展会预告
展会时间:
2020-11-05-7日
展会地址:
北京中国国际展览中心新馆

组织机构
支持单位
中华人民共和国住房和城乡建设部
主办单位
住房和城乡建设部科技与产业化发展中心(住房和城乡建设部住宅产业化促进中心)
中国房地产业协会  
中国建筑文化中心 
协办单位
中国建筑学会
中国土木工程学会
中国建筑业协会
中国物业管理协会
中国勘察设计协会
中国工程建设标准化协会
中国建筑金属结构协会
中国建筑装饰协会
中国建设报

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阻击疫情的火神山医院及装配式建筑的启示


冠状病毒来势汹汹,为了抗击疫情,中信研究院仅用10天时间火速搭建起一座装配式智慧建筑—火神山医院,这既是“基建狂魔”的本色出演,也是一场与时间争分夺秒的赛跑。Datapark通过梳理火神山医院的整体布局,进一步分析传染病医院与普通医院设计不同之处以及针对疫情能够快速反应的装配式建筑带给我们的启示。

火神山医院总体规划

总平面布局

项目选址:武汉火神山医院选址于原武汉职工疗养院。根据风玫瑰显示,武汉以东北风为主导风向,项目基地的东、南、西南方向都是水域,因而,能够最大限度降低医院污染对城市的影响。火神山医院作为临时设施,预计使用寿命三个月左右,并不影响基地北侧商品房交工时间。

功能布局:火神山医院总建筑面积3.39万平方米,编设床位1000张。整体布局涵盖接诊区、负压病房楼、ICU、医技部、网络机房、供应库房、垃圾暂存区以及救护车消洗间等。其中负压病房有两组:1号住院楼为单层,共8栋,靠近接诊区的一栋为疑似病房;2号病房楼为两层,共4栋。

病房楼:参考小汤山医院(病房间距为12m)经验,专家建议,如有条件,火神山医院病房间距最好扩大,理想间距为20m。但出于满足更多床位的应急考虑,此次医院设计病房楼间距为15m。

医技部:医技部作为医院最复杂的部分,不再沿用病房区3m*3m的模数,而是改为1.8m*1.8m,模数减小,空间布置也更灵活,以便更好适应复杂的功能。

建筑模数及集装箱组合方式

火神山医院之所以能够快速建成,源于运用了装配式集装箱组合的搭建方式。集装箱由3m*6m的预制板材和高3m的“L”型预制钢柱共同构成。设计团队采用3*3的模数,最大限度模块化,配合3*6板房构建搭建。三块集装箱板拼成两个病房,走廊的集装箱板与病房的垂直。

集装箱的结构是“一板四柱”的拼接模式,每增加一块板材,就需要增加四根柱子,所以会形成“多柱合一”的束柱。

整体建设步骤

2020年1月23日,中信设计院在接到任务后5小时内,完成了场地平整设计图;1月24日,火神山医院相关设计方案完成,场地平整后,各方联合行动展开了抗渗、绑钢筋、浇筑基础、箱式板房主体结构拼装等一系列工作;2月1日,完成电力工程施工,顺利通电;2日2日,举行交付仪式;2月3日,开始正式接诊,收治首批患者。

传染病医院与普通医院设计的异同

传染病医院平面布局的基本要求是“三区两通道”,三区是指清洁区、半污染区和污染区。建筑平面采用鱼骨状形式,在分区时要考虑配备医务人员的清洁工作区和对应的连续通道。火神山医院的布局中,便采用了这种模式,正中间的轴线是清洁区、通道和工作区,中轴两侧的布置均是病房单元。病人的通道在每个护理单元外侧,因此病人通道与医护人员通道相互独立,以保证医护人员不被感染。护理单元模式中,每个护理单元有50个床位,4个护理单元为一个治疗区。

护理单元平面图

护理单元模式

小汤山医院病房功能组织图

火神山医院专门用于接诊具有传染性的病患,由于其特殊性,便决定了呼吸道传染病医院的核心空间护理单元在设计上有别于其他普通医院。以下从功能分区、流线组织、平面布局模式以及气压梯度管理等方面论述护理单元设计的异同。

功能分区与流线组织

呼吸道传染病医院与综合性医院的护理单元功能分区方式存在一定异同,其功能大致分为病室区(污染区)、医护工作区(半污染区)及医护休息区(洁净区)。护理单元内部交通空间存在洁净和污染两条流线,由于医院洁污分流的特殊性,所以垂直交通会根据医护人员通道(洁净流线)及病患通道(污染流线)进行分别设置。医护人员通过洁净区电梯到达医护休息区,二次更衣后进入医护工作区和病室区;而病患则通过污染区电梯经由污廊进入病室区。在洁污流线的交汇处,需设置缓冲空间,阻碍不洁净气体窜流。

平面布局模式

护理单元的空间布局模式分为平行式、尽端式、复合式及新兴模式四种类型平行式布局将护理单元中各个功能块进行平行布置,病室置于平面空间单侧,沿其外侧和内侧分别设置病人与医护走廊,使护士站与病室形成平行关系,从而均衡护理各个病室。但此布局病室数量较少,因此多适用于小型的呼吸道传染病护理单元中;尽端式布局是一种垂直布局模式,将医护工作区与休息区集中布置于病房走廊尽端,与病室区形成垂直关系。病室位于平面两侧,中间设置医护走廊,而病室区则设置两条病患走廊,形成相对隔离的两种流线。此布局导致巡视视域不够通达,多在场地尺寸较局促时使用。

复合式布局采用尽端式布局中双面病室的布局特征,护士站置于其中一侧病房的中央区域,且与另一侧的病室相互平行,是较为合理的布局形式;新式布局模式呈回字形,医护工作区及病室区平面形态呈“U”型,由两个“L”型的平行式空间单元相互组合所生成。污染走廊、半污染走廊向平面空间内部顺移,护士站置于两个“L”型空间单元转角处,医护人员工作区设置在“U”型平面空间尽端处。但存在医患交叉感染的隐患,合理性有待检验。

气压梯度差管理

因呼吸道传染疾病是以空气作不稳定难控制等特点,故在此类护理单元的设计时需要对具有不同洁净度的区域设置不同气压值,以保证污染气体不会向洁净区窜流。根据病房设计中空气污染控制的基本原则,一般采用顶送、下排侧排、地面排的气流组织方式,从而保证气流按照气压的高低(洁净区、半污染区、缓冲空间、污染区、室外)有序流动。

装配式建筑的启发

火神山医院能如此快速地搭建完成,主要源于装配式施工在效率上的巨大优势。以预制构件为基础的装配结构具有标准化、易于运输、安装迅速、场地适应性强和节能环保等特点,借助模块化的设计还能够展现出高度的可组合复制性,因而常被用于需要在短期内建成的临时应急性建筑。随着数字技术、材料和施工技术的发展,装配式施工已经被用于住宅、公共设施和商业空间等多种类型的项目当中,它不仅成为建筑里的佼佼者,更势必会改变未来建筑发展的新格局。

莫斯科DD16模块住宅

DD16是一座体量紧凑的模块化住宅,适合安装在较为偏僻或气候较为极端的地区。外墙饰面采用复合铝板,形成完整的无缝表面。隐藏在住宅下方的模块化浮筒与房屋的框架是同时制作的。多孔的房梁使房屋可以通过吊车或直升机进行搬运,从而在各种环境条件下轻松地完成所有的装配工作。房间内运用了各种自动化系统,包括太阳能发电、湖水再利用和生态厕所等。

智利绿色村落凉亭

绿色村落凉亭通过人工材料构建了一个可移动的、能够提供遮蔽和保护的人工边界,围合出一个高辨识度的多功能空间,其建造系统由轻型镀锌钢材(METALCOM)和白色可重复使用的聚碳酸酯板(DVP)构成。

南非Drivelines Studios住宅楼

Drivelines Studios住宅楼由140个升级循环的船用集装箱组成。这些集装箱经过精心挑选,不用重新涂装,即可用于建造。它们被现场加工成一个个体块单元。两栋楼房在三角形基地顶点处铰接在一起,工人连接每个集装箱长面上的角点和中点并沿其进行切割,形成面向街道和内部庭院的大面积开窗。

Datapark总结

火神山医院以肉眼可见的效率完成整体规划、搭建以及基础设施的配备工作,施工速度令人惊讶,引发全球目光的聚集。医院的建成向海外展示“中国速度”的同时,也唤起人们对装配式建筑的关注与思考。这种具有标准化、模块化和预制化的建筑形式,不仅成为紧急救援搭建的常用方式,在其他诸如住宅、商业空间等领域也展示了巨大潜力,无疑是一种值得不断探索和完善的建筑模式。