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装配式技术强势助攻多地应急医院建设

编者荐语：本文说明了建立符合工业化要求的建筑体系和部品部件体系，建造长寿命高品质的绿色医院，是推动现代医院建筑迈向可持续发展之路。在亚洲装配式内装展中，我们也会邀请知名专家以及行业领军人物提出他们对于装配式内装的独特见解，相互交流，共同进步，期待您的到来！

一、装配式建筑的特征

装配式建筑是指结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用工厂化生产的部品部件集成的建筑，通过四大系统的集成，以实现建筑的功能完整和性能优良。

装配式建筑强调标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用。

医院建筑需要大空间布局形式，以适应正常运行情况下的改扩建、医疗流程的实时更新、设备管线的维修更换，装配式建筑可以满足医院建筑的要求，在工厂生产部品部件，现场进行干法施工，现场的施工周期短，噪声小、污染少，可以将对正常医疗工作的影响降到最小。

装配式医院建筑一般采用大空间布局、模块化组合、标准化设计，易于医疗功能的转变，同时工厂批量生产，可以降低造价。

装配式建筑采用设备管线与主体结构分离的形式，管井集中布置，干式工法施工，便于检修和维护。

装配式医院建筑相对与传统的现浇医院建筑，具有以下特征：

1 标准设计标准化、模块化、通用化、大空间设计、少规格多组合；
2 工厂生产通用化、规模化生产，质量好，部品部件接口标准化；
3 现场装配现场装配、干法施工、施工周期短、干扰小、污染小；
4 管线分离主体结构与设备管线分离、便于快速维修更换；
5 工程管理 EPC一体化管理，合理控制质量、安全、进度、造价；
6 智能应用应用互联网、物联网技术，提升管理、服务品质。

二、装配式建筑的结构类型

装配式建筑按结构体系分类，主要有装配式钢筋混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑等。

装配式混凝土建筑的主要结构体系包括剪力墙结构、框架结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构等。现阶段主要应用的装配式混凝土结构为装配整体式混凝土结构，其主要的预制构件连接节点均采用和现浇结构性能接近的连接方式，此时可参照现浇混凝土结构的力学模型对其进行结构分析。

承重预制构件采用干式连接等非等同现浇连接节点的装配式混凝土结构，安装简单方便，但对其在地震区，特别是在高烈度地震区的高层建筑中进行应用，还有待进一步开展研究工作。

钢结构建筑广泛应用于工业建筑、公共建筑、商业建筑、住宅建筑等领域。钢结构具有轻质、高强、抗震性好、布局灵活、构件截面尺寸小、易装配、施工期短、使用面积高等优点，且有利于工业化生产、标准化制作，与之配套的墙体可以采用节能、环保的新型材料，因此成为我国建筑工业化和产业化的重点发展对象。

装配式钢结构可分为如下几种结构体系：钢框架结构、钢框架-支撑结构（包括钢框架-中心支撑、钢框架-偏心支撑和钢框架-屈曲约束支撑结构）、钢框架-延性墙板结构、筒体结构、巨型结构、交错桁架结构、门式刚架结构、低层冷弯薄壁型钢结构、集成模块建筑等。

木结构建筑主要应用在传统民居、住宅建筑、综合建筑、旅游休闲建筑、文体建筑、寺庙建筑等，主要为三层及三层以下的建筑。按结构形式划分，国内装配式木结构可分为：榫卯结构、井干式木结构、轻型木结构、胶合木结构、方木原木结构以及木混合结构、木组合结构等。

在上述三种结构形式中，比较适合医院建筑的是装配式钢结构。钢结构跨度大、可改性强，能够提供可变大空间。钢材强度高，竖向构件截面小，可提高空间使用率。钢材延性好，耗能能力强，抗震性能好。钢构件的工业化程度高，运输距离约束小，施工现场环境影响小。钢材可循环利用，材料回收率高，符合可持续发展要求，因此成为我国建筑工业化和产业化的重点发展对象。

三、装配式建筑的评定

根据住建部2018年2月实施的《装配式建筑评价标准》GB/T51129-2017，对装配式建筑的评定有详细的规定：

确定了装配式建筑的认定标准后，需要对装配式建筑的装配化程度进行评级，参照《绿色建筑评价标准》，将装配式建筑等级评价为A级、AA级、AAA级等三个等级。

装配率在60%~75%时，评价为A级；装配率在76%~90%时，评价为AA级；装配率在91%以上时，评价为AAA级；

从表中可以看出，主体结构最高是50分，对围护墙、内隔墙、设备管线及全装修的要求占50分，说明装配式建筑除了主体结构的预制要求外，其他系统也有相应的要求。

四、装配式医院建筑的设计要点
1 结构系统

钢结构是非常适合医院建筑的结构形式，因此本文主要论述的是适合医院建筑的钢结构技术要点。

应根据建筑功能、建筑高度及抗震设防烈度选取结构体系。医院一般常见的是钢框架结构形式。纯钢结构体系一般情况下难以满足设计要求内的位移比，因此需要在钢框架内添加支撑，增加结构抗侧力体系的能力。在多层医院建筑中可采用钢框架结构，高层的病房楼可采用钢框架-支撑结构体系。

采用钢结构的建筑，其平面设计除了要满足建筑使用功能的要求外，还应采用标准化的设计方法，平面设计应采用合理的钢结构体系排布，尽量统一轴网和标准层高，为钢梁、钢柱等钢结构构件的标准化提供条件。

平面几何形状宜规则，其凹凸变化及长宽比例应满足结构对质量、刚度均匀的要求，平面刚度中心与质心宜接近或重合；空间布局应有利于结构抗侧力体系的设置及优化；应充分兼顾钢框架结构的特点，房间分隔应有利于柱网设置。

2 外围护系统

外围护系统是由建筑外墙、屋面、外门窗及其他部品部件等组合而成，用于分隔建筑室内外环境的部品部件的整体。

外围护系统强调集成设计，倡导装饰与保温隔热材料一体化。系统化解决建筑需求，质量更加可控，保证建筑性能，提升建筑耐久性。

外墙系统应根据不同的建筑类型及结构形式选择适宜的系统类型；外墙系统中外墙板可采用内嵌式、外挂式、嵌挂结合等形式，并宜分层悬挂或承托。外墙系统可选用预制外墙、现场组装骨架外墙、建筑幕墙等类型。

外围护系统应根据建筑所在地区的气候条件、使用功能等综合确定抗风性能、抗震性能、耐撞击性能、防火性能、水密性能、气密性能、隔声性能、热工性能和耐久性能要求，屋面系统尚应满足结构性能要求。

3 设备与管线系统

设备与管线系统宜采用集成技术，采用标准化模块化设计的部品，通过综合设计及管线集成，提高设备与管线系统的集成度，以实现与建筑、结构、机电设计之间的协调。

应将设备管线进行集中布置，减少与医疗功能区的交叉冲突。在设备管线检修时，减少对医疗活动和患者休息的干扰，并且功能空间更加完整独立，为今后的功能改造提供可能性。

设备与管线与主体结构应该进行分离，方便维修更换，且在维修更换时不影响主体结构安全。优先选用绿色环保的设备、材料制品等，选用耐腐蚀、使用寿命长、降噪性能好、便于安装及更换的管材、管件等。

上图为谷城医院平面示意图，设备管井均布置在外侧，便于检修更换。

4 内装系统

目前建筑装修中大量使用水泥、铝、陶瓷等高资源密度建材，每年约20％水泥被用作装修中的找平层、粘结剂和掩饰管线。改造翻新时，只能和饰面一起砸掉，形成不可降解的建筑垃圾。这种手工湿作业模式，建筑品质也难以提高。并且，施工过程中，产生大量噪声及灰尘，令人难以忍受。因此，应采用装配式内装、干法施工，以减少对环境资源的浪费。

装配式医院建筑采用的内装系统包括：轻质隔墙、集成吊顶、架空地面、集成卫生间、集成家具、整体收纳、集成管线等。工厂生产的部品质量有保障，可以有效降低施工误差。工业化的内装部品具有一定的互换性和通用性，易于维护管理和检修更换。