醫(yī)院建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討

【摘 要】建筑結(jié)構(gòu)是支撐和滿足建筑空間環(huán)境及功能的力學(xué)體系，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)隨著科學(xué)技術(shù)及材料的發(fā)展而不斷進(jìn)步。文章介紹了結(jié)構(gòu)專業(yè)在滿足安全的基礎(chǔ)上，怎樣配合建筑及其他相關(guān)專業(yè)進(jìn)行醫(yī)院建筑方面的設(shè)計(jì)，。通過就分析醫(yī)院建筑的設(shè)計(jì)自身功能的特點(diǎn)及難點(diǎn)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)，闡述了結(jié)構(gòu)的選型、抗震抗風(fēng)參數(shù)的選取及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)院 建筑結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)探討

【Abstract】The building structure is mechanical system and satisfy the architectural space environment and function， structure design with the development of science and technology and material progress. This paper introduces the structure of professional base on satisfying security， how to design with the construction and other related professional hospital architecture，. Analysis， design by analysis of hospital building design features and difficulties， the attention should be paid to select， seismic and wind parameters of the structure and design problems.

【Key words】Hospital； Building structure； Design and discussion

引 言

醫(yī)院建筑較一般公共建筑，在滿足特殊醫(yī)療設(shè)備的要求、內(nèi)部使用功能、等經(jīng)濟(jì)、社會(huì)影響方面都有很大的不同，結(jié)構(gòu)工程師要設(shè)計(jì)好醫(yī)院建筑，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：——

一、結(jié)構(gòu)的選型

醫(yī)院建筑主要由門診部、醫(yī)技部、住院部及后勤保障等功能用房組成。病房樓一般層數(shù)較高，大多在十10層以上，采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，既能滿足結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)的要求，又能適用建筑對(duì)空間的需求；。門診、醫(yī)技樓及附屬用房由于層數(shù)較低，一般采用框架結(jié)構(gòu)。醫(yī)院建筑由于設(shè)備用房較多，大部分均設(shè)有地下室，常用的結(jié)構(gòu)形式有梁板式筏形基礎(chǔ)，如果地質(zhì)條件較好，門診、醫(yī)技樓也可采用獨(dú)基加抗水板或片筏基礎(chǔ)。

根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)院建筑功能和醫(yī)療流程的需要，門診、醫(yī)技、病房一般綜合設(shè)計(jì)形成綜合樓，這樣結(jié)構(gòu)體系和基礎(chǔ)形式就會(huì)連在一起，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師可以做以下處理：

第一，將門診、醫(yī)技與病房樓用伸縮縫脫開，基礎(chǔ)和地下室相連，以解決由于結(jié)構(gòu)體系不同所帶來的抗震問題。

第二，采用沉降后澆帶來解決由于門診、醫(yī)技多層建筑與病房樓高層建筑層數(shù)相差過大所帶來的地基沉降差問題。

二、關(guān)于抗震、抗風(fēng)參數(shù)的選取

醫(yī)院建筑屬于地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線建筑，抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類，所以，地震作用應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度進(jìn)行計(jì)算，抗震措施（包括抗震措施和抗震構(gòu)造措施）應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。病房樓一般層數(shù)較高，很多都超過60米m，這時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)采用100年一遇的基本風(fēng)壓值，如果沒有確鑿的依據(jù)可按50年一遇的基本風(fēng)壓值的1.1倍考慮。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的一些問題

（一）樓板設(shè)計(jì)

醫(yī)院建筑功能復(fù)雜，各科室較多，房間布置很難設(shè)計(jì)規(guī)整，不僅如此，在醫(yī)院主體完工后，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)醫(yī)院的各個(gè)科室功能改變的情況，最終，房間的布局會(huì)有很大的變動(dòng)，所以結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)考慮這一點(diǎn)，筆者建議可將結(jié)構(gòu)樓板做成厚板結(jié)構(gòu)，省去不必要的次梁，而且建議門診、醫(yī)技樓框架主梁配筋時(shí)可適當(dāng)增大1.1倍左右，以適應(yīng)房間布局的變化。

在設(shè)計(jì)樓板配筋時(shí)，建議配筋不要不宜太小，起碼不能應(yīng)用彈塑性算法計(jì)算，因?yàn)獒t(yī)院屬于公共場(chǎng)所，如樓板出現(xiàn)裂縫或樓板撓度過大，會(huì)對(duì)病人患者和醫(yī)務(wù)人員造成恐慌，從而對(duì)醫(yī)院的形象造成不利的影響。再有醫(yī)院的設(shè)備較多，板上開洞較多，而且由于后期特殊科室的深化設(shè)計(jì)，在主體完工后，很可能仍需在樓板上重新開洞，這樣對(duì)樓板就有很大的傷害，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)考慮這些。

（二）地下室設(shè)計(jì)

醫(yī)院建筑地下室設(shè)備較多，要求做地溝排水的房間較多，如空調(diào)機(jī)房、生活水泵房、中心吸引、熱交換站等，筆者建議可在基礎(chǔ)頂留有300mm厚的覆土，這樣雖然荷載增加一些，但房間做排水地溝非常方便，比起局部降底基礎(chǔ)底板來綜合效益要好。

以前設(shè)計(jì)變配電室，電氣專業(yè)電纜采用下進(jìn)下出式，這樣就要求土建專業(yè)做電纜夾層，夾層層高2.2米，土建設(shè)計(jì)和施工很麻煩?？梢院碗姎鈱I(yè)協(xié)商，電纜做上進(jìn)上出式，土建就不必做電纜夾層，醫(yī)院建筑地下室層高較高，一般都可以滿足上進(jìn)上出式電纜凈高3.6米的要求。雖然上進(jìn)上出式電纜檢修不如下進(jìn)下出式方便，但節(jié)省了做夾層這一不小的費(fèi)用。

（三）醫(yī)院建筑大跨度大空間的設(shè)計(jì)

隨著現(xiàn)代醫(yī)院建筑的飛速發(fā)展，醫(yī)院的門診大廳和、多功能、會(huì)議室空間的做設(shè)計(jì)的越來越大，目前大跨度梁設(shè)計(jì)有預(yù)應(yīng)力梁、鋼結(jié)構(gòu)梁、普通混凝土梁。一提到大空間，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師首先想的是預(yù)應(yīng)力、鋼結(jié)構(gòu)，感覺普通混凝土梁做不了大跨度，其實(shí)筆者在這里要說的是，不要不必排斥大跨度普通梁，普通梁雖然有重量大、撓度裂縫不好控制等缺點(diǎn)，但它具有抗震力強(qiáng)好（與預(yù)應(yīng)力相比）、造價(jià)底，施工方便等優(yōu)點(diǎn)，筆者層做過21米跨普通混凝土梁，斷面450X1500毫米，已使用多年，收到不錯(cuò)的效果。 總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師遇到大跨度構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力、鋼結(jié)構(gòu)也好、普通梁也好，都要認(rèn)真仔細(xì)設(shè)計(jì)，畢竟大跨度受力構(gòu)件的受力特性還是很復(fù)雜的。

（四）大體積混凝土的設(shè)計(jì)和施工

醫(yī)院建筑有個(gè)特殊的房間-——直線加速器室。電子直線加速器是放療中心治療腫瘤的大型醫(yī)療設(shè)備，一般建在地下室。由于防輻射要求，局部頂板及墻體厚度達(dá)近2.4米m左右，砼墻厚度1.7米左右m。大體積混凝土施工主要的難點(diǎn)是控制裂縫，砼墻、板的配筋，除滿足受力鋼筋外，為控制砼裂縫的出現(xiàn)，配筋率最小為0.3%，鋼筋應(yīng)細(xì)、密。另外，控制裂縫還應(yīng)從施工的方法、材料和施工管理上采取措施。

大體積混凝土設(shè)計(jì)施工應(yīng)注意的問題。材料，水泥應(yīng)采用低水化熱水泥，混凝土強(qiáng)度采用C30，骨料強(qiáng)度高，級(jí)配好。施工時(shí)混凝土溫差控制在20度以內(nèi)；注意當(dāng)天的溫度、濕度，必要時(shí)搭棚子；注意內(nèi)外溫度，插溫度計(jì)；砼的養(yǎng)護(hù)，專人負(fù)責(zé)，；2小時(shí)澆一次水等。設(shè)計(jì)人員應(yīng)與施工人員多溝通，必要時(shí)可參與施工方案的制定制訂，以確保大體積混凝土裂縫控制在國家允許范圍之內(nèi)。

四、了解各房間的功能、荷載及建筑細(xì)部做法

這是設(shè)計(jì)的重中之重，有些設(shè)計(jì)人常常忽視建筑功能，對(duì)房間名稱不求甚解，往往會(huì)想“反正有審圖機(jī)構(gòu)”。這種想法是錯(cuò)誤的，絕大部分審圖所都對(duì)醫(yī)院的功能用房不是十分了解，不會(huì)指出你關(guān)于建筑功能方面的錯(cuò)誤，而這些錯(cuò)誤一旦施工完成后往往是最要花很多精力去補(bǔ)救的。

醫(yī)院建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師可能對(duì)直線加速器、口腔科牙椅、CT室、模擬機(jī)室、伽馬刀室、核磁共振室、手術(shù)室、X光室、DSA室等這些有設(shè)備的且比較常見房間比較了解，除此之外的有些房間也較為重要。例如血透室中的水處理，房間內(nèi)的設(shè)備比較重，大概在2～8噸t之間，所以活荷載一定要取足；再有蒸汽消毒房間，設(shè)備也很重，大概一臺(tái)設(shè)備在1～2噸t左右，比如；還有檔案室、測(cè)聽室、消防控制中心等等這都是結(jié)構(gòu)師須要需要注意的地方。由于醫(yī)院功能較為復(fù)雜，筆者不能對(duì)各個(gè)房間做一一介紹。不清楚的地方應(yīng)多請(qǐng)教建筑專業(yè)、設(shè)備專業(yè)和設(shè)備廠家，且不可得過且過，以至給甲方造成不必要的損失。

五、填充墻和外立面的設(shè)計(jì)

這似乎與醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)沒有太大關(guān)系，但從某種意義上還是應(yīng)該引起結(jié)構(gòu)工程師的注意。填充墻的裂縫是建筑工程的通病，出現(xiàn)裂縫雖然對(duì)結(jié)構(gòu)沒有多大影響，但要考慮到住在醫(yī)院的是一些病人和醫(yī)護(hù)人員患者和醫(yī)護(hù)人員，大面積的裂縫會(huì)對(duì)病人患者的心里造成負(fù)面影響甚至恐慌，所以設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格按規(guī)范圖集設(shè)計(jì)填充墻，施工交底時(shí)也應(yīng)囑咐施工和監(jiān)理人員認(rèn)真負(fù)責(zé)，不要認(rèn)為它是非結(jié)構(gòu)構(gòu)件就對(duì)它不夠不予重視。

結(jié) 語

建一所醫(yī)院是一個(gè)城市的大事，市領(lǐng)導(dǎo)、院領(lǐng)導(dǎo)都非常重視，尤其是對(duì)外立面更為關(guān)注，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)認(rèn)真體會(huì)建筑工程師的設(shè)計(jì)理念，積極配合建筑專業(yè)設(shè)計(jì)好外立面工程。

總之，結(jié)構(gòu)工程師要具備扎實(shí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功底，對(duì)建筑的流程及各房間功能了如指掌，積極主動(dòng)地的與建筑、設(shè)備專業(yè)配合，不斷總結(jié)醫(yī)院設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

（責(zé)任編輯：叢 軍）

作者簡(jiǎn)介

李子峰 北京華特建筑設(shè)計(jì)顧問有限責(zé)任公司