正在加载内容，请稍等...
2017年住建部下发了《“十三五”装配式建筑行动方案》等相关文件，明确 2020年前全国装配式建筑占新建建筑比例达15%以上，其中重点推广地区应达到20%以上。到2025年，装配式建筑占新建建筑的比例 50%以上，保障性安居工程采取装配式建造的比例达到60%以上。全面普及成品住宅，新开工全装修成品住宅面积比率50%以上，保障性住房的全装修成品房面积比率达到70%以上。
装配式建造中，装配式相关应用技术的高集成性、多灵活性、绿色环保性等的特点，与医院建筑空间的相关要求不谋而合。本文从装配式结构体系、一体化综合管线体系、装配式内装体系三个装配式技术应用于医院建筑角度，逐项分析了装配式相关技术对医院建筑功能空间在空间标准化、空间集成化、空间组织弹性以及空间绿色健康性等方面的优化。
壹、结构体系对医院功能空间的优化
根据所用的装配结构材料不同，可分为预制混凝土结构、钢结构、混合结构等。根据目前国内建筑工业化水平，采用钢结构或混合结构的建筑，装配率高；采用预制装配式混凝土结构（Precast Concrete，简称PC）的建筑，装配率低。具体选用哪一种装配结构形式，应根据建设项目性质、建设场地情况、建筑功能特点、周边环境、建筑高度、概算水平等多因素综合考量。装配式技术采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工和全过程的信息化管理，既可实现了建筑工业化大生产，提高生产效率，其精益建造的特点也能为医院建筑提供更合理的净高与层高尺寸。
1.1PC结构
PC结构构件标准化程度高、工厂流水线生产，大大提高构件的尺寸精准度，减少了现场人工砼浇筑工作量与木模板使用量，大幅度避免构件现场手工支模浇筑的误差，最终提高了功能空间的精准性，如图1-2。
图1-2 PC结构的叠合梁与叠合板施工
PC结构中预制装配式楼梯构件全部工厂加工，出厂构件面层可达到清水混凝土面层标准，在成品保护措施周全的前提下，完全可以不做上层石材或卷材装饰面，一般可以节约5-6cm的竖向空间，如图3-4。
图3-4 预制楼梯段的吊装施工
1.2钢结构
实现大跨度功能空间。由于混凝土结构本身自重问题无法应用于大跨度空间，医院建筑中大跨度的功能空间如康复中心、大活动室、报告厅、空中连廊等较多地应用钢结构体系，以满足大跨度的功能空间要求，如图5。
图5为保证车辆通过性的大跨度钢结构连廊（左、中）和大空间康复中心（右）
医院医用专项系统多且复杂，吊顶内相应的安装管线纵横交错，由于受限于高度最高的结构梁高，安装管线不得不下翻穿过梁，致使有高结构梁的区域净高普遍较低。采取一些特殊的结构梁形式，预留管线空间，可实现提高净高尺寸。钢结构梁由于自重轻、强度韧性大、易于加工等特点，较钢筋混凝土结构更容易实现特殊结构梁形式。如采用变截面实腹钢梁，可在压缩部分梁截面高度以放置主要空调风管、水管等大尺寸管线，如图6；如采用空腹钢桁架时，主要的空调管道、水管、喷淋管道都可以从中间的空隙中穿越而过，如图7。
图6 采用变截面实腹钢梁时空间净高占用示意图
图7 采用空腹钢桁架时空间净高占用示意图
贰、综合管线体系对医院功能空间的优化
医院建筑内的综合管线需协调众多专业，综合考虑各专业管线，统一合理布置。
综合管线的布置与设计原则应遵循：管线尽量利用梁内空间，贴梁底走管，平行敷设；小管道让大管道、压力管道让无压（重力流）管道、可弯管道让不可弯管道、冷水管道让热水管道、附件少管道让附件多管道、临时管道避让永久管道。
各管线同一处垂直方向布置时，风管在电管线上、电管线在水管线上、给水管在排水管上、无关管线避让设备正上方；管道布置时满足管道间互不干扰的安全距离并预留后期扩展空间；考虑管道保温层厚度和各处支吊架占用位置和空间；在充分考虑管线安装顺序影响后预留管线安装检修空间，并结合检修路线布置设备检修口和检修通道。
除了上述基本原则，还需考虑建筑结构形式、梁高、层净高，装饰装修形式和构造厚度，各专业设备系统、设备分布情况，管线组成、种类、材质、数量、尺寸、分布特点等。如何按照上述复杂规则统筹安排各类管线，最大限度节约可用空间，优化建筑空间，是综合管线体系的重中之重，综合管线中应用装配式一体化相关技术可较好地实现医院功能空间的优化。
2.1联合支吊架
在我国医院建设中，联合支吊架已经应用比较广泛。联合支吊架将支吊架与各机电专业管道集中整合，成排分层布置，有利于统一设计、统一选型、统一工厂加工制作，达到各专业管线与联合支吊架整齐排布、有序、美观效果，还可达到节材环保要求。
布置联合支吊架时，应先重点排布管线和设备相对比较密集的楼层走廊吊顶、地下室及各设备机房等部位（如图8），确定各专业管线的位置及标高，使各专业管线有合理的排布和维护检修空间，还应考虑各专业的施工顺序，使其有合理的交叉施工时间，以利于缩短工期和后期运营维护。
2.2一体化综合MEP
Mechanical, Electrical & Plumbing
一体化综合MEP就是模块化的机电管道系统，有龙骨框架再配上水、电、暖各专业的管线排布所组成模块化预制件，该技术不但可以避免各安装管线的撞车，而且有助于空间的塑造，其在美国医院建筑中应用较广（如图9）。
图9 一体化综合MEP施工
2.3BIM技术在管线综合中的应用
基于BIM的管线综合技术与传统机电管线综合排布和深化设计相比，基于BIM技术管线综合能实现多岗位间协同和互动，加强不同岗位间的沟通和交流，有利于获得不同视角的应用建议，实现协同管理新模式；基于BIM技术的管线三维碰撞检查能提前发现碰撞问题并进行调整和综合优化，进一步优化净高空间（如图10）；基于BIM的管线综合能精确构建预制加工及三维的可视化模拟拼装过程，在技术交底中能生动直观地展示复杂节点位置关系，明确施工工序顺序，大幅提高预制构件安装效率与质量；基于BIM技术的管线综合和预制安装结合，可实现深化设计、预制加工和安装一体化，有利于实现管线综合深化设计优化、施工方案优化、建筑功能空间优化（如图11）。
图10 基于BIM技术的管线三维碰撞检查（优化前（左）、优化后（右））
图11 通过BIM技术管线综合优化后的空间净高分析（左）与仿真漫游（右）
叁、装配式内装体系对医院功能空间的优化
3.1钢质成品隔断系统
医院内装修阶段，钢质成品隔墙是一种作为内墙体的新材料，其不但可以有效减少建筑自重，而且抗菌、抗腐、防污、零甲醛、耐火等的特点也非常适用于医院环境，整体外形美观不亚于传统木制墙板或墙塑的效果，同时具有强大的承载力，可整合内置各种医疗系统、收纳家具、候诊屏、宣传窗等，其利用墙体内腔集成整合各医疗功能既提高了空间整体规整性（避免了设施设备外装产生的阳角），又提升了空间利用率（如图11-13）。
图11 病房钢质成品隔断系统整合收纳储物柜
图12 病房钢质成品隔断系统整合医疗设备带
图13 门诊区域钢质成品隔断系统整合候诊屏（左）和宣传窗（施工中，右）
此外，根据目前医院“平战”改造和规划的需要，钢质成品隔断系统预埋墙顶连接的接口轨道；墙体移位到有预埋轨道位置处可快速安装，确保强度和装饰效果。因已有墙体安装在预埋轨道上，拆除时不破坏吊顶面板，吊顶材料无需新增或拆除，保证“战时”物理空间的隔断，同时大大提高了功能空间的灵活性，该可快速拆装改造的隔断系统关键技术仍在研发。
图14 可快速拆装改造的隔断系统（设想）
3.2整体式卫生间
工业化的整体卫生间，是采用一体化防水底盘、墙板、天花顶板构成框架，搭配多功能洁具及其他附件组合而成的独立卫生单元，具有洗漱、淋浴、盆浴、便溺四大功能或实现这些功能任意组合。
整体式卫生间具有以下特点：
1）
采用复合材料，既环保又安全；
2）
模块化组织，干式施工，组装标准化，实现缩短工期；
3）
防水可靠，抑菌防霉；
4）
预制化生产安装做到管线分离，实现墙体、楼板与管线的分离。
整体式卫生间可实现管线分离，对原土建结构防水、降板要求低，还可以实现同层排水系统，可减少竖向管井的设置，进而减少竖向管井割裂医院其他功能空间的整体性、提高空间利用率。同时，整体式卫生间可实现四大功能区的任意组合，提高了卫生间内部空间的灵活性与改造弹性，如图15。
图15 整体式卫生间
3.3架空地板系统
架空地板系统较多应用于高层建筑标准层办公空间，以适应不同租客的个性化需求，其中“架空地板+吊顶上布空调系统与喷淋系统”为目前最常见的设备组织方式，架空地板内敷设照明电缆桥架及网络线管，虽然牺牲了净高但大大提高了功能空间的灵活性。
图16 架空地板系统
虽然国内医院建筑中应用架空地板系统案例较少，但日本养老建筑中已应用比较广泛，笔者参与的一项病房适老化改造项目中，日本设计团队综合考虑了结构改造难度、无障碍卫生间扩面、无障碍坡度等因素后，最终选用了整层病房地面架空抬高的方式，得以实现适老化改造的目的。因此，架空地板系统如能很好地解决地面洁净问题，在医院建筑中运用前景还是非常广阔。
3.4外墙保温一体板系统
保温一体板由外装饰面板、珠光砂保温板（防火A级）和胶粘剂等组成，在工厂加工制成的具有保温和装饰功能的复合板材，面板可采用装饰金属板与薄型石材，现场仅需粘结锚固施工，适用于各种建筑的外墙装饰和节能改造；具有建筑装饰、保温节能、隔热隔音等功能。相较于传统干挂幕墙系统施工效率更高、防火性能优越、耐久性更好、综合造价更低，其一体化集成的特点，大大节约了外墙构造空间，如图17。
图17 外墙保温一体板系统
肆、结束语
装配式相关技术对医院建筑功能空间的优化不光体现在其终端产品上，也体现在装配式技术的全流程建造过程中，工厂加工及现场装配的建造特点使得施工现场材料堆场更少，周转材料的使用更少，产生的建筑垃圾更少，节约了施工空间。
在医院改造项目中，装配式技术的应用对运营中的既有医院环境影响大幅下降，降噪降尘效果明显，已有医院取得了非常好的成效。同时，装配式技术的绿色环保性更好，为医院建成后的迅速速启用提供了前提条件，大大节约了时间。在不断的探索和实践中，装配式建造技术必将成为医院建设的重要选项。
参考文献
[1]陈戎.装配式建造技术在医院建设中的应用和思考[J].医院管理论坛，2020（1）：69-71+33.
[2]李嘉成.高层建筑标准层办公空间优化设计研究[D].华南理工大学.2019:75-76.
[3]葛建泾，项海青，陈戎.在医院建设中应用装配式建筑技术的实践与思考[J].中国医院建筑与装备.2019（7）：60-63.
（责任编辑：奚雅青）
延伸阅读：
新型装配式钢节点混合框架结构及配套体系关键技术研究与应用 装配式混凝土建筑设计协同管控要点 基于制造和装配的设计让预制装配式建筑的优势日益凸显(1) 凡本网注明“来源：预制建筑网”的所有资料版权均为预制建筑网独家所有，任何媒体、网站或个人在转载使用时必须注明来源“预制建筑网”，违反者本网将依法追究责任。 (2) 本网转载并注明其他来源的稿件，是本着为读者传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。其他媒体、网站或个人从本网转载使用时，必须保留本网注明的稿件来源，禁止擅自篡改稿件来源，并自负版权等法律责任，违反者本网也将依法追究责任。 (3) 如本网转载稿涉及版权等问题，请作者一周内书面来函联系。
[责任编辑：Susan]
