某人防中心醫院戰時給排水設計分析

彭 亞 （中建三局集團有限公司，湖北 武漢 430074）

0 引言

當前，世界上大多數國家和地區處于和平狀態，但是戰爭的威脅依然存在。在現代戰爭中，政治地位高、體量大、經濟發達的大型城市是重點打擊對象，在戰爭初期就有遭受核打擊和空襲的風險。這些大型城市一旦遭受核打擊和大規?？找u，必定會造成極大的經濟財產損失以及人員傷亡，醫療系統極有可能陷入癱瘓。人防醫療救護工程在設計時應考慮相當的防核防常規武器襲擊，具有一定防護能力，在平時醫療系統無法使用時能發揮救治傷員的重要作用。近兩年，為應對新冠肺炎疫情，彌補醫療短板，全國各地大量建設醫院，為人防醫療救護工程提供了建設條件[1]。人防醫療救護工程按其規模和任務劃分為三等：一等人防醫療工程（即本文涉及到的中心醫院）戰時主要功能是對傷員進行早期治療以及部分?？浦委?；二等人防醫療工程（即急救醫院）戰時主要功能是對傷員進行早期治療，設置的科室與一等人防醫療工程接近，但是少了血清檢驗室等房間；三等人防醫療工程（即救護站）戰時主要功能是對傷員進行緊急救治，設置的科室較簡單[2]。

1 工程概況

本人防中心醫院項目位于湖北省，為附建式甲類人防工程，地下室共兩層，人防區位于地下二層。地上為醫院建筑，地下室平時為醫院設備用房、汽車庫，戰時為二等人員掩蔽部、裝備隊裝備掩蔽部和人防中心醫院，總人防建筑面積為39990m2，其中中心醫院建筑面積為4357m2。中心醫院抗力級別為核5級常5 級，防化級別為乙級，配套一個固定電站。中心醫院戰時掩蔽人數為390人，其中傷員150人，工作人員240人。

2 戰時給水系統設計

2.1 生活給水水源

根據工程周邊環境及地質勘測報告綜合考慮，本工程戰時按無可靠內水源進行設計，采用市政給水管網以及戰時生活水箱聯合供水。人防區給水由室外市政管網引入一路DN150 給水管分支管接到各防護單元生活、飲用水箱，中心醫院給水管由與第九防護單元相鄰人防墻引入，接到戰時生活、飲用水箱。在戰時市政給水管網未遭受破壞及市政水源未遭受污染時，可利用市政管網直供，減少水箱貯水的消耗，延長戰時供水保障時間，其它情況下采用工程內水箱和水泵供水。

2.2 戰時用水量計算及水箱布置

2.2.1 戰時用水量計算

根據《人民防空醫療救護工程設計標準》（RFJ 005-2011）5.2.4 條和5.2.6條規定，中心醫院戰時用水量如表1 所示。

表1 中心醫院戰時生活用水量及戰時水箱貯水量

注：①表中所示水箱僅貯存中心醫院內掩蔽人員的生活、飲用水、口部及人員洗消用水，不含空調及其它設備用水量，配套電站冷卻水單獨貯存。開水供水量標準為1～2L/(人·d)，其水量已計入飲用水量中。生活水箱容積包含洗消用水。

2.2.2 戰時水箱設置

考慮到戰時飲用水貯水時間較長需要再次消毒，防止飲用水被污染以及避免被挪用，生活用水水箱和飲用水箱分開設置。人防中心醫院室內凈高要求比常規二等人掩項目高，本項目中心醫院層高4.2m，在滿足規范前提下水箱高度可以做到2.5m，保證有效容積滿足要求且盡量減少水箱占地面積。

2.3 戰時給水系統

中心醫院位于地下二層，建筑面相對標高為-10.00m，市政進水管在負二層建筑面處，壓力約為0.28MPa。經過計算比較得知，口部沖洗閥處為戰時給水最不利點，其供水壓力不宜小于0.2MPa，計算給水系統各項水頭損失，給水泵選型參數為Q=12m3/h，H=30m，N=2.2kW，一用一備，為防止水泵頻繁啟動，配套設置一臺隔膜式氣壓罐。戰時沖洗閥給水壓力要求與衛生間及各功能房間用水點壓力要求相差較大[3-4]，根據《建筑給水排水設計標準》（GB 50015-2019）3.4.4 條，生活給水用水點處供水壓力不宜大于0.2MPa，衛生器具用水工作壓力多為0.1MPa，在除了戰后對口部進行沖洗外的大多數時間內，中心醫院內部衛生器具供水壓力偏大，不利于節水節能，且影響戰時貯水的有效保障時間。因此設計過程中在計算選擇接至衛生間等供水房間給水管主干管管徑時，可適當減小管徑，增大管道阻力以平衡供水壓力，或在部分支管設置減壓閥進行減壓。

2.4 戰時洗消熱水系統

戰時人員洗消用水貯水量按需要洗消的人數及洗消用水量標準計算，而熱水供應量按衛生器具套數計算。當計算的人員洗消用水量大于熱水供應量時，熱水供應量按淋浴器熱水供應量計算，熱水供應不夠的部分只保證冷水供應。當計算的人員洗消用水量小于熱水供應量時，熱水供應量按人員洗消用水量計算。在設計時應區分洗消用水量和熱水供應量的不同，而熱水供應量影響水加熱設備的選型。本工程戰時主要出入口淋浴間設置2 套淋浴器。淋浴洗消人數按傷員和工作人員總數的8%計算，共32人。人員洗消用水量標準取40L/(人·次)計算，淋浴器和洗臉盆的熱水供應量取400L/套計算。人員洗消用水貯水量為1280L，其中熱水供應量為800L。加熱設備按能在3h 內將全部淋浴用水加熱至設計溫度進行計算選型。

2.5 其它注意事項

中心醫院內部建筑空間根據清潔程度，分為第一密閉區和第二密閉區，其中第二密閉區屬于清潔區，兩個區受污染程度不一致，因此其給水管道應自生活給水泵出水干管處分開獨立設置，一般做法為在水泵出水總管分兩根支管，支管上分別設閘閥和止回閥。

3 戰時排水系統設計

3.1 口部洗消排水

中心醫院部分房間或位置在戰時會遭受核生化污染，包括進風系統的進風豎井、擴散室、除塵室、濾毒室、密閉通道和排風系統的擴散室、第一第二防毒通道、脫衣間、淋浴間、穿衣檢查間以及防護密閉門外的通道等[5]。在這些房間或部位應設置收集、排除洗消廢水的防爆地漏、普通地漏或集水坑。地漏采用銅材質或不銹鋼材質，防爆地漏本身構造自帶存水彎，考慮到結構底板厚度及地漏、排水管道敷設要求，普通地漏宜選用自帶存水彎地漏，水封深度不小于50mm?？诓肯聪映叽缫藶?m×1m×1m。有設計提出口部集水坑有效容積不宜小于最大一臺污水泵5min 的出水量，且還需要按每小時水泵啟動次數不超過6 次進行復核。筆者認為，中心醫院口部洗消為空襲后進行，人員在現場進行操作，水泵在洗消過程中持續工作，口部沖洗為單次動作，可以不考慮排水泵頻繁啟動問題。

3.2 清潔區生活排水

中心醫院內部設有水沖廁所。不同于地上建筑公共衛生間，中心醫院內部衛生間的布置及給排水管道敷設更特殊。中心醫院建在地下室內，考慮到排水管道無法敷設在結構底板下，衛生間應進行結構降板處理。中心醫院衛生間內衛生器具較多，整體排水管道較長，在保證排水坡度的前提下計算相應需降板高度。在衛生間平面布置時，應綜合考慮，合理設置污泵間的位置，使得衛生器具排水管以盡量短的路由接到污水集水坑。常規做法是男女衛生間分別設置在兩邊，中間設污泵間和盥洗室，保證各排水點到集水坑距離接近，能減少結構降板高度。如圖1 所示，衛生間排水管最遠端到集水坑處管道總長10.45m。根據《建筑給水排水設計標準》（GB 50015-2019）4.5.6 條，排水橫支管的標準坡度為0.026，坡降H=iL=0.026×10.45=0.272m。管道起端底標高為建筑面下0.3m，管道末端底標高為建筑下0.572m，實際結構降板高度為0.6m。

圖1 中心醫院衛生間給排水管道平面布置圖

根據《人民防空地下室設計規范》（GB 50038-2005）6.3.5 條規定，生活污水集水池的有效容積由調節容積和貯備容積兩部分組成。其中調節容積按不小于最大一臺污水泵5min 的出水量，且污水泵每小時啟動次數不宜超過6 次進行計算。貯備容積要大于隔絕防護時間內產生的全部污水量（生活用水加飲用水）的1.25 倍。中心醫院用水點比較分散，依據戰時功能分區，共設有5 個衛生間，每個衛生間均配有污泵間及集水坑。戰時人員根據所處分區位置按需使用附近衛生間，隔絕防護時間內全部污水量分散貯存在5 個集水坑內，集水坑總的有效容積滿足規范規定的最小容積即可，本設計污水集水坑尺寸均為L×B×H=1.5m×1.5m×1.5m，單個集水坑有效容積2.25m3，集水坑內設兩臺潛污泵，一用一備，潛污泵參數為Q=15m3/h，H=18m，N=1.5kW。污水集水坑有效容積為：

式中，Vr-調節容積，m3，當采用自動控制潛污泵時，不小于最大一臺污水泵5min 的出水量，且污水泵每小時啟動次數不宜超過6 次。Vq-貯備容積，m3。K-安全系數，取1.25。Q1-掩蔽人員生活飲用水量標準[L/（d·天）]，如表1 所示。m-防護單元內掩蔽人員數量（人），如表1 所示。t-中心醫院隔絕防護時間（h），取6h。

計算得V=1.25×（150×64+240×33）×6/（24×1000）+15×5/60=6.73m3，設計污水集水坑總的有效容積V1=5×2.25=11.25m3，實際布置的集水坑總的有效容積大于計算值，滿足規范要求。

污水集水坑設置DN100 通氣管，接至污泵間排風口，戰時污泵間及衛生間等房間設有排風系統。

3.3 其他注意事項

根據《人民防空醫療救護工程設計標準》（RFJ 005-2011）3.4.6 條和3.4.7條規定，戰時制劑室應設洗滌池、地漏，接收室和洗滌室應設一般洗滌池和專用洗滌池，并裝置各種專用沖洗水龍頭，在設計圖紙中應有表示及文字說明。中心醫院內部的功能房間較多，排水點較多，方案階段應配合建筑專業合理布置房間及集水坑。在個別排水點距離集水坑過遠時，可通過增大排水管管徑，減小排水坡度的方式進行處理。

4 戰時管線穿人防墻防護密閉處理設計

本工程負一層是非人防區，為減少集水坑、潛污泵的設置數量、降低造價，人防區上層的地面沖洗廢水及消防廢水通過防爆地漏排入下層人防區的方式進行排放。接防爆地漏的排水管上可以不設置防護閥門。

給排水管道穿人防墻體和頂板處都應在土建施工時預埋帶止水環的剛性防水套管，在管道上人防內側或兩側人防處安裝銅芯閘閥，閥門在保證方便安裝及開啟使用的條件下，盡量靠近墻面，閥門近端面距墻面不大于200mm，如圖2所示。

圖2 戰時管線穿人防墻防護密閉處理

5 結語

設計方案階段提前介入，與建筑專業緊密配合很重要。人防中心醫院功能房間多，用水點分散，與建筑專業協商用水房間布局，有利于減少集水坑設置數量，節省造價。

口部沖洗閥工作壓力與清潔區衛生間等用水房間衛生器具工作壓力有較大差別，通過局部給水支管減小管徑、增大阻力的方式達到減壓效果，既能減少造價，又能保證用水點水壓不至于過大而造成水資源浪費。

衛生間選擇降板處理，便于排水管道敷設及衛生器具安裝。人防底板為鋼筋混凝土結構，一旦施工后期無法更改，安裝在結構板內的管道管材要求采用機制排水鑄鐵管或熱鍍鋅鋼管。衛生間區域選擇降板處理，排水管和衛生器具安裝可在結構主體完工后進行，便于后期調整。安裝在建筑回填層內的排水管可采用PVC塑料管，水力條件更優。