 结语
中心消毒供应室是医疗建筑内重要的用水部门, 在合理的设备 (设施) 选型基础上, 给相关设计专业提出正确的参数和需求是设计好中心消毒供应室的基础。同时, 既要保证设备正常使用需求, 也要考虑医护人员的工作环境也是值得设计人员思考的事情。本文针对性地给出了相应的计算方法和设计要点, 供同仁参考。
参考文献
[2] 李斌, 施建辉.医院消毒供应中心基本设备配置的研究.中国医疗设备, 2006, 21 (2) :37~38
[3] WS 301.1-2009医院消毒供应中心第1部分:管理规范
[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 50015-2003 (2009年) 建筑给水排水设计规范