河北北方学院附属医院医用气体系统设计(作者:魏艳文)
 
添加日期:2007-5-24 16:22:29
 
河北北方学院附属医院医用气体系统设计
 
中国中元国际工程公司 魏燕文
 
摘  要：本工程为河北北方学院附属医院新建病房楼医用气体工程。本文对其医用气体系统设计做全面介绍。
关键词：医用气体 系统设计
 
一、  工程概况：
本工程为河北北方学院附属医院新建病房楼医用气体工程。该病房楼建筑面积40000平米，主楼地上十七层。其中二~十五层为病房，开放床位874张；十六层为手术准备层并设15张ICU病床和四间VIP病房；十七层为手术部，设洁净手术室共15间。
二至十五层病房及十六层ICU和VIP病房设置氧气、真空吸引和压缩空气三种医用气体；十七层洁净手术部设七个医疗气体系统：氧气、真空吸引、压缩空气、笑气、二氧化碳、氮气和麻醉废气排放。
工程范围包括：所有医用气体的站房设计、大楼内的所有医用气体管道、病房床头终端设备以及ICU和手术室内终端设备。
 
二、  氧气系统设计：
1、  氧气用量负荷
统计大楼所有用气点，共有普通病床815张；抢救病床20张；监护及ICU病床23张；手术室15间；麻醉恢复病床4张；产房4间；待产病床4张；血液透吸病床20张。
考虑用气点的使用性质不同，将十六层15张ICU病床、四间VIP病房和十七层的15间手术室、4张麻醉恢复病床定为特需用气；其余用气点为一般用气。特需用气由氧气站单独敷设一根管道送往十六、十七层，不与大楼其他用气点公用干管，以免收其他用气点干扰。用气量计算如下：
表1：氧气用量统计计算
用气项目 终端数 氧气单位用量 M3/h 同时使用率% 总用气量  M3/h
一、一般用气 　 　 　 　
1 普通终端数  815 0.24 30 58.68
2 抢救终端 40 0.6 100 24.00
3 监护终端 16 0.6 100 9.60
4 产房终端 4 0.36 50 0.72
5 待产终端 4 0.36 50 0.72
6 血透终端 20 0.24 50 2.40
小计 899 　 　 96.12
二、特需用气 　 　 　 　
1 ICU终端 30 0.6 100 18.00
2 手术终端 30 2.7 100 81.00
3 麻恢终端 8 0.6 50 2.40
小计 68 　 　 101.40
一+二 合计 967 　 　 197.52
注：抢救、监护、ICU、手术室和麻醉恢复均按每床2个终端计算
2、  氧气站设计：
2.1氧气站位置选择在大楼的东南角。供氧方式为液氧贮槽和汇流排。液氧为主，汇流排备用。
2.2 系统组成见图：由2只液氧贮槽、1台汽化器、1套减压稳压装置；1组备用汇流排和气体压力报警器组成。
2.3由于大楼设有高压氧舱，故选用1.6MPa的液氧贮槽，单只容量为5.0立方米；汽化器换热量为200M3/h。备用汇流排选用5×2瓶组，与液氧系统可以手动切换。
3、系统压力与管路设计：
3.1 机房输出压力为0.6MPa，气体经三根主管送入大楼，一根送往地下一层的高压氧舱；一根送往一至十五层病房；一根送往十六十七层。
3.2 系统在每层设二级减压箱将气体压力调整到各科的使用压力后送至用气点。
3.3 管材选择与管径如下：
         表2：氧气系统管材与管径选择
病房干管管径 φ40×3 紫铜管
各层水平管管径 φ20×2 紫铜管
ICU、手术室干管管径 φ32×2 紫铜管
ICU水平管管径 φ16×1 紫铜管
手术层水平管管径 φ25×2 紫铜管
高压氧舱管径 φ20×2 紫铜管
 
三、  真空吸引系统设计：
1、  真空吸引用量负荷：
仍然将十六层15张ICU病床、四间VIP病房和十七层的15间手术室、4张麻醉恢复病床定为特需用气；其余用气点为一般用气。特需用气由真空吸引站单独敷设一根管道送往十六、十七层，不与大楼其他用气点公用干管，以免收其他用气点干扰。用气量计算如下：
表3：吸引用量统计计算
用气项目 终端数 吸引单位用量 M3/h 同时使用率% 总用气量  M3/h
一、普通病房用气 　 　 　 　
1 普通终端数 815 0.6 25 122.25
2 抢救终端 40 1.8 100 72.00
3 监护终端 16 1.8 100 28.80
4 产房终端 4 2.7 100 10.80
5 待产终端 4 1.8 100 7.20
6 血透终端 20 0.6 50 6.00
小计 899 　 　 247.05
二、特需用气 　 　 　 　
1  ICU终端 30 1.8 100 54.00
2 手术终端 30 1.8 100 54.00
3 麻恢终端 8 1.8 50 7.20
小计 68 　 　 115.20
一+二 合计 967 　 　 362.25
注：抢救、监护、ICU、手术室和麻醉恢复均按每床2个终端计算
2、  真空吸引机房设计：
2.1 真空吸引机房位置在地下一层。
2.2真空吸引站见图：系统由两台真空泵、两只真空罐、一台气水分离器及一套自动控制柜组成。
两台真空泵的型号为2BV5 131，最大抽气量=6.0 M3/min，极限真空度=-0.093MPa，电机功率=11KW，使用时一台使用一台备用，自控柜可实现轮换启停。
2.3   真空罐容积=1.6 M3，汽水分离器与真空泵配套。
3、系统压力与管路设计：
3.1 负压系统工作压力为-0.02~-0.07 MPa，并能在该范围内任意调节。
3.2 管材选择及管径如下：
 表4：真空吸引系统管材与管径选择
病房干管管径 DN70 镀锌钢管
各层水平管管径 DN32 镀锌钢管
ICU、手术室干管管径 DN80 镀锌钢管
ICU水平管管径 DN40 镀锌钢管
手术层水平管管径 DN70 镀锌钢管
 
四、  压缩空气系统设计
1、  压缩空气用量负荷
普通病房不需设置压缩空气，抢救室、监护室、手术室及ICU、产房及待产室以及血透室内设置压缩空气。
仍然将十六层15张ICU病床、四间VIP病房和十七层的15间手术室、4张麻醉恢复病床定为特需用气；其余用气点为一般用气。特需用气由空气站单独敷设一根管道送往十六、十七层，不与大楼其他用气点公用干管，以免收其他用气点干扰。用气量计算如下：
       表5：压缩空气用量统计计算
用气项目 终端数 空气单位用量 M3/h 同时
使用率% 总用气量  M3/h 总用气量  M3/min
一、普通病房用气 　 　 　 　 　
1 普通终端数  0 　   　 　
2 抢救终端 20 1.2 100 24.00 0.4
3 监护终端 8 1.2 100 9.60 0.16
4 产房终端 4 1.2 50 2.40 0.04
5 待产终端 4 1.2 50 2.40 0.04
6 血透终端 20 1.2 30 7.20 0.12
小计 56 　 　 45.60 0.76
二、特需用气 　 　 　 　 　
1 ICU终端 15 1.2 80 14.40 0.24
2 手术终端 15 3.6 80 43.20 0.72
3 麻恢终端 4 3.6 80 11.52 0.192
小计 34 　 　 69.12 1.152
一+二合计 90 　 　 114.72 1.912
2、  压缩空气机房设计：
2.1压缩空气机房位置与真空吸引机房都设在地下一层。
2.2压缩空气系统见下图：系统由两台空压机、一台空气干燥机、一只空气储罐、三级空气过滤器及一台自控柜组成。
2.3空压机型号为UP5-22-8，体积流量=3.34 M3/min，电机功率=22KW，排气压力=0.8MPa；噪音≤69dB（A）；外形尺寸：1282×920×1050（L×W×H）
2.4干燥机型号为IR47RC，干燥方式为风冷冷冻式，处理气量4.7 M3/min，压缩机功率=1.39KW；出口气接口：DN40；外形尺寸：760×480×1000（L×W×H）
2.5 空气储罐容积=1.0 M3
3、  系统压力与管路设计：
3.1 经压缩机压缩后的空气（输出的压力为0.75MPa）分为两路：一路送往地下一层的高压氧舱；一路经三级过滤（预过滤、精过滤、超精过滤）和干燥后再分为两根干管，一根送往一至十五层病房；另一根送往十六十七层。
3.2     系统在每层设二级减压箱将气体压力调整到各科的使用压力后送至用气点。
3.3     管材选择及管径如下：
  表6：压缩空气系统管材与管径选择
病房干管管径(供高压氧舱) φ36×2.5 紫铜管
各层水平管管径 φ16×1 紫铜管
ICU、手术室干管管径 φ36×2.5 紫铜管
ICU水平管管径 φ16×1 紫铜管
手术层水平管管径 φ28×2 紫铜管
高压氧舱管径 DN25 紫铜管
 
五、  手术部专用医气系统设计：
1、笑气系统：
1.1 笑气用量及负荷：
笑气仅在手术室和预麻及恢复室内设置，用气量计算如下：
手术室单嘴流量M3/h 麻恢单嘴流量M3/h 手术室数量 苏醒+预麻数量  同时使用率% 手术室用气量M3/h 麻恢用气量M3/h 总用气量M3/h
0.24 0.24 15 3 100 3.6 72 75.6
1.2   笑气采用2X2瓶组汇流排供气，配有高中压安全阀和过滤器，可实现自动切换。为方便手术部使用和控制，将笑气汇流排设置在十七层（手术层）的气体汇流排间。
1.3   笑气减压至0.45Mpa，通过管道送至手术室吊塔和配气箱以及麻醉准备室的医疗设备带。
2、二氧化碳系统：
2.1二氧化碳用量及负荷：
二氧化碳仅在手术室和预麻及恢复室内设置，用气量计算如下：
手术室单嘴流量M3/h 麻恢单嘴流量M3/h 手术室数量 苏醒+预麻数量  同时使用率% 手术室用气量M3/h 麻恢用气量M3/h 总用气量M3/h
0.6 0.6 15 3 30 2.7 54 56.7
2.2 二氧化碳采用2X2瓶组汇流排供气，配有高中压安全阀和过滤器，可实现自动切换。为方便手术部使用和控制，将二氧化碳汇流排同样设置在十七层的气体汇流排间。
2.3 二氧化碳减压至0.40MPa，通过管道送至手术室吊塔和配气箱以及苏醒室的医疗设备带。
3、氮气系统：
3.1 氮气用量与负荷：
氮气仅在手术室内设置，用气量计算如下：
手术室单嘴流量M3/h 手术室数量 同时使用率% 总用气量M3/h
13.8 15 60 124.2
3.2   氮气采用4X4瓶组汇流排供气，配有高中压安全阀和过滤器，可实现自动切换。为方便手术部使用和控制，将氮气汇流排同样设置在士七层的气体汇流排间。
3.3   氮气减压至0.95Mpa，通过管道送至手术室吊塔和气体终端。
4、  麻醉废气排放系统：
4.1 麻醉废气排放量：
手术室单嘴流量M3/h 手术室数量  同时使用率% 总用气量M3/h
3 15 100 45
4.2麻醉废气采用虹吸法收集，以压缩空气作动力源,要求压力为0.5MPa，管道汇总后通过竖井屋顶排放，高出屋顶3米。
 
六、  气体终端设备设置：
1、  病房医气终端安装在通长设置的床头设备带上
普通病房以三人为主，床头设备带上除装有气体终端，还设置了电源插座、床头灯及开关、医护对讲分机和信息接口等，详见下图。
抢救和监护病床增加了压缩空气，并且氧气和真空吸引的终端增加为每床2套，电源插座数量也增加为每床2套，详见下图：
2、ICU病房采用横梁式吊塔与设备带结合的形式
ICU病房为敞开式布局，左侧为落地式采光窗，不便安装设备带，采用横梁式吊塔，将气体终端安装在横梁上。ICU病房右侧为实体隔墙，采用设备带形式，将气体终端安装在设备带上。横梁吊塔与设备带上气体终端数量每床相同，均为氧气2个，真空吸引2个，压缩空气1个。如图：
2、  手术室设两套终端，一套安装在吊塔上，另一套在墙上嵌入式安装
吊塔安装在手术台头部附近，可旋转。设置的气体终端为：氧气、真空吸引、压缩空气、笑气、二氧化碳、氮气和麻醉废气排放各一个。
墙腰采用暗装壁式（配气箱）形式，配气箱中心安装高度为1.2米。所有配气箱内装各种气体压力显示仪表和维修阀。设置的气体终端为：氧气、真空吸引、压缩空气、笑气、二氧化碳、氮气各一个。
 
七、  结束语：
河北北方学院附属医院新建病房楼医用气体系统于2006年7月施工完毕投入使用，运行可靠、稳定。院方和病人均反映良好。
 
 
参考文献：
1、原化学工业部 主编《工业金属管道工程施工验收规范》GB50316-2000 中国计划出版社
2、国家医药管理局 发布《医用中心供氧系统通用技术条件》YY/T 0187-94
3、国家医药管理局 发布《医用中心吸引系统通用技术条件》YY/T 0186-94
4、卫生部 主编《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002 中国计划出版社
5、机械电子工业部 主编《氧气站设计规范》GB50030-91 中国计划出版社
6、机械工业联合会 主编《压缩空气站设计规范》GB 50029-2003 中国计划出版社
7、卫生经济学会医疗卫生建筑专业委员会 主编《综合医院建筑设计规范》（征求意见稿2004-6-18）