李會杰

（北京市建筑工程設(shè)計有限公司，北京 100045）

醫(yī)療建筑給排水設(shè)計直接關(guān)系到醫(yī)療工作的正常運轉(zhuǎn)，是為人們提供高質(zhì)量醫(yī)療服務(wù)的關(guān)鍵[1]。中心消毒供應(yīng)室作為醫(yī)療建筑的重要結(jié)構(gòu)之一，承擔(dān)著各個科室醫(yī)療物品、醫(yī)療器械和器具的滅菌、消毒處理工作，必須準(zhǔn)確掌握供應(yīng)室各個區(qū)域用水量和高溫廢水量，通過準(zhǔn)確計算，擬定高精度給排水設(shè)計方案[2]。目前，關(guān)于中心消毒供應(yīng)室給排水設(shè)計研究較少，尚未形成較為可靠的核心參數(shù)，該文以某醫(yī)療建筑項目為例展開探究。

1 醫(yī)療建筑中心消毒供應(yīng)室用水區(qū)域分析

按照《醫(yī)院消毒供應(yīng)中心 第1部分：管理規(guī)范》，將消毒區(qū)域劃分為3部分，分別是無菌區(qū)域、清潔區(qū)域、污染區(qū)域[3]。其中，污染區(qū)用于存放各個科室送來的醫(yī)療使用過的玻璃、金屬器械、橡膠類器材等，這些醫(yī)療材料需要經(jīng)過清洗、滅菌，方可重復(fù)利用。該區(qū)域除了負(fù)責(zé)存放醫(yī)療器械以外，還負(fù)責(zé)器械分類、清洗和消毒，該過程需要利用超聲波清洗裝置、壓力水槍等設(shè)備，完成器械的清洗。由于設(shè)備用水量較大，因此被列入供應(yīng)室主要用水區(qū)域。清潔區(qū)負(fù)責(zé)檢驗醫(yī)療物品消毒情況，對于合格的物品采取打包處理，而后利用滅菌器進行低溫、干熱、蒸氣滅菌。在此期間，需要使用滅菌蒸氣發(fā)生器，需要耗費一定水資源。無菌區(qū)不需要耗水，只負(fù)責(zé)經(jīng)過滅菌處理后的醫(yī)療物品的存儲。

2 醫(yī)療建筑中心消毒供應(yīng)室給排水設(shè)計

2.1 中心消毒供應(yīng)室用水計算及設(shè)計

通過用水區(qū)域分析可知，清潔區(qū)域和污染區(qū)域是中心消毒供應(yīng)室的主要用水區(qū)域，此處不包括醫(yī)務(wù)人員生活用水。根據(jù)設(shè)備清潔、消毒處理需求，主要用水設(shè)備包括滅菌蒸氣發(fā)生器、壓力水槍、手工清洗池、清洗消毒器。按照醫(yī)療管理規(guī)范中的9.4條，將器械滅菌處理所需的蒸氣用水分為2種，分別是純水、軟化水。其中，2種用水均用到的是清洗消毒器，只用到其中一種用水的是壓力蒸氣滅菌器。根據(jù)此部分信息可以推斷，如果得知設(shè)備作業(yè)頻率及一次用水量、2種主要用水裝置的臺數(shù)，便可以計算出供應(yīng)室用水量。該研究根據(jù)文獻(xiàn)[4]和文獻(xiàn)[5]研究統(tǒng)計結(jié)果，給予指標(biāo)統(tǒng)計建議值，見表1。

表1 中心消毒室不同物件體積統(tǒng)計數(shù)據(jù)及建議值

注意這些物件中存在無法在壓力蒸汽環(huán)境中采取滅菌處理的物件，占比大約5%，選擇低溫滅菌方法進行處理，例如，環(huán)氧乙烷滅菌器處理。

以日為計算周期，統(tǒng)計待消毒物件用水量，如公式（1）所示：

式中：N0代表各個用水區(qū)域待消毒物件數(shù)量；V0代表待消毒物件體積。

以某醫(yī)療建筑工程為例，計算供應(yīng)室用水量。其中，床位800床，手術(shù)20臺/d，手術(shù)室共計12間，門急診3000人/d。按照這些參數(shù)，計算待消毒物件總量，結(jié)果如下：

同樣根據(jù)文獻(xiàn)[4]和文獻(xiàn)[5]確定典型設(shè)備耗水量和設(shè)備容積指標(biāo)參數(shù)，對供應(yīng)室用水量進行計算，見表2。

表2 供應(yīng)室用水量計算

按照表2中的計算結(jié)果，該項目供應(yīng)室每日處理污染物件需要耗費的水量為14.86 m3/d。按照安全系數(shù)為1.2計算，設(shè)計日水處理設(shè)備供水量：Qd=1.2×14.86=17.832 m3/d 。

2.2 中心消毒供應(yīng)室排水計算及設(shè)計

2.2.1 高溫廢水量的計算

高溫廢水主要來自壓力蒸汽滅菌器，在60 ℃環(huán)境內(nèi)作業(yè)，短時間內(nèi)溫度可以達(dá)到100 ℃。該部分廢水需要單獨處理，按照醫(yī)療器械管理規(guī)定，需要將高溫廢水排放到降溫池，使用該裝置對廢水采取降溫處理。

關(guān)于高溫廢水排水量的計算，按照1 h的工作周期，日運行45次計算。在不考慮用水損耗和蒸氣的情況下，依據(jù)質(zhì)量平衡原理，計算壓力蒸汽滅菌器每次排水量。其中，排水量的計算，主要由用汽量和用水量組成。用汽量與用水量的計算結(jié)果見表3。關(guān)于用汽量的計算：按照醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范，蒸汽耗量標(biāo)準(zhǔn)為2.0 kg/（h·床）2.5 kg/（h·床），綜合三甲醫(yī)院數(shù)據(jù)資料，將此參數(shù)數(shù)值調(diào)整為1 kg/（h·床）。所以，用汽量應(yīng)該設(shè)計為800×1.0=800 kg/h，考慮到設(shè)備單次作業(yè)時間周期為1 h，所以可以推斷單次凝結(jié)排水量為0.8 m3/次。關(guān)于用水量的計算：設(shè)備單次作用用水量Qs=545/1000×1.09（m3/次）。其中，數(shù)據(jù)來自表2。通過上述計算，忽略用水汽損耗部分，依據(jù)用汽量與用水量可知，該工程高溫廢水排量為1.09+0.8=1.89（m3/次）。

表3 用汽量與用水量的計算結(jié)果

2.2.2 基于降溫池容積的排水設(shè)計

保守計算，高溫廢水溫度為100 ℃，采取冷卻處理后需要達(dá)到ty=40℃，廢水溫度tt=25 ℃，混合不均勻系數(shù)設(shè)置為K，取值1.5。依據(jù)這些參數(shù)之間的關(guān)系，計算降溫池容積大?。?/p>

按照該計算結(jié)果，設(shè)計凝結(jié)水排放量，即13.23 m3。

通過上述計算明確了高溫廢水排量1.89（m3/次），降溫池容積的排水13.23 m3，根據(jù)這2項參數(shù)，討論高溫廢水排水處理方法，具體內(nèi)容見后文。

2.3 醫(yī)療建筑給排水設(shè)計要點

2.3.1 醫(yī)療建筑給水設(shè)計

前文已經(jīng)對醫(yī)療建筑給水水溫控制、供水量控制指標(biāo)設(shè)計進行了探討，確定了醫(yī)療中心消毒供應(yīng)室給水設(shè)計相關(guān)參數(shù)數(shù)值，接下來，該文將對排水管道布局、給水水溫控制、給水質(zhì)量保證措施3個方面的設(shè)計要點內(nèi)容進行探究。

2.3.1.1 給水溫度控制

為了使建筑給排水設(shè)計方案的可靠性得以體現(xiàn)，需要在給排水材料的選取做好把控工作，根據(jù)給排水處理環(huán)境的不同，合理配備管材。按照供水功能不同，可以將供應(yīng)室供水作業(yè)區(qū)分為純水系統(tǒng)、軟化水、熱水、冷水4個部分，通過分析不同作業(yè)區(qū)對供水水質(zhì)的需求，建議統(tǒng)一選取不銹鋼管材料。另外，對于污染區(qū)管道材料的選取，同樣建議選擇不銹鋼管材料?？紤]到清潔區(qū)作業(yè)設(shè)備排水溫度較高，最高溫度大約在100℃左右，所以對管材的耐高溫性能要求較高，建議選取的金屬管材具有較高的耐高溫性能，支持100℃高溫排水。

2.3.1.2 給水管道布局

由于供應(yīng)室供水管道布局情況較為復(fù)雜，以污染區(qū)作為供水集中點，在向其他區(qū)域供水時，容易引發(fā)二次污染，所以對各個供水點供水控制方案提出了較高要求。以滿足供水壓力為前提條件，建議選擇倒流防止器作為供水控制工具，將其布設(shè)在給水干管起始端，從而阻斷污水流入其他供水區(qū)。注意在投入使用前測試無誤后，才可以正常使用。

在設(shè)計施工方案時，需要注意2點：1）醫(yī)療建筑供水總管網(wǎng)體系與中心供應(yīng)室供水管網(wǎng)的連接。2）中心供應(yīng)室各個供水區(qū)域供水管道的合理布局。

其中，關(guān)于總管網(wǎng)體系與中心供應(yīng)室供水管網(wǎng)之間的連接，應(yīng)該根據(jù)供水需求計算供水水壓，按照該指標(biāo)調(diào)節(jié)連接處的閥門大小。由于理論計算結(jié)果可靠性有待驗證，所以在施工中，必須對連接點閥門控制參數(shù)進行調(diào)節(jié)和測試。如果測試結(jié)果與供水需求不符，立即調(diào)整參數(shù)數(shù)值，直至參數(shù)滿足供水需求。

應(yīng)對各個供水區(qū)域管道合理布局，根據(jù)各個區(qū)域?qū)┧男枨蟛荚O(shè)給水管道。由于中心供應(yīng)室各個區(qū)域功能不同，對供水的水壓、水量需求存在一定差異，所以只利用1條管道來供水無法滿足供水需求。該設(shè)計方案將供應(yīng)室拆分為多個供水區(qū)域，以每個功能區(qū)域為單位，布設(shè)供水點，計算供水壓力等相關(guān)數(shù)值，打造供水管道體系。由于供水需求不同，所以需要通過多個管道轉(zhuǎn)輸，管道結(jié)構(gòu)錯綜復(fù)雜。

2.3.1.3 給水質(zhì)量保證措施

中心消毒供應(yīng)室給水質(zhì)量對整個醫(yī)療系統(tǒng)供水安全性影響較大，為了保證此部分建筑結(jié)構(gòu)供水質(zhì)量，該設(shè)計方案采用斷流水箱為該區(qū)域供水。該水箱內(nèi)的水資源經(jīng)過消毒處理后，分別從各個管道流出，為不同功能作業(yè)區(qū)提供水資源。其中，水箱的核心設(shè)備為消毒器，綜合考慮消毒處理、成本控制等多項因素，選取RZ-UV2-DH200FW型號消毒器作為供水處理裝置，該裝置集紫外線技術(shù)和污染消毒技術(shù)為一體，能夠有效改善供水質(zhì)量。

2.3.2 醫(yī)療建筑排水設(shè)計

關(guān)于建筑排水的設(shè)計，該文以清潔區(qū)排水控制、排水管道布局、污染水溢出處理、污水處理、防滲漏措施作為主要設(shè)計內(nèi)容，展開全面探究。

2.3.2.1 清潔區(qū)排水控制

清潔區(qū)的排水控制對供應(yīng)室的排水控制質(zhì)量影響較大，考慮清潔區(qū)排水隨著大量水蒸氣，這部分水蒸氣可能存在串流情況，即多個區(qū)域水蒸氣串流，導(dǎo)致廢水中的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)，帶來一定安全隱患，同時可能對環(huán)境中的空氣造成嚴(yán)重污染。為了避免該問題的發(fā)生，建議設(shè)置專用通氣管，按照區(qū)域不同，分別在各個區(qū)域安裝通氣管。

2.3.2.2 排水管道布局設(shè)計

關(guān)于排水管道施工布局設(shè)計，需要保證管道溝槽開挖合理性，該項設(shè)計內(nèi)容在很大程度上決定了醫(yī)療建筑給水方案實施可靠性。根據(jù)建筑施工技術(shù)要求，應(yīng)該減少施工開挖量，以此滿足排水管敷設(shè)要求。本設(shè)計方案的地面硬化結(jié)構(gòu)面和地面回填土面之間的距離設(shè)置為400mm，污水管道敷設(shè)寬度為2.5m，具體管道布局設(shè)計方案如圖1所示。圖1中，供應(yīng)室排水管道布局中添加了雨水管、污水管、廢水管，各個管道之間留有足夠的空隙，不會導(dǎo)致排水期間出現(xiàn)不同功能管道匯流情況，滿足排水要求。

圖1 排水管道布置剖面

2.3.2.3 污染水溢出處理

考慮到地下管可能出現(xiàn)污水溢出情況，為了避免該情況出現(xiàn)，我國建筑排水設(shè)計方案中大部分采用安裝排水地漏方法加以處理，起到了較好的抑制效果。由此看來，排水地漏的選取在很大程度上決定了地下管道污水溢出問題的出現(xiàn)，建議選擇防返溢式地漏作為施工材料。由于中心供應(yīng)室排出的廢水中可能存在化學(xué)物質(zhì)，容易對排水地漏造成腐蝕。為了避免地漏遭受腐蝕，建議選取金屬材質(zhì)地漏作為污染水溢出處理裝置。

2.3.2.4 污水處理

供應(yīng)室排出的廢水中含有一定污染物質(zhì)，不可以直接排放到河道中，必須經(jīng)過消毒處理。關(guān)于污水處理方案的設(shè)計，應(yīng)該嚴(yán)格按照《醫(yī)療結(jié)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，布設(shè)污水管網(wǎng)。目前，我國污水處理技術(shù)比較成熟，根據(jù)排放污染物組成結(jié)構(gòu)，合理選取消毒裝置，對污水中含有的化學(xué)物質(zhì)進行處理。供應(yīng)室所有污水都將流入污水池中，考慮到該區(qū)域排水量較大，所以需要根據(jù)計算的排水量數(shù)值，合理修建污水池，并設(shè)置警戒值，避免過多排放，導(dǎo)致污水溢出。在污水池中安裝污水處理裝置，經(jīng)過檢驗，確定污水池中的污水達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)后，統(tǒng)一排放到指定管道，從改管道流入非飲用水河道。

2.3.2.5 仿滲漏措施

供應(yīng)室室外排水管可能存在滲漏情況，對排水體系的正常運行造成一定影響。為了避免滲漏問題出現(xiàn)，建議在室外地面鋪設(shè)一層防滲膜，例如HDPE，在回填層的下方鋪設(shè)。

3 分析與討論

3.1 中心消毒供應(yīng)室供水處理

供應(yīng)室供水處理主要分為2個部分，分別是供水安全保障、供水量保障。

其中，供水安全保障需要綜合考慮供應(yīng)室給排水點布設(shè)情況，由于供水點主要集中在污染區(qū)，因此如何避免該區(qū)域的污水混入純水中，是供水處理的關(guān)鍵。建議在給水干管處布設(shè)倒流防止器，在壓力的作用下，將純水輸送到供應(yīng)室，避免干管處發(fā)生污水倒流情況。

關(guān)于供水量的保障，建議對供應(yīng)室各個用水設(shè)備的供水情況進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備供水不足，縮短設(shè)備作業(yè)狀態(tài)調(diào)整時間，降低應(yīng)供水不足導(dǎo)致的設(shè)備損壞等問題發(fā)生頻率。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為醫(yī)院建筑給排水設(shè)計創(chuàng)造了有利條件，建議選取物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，作為監(jiān)控中心通信工具，在各個供水設(shè)備內(nèi)安裝水量監(jiān)測設(shè)備，根據(jù)采集數(shù)據(jù)，下達(dá)設(shè)備控制命令。

3.2 高溫廢水排水處理

對于高溫廢水排水處理，在供應(yīng)室排水區(qū)域修建了降溫池，根據(jù)排水需求計算容積大小，按照計算結(jié)果修建降溫池。滅菌器排出的高溫廢水，在降溫池內(nèi)經(jīng)過一番處理后冷卻，當(dāng)溫度達(dá)到降低到標(biāo)準(zhǔn)溫度以后，方可從降溫池排出。目前，僅是計算了降溫池的容積，大概掌握了該環(huán)境內(nèi)可以存儲高溫廢水的提及大小，但是高溫廢水排放是一個連續(xù)過程，不斷有高溫廢水流入降溫池中，所以當(dāng)溫度降低到25℃時才可以排放，上限值為40℃。當(dāng)池內(nèi)水溫達(dá)到了40℃，停止排放。該排水過程中，對溫度信息的采集和閥門控制時效性要求較高。建議采用智能自動化控制技術(shù)，利用溫度傳感器檢測池內(nèi)廢水溫度，如果達(dá)到25℃，則開啟排水閥門。需要注意的是，傳感器的安裝位置必須遠(yuǎn)離入水口，因為入水口為設(shè)備剛剛排出的高溫廢水，水溫較高，會影響傳感器對池內(nèi)當(dāng)前水溫的判斷。建議在出水口和遠(yuǎn)離入水口處的多個位置布點。按照池內(nèi)水溫變化特點，分別在距離水面不同高度位置布設(shè)溫度傳感器，從而避免超出溫度標(biāo)準(zhǔn)的廢水排出。如果池低溫度達(dá)到了40℃，那么出水口位置廢水溫度很有可能高于40℃，所以具體溫度限定值的設(shè)定，需要做實驗進一步探究。

4 結(jié)語

在醫(yī)院建筑中心消毒供應(yīng)室用水量和排水量較大的作業(yè)區(qū)，為了保證醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，該文通過查閱文獻(xiàn)資料，結(jié)合醫(yī)院建筑工程實際情況，按照用水區(qū)域不同，分別計算各個區(qū)域的用水量和排水量。通過計算分析，給出供應(yīng)室用水量和排水量設(shè)計數(shù)值，并提出了工程管道布設(shè)建議，討論了中心供應(yīng)室供水處理和排水處理方法。為了給醫(yī)療建筑給排水設(shè)計提供更多的參考，該文以某中心消毒供應(yīng)室為例，對建筑給水和建筑排水設(shè)計要點進行了探究，希望對醫(yī)療建筑給排水方案設(shè)計研究有所幫助。