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连云港徐圩新区医疗应急救援中心工程(二期)人防地下室 发布时间:2021.09.16

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连云港徐圩新区医疗应急救援中心工程(二期)人防地下室

王丹宁 朱华非 袁渊 叶豪 孟祥锋 徐建萍 陈鹃 陈兴文 方斌 寇腾跃 刘立馗

(中建三局第二建设工程有限责任公司, 浙江 杭州 310000)

 

摘要:本工程是全国最大的地下核应急救援中心兼人防战时医院。首次把平时医疗兼核事故、化学事故应急救援、战时人防中心医院一体化医院的理念。创新性地把地下空间中的人防中心医院为平时所用,用于灾时发生核事故后的救灾和应急救援。提出了应进行分区域设计的思路,进行了总体布局设计和要素房间研究,提出了对放射性沾染物质的控制措施。给出了平时与灾时紧急转换的步骤和灾时工作流程,对设计要点进行了研究分析。开创了地下空间用于灾时与战时相结合的新思路,拓展了地下空间用于核事故应急救援的新领域。

 

关键词:核事故;防灾救灾;医疗工程;应急救援;放射性沾染物质;洗消 ;密闭

 

中图分类号:TU9                                   文献标志码:A

 

0、引言

 

随着我国核电事业的发展,核事故的潜在性危害也日益得到关注,核事故是指核电站、核试验场等场所发生放射性物质泄漏而造成的灾害性事件。 例如:1986年4月切尔诺贝利发生核事故,2011年3月的日本福岛核电站泄漏。

 

面对灾害,提高核事故应急救援能力,减少人员伤亡,应有具体的措施和后备的救援基地,核事故应急救援已经成为亟待解决的问题。在核危险区一定距离内建造既能平时使用又能兼顾灾时核事故应急救援的一体化医院(以下称核应急救援平灾结合医院),能缩短救援时间,提升应急救援的效率,减轻核事故的影响,把对人员的危害降到最低,从减灾、救灾的角度,有重大的社会意义。

 

经过走访调查,全国仅有的几家核事故应急救援医院,基本都是按平时普通医院的构架,增加部分手术室、抢救室及增加抗辐射药物的储存及相对应的医护力量的培训,而在工程设计中对核事故应急救援概念模糊,对放射沾染物质处理及防扩散隔离上缺少相关针对性的设计内容。

 

1、工程概况

 

本项目位于江苏省连云港市徐圩新区,基地周边有田湾核电站和石化产业基地。按国家两防一体化(人防加防灾)新方向、平战兼顾方针,及世界民防防灾、救灾与人防相结合的新趋势,政府部门规划本工程。

 

本工程在一个工程内统筹兼顾平时医疗、灾时核事故、化学事故应急救援、战时中心医院三种状态下(简称平、灾、战)的多项功能设计,是全国规模最大的平、灾、战一体化工程,全国首个核事故、化学事故应急救援兼人防中心医院及平时医疗服务工程。战时中心医院为甲类核5常5,防化乙级,建筑面积4449.36平米。

 

图1 项目位置周边情况

 

Fig. 1 Circumstances of the project location

 

2、设计方案研究

 

2.1 核应急救援平灾结合医院总体布局和平面布置

 

整个医院一体化设计,平时为普通医院,遇到核事故快速转换成为应急救援医院。房间内设备一次到位,不允许临时转换。但是应急状态下的房间在平时可作为相似功能房间使用。

 

以下分核事故应急救援和平时两种状态进行研究。

 

2.1.1 核应急救援状态

 

为突出重点,先对灾时核应急救援状态总体布局进行研究。

 

2.1.2 区域划分

 

区域划分见图2,主要包括第一区域、缓冲区、第二区域[1]。

 

第一区域可结合平时门诊部进行设计,为突出重点,图4中仅仅对第一区域内必须设置的要素房间予以示意,其余房间未表示。

 

 

 

2 核事故应急救援状态下区域划分图

Fig. 2 Area division diagram under emergency rescue state of nuclear accident

 

第一区域与第二区域中间设置缓冲区,缓冲区主要作用是隔离,防止第一区域的毒剂扩散到第二区域。

 

通风专业进行超压设计,定向气流应由第二区域流向第一区域,且保证不低于5Pa的正压,防止第一区域的核放射沾染物质扩散到第二区域。

 

缓冲区主要包括检测室、脱衣区、洗消区、穿衣复检区、快速通行通道。

 

第二区域为清洁区,是指医技部、手术部、住院部等区域,在平时医院的基础上增设核应急救援药品库、防护用品库等房间。

 

2.1.3 要素房间分析

 

第一区域的主要功能是分类、抢救。

 

应急救援分类厅的主要作用是对伤员进行评估、诊断,及时分流。

 

参照国家标准【人民防空医疗救护工程设计标准】,应急救援分类厅宜设:辐射探测仪,移动式X光线机、紧急抢救室宜设置麻醉台、器械台、简易手术床、除颤器、心电监护仪、呼吸机、人工呼吸器、心肺复苏器、供氧设备、加压输液泵等。

 

应急救援药械间:主要存放应急救援用的急需药品、重要的医疗器械等。

 

观察室主要设置床、屏风、心电监护仪、呼吸机、心肺复苏器、供氧设备、看片灯等设备。紧急抢救后的伤员推入观察室,待生命体征平稳时,走蓝色洗消流程进入第二区域。

 

污物收取间、污物处理间采取流线型设计,通过传递窗进行污物传递,避免放射性沾染物质扩散。

 

缓冲区的主要包括检测室和洗消区。

 

检测室内的主要设备是放射性物质检测仪、辐射探测仪、工作台等。主要功能是对伤员体表放射性沾染物以及辐射进行检测。

 

脱衣间与污物收取间相邻,脱衣室内工作人员指导并协助伤员去除衣物,存储入污染物收集袋,经污物收取间的传递窗送至污物处理间,防止核放射沾染物质扩散。

 

洗消区设置洗消液存放柜、淋浴器,洗消液主要是根据检测结果进行对应配制。

 

穿衣复检区设置辐射探测仪、衣柜、工作台,衣服为医院提供的清洁衣物,伤员洗消后由工作人员对其进行污染复检,判断洗消是否达标,不合格的退回洗消区复洗,复检合格的进入第二区域。

 

快速通行通道为经检查未受到污染的人员通道。

 

第二区域为清洁区,主要包括医技部、手术部、住院部等其它部门。本文中清洁区的概念主要是指无核放射性沾染物质。

 

2.2 核应急救援与平时状态转换

 

2.2.1 主要转换预案

 

转换原则是:房间内设备一次到位,不允许临时转换。

 

检查应急救援设备设施是否到位,急救药品是否到位。

 

把第一区域内的平时病人迅速转移,疏散到其它区域。

 

第一区域内医护及工作人员着防护服,戴N95口罩和眼罩,戴防护手套,穿防水靴,佩戴电子报警个人剂量计[2],避免受到体表放射性物质的沾染。

 

2.2.2 要素房间转换

 

平时医院中各部门繁多,本例中的第一区域选在门诊部,为简明扼要说明问题,仅仅选取与核事故应急救援状态下相关的部分房间进行说明,门诊部其余房间暂不表示。

 

应急救援状态下第一区域的房间平时可作为类似的相关功能房间使用,内部设备不能临时转换,要按应急状态布置到位。

 

3、核应急救援状态下工作流程

 

3.1 工作流程

 

在事故现场附近及运送伤员至核应急救援医院的途中,当救援中配备洗消车及洗消帐篷时,可能会对伤员进行初步的去污洗消,但在途中及进入医院救治中,还会出现交叉污染的问题,因此,尽管进行了初步洗消,但是在医院中还是要进行放射性沾染物质检测。

 

工作流程分为三个:红色抢救流程、蓝色洗消流程、绿色通行流程,见图3、图4、图5。

 

 

3 红色抢救流程

Fig. 3 The rescue process

 

 

4 蓝色洗消流程

Fig. 4 Washing and disinfection process

 

 

5 绿色通行流程

Fig. 5 traffic streamline

 

3.2 伤员类型及对应的流程

 

伤员类型及对应的工作流程具体见表1。

 

表1 伤员类型及对应的工作流程

Table 1 Type of casualty and corresponding workflow

 

序号

伤员特征

对应的工作流程

A

危重有生命危险的伤员,需要立即抢救

走红色抢救流程

B

暂时无生命危险、有污染、不能行走的伤员,需要担架输送

走蓝色洗消流程

C

暂时无生命危险、有污染、能行走的伤员

走蓝色洗消流程

D

暂时无生命危险、无污染、不能行走的伤员,需要担架输送

走绿色通行流程

E

暂时无生命危险、无污染能行走的伤员

走绿色通行流程

 

现场医学救护应遵循快速有效、先重后轻、边抢救后除污保护抢救者生命第一的原则。

 

对于危重随时有生命危险的伤员,要在第一区域立刻组织紧急抢救,采取边救治边检污。待生命体征稳定后推入观察室。经观察伤员状态平稳后尽快经蓝色洗消流程进入第二区域。

 

对于其它暂时没有生命危险的伤员,尽量能走蓝色洗消流程或者绿色通行流程进入第二区域进行救治。

 

4、设计要点分析

 

4.1 区域划分

 

防止核放射性沾染物质扩散,在染毒的第一区域与清洁的第二区域之间设计起隔离作用的缓冲区。

 

4.2 密闭设计

 

人防工程对核爆炸早期核辐射和剩余核辐射能有效屏蔽,有密闭性。密闭墙、密闭门能阻挡毒剂、放射性物质,能防止外界毒剂进入人防工程内部。

 

人防工程中的密闭墙、密闭门,最大的优势就是密闭性强,能阻挡毒剂。

 

密闭墙是能够阻挡毒剂渗透的墙,一般为整体浇筑的钢筋混凝土墙,其厚度不小于200mm,在第一区域用水泥砂浆抹光,密闭隔墙上的门为密闭门[16]。

 

核应急救援状态主要是防核事故放射性沾染物质,参考人防工程防毒剂原理,在染毒的第一区域与缓冲区和清洁的第二区域之间设置密闭隔墙、密闭门。检测室与快递通行通道之间为密闭墙、墙上所开的门为密闭门。穿衣复检区与第二区域之间的隔墙为密闭墙,快递通行通道与第二区域之间的隔墙为密闭墙,密闭墙上开的门为密闭门,缓冲区设计要考虑担架通行空间。

 

在快速通行通道两侧设置两道密闭门,保证第一区域染毒单元的毒剂不进入到第二区域清洁单元。

 

4.3 超压设计

 

当密闭墙上有管道通过时,为保持密闭性,一般要采取密闭措施,即预埋带有密闭翼环的密闭穿墙管,通风管道上还要设计能防毒剂的密闭阀门。通风管穿密闭墙密闭措施见图6。

 

 

图6 通风管穿密闭墙做法示意

Fig. 6 Engineering practice of ventilation pipe penetrating airtight wall

 

暖通专业对染毒的第一区域的排风系统要做特殊处理,排风管出口增设监测点,需要满足【临床核医学卫生防护标准】GBZ120、【医用放射性废弃管理卫生防护标准】GBZ133的规定后方可排放。通风专业对缓冲区进行超压设计,依靠超压排风阻挡毒剂侵入到第二区域的清洁单元。

 

参考人民防空地下室设计规范超压排风理念,缓冲区超压排风原理图参见图7。气流组织方向如下:第二区域的清洁空气通过装有手电动密闭阀门1的通风管2道超压到通风短管3,再由通风短管3经穿衣复检区与洗消区隔墙上的门下百叶4超压到洗消区,再通过洗消区与脱衣区的超压排气活门5流经脱衣区,经过脱衣区与检测区隔墙的通风短管6流经检测室,经过检测室与第一区域隔墙上的通风短管7超压到第一区域。

 

为保证通风管道的密闭性,快速通行通道与第二区域隔墙上的通风管穿密闭墙处设置加密闭阀

 

 

图7 缓冲区超压排风原理

Fig. 7 Principle of over-pressure exhaust

 

门。脱衣区与洗消区之间的密闭隔墙上设置超压排气活门也具有密闭性。防止放射性沾染物质通过通

 

风管道由第一区域扩散到第二区域。

 

4.4 洗消及冲洗设计

 

洗消在救援全过程中作用突出,目前尚无统一的规范和标准。

 

给排水专业需要对缓冲区的洗消进行设计,缓冲区洗消区设置热水淋浴、洗脸盆,应考虑应急情况需要快速制取热水对伤员进行洗消,应设置备用加热设备,参考【人民防空地下室设计规范】、【人民防空医疗救护工程设计标准】,洗消用水量标准按40L/(人.次)计算,人员洗消水温参考设定为37度至40度。洗消液根据检测的放射性物质类型进行配置,洗消区冲洗原理图见图8,洗消液配制参考表2。

 

 

第一区域染毒区及缓冲区要考虑墙面、地面等的冲洗,冲洗水量按5-10L/(人.次)设计,采用冲洗栓或者冲洗水嘴进行冲洗。冲洗液需要根据检测到的放射性物质类型进行配置,并设置收集洗消染毒废水的地漏,洗消染毒废水单独设置集水池,染毒水应经过特殊处理后方可进行排放。

 

图8 洗消区冲洗原理

Fig. 8 Principle of washing and disinfection

 

表2 洗消液的选择

Table 2 Selection of detergent and disinfectant


序号

污染情况

洗消液

1

稀土元素鈈和超鈈元素

采用10%乙二胺四乙胺(EDTA)或者1%二乙基三胺五乙酸(DTPA)(PH 3-5)溶液溶液

2

铀污染

采用1.4%重碳酸盐溶液清洗。

3

放射性碘污染,

采用含碘的鲁戈(lugol)液清洗

4

放射性磷污染,

采用醋酸(PH 4-5)或是用醋清洗

5

放射性锶污染,

采用玫琮酸钾液清洗

6

不明放射性核素

采用5%高锰酸钾溶液刷洗或浸泡污染部位3-5分钟,再用新配制的5%硫代硫酸钠(或5%-10%盐酸羟胺)溶液刷洗或浸泡脱色

5、技术难点及亮点

 

5.1 人防工程特色的室外机防护室设计

 

实现了人防工程的全方位防护,突破了人防工程室外空调冷热源无法做防护的瓶颈和局限,把人防防护的概念引入到地下空间人防医疗工程设计中,解决了以往人防医疗工程室外空调冷热源在战时受到核武器、常规武器等袭击后,人防工程内空调无法运行的弊端。

 

5.2 同一工程内实现三种状态下的多种功能

 

通过协调空间布局及统筹整体化设计,一个工程实现平灾战三个时间段的平时消防、通风空调、火灾报警,灾时应急救援、战时人防防护防化各种功能在一个工程内得到实现。

 

5.3 结构耐久性与经济性

 

本工程距海较近,位于海积平原上,因此首先增加所有迎水面结构构件的混凝土保护层厚度,提高结构构件的混凝土强度等级;其次在结构设计时,通过增加迎水面混凝土结构构件的配筋来实现将这些构件的裂缝控制到0.1mm以下;另外通过控制混凝土最大水胶比、最大氯离子含量、最大碱含量来提高结构的耐久性。

 

本工程人防抗力级别为防核武器 5级,防常规武器5级,人防荷载较大,顶板结构通过综合比较选择了大板结构,楼板在人防工况下采用塑性设计,合理减少了配筋,提高了经济效益。

 

5.4 智能化

 

各种功能多管齐下,适当创新确保各种突发情况下,工程内各个系统可靠运行(医疗救援、消防救援、设备智能控制、战时清洁、隔绝、滤毒三种通风方式下系统运行)。   多重电源保证:双路市电电源,发电机组电源,EPS及UPS不间断电源,确保各种等级的负荷不断电,保证工程各个功能的有效运行。

 

6、设计创新

 

普通的人防工程,考虑平战结合,在此基础上进行灾时应急救援设计是国家政策倡导的人防工程新趋势。本工程是全国第一个集灾时和核事故及化学事故应急救援,和战时人防中心医院相结合的,并能服务于平时居民的三位一体化工程。

 

6.1 拓展地下空间的新用途 新功能

 

地下空间用于战时人防,强化城市防护体系,在灾时事故后进行应急救援,平时服务于周围居民。

 

6.2 常规规划中加入新要素

 

在常规的人防规划、城市居住区规划中加入核事故、化学事故危险区应急救援专项规划,统筹布局。在核电厂、核电站、化学危险品工厂仓库周围安全区域内,最近的人防医疗工程兼顾考虑作为灾害事故发生的应急救援场所,并在平时作为医疗用途使用。

 

6.3 克服了常规人防医疗工程的弊端

 

全国大多数的人防医院平时作为地下车库,临战前通过集中拆除及安装转为人防医院,人防医疗工程平战功能悬殊造成临战转换量大是目前全国范围内人防医疗工程面临急需解决的问题。平灾战一体化设计减少了临战转换压力。

 

6.4 开发人防工程潜力,服务于灾时救援和平时使用

 

少数省市人防医院虽然平时安装到位,但没有发挥人防工程的潜力,没有把人防工程的特色服务于灾时救援。

 

人防工程特有染毒区和清洁区的分区设计,密闭处理、防毒、洗消在灾时未得到有效利用。针对灾时核事故发生后对核放射性沾染物质的洗消去除,防止伤员身上的核放射性沾染物质二次传播,人防医疗工程有着独特的优势。

 

7、结论与建议

 

地下空间开发,提高城市土地利用率,地下人防医院的建设,提高城市战时总体防护及救护能力,提升了战备效益;灾时应急救援,保障人民生命安全,社会效益显著,平时服务于周围居民且平灾战一体化设计,凸显经济效益。

 

把人防工程与灾时的应急救援及平时使用有机结合,深化了国家的两防一体化要求,挖掘人防医疗工程用于灾时应急救援的潜力,是国家倡导的人防工程发展新方向。是世界各国民防发展的共同趋势。

 

本工程作为全国首个规模最大的人防中心医院兼核事故、化学事故应急救援及平时医疗服务点,拓宽了地下空间功能的新领域,为后续国家相关规划制定、相关标准编写提供了实践案例,为后续同类型工程的设计起到了示范参考作用。

 

参考文献:

 

王焕东等. 人民防空医疗救护工程设计标准[M].北京: 国家人民防空办公室,2011 :1-15

 

WANG Huandong.Standards of medical aid engineering design of the civil air defence[M].Beijing:  State Organ People Air Defence Office ,2011 :1-15

 

[2 ]秦斌,李抗,李娜等. 核辐射突发事件医学应急演练方案流程设计[J].中华灾害救援医学,2014.2(3):147-149

 

QIN Bin,LI Kang,LI Na.  Flow Design of Nuclear Radiation Accident Medical Emergency Drill Programs[J].Chinese Journal of Disaster medicine  ,2014.2(3):147-149

 

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