同济大学晋明等：重症监护病房改扩建新范式

图4    ICU病房外设的护士台     

 图5    走廊设置中央护士站

图6   突发公共卫生事件重症监护病区转换为62床（图中红色为增添床）

3. 既有医院改扩建ICU新范式

该医院大重症监护区改扩建项目，严格遵循《医院洁净护理与隔离单元技术标准》GB/T 51457-2024（以下简称“技术标准”）的各项技术要求，又要满足平急结合的建设原则。针对改扩建过程中针对遇到的痛点与难点，提出了如下的对策： 

1）优化冷热源系统配置，针对楼层原有冷热负荷不足的问题，经多套增配方案的技术、经济综合比选后确定最终方案：所有 ICU 病房统一采用变频多联中央空调，室内机选用风管式末端（图9），室外机组集中布置在周边裙房屋面；病区其他用房（见图7）、走廊（见图8）等其余区域，继续沿用医院原有冷热源系统，采用风机盘管机组加新风系统模式，新旧系统结合，降低改造成本。

图7   POCT快速化验室

 图8     病区走廊

2）形成合规室内气流组织， 针对双床标准模块需优化风管机气流形式：在两张床位床尾居中位置吊装一台风管式内机（风量690-1140m³/h可调），每张床位床头侧加装柜式风机过滤器柜式机组（风量530-750 m³/h可调），机组下部回风口设置 F7 高中效过滤器，送风格栅安装于两床位后方中间、距床尾 0.5m 以上的顶棚处。

由图10可见两床的病患呼气及室内空气由床头侧风机过滤器柜式机组吸入，经 F7 过滤除尘、除菌处理后，出风汇入后进入风管机完成热湿处理，与新风并联，从床尾上方送风口送入室内。气流定向流经患者呼吸区域，无直吹不适的风感，风管机送风换气量最大可达15 h^-1，房间新风换气次数3 h^-1，实现了《技术标准》合规的气流组织与换气量。图10为平面布置图。系统配套温湿度、室内压差实时监测装置，多联机集中控制系统，实现窗磁联动，风管组与风机过滤器柜式机组的风量需适配调节，提升运行效率，实现运行节能与操作便捷。

该模块化空调通风系统可灵活应用于单人、双人、四人病房。其中 2 间单人负压隔离病房采用全新风全排风系统，每小时12次换气。排风量大于新风量，维持稳定的不低于-5Pa的室内负压环境。

 

图9 多联外机与风管式内机   

图10  ICU改扩建模块的空调通风系统示意图

图11  ICU改扩建模块空调通风管路平面图

3）平急状态模式切换，进入突发公共卫生事件应急状态时，病区内全部风机过滤器柜式机组的回风过滤器更换为高效过滤器（H13），其出风管密闭切换阀关闭，排风管密闭切换阀打开，应急排风机全部开启，风管机停止运行（见图10）。此时，新风系统加大送风量，新风换气量8 h^-1。排风量高于新风量，全域形成负压环境，满足传染病重症患者的隔离救治要求。

4.讨论

ICU 收治的多为重症、久病及老年患者，其发菌、呼气以及身体散泄气味发生。加之病房物表消毒量与频次要比其他病房多，消毒气味大。且 ICU 也是耐药菌株易滋生的区域。若新风供给不足、气流组织不合理、空气净化装置效能偏低，会直接导致室内空气质量恶化，既影响医患体感，也会提升院内感染风险。由此可见，优质的室内空气环境（IAQ）是预防医院获得性感染的重要非药物防控手段。

去除悬浮菌尘的最有效、经济与安全的措施是空气过滤，各种负离子、等离子、双极离子发生器、静电净化器、光催化氧化器、羟基生成器等电净化消毒装置的杀菌效率并不高^[4]，而且还能产生对病患有害的臭氧、甲醛与超细粒子^[5]，目前要慎用。在国外已明文禁止臭氧释放量大于5ppb的电净化消毒装置使用。按照我国《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333，《综合医院建筑设计标准》GB51039和美国ASHRAE241-2023《传染性气溶胶的控制》要求^[6] 本项目在常态下回风口选用F7高中效空气过滤器。

由于变频多联机中央空调系统结构简洁，无需布设庞大的水系统及通风管道，可有效节省建筑空间；综合能效较传统中央空调高出 30% 以上，节能优势显著；各房间可独立控温、分区调节，适配不同病房的使用需求。同时该设备安装便捷、施工周期短，高度契合既有医疗建筑改扩建的施工特点。

参照美国ASHRAE241-2023《传染性气溶胶的控制》^[6]，可以在通风系统中配置空气净化装置，也能在室内外设置各级空气净化装置（见图12）具有韧性控制传染性气溶胶的能力。本项目在每张床位床头边设置风机过滤器柜式机组，下回风口设置高中效过滤器，出风管直接汇入风管机，另一侧串联应急排风机，送排风可以切换。形成了在距每床床尾不小于0.5m的上方送风，在每床床头一侧下方回风。提升了除尘除菌效率，在室内形成合规的上送下回气流组织。根据室内感染菌的特性与负荷可以调节送风量，以及回风过滤器的效率，这是一种简易有效的措施。并根据不同的应急响应程度密闭阀切换实施“三级负压”。可见，通风空调已不再仅仅是工程学科，而提升为一种风险管理策略。

图12  控制传染性气溶胶的通风与各级空气净化系统

ICU内患者的发菌、发尘与气味很容易进入空调系统，积尘积水，进而引发滋菌，造成二次污染。在回风口设置可更换的高中效空气过滤器，可有效阻隔病菌进入了通风空调系统，规避交叉感染风险。区别于常规洁净室将空气过滤器设置在送风口的传统做法。

实践证实，对于医疗用房只要有机采用“合规的换气、合理的气流组织、合适的回风过滤器”这三项核心措施就能以较低的代价实现较为理想的环控效果^[7]。无论检测数据、还是临床实践都被证明十分有效，可以有效降低室内悬浮菌浓度。全方位保护医患，控制了感染风险，是兼具实用性与节能性的绿色技术。

5.结语

综上，在既有医院 ICU 改扩建工程中，采用变频多联机结合风机过滤柜式机组的空调通风方案，是一套成熟可行的全新建设范式。该方案可构建合规的上送下回气流组织，还能根据院感防控目标、室内菌尘负荷动态调整风量与过滤等级，具有感染控制的韧性，兼具简易高效、节能环保的突出优势。

本项目在空间布局、通风空调系统上全面推行模块化设计，既细化了施工与运维流程，强化了环境管控实效。项目投入运行两年多以来，病房内始终维持良好、稳定的室内空气质量，未发生一起交叉感染事件，成为综合医院大重症医学科改扩建的标杆案例。

本次改扩建工程不仅完成了重症监护病区硬件设施的全面升级，提升了重症救治综合能力，也为学科人才培养、临床科研转化搭建了优质平台，成功打造出环境优良、设施先进、技术完备、应急能力突出、管理智能、平急一体的现代化重症医学科，也为国内同类型医院 ICU 升级改造提供了优秀的实践范例。

参考文献

[1] 沈晋明，刘燕敏，重症监护单元环境控制要求与技术措施 《医院洁净护理与隔离单元建筑技术标准》GB/T 51457解读（一）[EB/OL].[2026-04-21].www. chinaacac.cn/chinaacac2/news/?1079.html

[2] 沈晋明，许钟麟，曹国庆，刘燕敏.解读GB/T 51457-2024《医院洁净护理与隔离单元建筑技术标准》[J].暖通空调，2025,55(2):10-18

[3] 曹国庆，沈晋明，医院洁净护理与隔离单元建筑技术标准解读与实施[M].北京：中国建筑工程出版社， 2025.9

[4] 殷平．空气净化技术研究（２）：电动空气净化设备[J].暖通空调,2025,55(5):1-17

[5] 沈晋明，刘燕敏，探讨我国电消毒净化装置发展对策与国际接轨路径[EB/OL].[2026-04-21].www. chinaacac.cn/chinaacac2/news/?1055.html

[6]沈晋明，刘燕敏. 开创性标准ASHRAE 241，降低室内传染性气溶胶传播风险[EB/OL].[2025-06-24]. www. chinaacac.cn/chinaacac2/news/?1066.html.

[7] 杨永梅，孟蝶，杜宏等，疫后医院急诊部环境控制对策[J].中国医院建筑与装备, 2023(7):31-34