中国中元国际工程公司 医疗研究院 北京 100019
摘要：结合某医院水疗室的工程实例，详细介绍了医用水疗的基本知识及如何进行系统的给排水设计，包括医用水疗室的水质要求，用水工艺及流程等。
关键词：医疗建筑；水疗；给排水设计
1、医用水疗介绍
水疗法是在水的特殊环境下进行的运动训练，以缓解患者症状或改善功能的一种治疗方法。近年来广泛运用于康复治疗，其运用水的多元化特性进行运动而获得治疗效果，利用各种不同成分、温度、压力的水，以不同的形式作用于人体以达到机械及化学刺激作用来防治疾病。医用水疗在设备上可分为两类，一类为训练水池，另一类为单体水疗浴槽。
训练水池可供多人同时进行训练治疗。水池容量考虑到医院康复人数及现场条件等因素一般为30—80m3；水温为35±2°C；为了保障训练水池的卫生要求需要设置具备可以连续运行的水池循环水处理设备及需要定期排空进行洗刷、消毒工作。训练水池循环水处理设备要求：水处理流量大，要长时间（一周、一个月、一年）维持良好的水质、水温，具备过滤、加温、消毒、自洁等功能。
单体水疗浴槽是提供给患者特殊水疗需求的装置，如针对卧床患者的蝶形浴槽、针对坐轮椅患者的轮椅浴槽、针对后期康复训练的步行浴槽及针对上下肢不同部位康复的上下肢浴槽等。单体水疗浴槽的特点就是流量相对小，配有相应的过滤装置、保温装置和消毒装置。
2、医用水疗室给排水系统的介绍
2.1水疗室的给水系统
水疗室给水的特点
1）初次供水流量大，供应时间段内要求供水量大（大型浴槽几百升至几吨水），每日上班的时候多台浴槽同时段初次加水流量大，需换水治疗的小型浴槽需要换水的时候，两次之间的间隔时间要求尽量短。
2）供水硬度要求：自来水的硬度直接影响水疗设备的正常使用，增加故障率，缩短使用寿命。硬度超过800ppm/L应先进行软化处理，低于450ppm/L可以直接使用。
3）供水压力要求：冷、热水给水水压超过0.2MPa需要安装减压阀，以免对医用水疗设备产生冲击。
4）供水流速要求：训练水池首次充水时间按医院的条件确定，一般为2h以内，建议设计流速不大于2.5m/s，但是如果医院可以提前一天在夜间充水，可以适当延长充水时间。
2.2池水的加热与保温
2.2.1 热水机房的设置要求
水疗室用水量大，且对热水的需求和医院其他科室不一样，若统一用一套热水系统，会对其他科室造成一定的影响，所以热水一般建议为水疗室单独设置一套热水给水系统，单独配置热水换热器直接供应至水疗室。
2.2.2 池水的加热与保温
水疗设备池水设计温度一般为35℃。池水的加热分两部分：初次充水加热、循环水加热保温。
初次充水加热方式一般采用冷、热水混合器直接加热，人工控制池水温度。医院提供冷、热水供给，生活热水水温60℃，冷、热水混合后水温为35℃。充水过程中不用启动循环加热，在病人进入设备之前，进行循环加热，保证池水的温度。
循环水加热方式按水疗设备分可分为两种加热保温方式，训练水池及大型浴槽的加热保温方式采用板式换热器间接加热，热媒可为院区提供的高温热水或蒸汽，若不具备提供热媒的条件，也可直接采用提供的60℃热水作为循环加热的热媒使用。小型浴槽的保温方式一般是设备上自带的电加热设备来给小型浴槽进行加热保温。
2.3 循环水处理
训练水池和大型浴槽一般要长时间维持水的干净和卫生，要满足多个病人使用，所以必须要配套设置循环水处理系统，1-2h循环一次，具体结合医院的实际情况确定。而小型浴槽一般只服务一个病人，每人做完要换一次水，只需进行保温，可不设置循环水处理系统。
2.3.1 循环水净化处理的工艺
循环水处理的目的主要是去除水中悬浮杂质，消毒灭菌，使池水满足卫生要求。正常循环时，池水出水经过毛发过滤器截留较大颗粒固 体杂质、毛发、纤维等，以保护水泵和砂缸过滤层不被破坏；出水经循环水泵进入深度过滤砂缸进行微絮凝过滤；然后经过消毒处理，换热器换热，使水温达到相应要求。池水循环方式可采用顺流式循环方式、逆流式循环方式或者混流式循环方式。因为医用水疗训练池服务的对象一般为卧床或行动不便的病人，洗浴不方便，身上的皮屑比较多，池水中沉淀物能顺利排出池外进入过滤器，避免了新、旧水的过度掺合，增加了过滤器的除污能力，确保了出水质量，所以水疗训练水池一般采用顺流式循环方式，循环方式见下图。
金属离子消毒法作为一种新兴的消毒处理方法，其应用范围大，适合的水质范围广。无味、无毒，过量投入不会造成危害，不会刺激眼睛、皮肤，水体清澈无异睐。可长期抑制某些藻类和真菌的生长，不影响池水的PH值，且整个反应进程无添加任何化学药剂，不会造成二次污染，且有很持久的杀菌能力，不受光照和有机物浓度影响。但是因为其消毒设备昂贵，初投资太高，所以虽然在欧美和日本得到了广泛的应用，但在国内医用水疗上应用很少，国内一般的消毒方法还是采用的传统的消毒方法，一般采用臭氧+化学药剂法或紫外线+化学药剂法。
2.4 水疗室的排水系统
水疗室的排水包括训练水池的排水、单体水疗浴槽的排水、水疗室淋浴间的洗浴排水及室内清洁地面的排水。水疗室排水的特点及设计要求如下：
1）排水流量大，单体浴槽流量一般3.6~9 m3/h，都需要尽快排放。一般要求小型浴槽能在5min以内排完，以便下一个病人及时开始治疗，大型浴槽一般要求在8min之内排完，具体需结合医院的具体情况来定；对于训练水池（流量高达15m3/h）而言，也需要尽快排净，时间越短越好，工作人员好进行下一步的洗刷、消毒工作。根据实际运行经验，水疗室主排水管宜采用DN100~DN150 的管径，单体浴槽独立排水点排水管一般为DN50~ DN100。
2）水疗室应设置排水沟。排水沟便于及时排水，洗刷地面、池体的水可直接通过排水沟排出。
3、工程案例分析
某专科医院，设有水疗康复科，用于脑科学领域的疾病治疗和康复，其水疗室设置有1个训练水池（长×宽×高=10×6 ×1.2m，有效水深h=1.2m，水池一周换水清洗一次）和6个单体功能性水疗浴槽，分别为蝶形浴槽、步行浴槽、全身涡流浴槽、上肢浴槽、下肢浴槽及轮椅浴槽。给水由市政自来水直接供给，自来水水压0.2MPa，硬度在120~130ppm/L左右。
3.1训练水池给排水设计
3.1.1给水系统
训练水池一次性补水72 m3（冷热水混合），每天晚上清洗过滤罐需消耗7 m3。训练水池设定每周一早上上班前充好水，因为本医院可以在周日晚上就开始充水，所以本设计充水时间按6h充满计算，日用水量Q=72 m3/d，设计小时用水量Q=12 m3/h。
3.1.2热水
热水供水温度Tr=60℃，冷水设计温度Tc=4℃，水疗水池设计水温T=35℃。计算得出需热水用水量Q=38.9m3/d，设计小时用水量为 Q=6.5 m3/h。
式中Kr—热水量占混合水量的百分数；
th—混合水温度，th＝35℃；
tl—冷水温度，tl＝4℃；
tr—热水温度，tr＝60℃。
所需冷水量占混合水量的百分数：Kl＝1－Kr
3.1.3循环水量设计计算
1）循环周期
水疗训练水池循环周期按1h循环一次。
2）循环水量的计算
循环水量是设计机械循环设备的主要数据，可根据循环次数按下式计算。
式中q—游泳池的循环水量，m3／h；
V—游泳池的水容积，m3；
n—每天循环次数，年
T—循环周期，h。
3.1.4循环加热系统设计计算
1）水表面蒸发损失热量
QZ=4.187?r?（0.0174?vf+0.0229）?（Pb-Pq）?F?760/B
式中QZ—池水面蒸发损失的热量，kJ／h；
r—与池水温度相等时，水的蒸发汽化潜能（kcal/kg，1kcal/kg=4.1868KJ/kg）；
vf—池水表面的风速，m/s；
Pb—与池水温度相等时的饱和空气的水蒸气分压力（mmHg，1 mmHg=133.322Pa）；
Pq—空气的水蒸气分压力，mmHg；
F—池水表面面积，m2；
B—当地的大气压，mmHg。
2）水面传导损失、池底和池壁传导损失及管道和设备损失的热量可按水面蒸发损失的热量的20%计算
3）补充水加热需要的热量
Qb= a ?v ?qb ?（ts-tb）/t
式中Qb—补充水加热需要的热量，—补充水量；
qb—补充水量，m3；
a—水的比热容，4.1868 KJ/kg?℃；
v—水的容量，kg/L；
ts—池水温度，℃；
tb—补充水水温，℃；
t—每天加热时间，h。
循环水净化处理设计参数
水池容量（m3）72
循环方式顺流式
循环周期（h）1
循环流量（m3/h）75
每日新水补充量（m3/d）7
过滤速度（m3/h/ m2）28
消毒方式电解盐消毒，氯辅助和臭氧
池水设计温度（℃）35
初次供水及补水最低温度（℃）60
循环加热系统需要提供的热量（kW）40
循环水净化处理流程图
3.2水疗浴槽
大型浴槽
浴槽有效容积（T）浴槽台数用水量
（T/d）备注
蝶形浴槽228每天上下午各换一次水
步行浴槽220.6每天每台消耗0.3吨
小型浴槽
浴槽有效
容积（T）浴槽台数用水量
（T/d）备注
全身涡流浴槽0.312.4一天做8名患者，每人换水一次
上肢浴槽0.0410.4一天做10名患者，每人换水一次
下肢浴槽0.0910.9一天做10名患者，每人换水一次
轮椅浴槽0.4811.28一天做8名患者，每人补充0.1T
给水：日用水量16T/d，小时最大用水量为5T/h。热水：按照热水温度60℃，冷水温度4℃，水疗水池水温35℃，计算得出需热水用水量8.9T/d，小时最大用水量为2.8 T/h。其中蝶形浴槽和步行浴槽属于大型浴槽，需要进行循环水净化处理，参照训练池设计计算。其他的小型浴槽，只需要保温即可，不需要进行消毒处理。
4、结语
水具有阻力、浮力、压力、热传导性等特点，利用其特点进行康复训练，可以提高肌肉的肌力及肌耐力、改善患者肢体的疼痛、增强关节的活动范围，有利于患者自身控制能力、平衡能力和身体协调性的恢复。水疗在康复治疗上的应用越来越多，对给排水设计也提出了要求。
参考文献
[1] 游泳池给水排水工程技术规程 CJJ 122-2017
[2] 建筑给排水工程技术与设计手册 黄晓家，姜文源主编
[3] 《关于三级甲等医院康复科水疗室建设规范》北京海德润康商贸有限公司内部资料提供
论文作者:姜坤,欧云峰,赵元昊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/17
标签：水疗论文; 池水论文; 水池论文; 热水论文; 水量论文; 温度论文; 方式论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;