突發(fā)公共衛(wèi)生事件下裝配式醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)研究★

李瑞益 郭 晶

(西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明 650224)

“新型冠狀病毒肺炎(COVID-2019)”是一種呼吸道傳染性疾病，以飛沫和接觸傳播為主要傳播途徑。截止到2月18日，新冠狀病毒肺炎在全國(guó)累計(jì)確診病例為74 675例，包括476家醫(yī)療機(jī)構(gòu)，3 387位醫(yī)務(wù)人員受到感染。此次疫情是一次重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件，對(duì)當(dāng)前醫(yī)療衛(wèi)生體系應(yīng)對(duì)緊急公共衛(wèi)生事件的能力提出了重大挑戰(zhàn)。作為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新型建筑體系——裝配式建筑成為疫情中迅速開展的最佳建設(shè)方式。裝配式建筑分為“預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)”“輕鋼結(jié)構(gòu)”“預(yù)制集裝箱”三大類，火神山醫(yī)院屬于“預(yù)制集裝箱”類型，以流水線制造完成各模塊的建造和內(nèi)部裝修，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝成型[1]。裝配式建筑采取“工廠制造+現(xiàn)場(chǎng)安裝”的模式，具備成本低、施工周期短、建造過程可逆等優(yōu)勢(shì)，符合綠色建筑設(shè)計(jì)理念，推動(dòng)我國(guó)建筑設(shè)計(jì)的研究邁向新的領(lǐng)域。

1 裝配式建筑闡釋

裝配式建筑是將建造對(duì)象分解成構(gòu)件模塊單元，將現(xiàn)場(chǎng)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、組裝與安裝等手段完成[2]。在施工現(xiàn)場(chǎng)只做安裝、連接性質(zhì)的工作，并將現(xiàn)場(chǎng)工作量降到最低，這不僅有利于減少施工時(shí)間、提高工程質(zhì)量，還有利于提高安全度，并獲得最大化的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[3]。應(yīng)急的醫(yī)院建設(shè)與其他建筑建設(shè)的需求不同，需要滿足醫(yī)療過程中的各種條件，而裝配式建筑能夠有效縮短建造周期，擺脫傳統(tǒng)建筑建設(shè)方式對(duì)施工場(chǎng)地的要求，快速應(yīng)對(duì)突發(fā)公共衛(wèi)生事件中大量患者的救治工作。新型冠狀病毒肺炎疫情中，設(shè)計(jì)師與建筑工人們?cè)跇O短時(shí)間內(nèi)完成這項(xiàng)“不可能完成的任務(wù)”，創(chuàng)造了中國(guó)醫(yī)療建筑史上最快建造速度的一大創(chuàng)舉。

2 裝配式醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)案例分析——以武漢火神山醫(yī)院為例

2.1 項(xiàng)目選址與概況

火神山醫(yī)院選址于湖北省武漢市蔡甸區(qū)，遠(yuǎn)離人口密集區(qū)域，處于市外郊區(qū)?？偨ㄖ娣e3.39萬m2，由1號(hào)樓與2號(hào)樓組成，編設(shè)床位1 000張。開設(shè)重癥監(jiān)護(hù)病區(qū)、重癥病區(qū)、普通病區(qū)，設(shè)置感染控制、檢驗(yàn)、特診、放射診斷等輔助科室。

2.2 裝配式醫(yī)療建筑的結(jié)構(gòu)

火神山醫(yī)院是由多個(gè)“預(yù)制構(gòu)件”集裝箱組裝而成。這是一種裝配率極高，涵蓋結(jié)構(gòu)、圍護(hù)、內(nèi)裝和設(shè)備管線等系統(tǒng)的構(gòu)件，集成模塊運(yùn)輸?shù)焦さ剡M(jìn)行裝配連接即可形成建筑[4]?；鹕裆结t(yī)院以模塊化集裝箱的建造形式，主體采用輕鋼結(jié)構(gòu)搭建，每間病房使用特殊型鋼焊接而成的標(biāo)準(zhǔn)模塊化板房。鋼結(jié)構(gòu)適用于醫(yī)療建筑，有著隔熱、防潮、抗菌、抗腐、無甲醛以及耐火等諸多特性，同時(shí)具有強(qiáng)大的承載力，可容納各種醫(yī)療設(shè)備與醫(yī)用家具；板房由側(cè)墻板、骨架、地板、背墻板和頂板等模塊所構(gòu)成。平面組合由多個(gè)6 m×3 m的模塊組成，形成病房、衛(wèi)生間、緩沖間、醫(yī)護(hù)走廊等不同的功能分區(qū)。

2.3 裝配式醫(yī)療建筑空間的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

2.3.1“積木化”的應(yīng)急模塊構(gòu)想

火神山醫(yī)院由多個(gè)如同積木的“預(yù)制”模塊空間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工與拼裝組合，在較短時(shí)間內(nèi)完成，特別適合突發(fā)性衛(wèi)生事件的臨時(shí)用房建設(shè)。以施工操作的角度，首先場(chǎng)地要進(jìn)行平整與污水的防滲處理，對(duì)主體的鋼筋綁扎，基礎(chǔ)澆筑后，完成集裝箱的拼裝，最后醫(yī)療設(shè)備安裝與調(diào)試，施工過程所耗費(fèi)的時(shí)間大大縮??；從節(jié)能環(huán)保的角度，鋼結(jié)構(gòu)從加工制造到作業(yè)方式都符合綠色環(huán)保的要求，不僅節(jié)約了大量的資源，還滿足應(yīng)急用房的建設(shè)需求。疫情過后，裝配式建筑可拆除，也可以對(duì)鑄造的構(gòu)件進(jìn)行二次回收和再使用，輕鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑與可持續(xù)發(fā)展建筑的設(shè)計(jì)理念一致。

2.3.2平面布局與功能分區(qū)科學(xué)合理

火神山醫(yī)院整體布局以“三區(qū)兩道”的形式呈現(xiàn)，即潔凈區(qū)、半污染區(qū)和污染區(qū)。醫(yī)務(wù)人員辦公室區(qū)域?yàn)闈崈魠^(qū)，醫(yī)務(wù)人員辦公室與病房單元之間的過道走廊為半污染區(qū)，患者病房為污染區(qū)?！皟傻馈笔菫獒t(yī)護(hù)人員和患者劃分的兩條專用通道，因此病人通道與醫(yī)護(hù)人員的通道是各自獨(dú)立、互不交叉的通道，醫(yī)護(hù)人員與病人的流線互不干擾，降低了醫(yī)護(hù)人員與病人之間交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.3建筑室內(nèi)的防疫設(shè)計(jì)

1)普通病房的室內(nèi)防疫布局。

醫(yī)院普通病房由三個(gè)模塊化的空間組裝而成，兩間病房為一個(gè)單元。病房入口處有一個(gè)觀察窗和一個(gè)傳遞窗，醫(yī)護(hù)人員透過觀察窗可觀察病人的身體情況。傳遞窗設(shè)置內(nèi)、外層玻璃，醫(yī)護(hù)人員從外層玻璃遞進(jìn)藥品、食品等物資，經(jīng)過紫外線消毒后，病房中的病人便可打開內(nèi)層玻璃取用物資。病人從專用病人通道進(jìn)入病房，醫(yī)生從專用醫(yī)護(hù)人員通道進(jìn)入病房。病房設(shè)置了緩沖區(qū)，醫(yī)生在緩沖區(qū)可加穿隔離衣、佩戴第二層口罩、防護(hù)鏡、帽子、手套等防護(hù)隔離用品，再進(jìn)入病房，離開病房之后回到緩沖區(qū)脫掉防護(hù)隔離用品，并進(jìn)行洗手和消毒處理。每間病房?jī)?nèi)都配有醫(yī)護(hù)對(duì)講系統(tǒng)，由一個(gè)對(duì)講屏和一個(gè)電話機(jī)組成，病人按下“呼叫”按鈕，方能與醫(yī)護(hù)人員對(duì)講(見圖1)。

2)重癥加強(qiáng)護(hù)理病房的室內(nèi)防疫布局。

重癥加強(qiáng)護(hù)理病房(ICU)主要收治重癥和危重癥患者，為其提供呼吸機(jī)支持、心電監(jiān)測(cè)、心肺復(fù)蘇等服務(wù)。醫(yī)院的ICU約有1 000 m2，分兩個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域設(shè)有14張ICU病床，病床之間相隔1.5 m，病床與病床之間被潔凈彩鋼板所分隔，主要目的是保證病毒與細(xì)菌不外泄，患者之間不會(huì)出現(xiàn)交叉?zhèn)魅?。ICU是整個(gè)傳染病醫(yī)院最重要，也是最危險(xiǎn)的區(qū)域，設(shè)計(jì)師在平面布局上把醫(yī)護(hù)休息室與會(huì)診室劃為清潔區(qū)；治療室、處置室為半污染區(qū)；病房的治療空間為污染區(qū)。各區(qū)之間設(shè)置緩沖間，維持室內(nèi)負(fù)壓，防止空氣直接對(duì)流，污染其他區(qū)域(見圖2)。

2.4 裝配式建筑設(shè)計(jì)的不足之處

裝配建筑結(jié)構(gòu)雖然具有生產(chǎn)成本低、施工周期短、建造過程可逆等諸多益處，但還有較富足的空間可提高。模塊化醫(yī)療建筑的集成化程度還有提升的空間，需進(jìn)一步將模塊化建筑的特點(diǎn)與醫(yī)院的特殊功能要求相結(jié)合，最大程度發(fā)揮模塊化建筑在快速建造應(yīng)急醫(yī)院過程中的優(yōu)勢(shì)，更好地滿足醫(yī)院建成后投入防治突發(fā)性衛(wèi)生事件等應(yīng)急工作的需要；其次，建筑造型缺乏圓形、弧形等個(gè)性化模塊的建設(shè)；建筑開窗面積過小，不利于采光和患者觀看窗外的景物。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中必須做到“為情感和生活而設(shè)計(jì)”。

3 裝配式醫(yī)療建筑的改進(jìn)建議

3.1 病房設(shè)計(jì)建議

病房的設(shè)計(jì)必須做好“外隔離”與“內(nèi)隔離”。一方面，保證病毒與細(xì)菌不會(huì)傳播；另一方面，在兩張病床中間設(shè)置一道類似于屏風(fēng)的隔離板，采用一種“小臥室隔離單元”進(jìn)行阻隔，此法被稱為“屏風(fēng)式護(hù)理”(screen nursing)。病房?jī)?nèi)的兩位患者便不易交叉?zhèn)魅?，也能保護(hù)自己的隱私。在條件允許的情況下，盡量使用落地窗，方便病人觀看窗外景色，讓病人沐浴在陽(yáng)光中，用自然的方式來增強(qiáng)患者自身的免疫系統(tǒng)，體現(xiàn)空間設(shè)計(jì)中的人性關(guān)懷。

美國(guó)的邁阿密河谷醫(yī)院，屬于典型的裝配式建筑，病房與衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)突出了“個(gè)性”與“人性”特點(diǎn)。設(shè)計(jì)師在打破了死板的方形布局的同時(shí)，也改變了病人對(duì)醫(yī)院的恐懼。每間病房的平面采用“對(duì)折線條”的設(shè)計(jì)形式，傾斜的角度給予病人更加開闊的視線，讓病人盡情觀賞室外的美景；色彩的搭配以暖色為主，醫(yī)療家居的設(shè)置，有著濃厚的親切感，溫馨的色彩激發(fā)活力，能給予病人康復(fù)的希望[5](見圖3)。

3.2 手術(shù)室設(shè)計(jì)建議

手術(shù)室應(yīng)按照“三區(qū)兩道”的設(shè)計(jì)原則，將空間分為“三區(qū)”，即手術(shù)區(qū)、輔助區(qū)和其他用房；“兩道”即指潔凈道與準(zhǔn)潔凈道。病人手術(shù)前后，醫(yī)護(hù)人員應(yīng)進(jìn)行消毒，從清潔走道進(jìn)出手術(shù)室，這樣“清”與“污”分離就可以從根本上降低污染的風(fēng)險(xiǎn)，盡量避免由各種途徑帶入的病原微生物，降低病菌濃度[6]；各種手術(shù)設(shè)備電源是設(shè)備安全應(yīng)用的基礎(chǔ)，工作時(shí)這些設(shè)備圍繞著手術(shù)臺(tái)，醫(yī)療設(shè)備的線路滿地堆積，這樣會(huì)妨礙醫(yī)生做手術(shù)，應(yīng)該考慮把一些常用的設(shè)備懸掛安裝，以減少手術(shù)室地面的混亂。

3.3 會(huì)診室設(shè)計(jì)建議

會(huì)診室在平面布局上，應(yīng)緊鄰醫(yī)院大廳，方便病人能較便捷地尋找會(huì)診室。會(huì)診室采用T型桌代替方桌，為醫(yī)生與病人的良好溝通提供保障。會(huì)診室家具在材質(zhì)方面應(yīng)體現(xiàn)醫(yī)療空間的專屬性，比如環(huán)保耐用、易清洗、抗磨損。診室的家具還應(yīng)該配備儲(chǔ)物柜和洗手池，貯存醫(yī)療物品和消毒清潔。在醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)中，充分考慮實(shí)用性和舒適性的診室環(huán)境，可平衡醫(yī)療專業(yè)度和良好環(huán)境體驗(yàn)的關(guān)系，滿足醫(yī)患雙方的不同需求，讓醫(yī)療建筑空間更有包容性和生命力。

4 結(jié)語(yǔ)

裝配式醫(yī)療建筑在應(yīng)對(duì)突發(fā)性公共事件中起到了至關(guān)重要的作用。國(guó)內(nèi)裝配式醫(yī)療建筑以火神山醫(yī)院為例，為傳統(tǒng)鋼筋混凝土的醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)型提供模范。裝配式醫(yī)療建筑的防控應(yīng)從整體到單獨(dú)的每一間病房進(jìn)行處理。優(yōu)化裝配建筑節(jié)點(diǎn)、用構(gòu)造和材料相結(jié)合的方法合理設(shè)置預(yù)制外墻板垂直縫、普通病房的“屏風(fēng)式隔離”、手術(shù)室的“三區(qū)兩道”布局與嚴(yán)格管理體制等等。目前，裝配式的醫(yī)療建筑建設(shè)處于探索階段，于結(jié)構(gòu)和審美上還有很多的不足，亟需多方專業(yè)人員協(xié)同合作完善裝配式醫(yī)療建筑，促進(jìn)不同學(xué)科間的交流合作，為我國(guó)裝配式醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)提供良好的平臺(tái)，積極推動(dòng)裝配式醫(yī)療建筑的多元化發(fā)展。