祁 漢 逸

(上海建筑設(shè)計研究院有限公司, 上海 200000)

0 引 言

2022年3月,新冠病毒疫情在上海再次大規(guī)模襲來,造成大量的社會人員感染。為盡快阻隔疫情蔓延,上海市開展大量臨時方艙醫(yī)院改造工作,用于收治輕癥和無癥狀感染者。本文結(jié)合多個建筑實例加以總結(jié)歸納,分析不同類型建筑改造成方艙醫(yī)院的電氣系統(tǒng)設(shè)計的異同。

1 方艙醫(yī)院建設(shè)特點

方艙醫(yī)院建設(shè)的特點是建設(shè)周期短,一般要求24 h內(nèi)完成設(shè)計,3～6 d完成建設(shè),而此時全市處于封控狀態(tài),需充分考慮利用既有建筑設(shè)施情況和現(xiàn)有市場可調(diào)度資源進行設(shè)計及建設(shè)。方艙醫(yī)院一般劃分為三區(qū)兩通道。三區(qū)是指污染區(qū)、限制區(qū)、安全區(qū),兩通道是指醫(yī)務(wù)人員通道、患者通道。方艙醫(yī)院改造主要依據(jù)國家現(xiàn)行傳染病醫(yī)院有關(guān)標準、規(guī)范和國衛(wèi)辦規(guī)劃函〔2021〕261號——醫(yī)學隔離觀察臨時設(shè)施設(shè)計導則(試行)、國衛(wèi)明電〔2021〕686號——大型隔離場所建設(shè)管理衛(wèi)生防疫指南(試行)、《關(guān)于印發(fā)大型隔離場所建設(shè)管理衛(wèi)生防疫指南(試行)的通知》(聯(lián)防聯(lián)控機制綜發(fā)(2021)132號)、《上海市臨時集中隔離收治點設(shè)施設(shè)計技術(shù)標準(試行版)》等相關(guān)文件。

2 多類型建筑改造實例

方艙醫(yī)院是臨時性隔離病房,日后需拆除且恢復原有建筑功能,需最大化利用原有條件,減少對于原有設(shè)施的破壞,同時便于日后拆除及修復,病床隔離區(qū)和其他功能區(qū)多采用臨時隔板搭建。醫(yī)護人員通過區(qū)采用室外集裝箱現(xiàn)場改造而成。常采用會展、工業(yè)園區(qū)、體育場館、辦公樓等建筑類型進行改造或新建室外集裝箱型方艙。

會展類建筑實例:浦東某一超大型會展中心。該會展中心共有17個展廳,展廳面積總計約為20萬m2。其中單個展廳長約185 m,寬約70 m,面積約1.2萬m2。標準展廳為一層式建筑,每個展廳均為無柱式結(jié)構(gòu)。本次改造建筑方案如下:N1～N5,W1～W5館為病床區(qū)(污染區(qū)),室外帳篷展館為醫(yī)護休息及洗浴區(qū)(限制區(qū)),E2、E3、E6、E7館為醫(yī)護住宿區(qū)(限制區(qū)),E4、E5館為潔庫。改造方艙醫(yī)院后病床數(shù)約15 000個。

工業(yè)園區(qū)類建筑實例:崇明某一工業(yè)園。該園區(qū)有8棟樓,建設(shè)用地總面積33 349.9 m2。本次改造建筑方案如下:1#樓1F醫(yī)護休息,2～3F工勤宿舍;3#樓1F警務(wù)休息,2～3F工勤宿舍;5#樓1F醫(yī)護衛(wèi)生通過,2～4F收治病床;6#樓1F特殊病床,2～4F收治病床;7#8#樓1～3F收治病床;指揮中心、警務(wù)宿舍、污物暫存、醫(yī)廢回收、大巴司機休息室、倉庫、危險品庫、氧氣瓶間設(shè)置于室外集裝箱。改造方艙醫(yī)院后病床數(shù)約3 000個(其中特殊病床200個)。

體育館類建筑實例:浦西某區(qū)級體育場館。該場館具有體育館和訓練館各一座,面積分別為6 755 m2和3 106 m2。本次改造建筑方案如下:體育館和訓練館一層設(shè)置收治病床,指揮中心、醫(yī)護休息室、氧氣瓶間設(shè)置于室外集裝箱,淋浴房、衛(wèi)生間采用室外一體化設(shè)備。改造方艙醫(yī)院后病床數(shù)約800個。

辦公類建筑實例:浦東某一辦公樓。該辦公樓位于辦公園區(qū),地上建筑面積14 929.1 m2,高40 m。本次改造建筑方案如下:2層～9層設(shè)置收治病床,指揮中心設(shè)置在其他建筑單體,醫(yī)護通過區(qū)域、車輛消殺、廢物暫存設(shè)置于室外集裝箱。改造方艙醫(yī)院后病床數(shù)約1 400個。

室外集裝箱實例:浦西某一平整地塊。本項目采用室外集裝箱形式,原地塊無建筑物,僅作水泥平整。一個集裝箱內(nèi)設(shè)置2個收治病床,醫(yī)護休息室、指揮中心、污物暫存、醫(yī)廢回收、倉庫等均設(shè)置于室外集裝箱。建成方艙醫(yī)院后總病床數(shù)約2 400個。

3 改造電氣設(shè)計

3.1 整體供電設(shè)計

一般來講,方艙醫(yī)院供電負荷要求如下:搶救室用電、安全防范系統(tǒng)用電、指揮中心用電、污染區(qū)風機用電等按一級負荷供電,消防設(shè)施用電沿用原有負荷等級,其他負荷按三級負荷供電。改造后的供配電系統(tǒng)需要滿足高峰時期的病床用電和設(shè)備用電。對于搶救室、特殊監(jiān)控病床等重要特殊用電需求場所,增設(shè)不間斷備用電源,供電時間不小于30 min,建議采用IT系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場實際經(jīng)驗,方艙醫(yī)院一般要求100 W·m-2,雙重電源。

會展類建筑實例中標準展廳為單層展廳,在展廳四處分別設(shè)置變壓器,共4臺1 250 kVA變壓器,總變壓器容量為5 000 kVA;單位容量約400 W·m-2。每個標準館兩路獨立10 kV進線,分列運行,形成雙重電源。電源屬性符合一級負荷要求,滿足方艙醫(yī)院用電需求。

工業(yè)園區(qū)類建筑實例中,工業(yè)園區(qū)內(nèi)原有一臺800 kVA變壓器及一臺備用800 kVA變壓器,總變壓器容量為1 600 kVA;單位容量約50 W·m-2。原建筑采用10 kV單回路供電,不滿足一級負荷要求。本項目經(jīng)和供電局溝通,新增一路10 kV臨時供電,采用室外箱式800 kVA變壓器作為供電系統(tǒng),并利用周邊供電500 kVA臨時用電作為補充電源。

體育館類建筑實例和辦公類建筑實例中,單位容量均約100 W·m-2,原有供電系統(tǒng)均滿足一級負荷要求,故原有供電系統(tǒng)不作改變。

室外集裝箱實例屬于在原有空地上建設(shè),無任何電力供應。經(jīng)和當?shù)毓╇娋譁贤?采用2路10 kV同時供電,4臺800 kVA變壓器,總變壓器容量為3 200 kVA;單位容量約120 W·m-2,同時能夠滿足一級負荷要求。供電設(shè)計對比表如表1所示。

表1 供電設(shè)計對比表

3.2 配電設(shè)計

方艙醫(yī)院的配電系統(tǒng)一般按污染區(qū)、限制區(qū)和安全區(qū)獨立設(shè)置,配電柜、配電箱設(shè)置在專用配電間或管理用房內(nèi)。部分病床配電箱設(shè)置在臨時隔板上。電氣新增用電負荷主要包括局部照明用電、病床插座用電等照明用電,污染區(qū)風機、小廚寶、潛污泵、一體化淋浴房用電、電開水爐等設(shè)備用電以及醫(yī)療專用負荷等。污染區(qū)和限制區(qū)的主要送、排風機建議設(shè)置運行狀態(tài)監(jiān)測及聲光報警裝置。有條件時,預留室外X光機、PCR等(集裝箱型或車載型)設(shè)備電源箱。電纜采用無鹵低煙電纜,規(guī)格盡量統(tǒng)一,減少多樣化。

會展類建筑實例中,一般在管溝內(nèi)和展館四周設(shè)有展位箱。建議使用展館四周臨時展位箱,不建議使用管溝內(nèi)展位箱,主要原因病床區(qū)一般鋪設(shè)PVC地板,管溝內(nèi)展位箱在方艙醫(yī)院運行期間不便于維修。實例中,四周設(shè)有32處63 A的臨時展位箱,病床區(qū)配電多引自于此類配電箱。電纜敷設(shè)通過管溝內(nèi)敷設(shè)。

工業(yè)園區(qū)類建筑、體育館類建筑實例和辦公類建筑實例中,多利用原有樓層配電箱,主要電纜敷設(shè)方式為線槽內(nèi)敷設(shè),線槽一般設(shè)置在現(xiàn)場架設(shè)的龍門架上,至床位插座采用小線槽敷設(shè)方式。

室外集裝箱實例中,多采用箱式變壓器。配電箱一般設(shè)置于室外,電纜采用鎧裝電纜,穿管敷設(shè),過車道時架設(shè)龍門架?？傁渲粮骷b箱分箱通過背走道進入。集裝箱內(nèi)部配電箱可設(shè)置2個插座回路,1個照明回路,1個熱水器回路,1個空調(diào)回路,回路均設(shè)置剩余電流保護器。配電設(shè)計對比表如表2所示。

表2 配電設(shè)計對比表

3.3 照明設(shè)計

方艙醫(yī)院內(nèi)公共活動區(qū)的照度不宜低于100 lx,其他區(qū)域的照度參照GB 50034—2013《建筑照明設(shè)計標準》的規(guī)定[1]。新增設(shè)的區(qū)域需增加局部照明,有條件的情況下每個病床可設(shè)置臺燈。增設(shè)的照明回路均接入動作電流不超過30 mA的剩余電流保護器[2]。在通過區(qū)及其污染物存放區(qū)等需要滅菌消毒的部位設(shè)置紫外線殺菌燈,通過區(qū)紫外線燈在通過區(qū)兩側(cè)外設(shè)置開關(guān)。一體化淋浴間、盥洗室的燈具采用防塵防水型。現(xiàn)場往往采用了大量的臨時帳篷,帳篷下照度較低,同時為避免大風天氣下破損造成觸電事故,臨時帳篷下敷設(shè)24 V LED燈帶。電源接至帶漏電回路。有條件的項目在公共走道設(shè)置自帶電池移動感應式夜燈,結(jié)合走道路徑,設(shè)置在公共走道的隔板上。

方艙醫(yī)院各區(qū)域內(nèi)的插座均采用安全型。每個床位一般設(shè)置1個帶USB充電口的單相插座和2個普通單相插座,公共區(qū)域設(shè)置部分備用插座。有條件的收治點設(shè)置自主移動式消毒機器人、送餐機器人等專用充電插座,并設(shè)置剩余電流保護器。采用電熱水器的淋浴間、盥洗室等區(qū)域用電設(shè)置30 mA剩余電流動作保護器,電熱水器、換氣扇、燈具等的電源插座設(shè)置在2區(qū)以外。

會展類建筑和體育館類建筑原有燈具通常采用金鹵燈或LED燈,會產(chǎn)生較大眩光,同時照度較高。夜間需設(shè)置局部照明。工業(yè)園區(qū)類建筑和辦公類建筑一般能夠滿足方艙醫(yī)院的要求。集裝箱類照明需重新布置,一般采用T5或LED燈管,但往往缺少室外照明,需結(jié)合集裝箱走道位置設(shè)置LED燈帶,作為走道照明。照明設(shè)計對比表如表3所示。

表3 照明設(shè)計對比表

3.4 防雷接地設(shè)計

方艙醫(yī)院防雷接地系統(tǒng)一般沿用原有防雷接地措施,不做改造。所有室內(nèi)用電設(shè)備連接至原有建筑的等電位接地體。新增設(shè)的有金屬外殼的室外用電設(shè)備需做好接地措施。新設(shè)的一體化淋浴房、盥洗區(qū)設(shè)置輔助等電位聯(lián)結(jié),接地電阻不大于1 Ω。

電子信息系統(tǒng)雷電防護等級常規(guī)設(shè)置為B級,浪涌防護等級常規(guī)設(shè)置為C級。各級配電箱設(shè)置浪涌保護裝置,室外配電箱需設(shè)置一級浪涌。弱電系統(tǒng)設(shè)備進線端由弱電施工方設(shè)置信號浪涌保護裝置。

會展類建筑、體育館類建筑、工業(yè)園區(qū)類建筑、辦公類建筑一般基礎(chǔ)條件較好,能夠滿足相應的防雷接地措施。室外集裝箱型方艙需重新設(shè)置防雷接地措施,一般按三類防雷設(shè)防,就地設(shè)置接地極。

3.5 電氣消防設(shè)計

會展類建筑、體育館類建筑、工業(yè)園區(qū)類建筑、辦公類建筑消防系統(tǒng)較為完善,在改造過程中一般利用原有建筑的電氣消防系統(tǒng),不做改造。由于現(xiàn)場不具備調(diào)試系統(tǒng)的條件,所有室外集裝箱式及其他新增封閉空間,每個房間內(nèi)吸頂安裝一個獨立式光電感煙探測器,作為緊急改造消防加強措施。

病床區(qū)及治療區(qū)等改造區(qū)域新增加應急照明及疏散指示燈,結(jié)合床位布置和隔板位置設(shè)置,走道應急照明照度不低于10 lx,其水平間距不大于10 m。應急照明及疏散指示采用集中控制型疏散誘導照明系統(tǒng),采取EPS作為備用電源,供電時長不小于60 min。

3.6 智能化設(shè)計

方艙醫(yī)院的智能化系統(tǒng)一般均需重新設(shè)置,主要包括計算機網(wǎng)絡(luò)及綜合布線系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、醫(yī)療呼叫系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括設(shè)備網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng),部分特殊用途的方艙醫(yī)院設(shè)置警務(wù)設(shè)備專網(wǎng);功能上相互獨立,物理上隔離。業(yè)務(wù)網(wǎng)主要滿足各類人員日常網(wǎng)絡(luò)及工作網(wǎng)絡(luò)需求,公共區(qū)域?qū)崿F(xiàn)WiFi全覆蓋。

安全防范系統(tǒng)主要包括視頻監(jiān)控、門禁管理和周界報警系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為特殊人員隔離區(qū)系統(tǒng)和常規(guī)隔離區(qū)系統(tǒng),監(jiān)控室分別單獨設(shè)置。門禁管理系統(tǒng)采用聯(lián)網(wǎng)型門禁系統(tǒng),同時預留消防聯(lián)動的硬件接口。周界圍墻封閉屏障處增設(shè)視頻監(jiān)控裝置。視頻監(jiān)視圖像需清晰顯示穿越人員的體貌特征、行為特征及活動情況。根據(jù)醫(yī)院方要求設(shè)置無線對講系統(tǒng),以供運行管理方作為內(nèi)部輔助通信設(shè)施。

在隔離區(qū)域設(shè)置醫(yī)療呼叫系統(tǒng),每個病床設(shè)置無線報警按鈕,護士臺設(shè)置呼叫分機及無線報警按鈕,分機可顯示本護士臺負責區(qū)域報警信息。指揮中心設(shè)置呼叫總機,可以顯示所有報警信息。

4 結(jié) 語

方艙醫(yī)院是臨時性建筑措施,其電氣設(shè)計需要結(jié)合原有建筑設(shè)備條件,并充分考慮日后拆除的實施性。不同的建筑類型,原有基礎(chǔ)條件各異,部分不滿足方艙醫(yī)院要求的,需要設(shè)置補充措施。具體措施有增加臨時箱變、補充照明、增設(shè)接地等。本文通過對比,詳列了各電氣系統(tǒng)設(shè)計的差異,提出了具體設(shè)計方案。