突發公共衛生事件下裝配式醫療建筑設計研究★

李瑞益 郭 晶

(西南林業大學，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累計確診病例為74 675例，包括476家醫療機構，3 387位醫務人員受到感染。此次疫情是一次重大突發公共衛生事件，對當前醫療衛生體系應對緊急公共衛生事件的能力提出了重大挑戰。作為建筑業轉型升級的新型建筑體系——裝配式建筑成為疫情中迅速開展的最佳建設方式。裝配式建筑分為“預制鋼結構”“輕鋼結構”“預制集裝箱”三大類，火神山醫院屬于“預制集裝箱”類型，以流水線制造完成各模塊的建造和內部裝修，再運輸到施工現場進行安裝成型[1]。裝配式建筑采取“工廠制造+現場安裝”的模式，具備成本低、施工周期短、建造過程可逆等優勢，符合綠色建筑設計理念，推動我國建筑設計的研究邁向新的領域。

1 裝配式建筑闡釋

裝配式建筑是將建造對象分解成構件模塊單元，將現場的混凝土澆筑、設備安裝、電氣安裝、裝修等施工過程提前在工廠的車間中通過預制、組裝與安裝等手段完成[2]。在施工現場只做安裝、連接性質的工作，并將現場工作量降到最低，這不僅有利于減少施工時間、提高工程質量，還有利于提高安全度，并獲得最大化的經濟和社會效益[3]。應急的醫院建設與其他建筑建設的需求不同，需要滿足醫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，擺脫傳統建筑建設方式對施工場地的要求，快速應對突發公共衛生事件中大量患者的救治工作。新型冠狀病毒肺炎疫情中，設計師與建筑工人們在極短時間內完成這項“不可能完成的任務”，創造了中國醫療建筑史上最快建造速度的一大創舉。

2 裝配式醫療建筑設計案例分析——以武漢火神山醫院為例

2.1 項目選址與概況

火神山醫院選址于湖北省武漢市蔡甸區，遠離人口密集區域，處于市外郊區。總建筑面積3.39萬m2，由1號樓與2號樓組成，編設床位1 000張。開設重癥監護病區、重癥病區、普通病區，設置感染控制、檢驗、特診、放射診斷等輔助科室。

2.2 裝配式醫療建筑的結構

火神山醫院是由多個“預制構件”集裝箱組裝而成。這是一種裝配率極高，涵蓋結構、圍護、內裝和設備管線等系統的構件，集成模塊運輸到工地進行裝配連接即可形成建筑[4]。火神山醫院以模塊化集裝箱的建造形式，主體采用輕鋼結構搭建，每間病房使用特殊型鋼焊接而成的標準模塊化板房。鋼結構適用于醫療建筑，有著隔熱、防潮、抗菌、抗腐、無甲醛以及耐火等諸多特性，同時具有強大的承載力，可容納各種醫療設備與醫用家具；板房由側墻板、骨架、地板、背墻板和頂板等模塊所構成。平面組合由多個6 m×3 m的模塊組成，形成病房、衛生間、緩沖間、醫護走廊等不同的功能分區。

2.3 裝配式醫療建筑空間的設計亮點

2.3.1“積木化”的應急模塊構想

火神山醫院由多個如同積木的“預制”模塊空間進行現場施工與拼裝組合，在較短時間內完成，特別適合突發性衛生事件的臨時用房建設。以施工操作的角度，首先場地要進行平整與污水的防滲處理，對主體的鋼筋綁扎，基礎澆筑后，完成集裝箱的拼裝，最后醫療設備安裝與調試，施工過程所耗費的時間大大縮小；從節能環保的角度，鋼結構從加工制造到作業方式都符合綠色環保的要求，不僅節約了大量的資源，還滿足應急用房的建設需求。疫情過后，裝配式建筑可拆除，也可以對鑄造的構件進行二次回收和再使用，輕鋼結構的裝配式建筑與可持續發展建筑的設計理念一致。

2.3.2平面布局與功能分區科學合理

火神山醫院整體布局以“三區兩道”的形式呈現，即潔凈區、半污染區和污染區。醫務人員辦公室區域為潔凈區，醫務人員辦公室與病房單元之間的過道走廊為半污染區，患者病房為污染區。“兩道”是為醫護人員和患者劃分的兩條專用通道，因此病人通道與醫護人員的通道是各自獨立、互不交叉的通道，醫護人員與病人的流線互不干擾，降低了醫護人員與病人之間交叉感染的風險。

2.3.3建筑室內的防疫設計

1)普通病房的室內防疫布局。

醫院普通病房由三個模塊化的空間組裝而成，兩間病房為一個單元。病房入口處有一個觀察窗和一個傳遞窗，醫護人員透過觀察窗可觀察病人的身體情況。傳遞窗設置內、外層玻璃，醫護人員從外層玻璃遞進藥品、食品等物資，經過紫外線消毒后，病房中的病人便可打開內層玻璃取用物資。病人從專用病人通道進入病房，醫生從專用醫護人員通道進入病房。病房設置了緩沖區，醫生在緩沖區可加穿隔離衣、佩戴第二層口罩、防護鏡、帽子、手套等防護隔離用品，再進入病房，離開病房之后回到緩沖區脫掉防護隔離用品，并進行洗手和消毒處理。每間病房內都配有醫護對講系統，由一個對講屏和一個電話機組成，病人按下“呼叫”按鈕，方能與醫護人員對講(見圖1)。

2)重癥加強護理病房的室內防疫布局。

重癥加強護理病房(ICU)主要收治重癥和危重癥患者，為其提供呼吸機支持、心電監測、心肺復蘇等服務。醫院的ICU約有1 000 m2，分兩個區域，每個區域設有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菌不外泄，患者之間不會出現交叉傳染。ICU是整個傳染病醫院最重要，也是最危險的區域，設計師在平面布局上把醫護休息室與會診室劃為清潔區；治療室、處置室為半污染區；病房的治療空間為污染區。各區之間設置緩沖間，維持室內負壓，防止空氣直接對流，污染其他區域(見圖2)。

2.4 裝配式建筑設計的不足之處

裝配建筑結構雖然具有生產成本低、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。模塊化醫療建筑的集成化程度還有提升的空間，需進一步將模塊化建筑的特點與醫院的特殊功能要求相結合，最大程度發揮模塊化建筑在快速建造應急醫院過程中的優勢，更好地滿足醫院建成后投入防治突發性衛生事件等應急工作的需要；其次，建筑造型缺乏圓形、弧形等個性化模塊的建設；建筑開窗面積過小，不利于采光和患者觀看窗外的景物。設計師在設計過程中必須做到“為情感和生活而設計”。

3 裝配式醫療建筑的改進建議

3.1 病房設計建議

病房的設計必須做好“外隔離”與“內隔離”。一方面，保證病毒與細菌不會傳播；另一方面，在兩張病床中間設置一道類似于屏風的隔離板，采用一種“小臥室隔離單元”進行阻隔，此法被稱為“屏風式護理”(screen nursing)。病房內的兩位患者便不易交叉傳染，也能保護自己的隱私。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，讓病人沐浴在陽光中，用自然的方式來增強患者自身的免疫系統，體現空間設計中的人性關懷。

美國的邁阿密河谷醫院，屬于典型的裝配式建筑，病房與衛生間的設計突出了“個性”與“人性”特點。設計師在打破了死板的方形布局的同時，也改變了病人對醫院的恐懼。每間病房的平面采用“對折線條”的設計形式，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，醫療家居的設置，有著濃厚的親切感，溫馨的色彩激發活力，能給予病人康復的希望[5](見圖3)。

3.2 手術室設計建議

手術室應按照“三區兩道”的設計原則，將空間分為“三區”，即手術區、輔助區和其他用房；“兩道”即指潔凈道與準潔凈道。病人手術前后，醫護人員應進行消毒，從清潔走道進出手術室，這樣“清”與“污”分離就可以從根本上降低污染的風險，盡量避免由各種途徑帶入的病原微生物，降低病菌濃度[6]；各種手術設備電源是設備安全應用的基礎，工作時這些設備圍繞著手術臺，醫療設備的線路滿地堆積，這樣會妨礙醫生做手術，應該考慮把一些常用的設備懸掛安裝，以減少手術室地面的混亂。

3.3 會診室設計建議

會診室在平面布局上，應緊鄰醫院大廳，方便病人能較便捷地尋找會診室。會診室采用T型桌代替方桌，為醫生與病人的良好溝通提供保障。會診室家具在材質方面應體現醫療空間的專屬性，比如環保耐用、易清洗、抗磨損。診室的家具還應該配備儲物柜和洗手池，貯存醫療物品和消毒清潔。在醫療建筑設計中，充分考慮實用性和舒適性的診室環境，可平衡醫療專業度和良好環境體驗的關系，滿足醫患雙方的不同需求，讓醫療建筑空間更有包容性和生命力。

4 結語

裝配式醫療建筑在應對突發性公共事件中起到了至關重要的作用。國內裝配式醫療建筑以火神山醫院為例，為傳統鋼筋混凝土的醫療建筑設計的轉型提供模范。裝配式醫療建筑的防控應從整體到單獨的每一間病房進行處理。優化裝配建筑節點、用構造和材料相結合的方法合理設置預制外墻板垂直縫、普通病房的“屏風式隔離”、手術室的“三區兩道”布局與嚴格管理體制等等。目前，裝配式的醫療建筑建設處于探索階段，于結構和審美上還有很多的不足，亟需多方專業人員協同合作完善裝配式醫療建筑，促進不同學科間的交流合作，為我國裝配式醫療建筑設計提供良好的平臺，積極推動裝配式醫療建筑的多元化發展。