新医院建筑内热水和冷水使用的连续远程传感器监测：对设计、患者安全及可持续性的意义

《Journal of Hospital Infection》：Continuous Remote Sensor Surveillance of Hot and Cold Water Usage within a New Hospital Building: Relevance for Design, Patient Safety and Sustainability

　　

Catherine Whapham|Gary Nesbit|Peter Leadbetter|Michael Weinbren

英国卢德洛独立水卫生咨询师

摘要

医院用水服务的使用率较低，这一问题尚未得到充分理解，这不仅导致了对使用者安全风险的忽视，还增加了物业管理成本，并削弱了环境的可持续性。这项单盲研究调查了一家新设计的医院中两个住院病房和多个门诊部门的热水和冷水使用情况。该医院所有病房均为单人间，并配备了独立卫浴设施。研究人员通过连续远程传感器监测了258个用水设备（包括水龙头、淋浴设施和管道系统），利用管道内水温的变化来记录每次用水事件及其持续时间。分析结果显示，258个设备中有118个（占46%）并未得到日常使用；这凸显了手动冲洗方式的不可靠性，以及过度依赖清洁程序来确保供水系统正常运行的问题。

在过去15年里，人们对水系统和废水相关风险的认识有所提高。由于抗菌素耐药性（AMR）在废水系统中的传播，一些医疗机构不得不关闭相关设施以控制难以控制的疫情。因此，必须对多种相互竞争的风险进行审慎评估，首要考虑的是是否真的需要安装这些用水设备。本研究提供了实际数据，有助于水资源与废水安全小组、感染预防与控制团队、临床工作人员、物业管理部门、资本项目团队、设计师和建筑师评估用水设备的实际需求和安装位置，从而确保其得到合理、安全的使用，降低患者风险，降低成本，并提升环境可持续性。

引言

全球医疗机构的趋势是实现100%单人间配备独立卫浴设施[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。虽然让患者或相关群体参与设计决策越来越普遍，但如果不解释其中的风险，就无法做出明智的决策。随之而来的用水服务扩展（如临床洗手盆、患者独立卫浴设施以及过度配备的清洁设备）会导致更大的热水、冷水和废水系统规模，这些系统需要更多的管道空间。这种做法会在建筑物的整个生命周期内产生意想不到的后果[6]、[7]、[8]、[9]。Walker等人[5]对一家900张床位的教学医院和一家49张床位的乡村医院进行了淋浴使用情况调查，发现86%的淋浴设施并未每天被使用。他们认为，为了患者安全，“需要创新的设计思路，摆脱现有独立卫浴模式的限制，并且设计过程不应受政治因素影响。”

面对难以控制的多重耐药菌（MDRO）疫情，临床部门正在优化用水系统，以创建“安全的水和废水系统”[10]、[11]、[12]、[13]、[14]。与淋浴排水系统相关的MDRO滋生和疫情[15]、[16]、[17]、[18]、[19]、[20]、[21]、[22]难以调查和预防，因为排水系统通常嵌入建筑物结构中，限制了维护和修复工作。英国首家采用这种“安全的水和废水系统”方法的重症监护病房最近在韦克瑟姆医院启用[11]，类似的原则现已成功应用于其他医院区域。标准感染控制措施（SICP）虽然旨在保护患者和工作人员，但在防止水和废水传播方面往往效果不佳，因此有时需要拆除相关设施以终止疫情。最初的重点是重症监护患者群体，现在一些医院也开始从单人间中移除洗手盆。

医院各病房和患者群体的用水模式仍不为人所充分了解，而且关于医疗用水系统规模设计的依据缺乏科学依据。房间占用率往往造成一种错误的认知，即设备被频繁使用的假象。通过连续实时传感器监测可以获取高效、客观的数据，从而评估用水情况、预测需求并指导设施布局[5]、[6]、[7]、[8]。这有助于提高风险识别能力，为未来的设计、规范制定、施工、安装、调试、移交和使用提供依据。据我们所知，这是首项利用连续传感器监测技术来评估100%单人间配备独立卫浴设施医院用水情况的研究。

本研究调查了两个住院病房和一个多科室门诊部门中用水设备在用水事件发生时的温度变化。利物浦皇家大学医院（RLUH）是英国最大的提供100%单人间独立卫浴设施的医院，于2022年10月投入使用。这座11层楼的医院拥有646间配备独立卫浴的住院病房，在研究开始时建成时间不足3年。在2024年9月至2025年5月的9个月期间，研究人员对258个用水设备进行了至少25个工作日的连续温度监测。这些数据为了解新设计医院的用水情况提供了依据。

研究方法简介

方法

研究人员使用热电偶传感器监测了热水出口、恒温混合阀下游的热水回流管道以及冷水管道的温度变化。传感器通过Wi-Fi连接到水管理系统（Omnia-Klenz Ltd）。安装工作由Omnia-Klenz公司的工程师完成，并有RLUH物业管理人员在场监督。任何0.1°C的温度变化都会被传输到云端平台，以便远程分析和处理。研究人员还开发了相应的算法。

结果与讨论

研究人员分析了258个出水口（水龙头、淋浴设施和管道设备）的用水情况。在采用恒温控制的出水口处，有些用水事件持续时间非常短（小于20秒），在此期间没有新鲜冷水被输送到使用点。在这种阀门设计下，只有当热水温度超过设定值（通常为39-44°C）时才会启动冷水供应。研究的局限性包括：

结论

本研究为医疗用水系统的设计、维护、服务和运行提供了风险评估依据。

在258个被监测的设备中，有118个设备未得到日常使用，其中超过40%的设备使用频率极低（每周使用次数少于2次），导致水在管道中处于静止状态。水在静止状态下容易滋生微生物。尽管未对临床结果和微生物样本进行评估，但可以确定的是，水的静止状态确实增加了微生物在管道和排水系统中的繁殖风险。

作者贡献声明

Michael Weinbren：负责撰写、审稿与编辑、资源协调、方法论设计、概念构建。Catherine Whapham：负责撰写、审稿与编辑、初稿撰写、项目协调、方法论设计、数据整理。Gary Nesbit：负责撰写、审稿与编辑、数据收集。Peter Leadbetter：负责资源协调、方法论设计、概念构建。

伦理声明

本研究无需伦理声明。

资金来源

本研究得到了NHS新医院项目的支持。

利益冲突声明

所有作者均声明没有利益冲突。

致谢

作者感谢RLUH医院工作人员在信息共享和数据收集方面的合作，特别是病房和门诊部门的管理人员，以及Debbie Lankstead和Helen Oulton在感染预防方面的支持。同时感谢Mark Conway（Harper Water Management Group Ltd）提供的战略支持和项目管理，以及Ross Finch（Omnia-Klenz）在技术建议、算法开发和数据分析方面的协助。