安全医院研究

摘要：受自然灾害的影响，安全医院已成为新时期医院建设高度关注的领域。安全医院的研究包括医院设计的全过程，既包括传统的安全概念范围内的安全防范，如医疗设施内消防安全、患者安全等，也包括非传统安全的防范，如自然灾害、工业交通事故、恶意暴力攻击等。文章主要论述了医疗建筑中结构安全和非结构安全的内容。

关键词：安全医院?结构安全?非结构安全?抗震设计

过去几十年来，全球气候恶化，生态失衡，地震飓风海啸等自然灾害频发，工业、交通事故不断，传染病肆虐，社会矛盾引发的恶性事件时有发生，对医疗设施的应急反应提出新的要求。安全医院成为新一时期医院建设高度关注的重要领域。

一、安全医院的概念

世界卫生组织和泛美卫生组织对安全医院的定义是：“在自然灾害发生期间和紧接着的阶段依然能够在自身的基础设施之上提供服务并全面运转的医疗机构”。总的说来，在应急救援系统中各级医院设施要在发生各类突发事件中，有备无患；医院的建筑结构与各系统能在第一时间响应，投入紧急救援；工作人员应训练有素，具备从容应对的能力，能及时发挥救死扶伤的关键作用。

在减灾行动中，医院由于其本身具有提供事关生命的功能服务特点，他们高水平的到位率以及他们在发生灾害情况下所承担的角色，对医院的安全性规划与设计提出相应的高要求。

重大灾害的应急救援具有很强的时间概念，即所谓急救的黄金时间。例如，美国马里兰州急救系统将灾难急救分为三个阶段，提出三阶段时间概念。

第一阶段，灾难发生后6h以内；第二阶段，灾难发生后6h～48h；第三阶段，灾难发生后48h以上。

因此在发生突发事件形成灾害的情况下，医院需要具有较高的抗风险能力并在最短时间内以最快速度投入救灾抗险的行动之中。

二、安全医院的内容

在发生各种突发事件时引发的公共卫生事件需要医院做出应急反应，及时开展医疗救治。在现代社会中这种医疗救治需要多专业、多学科、多部门全面协作，是一项系统化的协同配合过程，其内容也包括多个方面，有信息系统安全、结构安全、非结构系统安全、生物安全与环境安全，这几个方面都相互影响，规划设计处理得当它们之间可以互相支撑，处理不当有可能相互牵扯影响功能发挥。

安全医院研究包括医院设计的全过程，既包括传统的安全概念范围作安全防范，如医疗设施内消防安全、患者安全等，也包括非传统安全的防范，例如：自然灾害、工业交通事故、传染病、恶意暴力攻击等。涵盖环境安全、建筑安全、结构安全、给排水安全、电气安全、信息安全、医疗气体安全、射线防护、施工安全等各个方面。

下面就我们近年承担的“国内综合医院的安全性设计与研究”课题，针对有关地震安全的内容进行简述。

三、 医院建筑的结构和非结构安全

针对地震灾害发生时的风险分析，需要将医院建筑中的结构系统与非结构系统加以分析，分别采取措施予以防范。

医院建筑的安全设计涉及面非常广，结构系统部分通常由结构工程师通过计算分析进行设计，而非结构部分，则由建筑师、机电工程师或室内设计师设计确定，由结构工程师协助核算，有些设备则由使用者自行购置安放。

结构部分：房屋中承受重力荷载、地震荷载、风荷载、雨荷载以及其他类型荷载的部分；梁、板、柱、桁架、支撑承重墙（承受房屋重量和（或）侧力的墙体）；基础（如筏式基础、独立基础和桩基础）等。

非结构部分：房屋中结构部分以外的其他各个部分，以及房屋内部的陈设；隔断墙、墙体饰面、天棚（吊顶）、门窗灯具等各种陈设；计算机、空调机、电视机等各种电器设备和办公用设备；公用系统各类管线以及系统设备，如锅炉、压力容器、变压器、发电机、中央空调机组、换热器、水泵、医疗气体机组等。

（一）医院建筑的结构安全

与其他公共建筑的结构安全性要求相类似，建筑结构的安全设计需要依照我国的相应规范执行。

采用不规则的平面与体型的建筑，将可能在地震力的作用下发生偏转与扭曲，对建筑物造成不利影响而引起破坏。因此，在平面与体型规划与设计中应尽量选择规则平面，采用简洁体型并使其刚度均匀，不发生突变以避免在发生地震时产生破坏（图1、表1）。

至今为止，建筑抗震设计仍然只由结构专业工程师负责，而实际上对于单体建筑抗震设计而言，建筑师与结构工程师应当共同承担责任，在房屋体型的确定与非结构设计方面，建筑师负有更为重要的责任。

医院建筑由于其功能的特殊要求，需要具备有较大的改造灵活性。在近期的医院建设中已较少采用砖混结构（小规模的单层、二层乡镇医疗设施除外），多数采用钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架剪力墙结构。近年来也陆续出现一些采用钢结构的医院建筑，如北京医院新建的病房楼工程、北京人民医院新病房楼等。

为了缓解地震力对医院建筑的冲击，在日本、美国等多地震国家出现了一批采用减震垫设计的医院建筑。与传统隔震技术相比，新型橡胶垫隔震技术对保护建筑物结构与非结构系统、保护建筑安全发挥良好性能。

我国采用减震垫技术的医院实例，如北京301医院的9051工程，该工程病房楼采用国产减震垫，已建成并投入使用，成为我国首座采用此技术的医院（图2）。

（二）医院建筑的非结构体系安全

建筑的非结构部分可以分为两类。一类是对侧位移敏感的非结构部件，如天棚、高的隔墙、竖向管道、建筑的饰面。由于他们与房屋建筑的结构有多种连接，所以它们随着房屋整体变形而变形，其破坏取决于房屋的层间位移。另一类是对加速度敏感的非结构部件，包括机械和电气非结构构件、锅炉、压力容器、变压器、发电机、空调机组等。办公室的分隔墙、重的家具、贮架、书架，通常置于楼地面上或与楼地面连接。

1.医院建筑的非结构构件

隔墙、女儿墙和突出构件、围护墙、玻璃窗、幕墙、楼梯、灯具等。

公用设施，如电气照明系统、供水排水系统、采暖空调系统、医疗气体系统、计算机通风、IT系统、电梯等。

以上设备的损毁有可能造成人员伤亡，建筑中断，造成财产损失，在以往历史经验教训中，非结构修复费用约为房屋总修复费用的40%～70%，必须予以重视。

例如，1994年美国北岭地震时只有2%的房屋遭到严重破坏，损失约20亿美元，但直接间接经济损失却高达440亿美元。

2.医院中关键医疗装备的安全

除了上述与维持建筑物正常运营的结构与非结构构件之外，医院中的一些重要医疗装备也是医院持续发挥生命维持与救治所必不可少的。为此需要了解哪些是紧急情况下医院需要展开进行的主要医疗活动，来确定关键医疗装备重要性的顺序。

表2是1996年墨西哥国际医疗设施减灾会议中由R.Boroschek等人提出的。

对于发生抗灾救治所涉及的功能活动科室必要时需要临时调整一些门诊、办公室甚至会议室、入口厅等作为紧急救治使用。

根据以上可以大致了解医疗中需要重点防范震害的关键医疗设备的先后顺序。

对建筑非结构体系的抗震设防，2010年新版《建筑设计规范》分别在13.3建筑非结构构件的基本抗震措施以及13.4建筑附属机电设备支架的基本抗震措施中做出了规定。

参照美国统一建筑规范UBC的规范，在13.4条文中列出以下几种情况下可不考虑抗震设防要求。

① 重力不起过1.8KN的设备；

② 内径小于2.5mm的燃气管道和内径小于60mm的电气配置；

③ 矩形截面面积小于0.38O和圆形直径小于0.70m的风管；

④ 吊杆计算长度不超过300mm的吊杆悬挂管道。

对照医院的实际情况进行分析：

① 医院中有许多大型医疗设备整体或分件组装，单体或部件重量小于1.8KN，例如以上设备仪器有的虽然整体或部件重量小于1.8KN但在应急救援中，需要及时投入使用，不能中断，有必要采取抗震措施以保证维持其基本正常运行。

还有些大型高端医疗设备，如受损代价昂贵，建议在布局以及综合考虑隔震装置，减少震害造成损失。包括如直线加速器，γ刀，电子显微镜等等。

② 医院内配置有医疗气体系统管道，包括氧气、吸引在手术区域，还有氦气、笑气、二氧化碳等，这些医疗气体系统用于支持开展手术、急诊抢救以及重症监护，各类管道内径大多数小于25mm，但作为生命支持系统的一部份，受到损毁将严重影响医院救治功能。

③ 医院中的风管尤其是生物洁净区域的风管，面积或圆形截面小于规范规定，但这些部门的生物洁净空调是保证维持医疗抢救、施展外科手术、手术生物安全环境的需要，受到损毁将影响手术的正常开展。

④ 医院建筑中，各类工程管网类别较多，医疗功能部门密集的医院科室部门层高要求门诊、住院部门高度高、管网密集，以吊杆悬挂管道的吊杆长度往往超过300mm，如不设防将构成地震时对上述各个系统安全的威胁。

根据以上分析，医疗设施特别是综合性大型医院、三级医院因为具有抗灾救灾功能，在《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008已列入防灾救灾建筑类别，对于其所配置重要医疗设备、仪器以及工程管网建议分别采用抗震防震技术措施，减少发生意外灾害时的潜在破坏风险，提高其安全性。

一些抗震防震的构造做法，见图3～图6。

四、结束语

总之，安全医院是一项系统工程，涉及医疗设施应急系统网络的建立，医疗设施应急预案的规划，应急医疗设施的布点与选址，以及承担应急救治任务的医院总体规划、单体设计布置等多项内容，不仅仅是硬件的设计，还需要有人才、物质等各项储备，需要有软件系统的配套运作，才能做到快速反应，稳定人心，减少人员生命与社会财产损失，是建立小康构筑和谐社会的有力保障，是非常重要的一项工作。??????????　 （ 编辑 许译心）

（注：本文引自国机集团2010年度“国内综合医院的安全性设计与研究”课题研究报告的部分内容。）