1. Aperçu de la chambre à pression négative et de l'unité de soins intensifs de l'hôpital Huoshenshan de Wuhan 

L'hôpital Huoshenshan de Wuhan a été construit pour traiter les patients nouvellement diagnostiqués atteints de pneumonie à nouveau coronavirus. Un total de 1,000 lits de chambres à pression négative a été conçu répartis dans plusieurs bâtiments de soins indépendants. Chaque chambre d'isolement a été aménagée à partir d'un conteneur pouvant accueillir 1-2 lits, avec des systèmes d'alimentation en air et d'évacuation dédiés configurés pour maintenir un fonctionnement continu en pression négative. L'unité de soins intensifs (USI) à pression négative est construite à partir d'une structure en acier durable et de panneaux d'acier colorés, divisée en deux zones médicales distinctes. Chaque zone est équipée de 15 lits d'USI, offrant un total combiné de 30 lits de classe 100,000 niveau de purification de l'air. Un système complet d'air neuf et d'évacuation totale est installé, comprenant une filtration grossière, moyenne et à haute efficacité. Grâce au positionnement scientifique des prises d'air neuf et des bouches d'évacuation combiné à un contrôle strict du gradient de pression des pièces, la sécurité du personnel médical est assurée. L'air rejeté subit une filtration à trois étages (grossière, moyenne et à haute efficacité) avant d'être évacué à plus de 2 mètres au-dessus du toit afin d'éliminer tout impact environnemental.

2. Cloisonnement fonctionnel

La disposition en plan de l'unité de soins à pression négative et de l'USI est divisée en zones propres (zones de travail générales comprenant les salons médicaux, les salles de consultation et les espaces de soutien), en zones semi-polluées (zones auxiliaires de prévention et de contrôle comprenant les postes d'infirmiers et les salles de traitement) et en zones contaminées (zones principales de prévention et de contrôle comprenant les chambres d'isolement, les installations sanitaires et les fonctions associées). Des zones tampons sont établies entre chaque zone fonctionnelle pour maintenir un différentiel de pression contrôlé, empêchant efficacement la convection directe de l'air et la contamination croisée vers les zones propres adjacentes.

1. La division fonctionnelle de l'unité de soins à pression négative est illustrée dans la figure ci-dessous :

2. La zone fonctionnelle de l'USI à pression négative est illustrée ci-dessous :

3. les exigences de base de la conception professionnelle de décoration et les principales solutions aux difficultés

(I) Exigences de conception de base

1. Conception du processus de l'unité de soins à pression négative et de l'USI

1.1 La zone de l'unité de soins à pression négative adopte une conception à double couloir pour assurer la séparation des flux médecins-patients ;

1.2 Minimiser la fréquence d'entrée du personnel médical dans la zone contaminée.

(1) Une fenêtre d'observation est aménagée entre l'unité de soins à pression négative et le couloir de soins médicaux pour la surveillance par le personnel médical ;

(2) Un passe-plat verrouillable à double porte passe-plat est installé entre l'unité de soins à pression négative et le couloir de soins médicaux pour le transfert des repas ;

2. Configuration des matériaux pour l'unité de soins à pression négative et l'USI

2.1 La surface des murs et la surface supérieure de la salle blanche doivent être constituées de panneaux de salle blanche de haute qualité qui ne produisent pas de poussière, sont faciles à nettoyer, résistants à la corrosion, lavables avec un désinfectant, résistants aux chocs, étanches à l'humidité, résistants aux moisissures et ignifuges.

2.2 Le sol doit être antidérapant, résistant à l'usure, résistant aux acides et aux alcalis, et composé de rouleaux de caoutchouc ou de PVC faciles à nettoyer.

2.3 Des portes de salle blanche étanches doivent être installées dans les zones contaminées et semi-contaminées des unités d'isolement à pression négative, et toutes les fenêtres intérieures et extérieures doivent être à double vitrage étanche ; les couloirs de transit des patients doivent être dotés de lisières de protection résistantes aux chocs, et tous les angles extérieurs doivent être protégés par des pare-angles anti-collision.

(Ⅱ) Principaux défis de la décoration architecturale et solutions d'ingénierie

Point important 1: Assurer l'étanchéité à l'air de la pièce et l'intégrité de la salle blanche. Lors de la construction des zones contaminées et semi-contaminées, les fuites au niveau de l'enveloppe du bâtiment compromettent fréquemment l'étanchéité à l'air intérieure et la protection du schéma de circulation de l'air, ce qui entraîne facilement la transmission et la dissémination de micro-organismes pathogènes.

Solution : Tous les joints, pénétrations et espaces dans les murs d'périmètre, les faux plafonds, les sols et les structures d'enveloppe adjacentes dans les zones contaminées et semi-contaminées de la salle à pression négative doivent être strictement étanchéifiés ; toutes les portes et fenêtres de salle blanche de la zone doivent maintenir une haute étanchéité à l'air.

Point important 2: Prévention de l'accumulation de poussière intérieure. Les flux d'air à l'intérieur de la pièce peuvent facilement remettre en suspension les particules de poussière déposées dans l'air, ce qui compromet directement la qualité de l'air de la salle blanche.

Solution : Les chambres à pression négative doivent éliminer les zones mortes sanitaires pour empêcher l'accumulation de particules ; en dehors des zones de travail standard, tous les coins des murs et des sols doivent comporter des profilés arrondis pour faciliter un nettoyage et une désinfection approfondis.

Point important 3: S'assurer que les surfaces préviennent la croissance bactérienne

La sélection de matériaux de décoration intérieure qui inhibent la croissance microbienne est une exigence fondamentale dans la construction de salles à pression négative.

Solution : Les finitions intérieures doivent être construites avec des matériaux antimicrobiens et ne favorisant pas la prolifération bactérienne. Les adhésifs silicones sujets aux moisissures et les mastics acides doivent être évités dans toutes les zones contrôlées. Tous les mastics doivent être des matériaux à réticulation neutre qui ne libèrent pas de composés volatils irritants et offrent une excellente résistance au vieillissement, à la corrosion et des propriétés antibactériennes.

Point important 4: Intégration d'une conception architecturale axée sur l'humain

La construction traditionnelle de chambres à pression négative néglige souvent l'ambiance environnementale, créant une atmosphère de stress et de confinement qui nuit à la rétablissement du patient et augmente la pression psychologique sur le personnel de santé.

Solution : L'aménagement du site de la chambre à pression négative doit maximiser l'éclairage naturel ; la hauteur sous plafond doit être de 2.8 mètres pour éviter les sentiments de confinement spatial ; les schémas de couleurs intérieures doivent être chaleureux et apaisants ; les chambres des patients doivent être équipées de systèmes de télévision en circuit fermé ; et la décoration globale doit intégrer des éléments axés sur l'humain pour réconforter et rassurer à la fois le personnel médical et les patients.

4. Exigences fondamentales de conception d'ingénierie CVC et solutions pour les défis critiques

(I) Exigences de conception de base

1. Il est recommandé de maintenir un niveau de propreté de l'air de pour les chambres d'isolement à pression négative, les USI à pression négative et les espaces propres associés. 100,000.

2. La chambre adopte un 100% fsystème HVAC tout air neuf à simple flux avec soufflage total et extraction totale. Les antichambres (sas) et les sanitaires dédiés desservant la salle sont entièrement intégrés au système de climatisation de la salle.

3. Chaque USI à pression négative est équipée d'un système indépendant de soufflage et d'extraction d'air. L'unité de soufflage d'air est dotée d'un dispositif de filtrage G4 + F8, tandis que le soufflage d'air intérieur utilise une bouche de soufflage à haute efficacité H13 intégrée. L'unité de ventilateur d'extraction est équipée d'un dispositif de filtrage G4 + F8 + H13.

4. Les unités de ventilateurs d'extraction sont toutes équipées d'unités de secours, configurées avec une unité en service et une unité de réserve.

5. L'unité de purification est équipée d'humidificateurs à électrodes / électriques pour l'humidification. Les sources de froid et de chaud sont fournies par des groupes modulaires aérorefroidis. Lorsque le nombre d'unités est faible et qu'aucun local dédié n'est disponible sur site, une unité de purification à détente directe intégrée peut être adoptée.

(II) Principaux défis et solutions dans la conception HVAC

Point 1: Assurer le contrôle de la propreté, de la température et de l'humidité intérieures

Le système de purification d'air de climatisation utilise une filtration à trois étages (filtres grossiers, moyens et à efficacité intermédiaire / haute efficacité). La configuration du refroidisseur de surface du système d'air neuf peut utiliser une configuration à double serpentin combinant le refroidissement par surface d'eau et le refroidissement direct par surface de frigorigène. Un humidificateur à vapeur est privilégié, associé à un système de régulation de haute précision pour garantir de manière fiable la propreté, la température et l'humidité intérieures.

Point 2: Assurer un environnement de travail sécurisé pour le personnel de santé

(1) Le système de climatisation de la salle utilise un système de soufflage d'air à courant continu (CC) avancé. Tout l'air intérieur est entièrement extrait et n'est pas recyclé.

(2) La salle à pression négative adopte une distribution d'air par soufflage haut et extraction basse, maintenant un schéma de flux d'air unidirectionnel et stable.

(3) Organisation ciblée du flux d'air. La disposition des bouches de soufflage et d'extraction d'air intérieur est conçue de manière à ce que l'air circulant à travers le patient évite le personnel médical, garantissant ainsi la sécurité du personnel.

Point 3: Assurer la sécurité et la protection de l'environnement extérieur

(1) Grâce à un gradient de pression bien conçu, l'air contaminé de la salle ne s'échappera pas et l'air extérieur ne s'infiltrera pas, permettant d'obtenir un isolement statique efficace.

(2) La filtration de l'air extrait est essentielle pour la sécurité environnementale de la salle. Des filtres à haute efficacité sont installés aux bouches d'extraction d'air de la salle et prennent en charge la détection des fuites pour capturer les polluants intérieurs, garantissant ainsi que les conduits de ventilation et l'environnement extérieur restent non contaminés.

(3) La bouche de rejet d'air extrait est positionnée à plus de 3 mètres au-dessus du point le plus haut du bâtiment, garantissant que l'air évacué est soigneusement dilué dans le flux d'air ambiant afin de minimiser l'impact environnemental.

Point 4: Maintenir une pression négative et des gradients de pression constants

(1) La pression négative est l'exigence fondamentale d'une salle d'isolement à pression négative. Tout en s'assurant que le volume d'air neuf respecte les normes de purification, une marge spécifique est allouée au débit d'air du système. Les ventilateurs de soufflage et d'extraction disposent tous deux d'un réglage à fréquence variable pour moduler le volume d'air en temps réel en fonction des besoins réels de fonctionnement, garantissant ainsi que la pression négative intérieure est maintenue de manière constante malgré de multiples variables opérationnelles.

(2) Des méthodes de construction avancées sont mises en œuvre pour l'enveloppe structurelle, garantissant une étanchéité structurelle élevée et un taux de fuite d'air exceptionnellement bas.

(3) Un dispositif de débit d'air constant est installé sur les conduits d'alimentation et d'extraction d'air de chaque chambre pour garantir que les débits d'air d'alimentation et d'extraction de la pièce restent constants, maintenant ainsi une pression de pièce stable.

Point 5: Garantir un fonctionnement stable et fiable du système

(1) L'exigence essentielle pour exploiter une salle à pression négative est de maintenir une pression négative constante, car des différences de pression non contrôlées peuvent provoquer des infections croisées graves. Par conséquent, chaque unité de ventilateur d'extraction doit être dotée d'une unité de secours dédiée qui s'active automatiquement en cas de panne d'équipement pour garantir une pression négative continue, tout en servant également de sauvegarde lors de la maintenance de routine.

(2) L'équipement utilise des réglages de double alimentation électrique pour garantir un fonctionnement électrique continu et fiable.

Photo d'une salle à pression négative et de l'unité de soins intensifs (USI) de l'hôpital Huoshenshan de Wuhan

5. Exigences fondamentales et solutions clés et complexes pour la conception électrique 

(1) Exigences fondamentales pour la conception professionnelle des courants forts

1. Les salles à pression négative et les unités de soins intensifs doivent être équipées d'une double alimentation électrique

Cette configuration à double alimentation répond aux spécifications de conception des salles à pression négative, garantissant une source d'alimentation de secours fiable pour les systèmes électriques médicaux en cas de panne de l'alimentation principale.

2. Les salles à pression négative et les unités de soins intensifs doivent être équipées d'une alimentation électrique de secours sans interruption (UPS) pour garantir une électricité sûre et fiable dans les environnements d'isolement à haute transmission traitant des maladies infectieuses respiratoires telles que le SRAS.

3. Chaque lit de l'unité de soins intensifs doit disposer d'une interface d'alimentation électrique indépendante physiquement isolée des circuits des pièces auxiliaires. De plus, un système IT médical doit être configuré pour réaliser une isolation électrique entre les côtés primaire et secondaire, en isolant les circuits et les tensions dangereuses tout en minimisant le courant de fuite capacitive par rapport à la terre afin d'garantir la sécurité électrique du patient.

4. Dans les zones nécessitant une stérilisation et une désinfection, telles que les couloirs propres, les toilettes souillées, les salles d'attente, les salles de consultation, les salles de traitement et les services d'hospitalisation, des lampes germicides à ultraviolet doivent être installées. Des interrupteurs indépendants, distincts de l'éclairage général, doivent être utilisés pour garantir une identification claire et une exploitation sûre.

5. Mise à la terre de protection et liaison équipotentielle : Étant donné que les composants des équipements électriques des chambres à pression négative et des USI entrent en contact avec des patients exposés à des risques de choc électrique, une liaison équipotentielle auxiliaire doit être mise en œuvre. Tous les composants métalliques et la tuyauterie doivent être interconnectés avec des conducteurs PE afin de maintenir un potentiel électrique égal avec le conducteur PE, réduisant ainsi la tension de contact et maximisant la sécurité électrique.

(2) Exigences de base pour l'intelligence des courants faibles

1. Configurer le système de radiodiffusion d'urgence et de radiodiffusion publique

Les chambres à pression négative et les installations des USI sont équipées de haut-parleurs de plafond dans tous les couloirs et services, la console de diffusion centrale étant installée au poste de soins infirmiers. Le système reçoit les déclenchements d'alarme incendie pour diffuser des alertes d'évacuation d'urgence en cas d'incendie, tout en gérant de manière routinière les opérations quotidiennes telles que la lecture de musique d'ambiance et la radiomessagerie publique.

2. Système de surveillance

Des caméras de surveillance sont installées aux entrées et sorties de la chambre à pression négative et de l'USI, l'unité de surveillance centrale étant située au poste de soins infirmiers pour faciliter le travail du personnel. Ce dispositif de surveillance vidéo contribue à atténuer les risques de contamination croisée tout en identifiant et en enregistrant avec précision les mouvements du personnel pour une vérification et un examen ultérieurs.

3. Système de contrôle d'accès

Un système de contrôle d'accès avancé sécurise les entrées de la chambre à pression négative et du service de l'USI. L'accès autorisé est accordé par passage de carte à puce, saisie de code PIN, vérification des empreintes digitales ou scanners de reconnaissance faciale, empêchant efficacement tout personnel non autorisé de pénétrer dans les zones de soins restreintes.

4. Système de câblage intégré

Des ports réseau téléphoniques dédiés et des connexions de télévision par câble sont configurés dans l'ensemble de l'installation. Les points de communication réseau répondent aux exigences du personnel de santé en matière de communication fiable et de collecte de données sur les patients, tandis que les prises de télévision soutiennent efficacement l'éducation médicale et les besoins d'information des patients.

5. Système d'intercommunication médical

Pour le système d'intercommunication médical de la chambre à pression négative et de l'USI, la station principale est déployée au poste de soins infirmiers, tandis que des extensions d'interphone sont installées dans les chambres des patients et au chevet des lits pour permettre une communication vocale bidirectionnelle. De plus, les terminaux d'appel de chevet sont conçus pour un nettoyage, un assainissement et une désinfection de routine sans effort.

6. Système de vidéosurveillance et de visite des services

La salle à pression négative et l'unité de soins intensifs (USI) intègrent un système de visite des patients dédié comprenant une console centrale au poste de soins infirmiers, des terminaux d'extension dans la salle des visiteurs et des unités de chevet pour les patients. Le système offre une communication audio et vidéo bidirectionnelle en temps réel, avec un équipement terminal côté patient conçu pour une utilisation simple, une manipulation aisée et une désinfection rigoureuse.

3.Principaux éléments, difficultés de conception électrique et solutions prioritaires

Point d'attention 1: Garantie de sécurité pour l'alimentation et la distribution d'électricité

Étant donné que cette installation utilise des transformateurs de type sec sans filtration intégrée, des filtres d'harmoniques actifs sont intégrés dans les tableaux de distribution électrique principale de la salle d'isolement à pression négative et de l'unité de soins intensifs. Ces unités compensent dynamiquement la puissance réactive et atténuent les pertes liées au déséquilibre de courant triphasé, améliorant ainsi l'efficacité électrique tout en garantissant le fonctionnement continu des équipements médicaux critiques.

Point d'attention 2: Support d'éclairage pour l'évacuation d'urgence

L'éclairage d'évacuation d'urgence et la signalisation des sorties dans les salles à pression négative et les unités de soins intensifs doivent être équipés d'une batterie de secours fiable garantissant une autonomie d'alimentation continue d'au moins 30 min. De plus, l'éclairement de l'éclairage d'urgence dans les emplacements médicaux de classe 2 des unités de soins intensifs doit maintenir au moins 50% o% des niveaux d'éclairement de référence standard lors des coupures de courant.

Point d'attention 3: Garantie de sécurité du flux d'air à double porte verrouillable dans la zone d'isolement

Le personnel médical pénètre dans le sas de la salle à pression négative par un dispositif à double porte verrouillable, ce qui empêche la perturbation du gradient de pression due à l'ouverture simultanée des deux portes du sas dans la zone à pression négative, évitant ainsi le flux d'air croisé et la contamination croisée.

Point d'attention 4: Conception et construction

1. Il est essentiel de spécifier la capacité de puissance totale de la salle à pression négative et de l'unité de soins intensifs, ainsi que les exigences de configuration et d'emplacement d'installation pour le tableau de distribution électrique principal pendant la phase de conception préalable à la construction, afin de s'assurer que le tableau de distribution électrique est correctement réservé.

2. Coordonner avec les unités d'ingénierie des courants faibles et fournir le nombre requis de points téléphoniques et réseau, permettant à l'équipe des systèmes à basse tension de réserver suffisamment de ports de commutation téléphoniques et réseau.

3. Fournir les schémas de réservation de la mise à la terre équipotentielle et intégrer le fer plat de mise à la terre équipotentielle avant le nivellement du sol.

6. les exigences de base de la conception professionnelle de l'alimentation en eau et de l'évacuation ainsi que les solutions aux problèmes clés et difficiles

(I) Exigences de conception de base :

1. Afin de faciliter une construction rapide, les systèmes d'alimentation en eau sanitaire et d'évacuation dans l'unité de soins à pression négative utilisent des tuyaux en plastique conformes à la norme sanitaire pour l'eau potable GB5749.

2. Une alimentation en eau chaude est installée dans toutes les unités d'isolement à pression négative et les lavabos des unités de soins intensifs (USI) à pression négative pour offrir du confort au personnel de santé.

3. La zone de nettoyage des endoscopes de l'unité de soins intensifs à pression négative est équipée d'un système d'eau pure dédié.

4. Tous les robinets d'eau sont équipés de commutateurs sans contact ou non manuels.

(II) Difficultés de conception et solutions :

Priorité 1: Qualité de l'eau garantie de l'unité de soins à pression négative

1. Le système d'alimentation en eau intègre une unité de stérilisation pour garantir que la qualité de l'eau est conforme aux spécifications de la norme sanitaire pour l'eau potable GB5749.

2. Des dispositifs antiretour sont installés dans des zones désignées pour empêcher efficacement toute contamination.

Point 2: comment traiter l'évacuation de l'unité de soins à pression négative et de l'unité de soins intensifs à pression négative

1. Des filtres à haute efficacité doivent être installés sur les tuyaux de ventilation d'évacuation de l'unité de soins à pression négative, et les colonnes montantes de ventilation doivent être situées loin des prises d'air et des zones piétonnes pour protéger l'environnement extérieur.

2. La tuyauterie d'évacuation de l'unité de soins à pression négative est acheminée de manière indépendante et dirigée vers le réservoir de désinfection de l'hôpital et l'installation de traitement des eaux usées pour une évacuation en toute sécurité.

3. Pour veiller à ce que l'environnement intérieur de l'unité de soins à pression négative reste non pollué, les orifices de nettoyage, les orifices de maintenance et les siphons de sol sont omis dans le service, et tout siphon de sol nécessaire doit inclure un 50-70 mm de garde d'eau en dessous.

7. les exigences de base pour la conception professionnelle des gaz médicaux et les solutions aux problèmes clés et difficiles

(I) Exigences de conception de base

1. Les tuyaux de distribution de gaz médical pour l'unité de soins à pression négative et l'unité de soins intensifs à pression négative sont en cuivre. Le cuivre offre une excellente résistance à la corrosion, des propriétés antibactériennes supérieures, une construction facile et une assurance de qualité de soudage fiable.

2. Chaque lit de l'unité d'isolement à pression négative est équipé d'un terminal d'oxygène et d'un terminal de pression négative, avec un terminal d'air comprimé recommandé en secours.

(II) Difficultés de conception clés et solutions : Point clé un : garantie de sécurité des gaz médicaux

1. Le local de la station d'aspiration à pression négative ne convient pas à un service commun et est configuré de manière indépendante, le local de la station étant équipé d'un filtre pour la stérilisation.

2. Un clapet anti-retour est installé sur la canalisation de gaz médical de l'unité de soins à pression négative pour éviter toute contamination.

8. Considérations de conception sur la manière d'obtenir une installation rapide et une livraison rapide 

1. Décoration professionnelle : La salle propre est conçue selon une taille standard uniforme, avec des panneaux de cloison de salle propre et des surfaces de plafond fabriquées en modules de taille fixe. Les portes et fenêtres de salle propre sont conçues selon des dimensions standardisées pour permettre une production modulaire et une installation rapide.

2. Spécialité CVC : pour la sélection des unités d'air frais et d'extraction et les solutions de systèmes de contrôle automatique, les plans techniques sont coordonnés avec les fournisseurs d'équipements lors de la conception, permettant aux fabricants d'assurer la production simultanée de produits de support pour la livraison la plus rapide ; le système de gaines d'air utilise des modèles de gaines d'air standardisés pour réaliser un traitement mécanisé et une installation rapide sur site ; le tuyau de branchement d'évacuation est raccordé à des tuyaux ronds en PVC finis, ce qui économise de la main-d'œuvre.

3. Spécialité électrique : Tout le câblage suspendu passe par des chemins de câbles, et le câblage mural passe par des conduits en PVC pour permettre une méthode d'installation rapide.

9.Remarques finales

La salle à pression négative et la salle de soins intensifs (SI) de l'hôpital de la Montagne Vulcan de Wuhan ont été développées par l'équipe technique travaillant 60 heures consécutives pour achever le processus allant de la conception schématique à la conception des plans de construction. Grâce à 150 heures de fonctionnement continu par les équipes d'approvisionnement, de construction d'ingénierie et de mise en service, toutes les tâches liées à l'approvisionnement en matériaux, à la construction et à la mise en service du système ont été accomplies, réussissant avec succès les tests des indicateurs environnementaux intérieurs par le Centre de contrôle et de prévention des maladies de la province du Hubei avant d'être transférées en douceur à l'armée pour utilisation. La livraison de ce projet apporte une contribution importante à la réponse à l'épidémie à Wuhan et aide à sauver la vie des patients atteints d'une nouvelle pneumonie coronarienne grave.