1 工程概况

　　武汉火神山医院为全国首次采用独立通风系统集装箱负压病房的应急工程，通过通风换气及合理的气流组织，使病房污染区空气静压低于周边相邻相通区域空气静压，形成5～10Pa压力梯度，防止新型冠状病毒肺炎病原微生物扩散，保护医护人员工作安全。同时经特殊处理后排放病房内被患者污染的空气，不污染环境。

　　火神山医院负压病房采用装配式建筑技术，最大限度实现模块化，运用集装箱式箱体活动板房和模块化拼接的方式进行组装。每个集装箱模块高度集成化，采用3m×6m集装箱标准模块化设计，3个集装箱板拼成2个病房单元(见图1)，走廊采用与病房垂直的集装箱板房。多病房组合单元如图2所示。

　　图1 2个病房组合单元  

　　火神山医院医疗设施按传染病医疗流程进行布局，根据新型冠状肺炎传染病治疗流程进一步细化功能分区。基本要求是三区两通道，即洁净区、半污染区和污染区，相邻区域间设置相应缓冲间(见图3)。

　　火神山医院空调通风系统设计按洁净区、半污染区和污染区设置独立空气环境的机械通风系统，实现各区域不同的空气压力梯度，污染区(病房及病员通道)为负压区，半污染区(护士站、处置治疗室)为微负压区，洁净区(办公室、值班室)为正压区。保证气流沿洁净区→半污染区→缓冲区→污染区→室外顺向流动，杜绝逆向流动或乱流。保证负压隔离病房与相邻缓冲间、走廊保持≥5Pa压差。病房、缓冲间、医护走廊、办公区压力值差分别为-15,0,5,10Pa。

　　图2 多病房组合单元  

　　图3 洁净区、半污染区与污染区划分  

　　压力梯度调节是保证洁净区压力高于半污染区，半污染区压力高于污染区，有效控制气流流向，提供合理气流组织的方法。

　　2 集装箱负压病房施工重难点

　　火神山医院为收治新型冠状病毒肺炎患者的应急工程，工期紧，保证质量、按时交付使用是难点。

　　集装箱负压病房功能分区多，非标准区域内墙隔板多为后拼装，且安装管线穿墙较多影响密封性，保证集装箱病房的密封性是重点。所有洞口、门窗采取密封措施确保集装箱负压病房的密闭性，是调试形成负压的重要条件。

　　集装箱负压病房机电安装系统众多，管线安装量大，管线合理排布及快速完成安装调试是重难点。本项目基于集装箱进行机电管线安装，需结合集装箱整体构造考虑管线排布，优化机电管线支架设计，在医护走廊、医生走廊、建筑周边等机电密集区域采用联合支架，联合支架采用工厂加工预制，现场拼装，提高施工工效。

　　火神山医院负压隔离病房通过调试通风系统实现负压隔离病房压力梯度，规划现有机电系统，合理调节实现负压病房、清洁走廊及办公室、更衣室的压力值，建立空气梯度是本工程重点，保证从病房卫生间、病房房间、缓冲间到医护走廊压力依次递增，使病房区域空气由洁净区向污染区定向流动，病房空气静压低于周边相邻区域空气静压，防止病毒向外扩散。

　　3 集装箱负压病房施工要点

　　3.1 集装箱拼装过程控制

　　应统一集装箱的规格尺寸，集装箱组装过程中加强定位控制复核，严格控制相邻集装箱间隙。集装箱应从医护区向隔离病房方向拼装，拼装后及时进行机电穿插施工。集装箱负压病房拼装流程如下:测量定位→施工方钢管支座→安装预制底板→安装L形钢柱→安装预制顶棚楼板→安装外墙板→施工室内机电→安装内墙板→安装机电末端→密封洞口及拼缝→安装盖板包边包柱→施工密封胶→贴锡箔纸密封→调试负压。

　　拼装过程中注意集装箱间单墙板和双墙板的拼缝处理，单墙板较大缝隙采用打胶+盖板包封措施进行密封;2层集装箱拼装结构应提前联系集装箱厂家调整高度，避免2层卫生间排水管与1层吊顶空间发生冲突。集装箱拼装过程中，涉及梯道、连廊等钢结构对接，室内梯道采用定制楼梯集装箱模块，施工时注意吊装方向。

　　火神山医院分区和隔墙多样，集装箱施工过程中应不断核对图纸，对应图纸在预施工部位标注施工内容、具体尺寸、门窗开口方向等。注重技术复核，减少返工整改，提高拼装效率。

　　3.2 集装箱密封施工要点

　　传染病医院负压病房密封性要求高，为确保箱式房密封性，应采取打泡沫胶密封+盖板/包封边条+打硅酮胶+贴锡箔纸封闭的方式加强控制。

　　箱式房骨架间隙为5～10cm，首先采用发泡剂填满缝隙，随后铺设专用铁皮盖板(可采用变形缝盖板)，射钉固牢后在周圈加打防霉密封胶，最后将病房内所有拼缝位置粘贴锡箔纸进行密封。

　　墙板与箱式房结构骨架间隙约1cm，采用自粘锡箔纸粘贴在顶板与侧墙交界处，每边搭接10cm，门窗框与箱式房墙板间隙采用防霉密封胶封闭。

　　机电管线穿墙部位首先采用发泡剂填满缝隙，随后粘贴自粘锡箔纸，每边各搭接10cm。

　　3.3 集装箱机电管线安装施工技术

　　集装箱内机电安装系统包含给排水系统、电气系统、智能化系统、通风空调系统、医用气体系统等。机电管线基于集装箱的构造进行施工安装。

　　优化集装箱负压病房联合支架，结合机电管线安装间距规范要求，合理布置综合支吊架点位。联合支架横担采用41mm×41mm×2.5mm的镀锌C型钢，吊杆采用12号圆钢，固定于集装箱顶面檩条上，集装箱四周框架间隔6m设置C型钢固定支架，主要承受桥架、风管、排气管、冷凝水管及氧气管道荷载。单专业管道水平安装时，单独吊装的大风管、排水管、桥架及医用管道支吊架均需在集装箱吊顶安装单独制作的吊杆，连接镀锌檩条或外梁。小支管如风管支管，将160mm×120mm镀锌钢板优化为200 UPVC圆形管道，采用30mm宽镀锌钢板安装抱箍，燕尾钉固定在集装箱彩钢基板上，施工工艺简单、高效。

　　结合集装箱外框架钢梁样式，室外管线安装主要采用□80×80×4做支撑，制作联合支吊架，一端利用集装箱四周框架焊接受力，施工工艺简单，质量可控。

　　3.4 压力梯度控制

　　单独的隔离病房单元空间为44.4m³，按设计风量病房内排风量为680m³/h，单独的排风换气为15.3次;新风量为500m³/h，新风换气次数为11.3次。病房单元内固定排风量为180m³/h，固定排风换气4次，根据理想气体方程:

　　式中:P为气体压强(Pa);V为房间容积(m³);n为气体物质的量(mol);R为气体常数，287～462J/(mol·K);T为气体温度(K)。

　　房间固定排风换气4次，负压为4.3Pa，考虑实际空间体积会被病床等设施占用，病房负压理论值约为5Pa，由此新风与排风换气次数差应考虑>4次，实际调试中才能形成负压值。

　　为实现室内压力梯度，现场风压调节流程如下:负压病房→病房缓冲间→医护走廊→医护办公区。

　　负压病房缓冲间上方设送风，病房内排风箱设排风，当缓冲间和病房所有门窗都关闭严密时，不断积累缓冲间的送风，也逐步抽离病房内的排风，缓冲间内压差表显示缓冲间气压值减去病房内气压值。通过负压病房及缓冲间的机械压差表，优先将污染区气流调节到位，实现半污染区压力高于污染区;其次通过二次更衣室周边的机械压差表将医护走廊和医生通道内的压力与气流调节到位，保证洁净区压力高于半污染区，综上形成合理的压力梯度。病人走廊对病房为6Pa(>5Pa)，医护走廊对病房为15Pa(>10Pa)。

　　负压隔离病房区域内压力梯度调节如下。

　　1)负压病房风量调节可实现半污染区压力高于污染区，负压病房小于缓冲间压力，负压≥5Pa，缓冲间安装微压计，用于监测病房负压。多次调节风阀，结合现场实际经验，用调节阀全开排风，室内送风调节阀开度为30%，最终保证缓冲间内的机械式压力表数值。

　　2)更衣室内调节压力风量时，洁净区压力高于半污染区洁净医护走廊，1更衣室内设有单独的送风风机，更衣室、淋浴室通过300短管引流，调节风阀开度，不仅保证送风量大于淋浴间的排风量，实现2更衣室内的正压，也保证2更衣室气压值大于医护走廊压力，气压差值>5Pa。2更衣室(穿工作服)墙面机械式压差表显示是2更衣室气压值减去医护走廊气压值，调节风阀实现洁净区压力高于半污染区医护走廊。

　　4 结语

　　集装箱负压病房模块化、单元化设计中，设计与施工高度融合，采用装配式施工提高建造效率。

　　火神山集装箱负压病房高度集成化、装配化，根据集装箱种类确定拼装方式，标准单元集装箱病房采用场外拼装、现场整体吊装的形式;非标准房间构件采用现场拼装形式。所有单元配件均由工厂加工，现场拼装，提高建造效率。

　　采取密封措施确保集装箱密闭性，形成负压梯度，保障负压病房的使用功能。作为传染病医院，病房密封性是保证病房形成负压、控制气流流向的重要条件。封闭处理所有拼缝、洞口，采用发泡剂+密封板+密封胶+锡箔纸密封胶4道密封措施，保证房间气密性的泄漏量<5%。

　　通过逐级调试功能分区，形成合理梯度。调节时应以排风调节为主，保证负压≥5Pa的同时，保证换气次数，提高医疗环境的舒适性，合理引导气流走向，降低医务人员感染概率。