了不起的装配式建筑:火神山医院的组装部件可再次利用 2020-03-12
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专题解读
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疫情;装配式建筑;模块;医疗建筑;火神山医院

2020年一场席卷全国乃至全世界的疫情,让所有人将目光再次投向公共卫生领域。10天落成的火神山医院,超2亿人次围观“云监工”,“基地狂魔”再次登上热搜。

 

这个极不平凡的开始,几乎将所有人都卷进了这场生命与病毒的战“疫”中。疫情牵动着人们的心,同时也考验了一个国家公共应急系统是否完善,传染病的防护能否尽快控制病毒传播。疫情的防控系统是我们生命的防火墙,其核心之地是应急救援的建筑场所。作为这场战“疫”的主战场,医疗建筑的完善与快速地搭建便成为了胜利最重要的筹码。此次疫情,装配式建筑极大地助力了医疗建筑尤其是全国各地新冠肺炎临时定点医院的建设,可以说功不可没。

 

   基于此,小编梳理了医疗建筑/传染病医院设计要点及常用防护物资、集成模块化建建筑(装配式建筑)构成和优势、火神山医院建设实例等相关内容,并附上火神山医院项目参建单位及所涉专业列表,以供大家参考,欢迎阅读收藏转发。

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一、传染病应急医院设计有何不同?

首先来看,建筑。医疗建筑有别于一般建筑,被称为特殊建筑的一种。这一特殊性来源于“医疗体系”所具有的专业性、多样性、复杂性等。医疗建筑需要把复杂的医疗体系的专业知识与建筑专业知识结合起来,建筑物还要具备能够适应不断变化的医疗体系,能够预料医疗需求,具备能够适应现在和未来需要的功能。

其次是传染病医院。传染病医院是医疗建筑的一种,它作为重大疫病救治的前沿阵地,是公共卫生服务的重要支点,是战备医院。它的设计布局是否科学合理,事关重大,将关系到对医护人员的健康是否起到保护作用。

1、传染病医院:重要疫病救治的前沿阵地

传染病医院的设计与一般的综合医院建筑设计有所不同,传染病医院设计的原则是在病原、宿主、环境这三个方面切断传染链,控制传染源。

 

传染病医院要明确功能分区,明确各部门洁污分区与分流。平面布局上,医疗区要明确划分出三区:清洁区、半清洁区或半污染区、污染区;流线上要明确划分出三种流线:清洁路线、半污染路线、污染路线,特别要重视医疗区内患者活动区域与医务工作人员工作区域的相对划分,减少洁净与污染人流、物流的相互感染机率。以武汉火神山医院病房流线为例,红色虚线表示的是患者流线,蓝色虚线表示的是医生流线,两种流线没有交叉。

传染病医院的设计既要防止院区外污染环境对院内医疗区的干扰污染,更要防范院内污染源的管理和控制,不能造成二次污染。患者使用过的一次性用品、纱布、食物残渣、患者排泄物以及检验用血样、体液标本、病理组织标本等均应根据不同传染病种采用有效对路,定点定人收集,采取可靠的无菌消毒处理措施。各种人流物流要有明确的科学规划,采取严密的措施。

 

传染病医院设计主要存在几个难点:一是局限污染区,就地消毒;二是控制中间区,少受污染;三是保护清洁区,不受污染。此外,设计上要考虑患者就诊的医疗环境,同时也要考虑长期在此工作的医护人员的环境空间,尽量创造人性化的、绿色生态的室内外环境。

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2、传染病医院常用防护物资

(1)防护耗材物资:N95口罩、医用外科口罩、一次性医用口罩、医用手套、医用帽子、医用防护服(B、C类,含护目镜、面罩、靴套)、全面型呼吸防护器、负压救护车、负压担架等。

 

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5)医用口罩的分类

医用口罩主要分3种:

 

一是防护级别最高的医用防护口罩,与面部具有良好的贴合性,对非油性颗粒的过滤效率可达95%以上,是应对空气传播疾病常用的个人防护用品;

 

二是医用外科口罩,是手术室等有体液、血液飞溅风险环境常用的医用口罩,可阻隔血液、体液穿过口罩污染佩戴者,同时对细菌的过滤效率有95%以上,可作为本次新型冠状病毒群众公共场合防护用口罩;

 

三是普通级别的一次性使用医用口罩,名称上没有“防护”“外科”字样,仅限用于普通医疗环境佩戴使用。

一、集成模块化建筑在传染病医疗建筑中的应用

1、模块化建筑助力疫情医疗建筑

这次新型冠状病毒爆发,武汉、郑州及其他城市单独选址,集中建造了临时传染病医院,须在数天内建成20000㎡~80000㎡的医院建筑,装配式建筑发挥了其快速建造的优势,应急感染医院采用工厂生产的集成模块建筑,满足现场快速组装的建造要求。已建成的武汉火神山医院、雷神山医院因建造时间短、任务重,均采用了模块化建筑的形式。模块化建筑,其实就是我们常说的装配式建筑。

 

传染病应急医院的模块钢结构的框架加工、围护制作、管线安装甚至于精装修,均已在工厂完成,然后再将制作好的单元运输至现场进行拼装,因此在现场施工的周期可以压缩到非常短。

 

模块化建筑的结构由若干个稳定且自承重的空间子结构组成,模块建筑的基本模块一般为3m×6m,以基本模块为组合的标准化单元,根据建设规模及场地,通过适当方式沿竖向和水平方向进行不同模块的拼接组合,形成不同的空间组合平面,满足医疗功能的需求。

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2、模块化建筑的优势

 

此次武汉火神山医院、雷神山医院建设充分发挥了模块建筑的优势:

 

一是标准化:标准化是模块化建造的基础。模块的几何尺寸、连接方式、模块的组合形式、内部的部品部件、设备设施等的标准化,是实现快速高质量建造的基础保障。

 

二是模块化:所有的功能空间均由标准化程度极高的模块组合而成,充分体现了标准化、集成化带来的速度优势,满足了应急医疗设施建设的需求。

 

三是工业化:在极短时间内完成建设,设计师充分利用现有的模块产品尺寸。在现场处理地坪的同时,模块在工厂内同步生产,工厂的环境及室内的施工条件将确保其质量更易控制及改善,减少缺陷,产品的可靠性提高,同时还有较高的生产效率。

 

四是装配化:现场的施工周期非常短,除了地坪平整、基础处理等湿作业外,现场其他的部分,如设备管线安装、门窗安装、室内设施安装等等完全是干法施工,各工种交叉作业,与传统建造方式相比,节约时间的同时,还减少施工和装修垃圾约70%。

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3、装配式建筑+应急医疗建筑建设标准指南

针对新冠肺炎疫情,建议研发一些工厂生产的部品部件,模块化、标准化,大批量工厂生产,同时强调产品要有统一的接口,即使是不同工厂生产的,也能适用于同一建筑中,以便适应紧急快速的建设。

 

另外,针对可能出现的各种高传播性疾病,可以考虑制定与城市规模、人口数量等相对应的《应急医疗建筑建设标准》,以便各地储备一定规模的场地及建材,以及预留一些水电设施,便于快速转换。同时,还可以编制《应急医疗建筑系列标准图集》或《应急医疗建筑快速建设指南》,用于指导各地的应急工程建设和改建工作。

三、火神山医院建设实例

2月2日,武汉火神山医院正式交付。该医院总建筑面积3.39万平方米,参照2003年非典期间北京小汤山医院所建,于3日正式收治新型冠状病毒感染的肺炎患者。新建成的武汉火神山医院建筑面积34000平方米,可容纳1000张床位。自1月23日以来,4000余名建筑工人、近千台大型机械设备夜以继日加紧施工,在10天内完成了医院的交付工作。

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火神山医院如此神速的背后,是被称为“基建狂魔”的中国速度与中国力量,当然,还有另一个重要的原因---装配式建筑。17年前的小汤山采用板房建筑,而今的火神山医院则采用集装箱建筑,后者更加便捷高效。它能把一些装备模块化处理,并快速完成复制和拼装,大大缩减了施工时间。

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如此神速的建设背后,除了受中国速度的加持外,也离不开新技术的支撑。据了解火神山和雷神山两座医院的建设,均采用了行业最前沿的装配式建筑技术,最大限度地采用拼装式工业化成品,同时,在外部拼接后进行整体吊装,将现场施工和整体吊装穿插进行,大幅减少现场作业的工作量和时间,实现了效率最大化。

1、装配式建筑核心要点:合理搭配标准件的数量

1月29日,中信建筑设计研究总院宣布免费公开设计图纸。杭州沃土建筑设计咨询有限公司(以下简称“沃土建筑”)总工程师乔永胜表示,获得火神山医院的设计图纸后,自己团队便进行了研究探讨。乔永胜,这两个医院都是尽可能多用标准化的集装箱,拼接出相应的建筑。标准化越高,效率自然会提高。

政策端对于装配式建筑的支持力度也在不断增强。2016年国务院《关于大力发展装配式建筑的指导意见》提出“力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%”。2017年住建部《“十三五”装配式建筑行动方案》提出“到2020年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上,其中重点推进地区达到20%以上,积极推进地区达到15%以上,鼓励推进地区达10%以上”,进一步明确装配式建筑占比目标等发展规划。

乔永胜表示,装配式建筑的主要特点就是所有零部件标准化,隐蔽的管线都在工厂内部制作在相应的零部件中,现场把相应的墙板、底板、顶棚按一定工艺安装,就可完成,且工法一致,再加上工人的熟练度高,现场工作效率也高。

“目前用的最多的装配式建筑是用在住宅上,主要装配的是混凝土构件,其核心要点也是合理搭配标准件的数量来发挥工业化制造的优势。”乔永胜解释道,其实工业化的装配式建筑起源于一战,最初提出的是快速搭便桥,后来发展成快速搭建大量使用的各种建筑物(比如大型工地上的临时桥梁)。当时的重点就是标准化的装配式钢结构。后来随着工业化的进步,逐步发展成目前的装配式钢结构和目前火热的PC(预制混凝土构件),装配式的核心就是工厂制造标准化的构件,现场有标准化的工法,可以快速搭建成需要的各种建筑物或构筑物。

2、火神山、雷神山医院的组装部件可再次利用

为解决发热病人看病难、住院难的问题,除武汉之外,基于疫情发展态势,各地相继破土动工,沿袭起“小汤山”经验。据不完全统计,目前北京、湖南、河南、黑龙江、陕西、广西、贵州等地已分别就新型冠状病毒肺炎疫情着手修缮和建设病区。

而据新华社报道,1月30日,北京小汤山医院已经启动修缮改造工程,为北京疫情变化作后备补充。乔永胜表示,类似火神山和雷神山医院的装配式建筑绝大多数还可以重复利用的,除了部分连接件需要修复外,主体只需要做正常的保养,简单维修均可再次使用。连接件,即使有损坏,按照美国的经验,损坏的各种构件超过70%的材料可回收,金属材料回收率超过90%,是联合国认可的绿色建筑。

而对于该类技术的运用,沃土建筑深圳分公司总经理何炽来表示,之前最有名的就是伦敦奥运会的伦敦碗,其骨架就是用这种体系。

何炽来表示,这两座装配式建筑的医院还有一个重要内容,就是选址问题。其主要是考虑季风的影响,尽量选择在城市下风头,避免下风头有人口稠密区,尽量远离城市水源地,同时也要考虑交通方便。至于医院自身的环境污染,需要在医院设计中考虑,做到污染不扩散,污染物就近做无害化处理等。

3、中建深装:室内装修大部分采用环保、防水材料

为防控疫情,支持武汉雷神山、火神山两座医院火速建设,中建深装担负起这两座医院的装饰任务。

就奋战在一线员工数量方面,中建深装方面表示,从雷神山医院到方舱医院的室内装饰,大约有100名管理人员和约800人的劳务人员工作在一线,最后一批管理人员2月19日完成省妇幼的改造施工后,全部撤离集中在酒店进行隔离。

由于雷神山、火神山医院的特殊性,室内装修的要求也不一样。“对于该类装配式建筑或者集装箱式建筑的室内装修,大部分采用环保、防水材料,通过简易安装就可完成。”中建深装方面表示,部分定尺钢件,比如传递窗支架,也是采用场外加工,场内拼装的方式。

为防止房间内的污染源流通到外面去,在此次装修中,打胶塞缝成为一项重要工作。中建深装表示,装修中最大的一块,就是为了保证病房负风压(病房内的气压低于病房外的气压,外面的新鲜空气可以流进病房,病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去,而是通过专门的通道及时排放到固定的地方)所做的打胶塞缝。病房里所有的的缝隙都要用玻璃胶填满,外面再用锡箔纸二次封闭。负风压病房可以有效阻止房间内的污染源流通到外面去。

战役终将结束,胜利必将到来!此次武汉火神山医院、雷神山医院的建造时间短、任务重,采用模块化装配式建筑的形式,装配率极高,装配式建筑快速建造的优势得到了淋漓尽致的发挥!

附表:火神山医院项目参建单位及所涉专业(请下载附件)


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