医疗建筑的给水排水和灭火系统设计有其特点, 不仅仅体现在复杂性上, 更在于其对功能要求、安全卫生要求等方面。随着近年来医疗建筑的快速发展, 有必要对其给水排水和灭火系统设计进行分析、总结, 以提高专业的设计质量。

　　 医疗建筑主要指从事疾病诊断、治疗活动的卫生机构总称的建筑物。医院、卫生院等是我国医疗机构的主要形式。医疗建筑的现行设计标准有:《综合医院建筑设计规范》 (GB 51039-2014) 、《医院洁净手术部建筑技术规范》 (GB 50333-2013) 、《传染病医院建筑设计规范》 (GB 50849-2014) 、《传染病医院建筑施工及验收规范》 (GB 50686-2011) 、《疾病预防控制中心建筑技术规范》 (GB 50881-2013) 、《急救中心建筑设计规范》 (GB/T 50939-2013) 、《精神专科医院建筑设计规范》 (GB 51058-2014) 、《绿色医院建筑评价标准》 (GB/T 51153-2015) 等。

　　 其水质及其处理的现行标准有:《医疗机构水污染物排放标准》 (GB 18466-2005) 、《医院污水处理设计规范》 (CECS 07∶2004) 、《医院污水处理工程技术规范》 (HJ 2029-2013) 、《医药工艺用水系统设计规范》 (GB 50913-2013) 等。在实验室建筑设计上, 有《科学实验建筑设计规范》 (JGJ 91-93) 、《实验动物设施建筑技术规范》 (GB 50447-2008) 、《生物安全实验室建筑技术规范》 (GB 50346-2011) 等。相关的国家建筑标准设计图集有《医疗卫生设备安装》 (09S303) 和《卫生设备安装》 (09S304) 等。

　　 医疗机构建筑给水排水的设计还应符合国家法规和现行给排水、消防、绿色等方面的标准规范的规定。

　　 医疗建筑是一项涉及到医学、生物工程学、卫生工程学、建筑学、管理学等多学科的系统工程。现代医院建筑是所有民用建筑中最复杂和最特殊的类型之一, 它不是简单医疗和建筑的结合, 而是一门包含医学、社会学、心理学、美学、环保、节能等多种学科内容。综合医院的特点、流程、功能分布、使用管理、病员感受等的复杂性和特殊性, 使得医院建筑的给水排水设计也区别于其他建筑, 形成独特的专业设计领域。

　　 医疗建筑的给水排水设计原则是满足其安全、卫生、节能、环保、使用功能的基本要求。对于给水排水设计而言, 针对医疗功能, 设计需要有效保障和控制医院感染, 避免或减少交叉感染 (院内感染) 。对内创造以人为本的就医环境, 力求达到使用方便、实用美观、安静舒适, 如对给水排水设备和管道的噪声控制、结合不同科室的使用流程特点和管理模式合理设计用水点, 并考虑建筑内部空间易于灵活改变, 保证可持续发展的可能。对外保护环境, 不仅局限于医疗污水的处理, 同时考虑水污染物的污泥、废气的处置与排放, 特别是放射性废水和实验室废水的处理问题。设备的选择上既需要满足医院功能使用的需求, 又要保证给排水系统的安全可靠运行。

　　 医院生活综合用水量在设计初期可以根据床位数进行估算。100病床以下时, 最高日生活用水量定额Q_d可取0.5～0.8 m³/ (床·d) ;101～500病床时, Q_d可取1.0～1.5 m³/ (床·d) ;500病床以上时, Q_d可取1.5～2.0 m³/ (床·d) 。综合医院的日门 (急) 诊量与编制床位数的比值可按3∶1取值。

　　 用水点防止交叉感染是医疗建筑给水设计的重点之一。为防止生活给水的污染和满足节水的要求, 下列场所的用水点应采用非接触性或非手动开关《非接触式给水器具》 (CJ/T 194) , 并应防止污水外溅:①公共卫生间的洗手盆、小便斗、大便器;②护士站、治疗室、中心供应室、ICU等房间的洗手盆;③产房、手术刷手池、无菌室、血液病房和烧伤病房等房间的洗手盆;④诊室、检验科、配方室和实验室等房间的洗手盆;⑤其他有无菌要求或需要防止交叉感染的场所的卫生器具。

　　 一些特殊场所的给水设计分别采用不同的给水方式。传染科区域的用水点宜相对集中。其给水系统宜单独设置, 从其他生活用水接入前, 宜设倒流防止器。生物安全实验室防护区和传染病医院的负压隔离病房的给水管道入口前应设置高强度的倒流防止器。放射科洗片池的漂洗池采用持续从池底进水, 池面溢水的给水方式。距实验室、危险化学试剂30 m内应设有紧急洗眼处和淋浴装置 (紧急冲淋洗眼器, emergency eyewashes and shower equipment) 。根据美国标准 (ABSI Z358.1) 的要求, 应确保距离危险点10 s内或16.8 m内装有合适的冲洗系统。在压力为206.85 kPa (30 PSI) 、满足一定流量的情况下, 需要最少持续15 min的使用时期。装置采用微温水, 温度适宜的范围是16～38 ℃。

　　 医院设计中, 对给水的计量也较特别。很多院方提出按使用功能区、楼层进行计量。对于热水系统, 可在进入热交换器的冷水入口处设置水表。有建筑能耗监管信息系统联网要求的医疗建筑, 其给水管道上应设用能分项计量装置。其总体给水管应设数字水表, 并按要求传送相关能耗数据。

　　 医院热水系统热水制备的配置需要考虑检修的因素, 保证一定的可靠性。通常, 换热设备不少于2台, 每台设备应能供应60%以上的设计用水量。水加热器生活热水的温度不应低于60 ℃, 热水系统回水温度不应低于50 ℃。

　　 医疗建筑的热水供应需重点关注冷、热水供水压力平衡, 当不平衡时应设置平衡阀。在设计中, 可以是用水点采用恒温供水, 也可整个系统采用恒温热水供应。用水点控制的优点是可以对不同的部位恒温不同。如为防止烫伤, 在淋浴或浴缸用水点设置冷、热混合水温控装置, 使用水点出水温度在任何时间都不大于49 ℃。手术部集中刷手池的水龙头采用恒温供水, 且末端温度可调节, 供水温度宜为30～35 ℃。洗婴池的供水应防止烫伤或冻伤且为恒温, 末端温度可调节, 供水温度宜为35～40 ℃。特别是医院的手术室的刷手池、洗婴池和医护中心的热水供应等, 其混合热水的温度不应随用水量、水压的变化而变化。

　　 恒温生活热水系统可以满足医院热水用水点的安全性、舒适性、稳定性和节能性的要求, 满足用水点冷热水的水压平衡要求。作为系统设计, 推荐采用数字恒温阀 (也称全数字再循环阀) , 恒温的出水温度变化应在±2 ℃之内, 且应具有防烫伤和防冷激功能。淋浴热水供应的恒温宜采用38 ℃。

　　 此外, 对精神病医院、儿童医院等建筑的淋浴和浴盆设备的热水管道应采取防烫伤措施。

　　 饮用水设备和龙头应设置在卫生条件良好、通风的房间或场所, 不应设置在卫生间或盥洗间内。制剂和医疗用水水质需符合《国家药典》《医药工艺用水系统设计规范》 (GB 50913) 和医疗工艺的要求。疾控中心建筑制剂和试验用水水质应符合工艺要求。

　　 排水最重要的问题是通气, 通气对医疗建筑而言是安全、卫生的问题。除了考虑排水系统的体制外, 还有考虑通气系统的独立设置。

　　 在系统设置中, 污废水与雨水应分流制排水, 医疗区与非医疗区的污废水应分流排放, 非医疗区污废水可消毒后直接排入城市污水排水管道。传染病房的污水与非传染病房的污水分开。传染病房的污水、粪便经过消毒后方可与其他污水合并处理。试验区废水宜与生活区排水系统分开设置, 并应满足环境影响评价报告的要求。试验区废水与非试验区污水宜分别排放, 污水排放应满足现行国家标准要求。生物安全实验室废水必须经消毒灭菌处理。阳台、晾晒空间应设独立的排水系统, 不应与屋面雨水立管连接。

　　 医疗区传染病门急诊和病房的污水、放射性废水、牙科废水、医院专用锅炉排放的污水、中心供应室的消毒凝结水、检验科和实验室等处分析化验采用的有腐蚀性的化学试剂废水、太平间的污水、血透的设备清洗污水等应采用独立的排水系统或间接排放。放射性同位素实验室的排水系统设计, 应将长寿命和短寿命的核素废水分流。实验室排水含有病原微生物的废水、含放射性元素超过排放标准的废水、经常使用有机溶剂的实验室废水、动物试验用房的废水以及含有氧化物、酸、碱、盐等无机污染物的试验废水应单独设置排水系统或单独收集处理。

　　 在通气管的设置中, 当建筑高度超过2层且为暗卫生间或建筑高度超过10层时, 卫生间的排水系统宜采用专用通气立管系统;公共卫生间排水横管超过10 m或大便器超过3个时, 宜采用环行通气管;实验室专用排水管的通气管与卫生间通气管应分开设置, 传染病医院的负压隔离病房的排水应单独设置通气立管, 太平间的主通气管应伸到屋顶无不良影响处。排水管上的通气管口不得接入空调通风系统的排风管道。

　　 在管道及附件设计上, 中心 (消毒) 供应室、中药加工室、外科、口腔科等场所的排水管道管径, 宜比计算管径大一至二级, 但干管管径不得小于100 mm, 支管管径不得小于75 mm。排放含有放射性废水的管道应采用机制铸铁 (含铅) 管道, 建议立管应安装在壁厚不小于150 mm的混凝土管道井内。 医院存水弯的水封不得小于50 mm, 且不得大于100 mm。其中提出的最小尺寸是保证水封的效果, 提出最大尺寸是满足排水通畅的基本要求。

　　 医院地面排水地漏的设置也很重要, 除了常规的考虑外, 一些场所并不适合设置地漏, 以防止地漏成为污染空气质量源。如空气洁净等级高于6 级的洁净实验室内不应设地漏;护士站室、诊室、检查和医生办公室、6级及以下的洁净实验室内等地面不易产生水流的场所不宜设置地漏。而一些场所需要设置特殊的地漏, 如对于空调机房等季节性地面排水, 以及需要排放地面冲洗废水的场所, 如急诊抢救室、大动物房和解剖间、有洁净要求和生物安全要求的实验室及昆虫饲养室等房间, 应采用可开启式密封地漏, 且应带活动网框;开水间、厨房、中心 (消毒) 供应等高温场所应采用金属地漏。

　　 针对医疗建筑中上下房间的使用功能特别, 排水设计可采用楼板降低的同层排水方式。排水立管不应在负压隔离病房内设置检查口或清扫口, 且地面排水应采用可开启的密封地漏。

　　 在消火栓的布置上, 需要注意洁净与非洁净区域的区别, 消火栓宜布置在楼梯出口附近或走廊。放射性同位素实验室的室内消火栓也应设置在非洁净区内。病房楼护士站处宜设置消防软管卷盘以方便扑灭初期火灾。

　　 在自动灭火系统的设置上, 有创检查的设备机房、三级及以上生物安全实验室、放射性实验室、动物实验室屏障环境设施内不宜设置自动灭火系统, 但应根据需要设置灭火器等其他灭火措施。加速器机房可设置高压细水雾灭火系统。

　　 在自动喷水灭火系统的设计中, 病房应选用快速响应喷头, 洁净和清洁走廊宜采用隐蔽型喷头, 精神卫生中心病房的喷头宜设喷头保护装置。一般的药房及其药库可设置喷头。大型仪器室、洁净室也可采用预作用自动喷水灭火系统。

　　 普通手术室 (间) 按常规要求设计。而洁净手术部作为特殊的独立功能区域, 其中的洁净手术室采用了空气净化技术把手术环境空气中的微生物粒子及微粒总量降到允许水平。对给排水和灭火系统设计也有特殊的要求。手术部的环境要求应符合《医院消毒卫生标准》 (GB 15982) , 洁净手术部应按现行的《医院洁净手术部建筑技术规范》 (GB 50333) 执行。

　　 在洁净手术部内的给排水管道布置中均应暗装, 可以敷设在设备层或技术夹道内。无关的管道不得穿越洁净手术室。管道穿越洁净用房的墙壁、楼板时应加设套管, 管道和套管之间应采取密封措施。管道外表面为控制结露的风险, 除采取隔热护措施外, 对其防结露外表面再包裹不锈钢皮, 以便于清洗, 并防止对洁净手术室造成污染。洁净手术部划分一般以卫生通过作为界限。需要注意的是, 雨水排水管不应进入洁净手术部的区域。

　　 洁净手术部内的给水系统应有两路进口, 由处于连续正压状态下的管道系统供给。建议设计采用不同分区的两路水源供水, 并采用不同的热源加热, 确保手术部供水的可靠。备用热源可以就近设置电热或燃气的热水加热设备。虽然新规范对水质的要求不再提及, 但供给洁净手术部用水的水质必须符合生活饮用水卫生标准, 其刷手用水宜进行除菌处理。可在用水点或供水干管上设置紫外线消毒装置, 保证供水的水质。

　　 洁净手术部内的盥洗设备应同时设置冷热水, 热水系统采用机械循环, 循环水温不应低于50 ℃。洁净手术室刷手间的洗手水嘴应采用非手动开关。其给水管与卫生器具及设备的连接应有空气隔断或设倒流防止器, 严禁直接连接。

　　 从排水防交叉感染的角度出发, 洁净手术部的卫生器具和装置的污水通气系统应独立设置, 刷手池下的排水口水封也不应共用存水弯。洁净手术部内的排水设备排水口的水封高度需大于50 mm。

　　 洁净手术室内不应设置地漏, 地漏应设置在刷手间及卫生器具旁且必须加密封盖, 且不得采用钟罩式地漏。为防止堵塞、减少检修, 洁净手术室的排水横管直径应比设计值大一级。

　　 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。其消火栓可设置在卫生通过的外侧, 不能满足保护范围的情况下可设置在走道内, 并保证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, 但其也不应设置在洁净手术室内。

　　 洁净手术部应设置自动灭火设施, 而洁净手术室内不宜设置洒水喷头。洁净手术部的灭火器配置宜采用气体灭火器。

　　 医疗机构污水包括门诊、病房、手术室、各类检验室、病理解剖室、放射室、洗衣房、太平间等处排出的诊疗、生活及粪便污水。医疗机构污水含有大量的病菌、病毒和其他有毒有害的物质。其处理的原则应该是按污水性质、成分分类处理:传染病与非传染病的污水分开, 放射性与非放射性的污水分开, 废弃药液、试验废水、含重金属离子废水单独处理。

　　 医疗机构的水污染物处理除了常规的医院污水处理外, 对污水处理的污泥、废气也需要进行处置或处理。特殊污水可以进行预处理达标后再与生活污水合并, 传染科的污水需要消毒后再接入, 低放射性废水应经衰变池处理, 洗相室废液应回收水银并对废液进行处理, 口腔科含汞废水应进行除汞处理, 检验室和实验室废水应根据使用化学品的性质单独收集、单独处理, 含油的废水应设隔油池处理。对于浓度高、水量小的特殊污水, 一般采用收集后委托专业部门进行处理和处置。医疗区的污水不得作为中水水源使用。

　　 所有医疗机构 (含生物实验室) 的污水排放前必须设消毒处理工艺。对于排放标准或预处理标准, 一般医疗机构与传染科、结核病区所执行的消毒接触时间、出口总余氯, 均不相同。现行的GB 18466对预处理的COD、BOD₅排放限值较严格, 常规的一级处理或一级强化处理后不一定能满足排放要求, 需要针对排入水质分析后确定处理工艺和设计参数。医院污水处理应分为2组, 每组按70%的负荷计算。加氯设备严禁设置在建筑物的地下室。

　　 污水处理站的污泥属于危险废物, 可委托相关的部门按危险废物进行处理和处置, 并在污泥清掏前进行有效监测, 达到国家标准。污水处理的废气排放和传染科通气立管上除了有除臭除味处理外, 还宜设紫外线消毒装置。

　　 在综合性医院内, 放射治疗科的治疗用房主要有后装、钴60、直线加速器、γ刀、深部X线等放射治疗。这类用房可按不宜进水的部位进行设计。当消防管道必须进入时, 宜根据建筑房间分隔的“迷路”布置, 并应从防护门进出。

　　 《医用放射性废物的卫生防护管理》 (GBZ 133-2009) 中包括了固体废弃物、废水、废气的排放要求。对于医用放射性废液的处理, 建议按该标准的要求区别对待。一般的放射性废物进行专门的收集存放, 外运处理。对于注射或服用过放射性药物 (如¹³¹I、³²P等) 的患者排泄物, 医院需要为住院治疗患者提供有防护标志的专用厕所, 排泄物可迅速排入专用化粪池 (兼作衰变池) , 经贮存衰变后, 得到审管部门核准通过后方可排入下水道系统。池内沉渣可由专门部门收集处理。一些不设置专用厕所的医院, 其采用具有辐射防护性能的尿液、粪便收集器和呕吐物收集器。收集器内的排泄物也须进行衰变后再处理。

　　 在地面上未经处理的含放射性的污水管道, 应有防漏和防护措施。

　　 在管道布置上, 给水、排水管道不应从洁净室、强电和弱电机房、CT和磁共振、有洁净及生物安全要求的房间等通过。当必须通过时, 管道应采取防漏措施。对手术、治疗的床位上部也应避免管道直接穿越。对各类无菌室的管道还需采取护封措施。

　　 在给排水管材的选用上, 应考虑医疗建筑中防止交叉污染、防止辐射的要求。排水管需要密闭性好, 对目前设计中常采用的塑料管, 需要满足一定的强度和连接需求。建议选用高密度聚乙烯 (HDPE) 排水管, 可采用沟槽式压环柔性 (橡胶密闭圈) 连接, 避免塑料管伸缩节的密闭性不够。有放射性核元素的排水管道宜选用铅管, 并应符合辐射防护的要求。有屏蔽场所的管道应采用紫铜管、塑料管或非磁性管材。室外排水管道的检查井宜采用密闭性较好的塑料成品检查井, 既可防止地下水进入排水管, 也可防止医疗污水渗漏到地下土壤。

　　 在一般防护要求方面, 药剂科的配方室、贮药室、中心药房、药库均应采取防潮、防鼠等措施。太平间、病理解剖室, 均应采取防虫、防雀、防鼠以及其他动物侵入的措施。病房的允许噪声级和隔声应符合《民用建筑隔声设计规范》 (GB 50118) 的规定。热水管道除了考虑隔热保温的要求外, 医院内布置还应考虑防结露的隔热设计。

　　 医疗建筑中, 需要重视循环冷却水在冬季的使用, 防止系统运行初期的温度过低。太阳能生活热水系统中, 注重水质对生活用水的影响, 需间接加热, 设倒流防止器, 设强制循环, 同时对系统的过热、防冻、防雷等有技术措施的保障。

　　 综上分析, 作为医疗建筑的给水排水和灭火系统的设计, 需要结合医疗建筑的特点进行, 有针对性地进行“私人定制”设计。设计有必要采取不同的应对技术措施, 确保满足医疗建筑给排水设计的原则, 以有利于满足医院使用功能的特殊要求, 提升给水排水设计专业化、专项化水平。