裝配式建筑在應(yīng)急工程項(xiàng)目中的發(fā)展前景
——以火神山、雷神山醫(yī)院為例

沈陽建筑大學(xué)，遼寧 沈陽 110168

1 引言

裝配式建筑是指以預(yù)先在工廠生產(chǎn)的構(gòu)件及相關(guān)部件為原材料，通過吊裝、連接以及部分現(xiàn)場(chǎng)澆筑而形成的建筑，主要包括預(yù)制混凝土建筑、鋼結(jié)構(gòu)建筑、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑等幾大類。近年來，裝配式建筑憑借其“高效率、高質(zhì)量、低能耗、低污染”等優(yōu)勢(shì)，逐步成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的有力途徑，《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》更是提出到2020 年全國(guó)裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到15%以上的規(guī)劃目標(biāo)。發(fā)展裝配式建筑已上升為國(guó)家戰(zhàn)略，在公共基礎(chǔ)設(shè)施以及工業(yè)廠房和住宅等領(lǐng)域得到大力推廣［1］。

2020 年伊始，新型冠狀肺炎疫情爆發(fā)，武漢市作為國(guó)內(nèi)疫情最為嚴(yán)重的城市之一，醫(yī)療資源壓力突增，床位短缺成為制約疫情控制的重要原因。為了打贏此次疫情“阻擊戰(zhàn)”，武漢市參照SARS 疫情期間小湯山醫(yī)院建造經(jīng)驗(yàn)，分別于2020 年1 月23 日和25 日決定建設(shè)火神山和雷神山兩座醫(yī)院，兩座醫(yī)院總建筑面積11.4 萬m2，總床位2500 張，分別于2020 年2 月2 日和2020 年2 月5 日交付使用，有效解決了新冠肺炎感染患者的救治問題［2］。從計(jì)劃到建成，每座醫(yī)院的工期不超過10d，3500 套裝配式集成房的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了整體吊裝和現(xiàn)場(chǎng)施工的有效穿插，確保兩座醫(yī)院能夠在最短的時(shí)間內(nèi)投入使用。如此驚人的“中國(guó)速度”背后，是“中國(guó)裝配”力量的騰飛，采裝配式建筑為火神山與雷神山兩座臨時(shí)醫(yī)院的建設(shè)提供了有力保證，也為疫情的整體控制爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。

2 裝配式建筑在臨時(shí)性應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 生產(chǎn)效率高

火神山與雷神山兩座臨時(shí)醫(yī)院的建設(shè)，旨在緩解武漢市既有醫(yī)療資源與激增的病患人群之間的矛盾，重點(diǎn)在于解決燃眉之急而非滿足建設(shè)項(xiàng)目的長(zhǎng)期使用需求。因此，在這場(chǎng)與疾病賽跑的戰(zhàn)役中，能否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目的交付使用是項(xiàng)目建設(shè)的根本出發(fā)點(diǎn)。裝配式建筑將傳統(tǒng)建造方式中大量的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)搬到工廠中進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)和工廠兩條線路的并行開展能夠大幅減少現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)任務(wù)量，在工作流程和操作上也更為簡(jiǎn)單明了，在人員協(xié)調(diào)與調(diào)度方面也具有一定優(yōu)勢(shì)，因此可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)工序的并肩作業(yè)，提升工作效率，進(jìn)而縮短工期，滿足項(xiàng)目建設(shè)的工期需求。

2.2 精準(zhǔn)化程度高

為了保證醫(yī)護(hù)工作人員的生命安全，盡可能地控制傳染源、切斷傳染鏈條、避免交叉感染，火神山醫(yī)院與雷神山醫(yī)院的建設(shè)必須滿足傳染病醫(yī)院“三區(qū)兩通道”的平面布局基本要求，施工過程也必須嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)意圖，精準(zhǔn)完成各部位工作［3］。裝配式建筑在設(shè)計(jì)初期便對(duì)三維空間集成模塊進(jìn)行了識(shí)別與劃分，遵守統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)集成模塊的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，提高建設(shè)項(xiàng)目整體的標(biāo)準(zhǔn)化程度，切合了應(yīng)急傳染病醫(yī)療設(shè)施項(xiàng)目的精準(zhǔn)化建設(shè)需求。

2.3 人員安全系數(shù)高

人員聚集與無序流動(dòng)是影響傳染病控制的重要因素，減少作業(yè)人員的聚集性工作能夠有效降低新型冠狀病毒的傳播風(fēng)險(xiǎn)。拼裝式的工業(yè)化成品替代了現(xiàn)場(chǎng)的部分施工作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)只需留小部分工人進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的拼接、安裝以及其他必須現(xiàn)場(chǎng)施工的作業(yè)內(nèi)容。同一范圍內(nèi)施工作業(yè)人員數(shù)量的大幅減少能夠有效降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員聚集性發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，提高了現(xiàn)場(chǎng)人員的工作安全系數(shù)。

3 裝配式建筑在臨時(shí)性應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目中的應(yīng)用策略

3.1 推進(jìn)裝配式建筑與BIM 技術(shù)的結(jié)合

臨時(shí)性應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目往往以突發(fā)公共衛(wèi)生事件為背景，人員、機(jī)械和設(shè)備通常處于連夜開工、生產(chǎn)及調(diào)運(yùn)狀態(tài)，設(shè)計(jì)內(nèi)容是否準(zhǔn)確、材料工程量能否明確以及人員調(diào)動(dòng)和場(chǎng)地布置是否合理對(duì)工期起著舉足輕重的作用。因此，臨時(shí)性應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目的建設(shè)，應(yīng)當(dāng)注重產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)層面的信息共享，通過建筑信息模型（BIM）等技術(shù)，減少設(shè)計(jì)缺陷，合理安排過程工序和工藝的穿插流程，根據(jù)項(xiàng)目開展情況實(shí)現(xiàn)施工場(chǎng)地模型的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并以此為依據(jù)制定人員和物品的合理進(jìn)場(chǎng)時(shí)間，進(jìn)而加快工程項(xiàng)目的建設(shè)效率，避免應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目工期拖延［4］。

3.2 推進(jìn)3D 打印技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

裝配式建筑雖然能夠有效提升工作效率，但是對(duì)構(gòu)件尺寸精度的要求也更高，如果尺寸偏差超過允許范圍，就需要耗費(fèi)更多的時(shí)間去修正缺陷。3D 打印建筑技術(shù)卻可以在不借助任何機(jī)械或模具的情況下，根據(jù)圖形數(shù)據(jù)直接生成零件，在更短的時(shí)間內(nèi)制造出形狀各異的建筑部品。臨時(shí)性應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目應(yīng)盡可能采用拼裝式集成成品，通過3D 打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)隔離病房的一體化成形，縮短產(chǎn)品的制造周期及等待時(shí)間，確保隔離病房的密封性和保溫性。

3.3 推進(jìn)裝配式裝修的應(yīng)用

裝配式裝修是指通過干法施工的作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化部品的現(xiàn)場(chǎng)裝配，以此直觀體現(xiàn)裝配式建筑效果的裝修工藝，具有集成度高、工業(yè)化水平強(qiáng)以及現(xiàn)場(chǎng)工人技藝依賴性較低的特點(diǎn)。臨時(shí)性應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目中，各功能分區(qū)多以功能相近的小面積空間呈現(xiàn)，基礎(chǔ)設(shè)施配置明確，空間標(biāo)準(zhǔn)化水平高，且多數(shù)定位定尺寸，因此采用裝配式裝修方式整合圍護(hù)、機(jī)電及管線等部分，符合裝配式建筑的經(jīng)濟(jì)性需求，并能夠在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上能夠大幅提升生產(chǎn)效率，有助于應(yīng)急醫(yī)院工期計(jì)劃的順利開展［5］。

4 結(jié)語

新型冠狀肺炎疫情的爆發(fā)對(duì)武漢市基礎(chǔ)醫(yī)療服務(wù)資源帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，火神山與雷神山兩座臨時(shí)性應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目的修建為疫情的整體防控提供了有力保障。在這場(chǎng)與時(shí)間賽跑的戰(zhàn)役中，中國(guó)速度又一次創(chuàng)造了世界建筑史上的奇跡。在與時(shí)間賽跑的疫情防控面前，裝配式建筑在生產(chǎn)效率、精準(zhǔn)化程度以及人員安全系數(shù)方面的優(yōu)勢(shì)為兩座臨時(shí)性應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目的建設(shè)提供了有力保障，為武漢贏得了寶貴的時(shí)間。積極推進(jìn)BIM 技術(shù)與3D 打印技術(shù)與裝配式建筑技術(shù)的結(jié)合，提高裝配式裝修的應(yīng)用水平，能夠有效提升工程項(xiàng)目的建設(shè)效率，為臨時(shí)性應(yīng)急醫(yī)院項(xiàng)目的順利移交提供技術(shù)保證。