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装配式医院绝不仅仅是速度
赵娜 2020-01-15

武汉火神山医院建设工地(无人机照片)

http://hacd.spb.gov.cn/tpxw_

7103/202002/t20200202_2016154.html


近日,武汉火神山医院、雷神山医院采用装配式轻钢结构技术,与疫情极速赛跑,从无到有快速建成并交付,是用建筑技术为生命争取时间。装配式钢结构建筑产业化程度高,技术及产品配置成熟,可快速进行工业化生产、装配式施工和集成化装修。装配式建筑不仅常用于住宅建设,也适用于学校、医院、会展等大型公共建筑。装配式医院建筑,并不特指集装箱式单元房。建筑设计时充分考虑模块化需求,有明确的设计标准,形态容易复制,模块容易拼装,装配式建筑的实现类型可以多种多样。通过基础单元、建筑表皮、公共空间、单元组成等不同方式的设计,都可以让装配式建筑展现其多样性。


装配式医院病房模块现场吊装

图片来源网络


病房标准化模块模型示意图   

图片来源网络


美国

跨模块医院系统

Trans Modular Hospital Systems

跨模块移动医院系统提供最先进的、完全可扩展的装配式医院,成本低于传统建筑建造。装配式医院在国外也需要经过医学认证,专为商业服务和快速应急部署而设计。这种跨模块医院可为农村、救灾、人口迁移、医院改扩建、军事需要和人道主义援助等快速建设。


跨模块医院系统的成品模块类型  

图片来源 http://www.transmodularhospital.com/


预制构件可拆分成不同部分进行快速运输和组装,可以是一个完整的医院、一个基本医疗单元、一个装备全包含医疗用品的外科中心等等。装配式医院复合体和不同的医疗单元都设计成具备最大灵活性的空间,以便未来扩床位或者几天之内完成整体搬迁。装配式医院所有的成品型号,拆分后都可以通过货船、陆运、直升机等运输。这样每个模块化的医院单元可以停放在对应的位置,或直接安装在相应基础上。所有的预制部分其实都可以进行半永久或者永久使用,自备安全系统。这种高度适应性的设计才能面临特殊气候或者灾难,满足快速搬迁和快速建设的要求。


装配式医院移动手术室模块平面图


装配式医院移动门诊模块平面图


装配式医院重症监护室模块平面图

图片来源 http://www.transmodularhospital.com/


这种装配式医院研发多种成品模块可自由选择进行组合拼装,包括:产房模块、移动手术室、移动放射科、门诊模块、重症监护室模块、医院职工中心、移动实验室设施、移动药房模块、洗衣设施、厨房设施、移动式停尸房、医用气动系统、移动式焚烧炉、水处理系统、发电机房等。


装配式医院建筑移动护士站和病房走廊设计

案例来源:俞兴扬 Bentley 网络资源


工厂预制部分的设计,首先确保有足够的空间来满足各种尺寸预制构件的生产和存放;对于装配式医院特殊的预制构件,需要配备水泥浇筑成型的专用养护设备和起吊设备;医院建筑中洁净度和气密性对门窗幕墙的特殊要求需配专用预制机具;大量物流气流管道都需要管道预制和预组装设备。


 Miami Valley Hospital  

案例来源:俞兴扬 Bentley 网络资源


Miami Valley Hospital 是一个装配式医院建筑案例,这所医院采用了单元式幕墙、模块化可拆卸护士站、整体式MEP机架、装配式病房等要素。


装配式病房护士站和病房位置关系

案例来源:俞兴扬 Bentley 网络资源


病房无障碍卫生间路线设计

案例来源:俞兴扬 Bentley 网络资源


病房无障碍设施位置衔接

案例来源:俞兴扬 Bentley 网络资源


英国 

Nucleus 模块系统


Nucleus模块系统是英国医疗建设部下属部门在Harness综合设计系统的基础上开发的,是大型综合医院设计的模块系统,系统中等大的模块内可容纳不同的部门或科室,由医院街进行连接,并采用组团的方式实现分期建设。

英国政府研发并在实践中大力推广Nucleus模块系统,主要是为了节约建设成本和运营资金的投入。政府管理追求建设投资的效益最大化,重点管控医院建设的资金、质量和建设效率,而且这种控制力要达到医院的全生命周期。


Nucleus 模块系统典型平面布局

案例来源:郝晓赛 网络资源


早期的Nucleus模块系统以300床为核心医院建设,在资金允许的情况下,可以申请扩建至600床或900床。该模式设计的医院几何关系非常清晰,分期建设灵活度很高。平面模式一般为十字形,约1000平方米的模块进行组合。模块可以上下叠加,所有的功能区都进行标准化设计。每个模块都与医疗主街连接,中间形成庭院。1000平方米的模块规模,因为当时英国的防火规范对防火分区面积上限的要求就是1000平方米。在这一尺度下,每个模块的宽度可以保证建筑通过庭院获得充足的自然通风和采光。

这种标准化设计加快了医院建设审批的程序,避免因设计和施工变更造成的额外投入。同时因后勤保障的功能模块,对加工储存、餐饮、药品制剂、消毒灭菌等场所都采用了类工厂化设计,所以也一定程度上降低了运营成本。

Prince Philip Hospital
案例来源 http://www.holdermathias.com/

中国 

 “H+”医疗健康建筑设计服务体系


中国建筑标准设计研究院在装配式医疗建筑的实践颇丰,包括福州晋安区医院、正定县人民医院以及标准院设计牵头的EPC总承包项目——邯郸第四医院改扩建项目。由标准院提出的 “H+”医疗健康建筑设计服务体系,专注于医疗健康建筑设计,强调高集成、全周期、用户型与高标准。在“H+”医疗健康建筑设计服务体系中,建筑设计是核心业务,与其他拓展业务形成医疗健康建筑设计服务体系网络,并进一步深入贯穿于项目的前期策划、建筑设计、施工进行、运营维护等阶段,为用户提供建筑全生命周期的设计服务。



本次我国大范围疫情对建筑行业是挑战也是启发,装配式建筑技术不再是可做可不做的一种选择。建筑行业的广大从业者也必须理解装配式建筑体系的建构逻辑,学习设计、生产、施工各个环节的知识,才能在国家面临危机时刻快速拿出高质量的实施方案。我国建筑产业化进程的加速阶段,我们正在经历产业变革,不进则退、无一例外。中国建筑设计研究院人才培训中心,联合中国建筑标准设计研究院专家组,正在进行装配式建筑的课程研发和教材编写。

时不我待,敬请期待!

课程咨询:张老师 010-88426737

参考文献

医院建筑装配式建设趋势与空间模块化实现[J].张姗姗,朱丽玮.城市建筑.2017(05)

从”Best Buy”到”Nucleus”医院模式-英国经济型医院建筑设计演进与启示[J].郝晓赛.城市建筑.2014(09)