对新冠方舱医院给排水设计的探讨

对新冠方舱医院给排水设计的探讨

韩雪亮 1 刘泽华 1 白洋 2 刘珏 1 王艳芳 3

1 中国建筑科学研究院有限公司西南分院 四川 成都 610000 2 中国建筑西南设计研究院有限公司 四川 成都 610000 3 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津 300161

摘要: 2020年春节前后，一场突如其来的新冠肺炎疫情在武汉暴发并迅速向全国蔓延。疫情造成巨大的经济损失，对我国公共卫生医疗体系提出了重大的挑战。快速建设方舱医院是应对突发新冠疫情收治隔离病人的有效手段。但目前方舱医院的建设没有统一的技术标准，现有规范对方舱医院没有明确的设计标准。文章探讨方舱医院快速建造的给排水管道设计方式及消防用水设置标准问题。

关键词：应急隔离；方舱医院；污水处理；消防标准；

本文以2022年初陕西汉中市略阳县建设的应急方舱医院为例，探讨方舱医院给排水及消防设计的一些要点。

1 例示项目基本情况

本项目为汉中市略阳县新建方舱医院，根据当地疫情需要，前期建设500床位，并规划设计后期扩展500床位场地，项目选址位于当地一座新建成物流园区内，园区内建成有DN100生活、消防合用管网，水压0.30MPa；无雨污水管网。隔离病房采用成品板房搭建，基本模数为3.0m*6.0m*3.4m，总建筑面积约2.2万平方，地上2层。方案总平布置图及总图管网布置示意见图1。

图1：方案总平布置图

2 生活给水

生活给水由园区原消防、生活合用管网引出，引至隔离卫生间用水，考虑工程应急属性，从设计阶段就应考虑施工便利性。具体从以下两方面着手：

一 所有管道除穿越通行道路外均沿地面或板房侧墙明装，减少施工难度。

二 所有主管道均采用DN100规格，立管均采用DN32规格，支管均采用DN25规格，减少采购难度及施工出错概率。生活给水设计见图示2，生活给水计算表见表1。

图2：生活给水设计图示

表1：生活给水计算表

2.1 管径复核

下面通过计算确定是否减少管道规格后管道水头损失依然符合规范要求，管道流速仍然在经济流速范围内。

计算原理参照《建筑给水排水设计标准GB50015-2019》，采用公共建筑采用当量法

基本计算公式 ：

生活给水管段计算结果见表2

表2：生活给水管段计算表

由上表可看出，管道总水头损失仅为6.14m，园区可供接管水压0.30MPa，最不利用水点水压可满足使用要求；依据《建筑给水排水设计标准》3.7.13条，DN25及DN32生活给水管道流速不宜大于1.2m/s，DN100生活给水管道流速不宜大于1.8m/s,完全可满足规范要求。

2 污水系统

工程定位为新冠病人隔离点，所产生的污水均带有高致病性，故需处理后才能排放，依据《传染病医院建筑设计规范》GB50849-2014第6.4.2条的规定，污水应先排入化粪池，灭活消毒后应与废水一同进入医院污水处理站，并应采用二级生化处理后再排入城市污水管道。但二级生物处理工艺需较长的生物调试周期，不符合本工程应急属性，且工程所在地周边无市政污水管网，如采用此工艺还需增加后续深度处理，达到排放自然水体标准后才能排放，这更加剧了二级生物处理工艺的实施难度，常规二级生物处理工艺流程见图示3。

图3：常规二级生物处理工艺流程图

应急医疗设施污水中含有病毒，因此污水处理要以杀灭病毒为第一目的，在此基础上在考虑其他要求。根据2003年北京小汤山医院的污水处理实践，SARS冠状病毒对消毒剂的抵抗力远低于我国常见的肝炎病毒等，采用消毒工艺处理传染污水其病毒灭火率在4logs以上。故本工程采用强化氯消毒工艺处理污水，消毒灭活后的污水由城市吸粪车运送至城市污水处理厂处理，消毒剂采用市面可采购的次氯酸钠，预消毒池采用化粪池代替，化粪池均采用成品玻璃钢化粪池，加强氯消毒工艺流程图见图示4。

图4：加强氯消毒处理工艺流程图

2.1构筑物容积计算：

生活污水按生活给水最高日用水量的90%计算，最高日污水量为237.60m3/d，最大小时污水量为18.56m3/h。

依据《室外排水设计标准》GB50014-2021第7.13.10条，采用氯消毒的接触时间不应小于30min，本工程预消毒池按接触时间1小时计算；二级化粪池兼具存储和接触消毒双重作用，按水力停留总时间不小于48h计算，各污水处理构筑物容积计算见表3。

表3：污水处理构筑物容积计算表

3 消防系统

应急方舱医院定位为临时性建筑，参照《施工现场临时建筑物技术规范 》JGJ/T188-2009第8.2.23条“临时建筑消防给水设置应根据各类用房的性质、面积、层数等因素，按照国家现行有关防火规范执行。”本工程应按照建筑体积大于5万立方的多层公共建筑设防，依据《建筑设计防火规范》8.2.1条第3款之规定，本工程应设置室内消火栓系统；依据《建筑设计防火规范》8.3.4条第4款之规定，本工程应设置自动喷水灭火系统。计算消防用水量见表4。

表4：消防水量计算表

园区内已有一路DN100消防、生活给水合用管网，如直接从现有环网接出至本建筑消防供水，则火灾发生时室内外消防、自动喷淋同时启动，消防用水量为40+15+30=85L/S,引入环网管道流速9.18m/s，无法满足《消水规》8.1.8条“消防给水管道的设计流速不宜大于2.5m/s，……，但任何消防管道的给水流速不应大于7m/s。”的规定，故此方案不可行。

按常规设计，市政给水不满足消防用水需求的情况下，应设置临时高压供水系统，即需设置一座有效容积504立方的消防水池，储存火灾延续时间内的全部室内外消防用水总量，一座消防泵房，包含室内消火栓泵、室外消火栓泵、自动喷淋泵各二（一用一备），一座18立方高位消防水箱设置于板房屋顶。此方案技术上满足，但根据工程实践，本工程为应急工程，时间即是生命，板房内安装室内消火栓、自动喷淋系统、消防报警联动系统，管线过于复杂，施工周期无法满足，亦不可取。

结合国内已有应急隔离医院案例，如雷神山、火神山等工程的消防设置，沿消防车道设置有室外消火栓，室内设置有自救消防软管卷盘，建筑灭火器，实际使用过程中辅以加强消防巡逻等措施，也可保证建筑物的消防安全。

综合以上分析，本工程设置消防措施如下：

一、在建筑方案设计阶段，取消传统传染病院“三区两通道”的污染通道为直通室外的室外台阶，通过外围的隔离区管控入院，使人员都可以最短距离疏散至室外，隔离病房平面布局见图示5。

二、隔离病房内分区域设置自救式消防软管卷盘及按严重危险级设置建筑灭火器，清洁区发生火灾事故仅需启动本区域内消防设施，减少对污染区和半污染区的影响；污染区及半污染区的灭火设施均设置在半污染区，发生火灾事故时医务人员从半污染区组织灭火施救，污染区病人在另一侧疏散，避免人员疏散交叉，进而减少交叉污染疫情扩散事故，自救式消防软管卷盘设置位置见图示5。

三、在隔离病房的主要出入口5~15米范围内设置室外消火栓，建筑为2层建筑，当火势蔓延较大时，可方便消防队员就近在室外消火栓取水，拉入室内灭火或打开搜救通道，进一步保障消防安全，室外消火栓设置位置见图示5。

图5：隔离病房平面布置图

4结束语：

经过以上分析及计算的结果，确定了采用标准规格的易于采购的管道、减少使用非标定制和调试周期长的产品或工艺可有效减少施工出错概率加快施工进度，在规划阶段合理设置消防疏散路径及救援灭火设施也可减少方舱医院的消防系统设计复杂度，保证建筑安全的情况下缩短建设周期。

参考文献：

[1]中华人民共和国公安部.消防给水及消火栓技术规范：GB50974-2014.北京.中国计划出版社.2014；

[2] 上海市住房和城乡建设管理委员会.室外排水设计标准：GB50014-2021. 上海. 中国计划出版社.2021；

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑给水排水设计标准：GB50019-2019.北京. 中国计划出版社.2019；

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.《施工现场临时建筑物技术规范》：JGJ/T188-2009.北京. 中国建筑工业出版社.2010；

第一作者简介：韩雪亮（1991年-），男，四川省成都市，大学本科，注册公用设备工程师，主要从事建筑给排水设计工作。