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进行影像科机房设计,场地结构要满足哪些条件?

 金哥6762 2020-05-02

众所周知,影像科的放射设备价值不菲,原理复杂,又涉及到防辐射、射频屏蔽等等措施要求,所以建筑设计单位出于各种各样的考虑,喜欢把这部分抛给厂家进行二次深化设计。有时场地条件较好,二次深化设计可以解决问题,但也少不了要付出一些改动成本。如遇场地条件预留不足,无法调整的情况,则会给业主的使用带来很大的困扰。

在笔者看来,专业机房的设计并非是洪水猛兽,只要设计人员有一定的责任心和细致的工作态度,一次设计是完全可以充分考虑到位的。本文将就影像科机房设计的场地结构条件,包括结构承重机房降板围护结构这三大技术问题逐一梳理。

结构承重该怎么考虑?


机房的承重问题一般是在进行影像科场地设计当中遇到的第一个问题。要解决这个问题并不复杂,只需要对各种设备的重量有个大致了解即可。这里为大家提供一些大致数据,以供参考:

1

数字X光机(DR)设备:1.5~2吨;

2

计算机断层扫描(CT)设备:3.5~4吨;

3

数字胃肠机设备:2.5吨;

4

钼靶设备:0.3~0.5吨;

5

核磁(MRI)设备:8~13吨;

6

数字血管减影(DSA)设备:1.5~2.5吨。

了解了这些设备的重量,结构专业即可通过计算得出房间承重要求。除此之外,有几个细节是我们在日常设计中容易忽略的,需要注意。

首先,上面所提供的数据是设备的整体重量,是几个部件的总重量,如CT设备的重量主要包含了设备机甲、扫描床、高压发生器等,在实际设计中应综合考虑设备的荷载分布情况。

第二,对于CT、MRI、胃肠机、钼靶设备来说,其设备一般都是固定在下方楼板上的,只需考虑下方楼板的荷载,而DR、DSA设备则分为悬挂和落地设备两大类型,如果设计阶段设备选型未确定,那么对于这些设备来说则需要同时考虑上下楼板的荷载。

机房降板怎么考虑?


降板问题与结构设计息息相关,土建完工后几乎无法改动,其重要性不言而喻。降板设计的两个关键问题是哪些区域要降,需要降板多少。要搞清楚这两个问题就需要了解降板的目的是什么。

降板的目的是多重的,包括设备管线沟空间,设备基础空间,垫层构造空间等的预留。这里分开介绍一下。

管线沟用于埋设放射设备的电源、控制、冷却水管等管线,以避免管线暴露在外造成安全隐患。根据线缆的作用不同,他们的连接方式有所不同,如从设备基座连接到设备间的配电柜,从设备基座连接到控制室的控制台等。各个不同厂家,不同型号设备的走线形式有很大差别,因此在确定设备型号之前,是无法确定管线沟的布局的,这就要求对房间区域进行整体降板以方便设备厂商进场后灵活调整。

设备基础主要用于承受设备重量。那么对于在设计阶段已经对楼板荷载进行了充分考虑的场地是否需要额外浇筑基础呢?答案仍然是需要的,因为设计基础的作用除了承重之外还在于保持设备的平整和固定需要。浇筑的设备基础的水平误差一般需控制在1~3mm之内,土建现浇楼板很难达到这一要求。外,进行设备固定采用的专用锚栓长度一般都超过楼板厚度,如果直接将设备固定在楼板上需要进行特殊处理,增加了施工难度。因此一般情况下,后浇的设备基础是必不可少的,这也需要预留出一定降板空间。

进行垫层施工也需要一定的空间,如放射设备用房地面采用一定厚度的硫酸钡水泥进行防辐射处理,核磁用房地面铺设防水层、绝缘层等等。如不预留降板则会造成房间内外高低不同,影响使用。

分析了以上的情况,我们可以对影像科机房的降板要求总结如下:

首先为了保证灵活的布局和走线要求,降板区域应至少包括设备的检查室、控制室、设备间区域。如果条件允许,将影像科区域进行整体降板则更能满足后期灵活调整的需求。为便于管沟布置,区域内的地梁要与楼板一起降低。降板的高度在200mm至300mm之间,具体来说,对于DR、胃肠机等小型设备200mm即可,CT、MRI等设备则做到300mm较合适。

围护结构怎么考虑?


机房的围护结构主要指的是机房墙体,墙体的材料的选择主要考虑两个方面的因素:设备的固定防辐射的要求

诸如DR、DSA设备的悬吊部件在架设导轨时,一般要求至上在三个方向上进行固定,为了保证悬吊设备平移时的稳定性,尤其要注意横向的固定。因此安装导轨的钢框架除了连接在上方楼板传递垂直荷载外,还要通过斜撑、横撑的方式将水平荷载传递给墙体或梁构件。

因此在设计影像科机房的围护结构时首先不推荐轻质隔墙,而宜采用有结构功能的实心砖墙和加气混凝土块墙。如果机房墙体较高还需要设置圈梁增加稳定性。

对于放射影像设备来说,机房的墙体也是防辐射措施的重要组成部分。施工良好的墙体是最稳定,也是性价比最高的防护手段。相比现行的主流防护手段,硫酸钡水泥的造价便宜,但涂抹比较厚的情况下容易开裂,铅板的机械性能稳定,但是对环境有一定影响,长期使用也有蠕变的风险。目前市场上有一些新型环保型防护板避免了这些缺点,但是价格不菲。

利用墙体进行防护的同时,再根据需求辅以额外的补充措施,可以极大的节省后期的防辐射投入。

墙体的防护当量是有有据可查的,对于一般的医用x射线诊断设备(管电压在150kV左右)能级来说,240mm的实心粘土砖或相同密度的其他实心材料(表观密度不小于1.8kg/cm³)就可以等效于2mm的铅当量。如果空间较充裕时采用370mm的砖墙甚至可以完全省去其他的防护措施。

过去有一些缺乏经验的单位在进行影像科机房建设时会直接用现浇混凝土来构筑墙体,这是没有必要的。首先实心砖墙的防护能力与混凝土墙体是比较接近的,出于墙体稳定性的要求,混凝土墙体的厚度并没有明显优势,反而有一些缺点,一是施工复杂,成本较高;二是不利于后期的改建调整;三是现浇混凝土如果养护不到位容易出现开裂的情况影响防护效果。

对于MRI设备这样的非放射性设备来说,墙体设计则不需要考虑防辐射的要求。因为其进行射频屏蔽需要在内部挂设铜板屏蔽层,因此墙体需要有一定的承重性能和稳定性。一般选用200mm的加气混凝土块即可。

在进行影像科机房设计,特别是新建建筑的设计时,掌握了以上的几项原则,就可以避免大多数严重问题。在进行结构和降板考虑时,宜多作一点冗余考虑,毕竟相比建成后进行改造的成本来说,前期做预留考虑的增加土建成本是非常低的。




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