醫(yī)院建筑雖然功能復(fù)雜，但謹(jǐn)遵模數(shù)，同時單元重復(fù)率高，精度要求高，若為特殊用途醫(yī)院還會對工期要求嚴(yán)格。而裝配式建筑大部分構(gòu)件為工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝，具有精度高、速度快的特點(diǎn)，尤其適用于單元重復(fù)率高的構(gòu)件和單元模塊。二者尤為投契，可謂一拍即合。
壹 裝配式醫(yī)院建筑設(shè)計要點(diǎn)
裝配式技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用已具備一定技術(shù)條件，且由于醫(yī)院建筑自身特點(diǎn)，尤其適合裝配式設(shè)計，工業(yè)化施工。但在設(shè)計與施工過程中仍需注意以下幾點(diǎn)：
1、內(nèi)裝設(shè)計一體化
醫(yī)院的建筑設(shè)計與室內(nèi)設(shè)計并沒有明確的界限。無障礙設(shè)計、防撞設(shè)計、圓弧倒角乃至鑲嵌醫(yī)療設(shè)備后的預(yù)留緩沖空間等都需要建筑與室內(nèi)通力配合。謹(jǐn)遵設(shè)計規(guī)范，增加安全系數(shù)，將室內(nèi)設(shè)計落實(shí)到每個建筑細(xì)部大樣中。
2、公共區(qū)域開敞化
醫(yī)院為公共建筑，為解決交通和采光問題往往會設(shè)置中庭及醫(yī)療街。二者均跨度較大，建筑師在設(shè)計方案時需要考慮到二者相對位置，避免造成結(jié)構(gòu)不對稱，觸發(fā)超限條件，影響預(yù)制率。
3、設(shè)備設(shè)計智能化
在現(xiàn)代醫(yī)療體系中，大量用到智能化電子設(shè)備，因而設(shè)備點(diǎn)位和預(yù)留預(yù)埋數(shù)量龐大且精度要求高，造成設(shè)計工作量巨大，因而需要借助BIM等三維設(shè)計工具。同時也要考慮避免在固定結(jié)構(gòu)部件開槽預(yù)留，而將設(shè)備管線與內(nèi)裝墻體結(jié)合，既可提高構(gòu)件重復(fù)率，也為設(shè)備維修和更換提供便利。
4、空間分隔靈活化
隨著社會科技與醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步，醫(yī)療器械與空間分隔更新周期越來越短。因而內(nèi)隔墻應(yīng)采用方便拆卸再組裝的材料?；谶@一考慮，在合適區(qū)域可采用經(jīng)過符合標(biāo)準(zhǔn)的輕質(zhì)隔墻、輕鋼龍骨隔墻等裝配式內(nèi)隔墻。選用新技術(shù)、新材料為醫(yī)院降低能耗。
5、節(jié)點(diǎn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化
選用標(biāo)準(zhǔn)圖集，使細(xì)部設(shè)計高效精準(zhǔn)。原國家建設(shè)部2008年已出版《國家醫(yī)院裝飾標(biāo)準(zhǔn)圖集》，它是根據(jù)國家各個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)差異、使用差異統(tǒng)一歸納作出的各部位的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，作為對國內(nèi)醫(yī)院建筑室內(nèi)設(shè)計的指導(dǎo)參考。圖集中每個部位有不同的選擇，利于醫(yī)院在室內(nèi)環(huán)境建設(shè)中相互接軌，甚至與國際的接軌，消除在環(huán)境、設(shè)施上的巨大差別。
貳 裝配式醫(yī)院建筑案例賞析
一、上海市寶山區(qū)精神衛(wèi)生中心遷建項(xiàng)目
1、項(xiàng)目概況
▲ 上海市寶山區(qū)精神衛(wèi)生中心鳥瞰圖
建設(shè)地點(diǎn)：上海寶山區(qū)顧村鎮(zhèn)
建筑規(guī)模：建設(shè)用地面積20096㎡（約30畝），擬建建筑面積約60254.6㎡，其中地上44349.4㎡、地下15905.2㎡。共設(shè)床位700張。
建筑高度：45.3m
結(jié)構(gòu)類型：裝配整體式混凝土框架—裝配整體式框架剪力墻結(jié)構(gòu)
預(yù)制構(gòu)件類型：預(yù)制柱、預(yù)制梁、預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯。
預(yù)制率：40%以上
2、建筑概念
在立面設(shè)計時更加注重醫(yī)患的精神需求，希望能用物理空間療愈心靈空間。旨在打造一個親切溫暖，賓至如歸，高效合理的如美麗家園般的醫(yī)院。因而在做立面設(shè)計時借鑒白色絲綢的意向，形成流線型的橫向立面線條。
▲ 立面概念
▲ 立面效果圖
▲ 內(nèi)院效果圖
基于設(shè)計理念與空間限定，本項(xiàng)目存在如下技術(shù)難點(diǎn)：
1調(diào)整立面開洞，外墻拆分多方案對比，打造非線性預(yù)制外墻
建筑立面造型豐富且靈動，建筑墻身有不規(guī)則線腳。流線型元素對施工精度要求極高，若采用傳統(tǒng)建造方式將花費(fèi)高昂的人力物力。
為解決這一問題，同時滿足預(yù)制率，南、北住院樓需做預(yù)制外掛墻板。為滿足建筑立面效果，同時減少墻板的模具類型，預(yù)制范圍避開轉(zhuǎn)角弧形等不規(guī)則區(qū)域，其余建筑立面設(shè)計時考慮外墻拆分，并對比不同外墻板拆分方案，建筑調(diào)整窗戶尺寸及布置，最終得到較滿意的方案。不同樓層之間墻身線腳建筑通過GRC等二次施工方式來實(shí)現(xiàn)，保證了不同樓層之間外墻板共模。
▲ 立面方案調(diào)整過程
2、內(nèi)裝機(jī)電一體化設(shè)計，減少預(yù)制構(gòu)件開槽預(yù)留
建筑使用功能復(fù)雜，儀器設(shè)備種類較多，布置不規(guī)則，導(dǎo)致電氣點(diǎn)位且無規(guī)律。醫(yī)用設(shè)備、消防設(shè)備等強(qiáng)弱電點(diǎn)位紛繁錯雜，為保證裝配式構(gòu)件生產(chǎn)效率，現(xiàn)場施工的準(zhǔn)確性及速度，設(shè)計時電氣管線均走在建筑吊頂內(nèi)（地插等鋪設(shè)在建筑面層中），預(yù)制構(gòu)件不預(yù)埋電氣線盒，大大歸并了預(yù)制構(gòu)件的類型，同時方便后期檢修更換。
▲ 內(nèi)裝吊頂與燈槽，與主體結(jié)構(gòu)脫離，方便維護(hù)更換
▲ 機(jī)電管線在吊頂內(nèi)敷設(shè)，與主體結(jié)構(gòu)分離，方便檢修維護(hù)，減少構(gòu)件開槽
3、歸并集中降板區(qū)域，減少預(yù)制構(gòu)件種類
建筑使用功能要求，各樓層處有不規(guī)則降板區(qū)域，樓板有較多不規(guī)則洞口。若預(yù)制降板處樓蓋，導(dǎo)致預(yù)制梁、板均為非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，增加預(yù)制構(gòu)件模具數(shù)量，且現(xiàn)場需在降板處二次支模，增加施工難度。
為解決這一問題，建筑專業(yè)盡量將降板區(qū)集中于某一跨柱網(wǎng)內(nèi)，若有大量房間需降板，則要保證降板形式與范圍均標(biāo)準(zhǔn)，裝配式設(shè)計時預(yù)制樓蓋范圍首先避開降板區(qū)域，復(fù)核預(yù)制率不滿足時從標(biāo)準(zhǔn)化的降板房間選擇預(yù)制。
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計時樓板洞口邊加封邊次梁，裝配式建議結(jié)構(gòu)設(shè)計時洞口加構(gòu)造暗梁，保證預(yù)制梁種類較少。
▲ 南北樓預(yù)制構(gòu)件對比
4、地塊內(nèi)平衡，協(xié)調(diào)建筑功能與預(yù)制率
南、北住院樓建筑功能相對簡單，房間布置重復(fù)率較高；裙房僅二層，后勤樓為四層，建筑柱網(wǎng)與結(jié)構(gòu)樓蓋布置均不標(biāo)準(zhǔn)。因此在裝配式設(shè)計時，預(yù)制率計算采用整個項(xiàng)目計算，提高南、北住院樓預(yù)制率，而裙房及后勤樓及預(yù)制樓板及樓梯，這樣既保證預(yù)制率滿足要求，提高了預(yù)制構(gòu)件的重復(fù)率，降低了裝配式設(shè)計及生產(chǎn)的難度。
▲ 南北樓預(yù)制構(gòu)件對比
二、美國邁阿密河谷醫(yī)院
美國邁阿密河谷醫(yī)院規(guī)模約44594平方米，包括心血管和骨科中心，178間病房，圖書館，咖啡館以及景觀化花園。它是美國使用預(yù)制組件建造的第一個重大醫(yī)療建筑，35%的現(xiàn)場架構(gòu)在場外組裝。預(yù)制房的建造方式促成了更高質(zhì)量的施工和工人零傷害，還有減少近2個多月的施工時間。
醫(yī)院的可持續(xù)性設(shè)計為LEED銀級，節(jié)能性能優(yōu)于同類地區(qū)醫(yī)院54%，預(yù)計為醫(yī)院節(jié)省每年18.2萬美元的能源成本。
1、裝配式建筑的實(shí)質(zhì)
將項(xiàng)目中各個專業(yè)的建造對象，分解成適當(dāng)顆粒度的、可以在工廠中預(yù)制加工的構(gòu)件單元或單元組合，將現(xiàn)場的混凝土澆筑、設(shè)備安裝、電氣安裝、裝修等施工過程提前在工廠的車間中通過預(yù)制、預(yù)組裝、預(yù)安裝等手段先期完成。
在施工現(xiàn)場盡可能地只做安裝、連接性質(zhì)的工作，并將現(xiàn)場工作量降低到最低的程度；從而減少現(xiàn)場的施工時間、提高工程質(zhì)量、降低成本、提高安全度、減少擾民，獲得經(jīng)濟(jì)和社會效益。
2、項(xiàng)目設(shè)計
通過3D可視化設(shè)計，在保證項(xiàng)目的建造和工程方案合理的前提下，對各個專業(yè)構(gòu)件進(jìn)行預(yù)制（預(yù)組裝）的拆分（組合）設(shè)計，使預(yù)制單元的大小，復(fù)雜程度盡可能合理。
3、裝配式醫(yī)院建筑特色
使用建筑信息建模（BIM），設(shè)計團(tuán)隊(duì)初步研究了作為整體便攜式體量預(yù)制病房可行性。第一種方法很快就被更高效和具有成本效益的概念所取代，該概念探討了單個房間構(gòu)件預(yù)制。
病房由四個模塊組成，分別預(yù)制為：衛(wèi)生間和端墻/基礎(chǔ)墻，以及生活環(huán)境調(diào)查和機(jī)械電氣管道支架模塊（無顯示）。
為了節(jié)約保證超大體積載荷許可相關(guān)的成本和時間，所有組件均設(shè)計成適合放到標(biāo)準(zhǔn)平板車上裝運(yùn)。
建筑信息建模設(shè)計的病房和架空機(jī)械電氣管道支架全部安裝在距醫(yī)院不到三英里的空家具倉庫中。
場外建筑構(gòu)件形成更高質(zhì)量的施工環(huán)境，這種環(huán)境考慮到更嚴(yán)格的公差，更少的浪費(fèi)，不受天氣影響，零傷害，和較低勞動成本。
機(jī)電支架可以在樓層中裝配，并非在梯子上，可進(jìn)行360度工作檢查。
▲ 構(gòu)件的加工預(yù)裝組
▲ 管道的加工預(yù)裝組
三、杭州市中醫(yī)院丁橋院區(qū)
已于2018年竣工并投入使用的杭州市中醫(yī)院丁橋院區(qū)，系按三級甲等綜合醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)置床位1000張，總建筑面積16.69萬平方米。
該醫(yī)院門診、病房等區(qū)域在國內(nèi)醫(yī)院首家實(shí)現(xiàn)真正意義上的工業(yè)化全鋼裝配式裝飾。
醫(yī)院裝配式裝飾采用高強(qiáng)度全鋼框架，主龍骨、面板采用工業(yè)化大生產(chǎn)工藝，全過程自動化控制，施工現(xiàn)場只需要簡單掛裝，安裝迅速、精準(zhǔn)，不產(chǎn)生廢棄物；面板飾面樣式多樣，具備防火、隔音等功能；墻體內(nèi)集成各種設(shè)備帶、鋼制衣柜、醫(yī)療家具、衛(wèi)生潔具、照明等。每個模塊可以單獨(dú)拆卸，便于強(qiáng)弱電檢修。
與傳統(tǒng)建筑砌體內(nèi)墻相比，全鋼裝配式裝飾不僅降低造價、縮短工期、綠色環(huán)保，而且更具美觀性、實(shí)用性。
本文根據(jù)筑龍網(wǎng)、裝配式建筑、醫(yī)院網(wǎng)站精編整理而成。
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