建筑條件受限情況下ICU功能氧艙群籌建探討

管亞東，賈 萍，王 玲，陳 濤，繆元益

（1.東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院高壓氧科，南京 210002；2.南京明基醫(yī)院高壓氧科，南京 210019）

0 引言

新建氧艙技術(shù)性能對醫(yī)院高壓氧學(xué)科發(fā)展方向和水平具有關(guān)鍵性影響[1]。2015年南京明基醫(yī)院擬組建“神經(jīng)重癥病程早期神經(jīng)康復(fù)”醫(yī)療特色的高壓氧科室，計劃建設(shè)滿足高壓氧科40張?？拼参患伴T診病員的大型三艙七門式ICU功能空氣加壓氧艙群。醫(yī)院唯一備選建艙地址為設(shè)置有籃球場的室內(nèi)體育館，原氧艙安裝部位負一樓地下室多數(shù)空間已被放療科占用，不具備地坪開孔下沉安裝圓體型或方體型氧艙的基建改造條件，醫(yī)院因此放棄了高壓氧科組建及氧艙建設(shè)計劃。2017年大割圓柱體、平封頭、平移門、平底型結(jié)構(gòu)氧艙技術(shù)發(fā)展成熟并投放市場，該型氧艙無需地坪開孔及下沉安裝艙體，南京明基醫(yī)院再次啟動氧艙建設(shè)計劃，筆者根據(jù)該建筑條件進行氧艙技術(shù)參數(shù)及基建設(shè)計，在不影響負一樓的原有結(jié)構(gòu)及功能的前提下完成大型三艙七門式ICU功能氧艙群籌建?，F(xiàn)將該氧艙主要籌建過程介紹如下。

1 醫(yī)院高壓氧學(xué)科發(fā)展目標(biāo)

神經(jīng)重癥病程早期綜合運用高壓氧、康復(fù)、藥物綜合治療可取得顯著療效[2-3]?；谀暇┟骰t(yī)院床位數(shù)超過1 000的三級大型綜合醫(yī)院條件，醫(yī)院確定新成立的高壓氧學(xué)科特色為“神經(jīng)重癥病程早期神經(jīng)康復(fù)”，科室開展神經(jīng)重癥專科ICU、神經(jīng)康復(fù)、藥物、高壓氧等綜合治療。高壓氧科室規(guī)劃床位為：神經(jīng)損傷重癥監(jiān)護病床16張、普通床位24張?？剖野l(fā)展目標(biāo)為江蘇省重點“神經(jīng)重癥高壓氧康復(fù)”科室。病員收容對象：顱腦外傷、腦出血術(shù)后患者，有害氣體中毒患者，缺血、缺氧性腦病患者，脊髓外傷手術(shù)后或保守治療患者，腦梗塞恢復(fù)期患者等。

2 新建氧艙技術(shù)性能目標(biāo)

新建高壓氧艙群將滿足高壓氧科室16張神經(jīng)重癥ICU病床、24張普通床位住院患者及日常門診患者高壓氧治療需要，可同時容納36名座位患者或13名2 100 mm×930 mm病床患者。工作日每天治療4艙次，每天最大治療能力：1艙次×36名/艙次=36名座位患者；3艙次×13床/艙次=39床臥位患者。氧艙具備ICU功能，可同時滿足6名神經(jīng)重癥患者實施氧艙內(nèi)重癥監(jiān)護。

3 備選氧艙設(shè)置建筑條件及氧艙選型

南京明基醫(yī)院室內(nèi)體育館與病房大樓首層毗鄰（如圖1所示），便于高壓氧醫(yī)療流程的建立和病員運送。擬建氧艙診療區(qū)大門與病房大樓客梯間距離約20 m；距離門診大廳小于50 m；有直線走廊與急診科相通，距離小于100 m。

圖1 室內(nèi)體育館及就位氧艙

2015年首次規(guī)劃高壓氧科即將該室內(nèi)體育館列為唯一備選氧艙選址。建筑內(nèi)可供安置氧艙和規(guī)劃氧艙醫(yī)療用房的場所為31 120 mm×15 500 mm區(qū)域，區(qū)域內(nèi)偏側(cè)有1根800 mm×800 mm建筑承重立柱。室內(nèi)體育館樓面地坪承重能力為0.5 t/m2，建筑層高下限為4 800 mm，層高上限為7 000 mm。擬安放氧艙部位負一樓有15 200 mm×12 000 mm的閑置地下室空間，地下室層高為6 000 mm，可滿足氧艙輔助設(shè)備布設(shè)，如圖2所示，其他負一樓地下室空間由放療科永久占用。

圖2 負一樓地下室氧艙輔助設(shè)備布設(shè)圖（單位：mm）

2015年，氧艙制造商能夠提供醫(yī)院選型的氧艙為圓體型氧艙和方體型氧艙，這2種選型氧艙均須地坪開鑿滿足艙體下沉安裝孔洞、地下室建造氧艙基座作為前置條件[4]。體育館地坪開鑿孔洞、地下室建設(shè)氧艙基座將導(dǎo)致：（1）切斷建筑承重橫梁而破壞建筑的穩(wěn)固性；（2）氧艙基座占據(jù)地下室有限的空間，影響氧艙附屬設(shè)備布設(shè)；（3）基建費用巨幅增加。高壓氧學(xué)科組建及氧艙建設(shè)計劃因此終止。

2017年，大割圓柱體、平面封頭、平移門、平面底型空氣加壓氧艙（以下簡稱“平底型氧艙”）設(shè)計建造技術(shù)日趨完善且實現(xiàn)了模塊化設(shè)計，該型氧艙具有地坪直接安放、無需開鑿地坪作為前置條件的優(yōu)勢[4]。平底型氧艙選型既滿足南京明基醫(yī)院高壓氧學(xué)科發(fā)展目標(biāo)又符合室內(nèi)體育館建筑條件，為此，醫(yī)院再次啟動氧艙籌建計劃，筆者進行針對性氧艙技術(shù)參數(shù)設(shè)計及基建設(shè)計。

4 氧艙技術(shù)參數(shù)設(shè)計

4.1 氧艙規(guī)格

三艙七門式空氣加壓氧艙群分設(shè)ICU氧艙、過渡艙和治療艙，同軸線安裝，氧艙的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖3所示。艙體呈大割圓柱體平底結(jié)構(gòu)，端部封頭平面鋼板封閉，封頭偏側(cè)設(shè)置艙門圍欄，圍欄下緣標(biāo)高220 mm（如圖4所示）。

圖3 三艙七門式結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計圖（單位：mm）

圖4 氧艙大割圓端側(cè)封頭及艙門圍欄設(shè)計圖（單位：mm）

4.2 氧艙門圍欄設(shè)計

ICU艙1端門、治療艙1端門、過渡艙的1側(cè)門圍欄按大開孔設(shè)計（如圖4所示），透光規(guī)格（寬×高）1 050 mm×1920mm，圍欄下緣凈寬度（去除半弧后）830mm，滿足930 mm標(biāo)準(zhǔn)寬度帶輪病床直接進出氧艙。ICU氧艙、治療艙和過渡艙之間的過渡門圍欄計4道，按常規(guī)開孔設(shè)計，透光規(guī)格（寬×高）800 mm×1 920 mm。圍欄下緣高度為220 mm，與氧艙內(nèi)、外地坪等高度。

4.3 艙門設(shè)計

采用薄殼平移門構(gòu)造，克服平開門開閉運動對艙內(nèi)有效空間的影響。艙門圍欄下緣與地坪間預(yù)留100 mm（寬）×2 300 mm（長）的艙門移行溝槽并設(shè)置不銹鋼材質(zhì)鉸鏈固定活動蓋板（如圖5所示），在艙門關(guān)閉頂開、移開時的重力作用下覆蓋，確保艙門打開狀態(tài)時圍欄門緣和艙內(nèi)地坪水平橋接，方便病床無障礙進出艙門（如圖6所示）。

圖5 艙門半關(guān)閉狀態(tài)時活動蓋板翻立

圖6 艙門打開后蓋板橋接

4.4 艙內(nèi)布局

氧艙斷面尺寸如圖7所示，有效長度如圖8所示，氧艙內(nèi)視覺空間類似A型地鐵車廂。艙內(nèi)吊頂用集成式合金鋁質(zhì)板材封閉；封頭采用304不銹鋼板覆蓋和白色汽車油漆裝飾；艙體為側(cè)壁拋光后用白色汽車油漆美化裝飾，水平直徑高度附壁設(shè)置ICU專用多功能設(shè)備帶；艙內(nèi)地坪鋪設(shè)瓷磚且不設(shè)固定病員座椅。ICU艙、治療艙可臨時放置帶輪病員且座椅各16張，過渡艙可臨時放置帶輪病員座椅4張，滿足36位座位患者治療需要。

4.5 氧艙ICU功能技術(shù)指標(biāo)

移除帶輪座椅條件下，ICU艙和治療艙均可形成7 300 mm（長）×3 150 mm（寬）×2 500 mm（高）的搶救空間。艙內(nèi)ICU專用多功能設(shè)備帶設(shè)置36組多功能模塊[5]，包含一級供氧、二級供氧裝置及專利技術(shù)負壓吸引系統(tǒng)[6]，滿足艙內(nèi)各種供氧方式及隨時吸痰護理需要。艙內(nèi)全參數(shù)便攜式心電監(jiān)護設(shè)備6套，Wi-Fi傳輸控制臺實現(xiàn)中央顯示功能；氧艙（專用）呼吸機1臺；ICU專用多功能設(shè)備帶還具備快速加裝ICU設(shè)備所需的各種柱架平臺的功能。ICU艙、過渡艙、治療艙通艙使用，可容納13張2 100 mm×930 mm帶輪病床（如圖8所示）。

圖7 氧艙斷面設(shè)計圖（單位：mm）

圖8 艙室有效空間尺寸及13張病床布置圖（單位：mm）

5 建筑受限情況及針對性基建設(shè)計

（1）合理利用建筑立柱，優(yōu)化氧艙區(qū)域醫(yī)療功能布局。高壓氧科設(shè)有氧艙安全管理區(qū)、候診區(qū)（含走道）、門診及醫(yī)護技辦公區(qū)，區(qū)域內(nèi)唯一建筑立柱被利用為氧艙安全管理區(qū)玻璃隔斷支柱，具體氧艙區(qū)域功能布局如圖9所示。

（2）0.5 t/m2地坪承重能力通過結(jié)構(gòu)加固提升至1 t/m2。原體育館地坪設(shè)計承重能力按常規(guī)建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和建造，承重能力為0.5 t/m2，低于平底型氧艙安置地坪承重能力須達到1 t/m2的要求。為釋放地下室空間，滿足空壓機、冷干機、儲氣罐、消防儲水柜等氧艙輔助設(shè)備布設(shè)，氧艙安置地坪采用增大梁截面并梁板全鋪碳纖維布的結(jié)構(gòu)加固方案，改造完成后地坪的承重能力提升至1 t/m2。

（3）合理設(shè)計氧艙門圍欄對接焊接地坪開孔，避免開孔對地坪承重能力的破壞。治療艙為獨立單艙設(shè)計，須通過氧艙端側(cè)封頭艙門圍欄與過渡艙端側(cè)封頭艙門圍欄焊接連接，以實現(xiàn)三艙同軸線組裝。由于艙門圍欄下緣外側(cè)距地坪高度為190 mm，無實施仰焊操作空間，需在焊縫下方地坪開孔留出施焊空間。常規(guī)大開孔雖可方便施焊作業(yè)，但會切斷原結(jié)構(gòu)樓板的鋼筋及補強碳纖維布，造成結(jié)構(gòu)地坪承重能力破壞。為此，筆者設(shè)計了仰焊部位地坪300 mm×160 mm雙孔開孔方案，孔間距20 cm，配合鋼筋籠間距20 cm，避免了對地坪承重鋼筋的破壞（如圖10所示）。

圖9 氧艙區(qū)域功能布局圖（單位：mm）

（4）使用輕質(zhì)材料墊高氧艙區(qū)域地坪，減少墊高材料自重對地坪承載負荷的影響。平底型氧艙地坪直接安置，艙內(nèi)地坪較艙外地坪高出220 mm，需將氧艙區(qū)域地坪整體墊高220 mm，以實現(xiàn)艙內(nèi)地坪、艙門圍欄下緣、艙外地坪處于同一水平面。使用密度為2 400 kg/m3的常規(guī)混凝土澆筑抬高地坪220 mm，將新增0.53 t/m2混凝土自重?？紤]到補強處理后的地坪承重能力為1 t/m2，承重能力余量較小，為此，筆者采取密度為600 kg/m3的氣孔磚和輕質(zhì)混凝土的施工方案（如圖11所示），該墊高材料新增0.13 t/m2自重，減輕了對地坪承載能力的影響。

圖10 氧艙圍欄對接焊接地坪開孔

圖11 輕質(zhì)材料墊高氧艙區(qū)域地坪施工圖

6 籌建結(jié)果

2017年7月南京明基醫(yī)院氧艙公開發(fā)標(biāo)，2017年9月煙臺某氧業(yè)有限公司中標(biāo)，2018年2月氧艙運送明基醫(yī)院并就位，隨后基建施工，2018年4月氧艙安裝施工，2018年7月南京市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗院出具氧艙安裝監(jiān)督檢驗合格證并領(lǐng)取特種特備使用登記證，2018年8月通過氧艙啟用驗收（如圖12、13所示）。

圖12 三艙七門式平底型ICU氧艙外觀圖

圖13 氧艙內(nèi)空間視覺效果圖

該氧艙艙門圍欄見光寬度1 050 mm的設(shè)計及平移門技術(shù)的運用，艙內(nèi)、艙外地坪及艙門圍欄下緣實現(xiàn)等高度，消除了艙門圍欄見光寬度970mm、平開門艙門圍欄下緣較艙內(nèi)地坪高50 mm而導(dǎo)致病床進出氧艙不便的缺陷[7]。

氧艙安裝結(jié)束后的設(shè)備綜合調(diào)試階段，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓期間氧艙大廳存在間隙性氣流噪聲，對操艙人員工作注意力形成嚴(yán)重干擾。經(jīng)勘察后確認該噪聲來自氧艙加壓氣動薄膜閥間隙開啟引起的氣流變化聲音，未能在地下室設(shè)置氣動薄膜閥是導(dǎo)致氧艙大廳噪聲過大的原因。加壓氣動薄膜閥間隙開啟補氣是操艙計算機控制并維持氧艙內(nèi)壓穩(wěn)定的必要動作，可抵消排氧（伴有艙內(nèi)壓縮空氣排出）導(dǎo)致的氧艙內(nèi)壓下降。筆者在氧艙頂部和側(cè)面新增封閉隔音裝修設(shè)計，通過阻斷聲音傳播實現(xiàn)降噪效果。

7 結(jié)語

氧艙建設(shè)是難度較大的醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備建設(shè)項目[8]。南京明基醫(yī)院首次規(guī)劃氧艙建設(shè)方案，唯一備選建筑因地坪不能開孔滿足圓體型氧艙和方體型氧艙下沉安裝條件，不能建成與高壓氧學(xué)科發(fā)展目標(biāo)匹配的ICU氧艙群而終止。隨著平底型氧艙的設(shè)計、建造技術(shù)的成熟及投放市場，筆者選型平底型氧艙，利用平底型氧艙無需開鑿地坪的優(yōu)勢，建成與南京明基醫(yī)院高壓氧學(xué)科發(fā)展目標(biāo)匹配的三艙七門式ICU功能氧艙群。

由于圓體型氧艙和方體型氧艙需要建設(shè)氧艙專用地下室以滿足下沉安裝艙體，多數(shù)醫(yī)院在遠離醫(yī)療主建筑區(qū)域?qū)ｉT設(shè)計和建造獨立的建筑以安放氧艙，不僅增加了基建成本，還造成了高壓氧患者就醫(yī)不便及危重癥患者運送風(fēng)險，對于醫(yī)療用地緊張的醫(yī)院放棄建艙成為唯一選項。本文中的氧艙籌建案例，筆者根據(jù)高壓氧學(xué)科建設(shè)目標(biāo)和備選建筑條件，通過平底型氧艙選型和針對性氧艙技術(shù)參數(shù)設(shè)計及基建設(shè)計，實現(xiàn)預(yù)定氧艙建設(shè)目標(biāo)，為其他醫(yī)院在不具備下挖氧艙地下室的建筑內(nèi)籌建符合高壓氧學(xué)科發(fā)展目標(biāo)的氧艙提供了有益借鑒。選用平底型氧艙，不僅可節(jié)約氧艙專用地下室的基建成本，還有利于醫(yī)院選定便捷運送高壓氧治療病員的建艙場所，減少途中醫(yī)療監(jiān)護風(fēng)險，因而具有良好的運用前景。鑒于現(xiàn)有氣動薄膜閥技術(shù)性能限制，計算機控制下的頻繁間隙開啟導(dǎo)致的氣流噪聲不能克服，在氧艙籌建設(shè)計時應(yīng)盡量將氣動薄膜閥遠隔設(shè)置（含地下室設(shè)置），免除其噪聲對醫(yī)療區(qū)域人員的影響。

志謝 感謝煙臺宏遠氧業(yè)有限公司趙文剛工程師及煙臺冰輪高壓氧艙有限公司邴占香對氧艙技術(shù)參數(shù)設(shè)計及基建設(shè)計給予的重要幫助