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一线设计师揭秘火神山、雷神山医院设计内幕曝光 #武汉肺炎 #新型冠状病毒

 

和5000万人一起监工火神山、雷神山医院,不如听一线设计师说门道!

-风物君语-
5000万+人“监工”的火神山、雷神山医院
是怎么建起来的?

最近几天,宅在家里就能“为国贡献”的网友有了一项全民运动:通过央视频直播在线“监工”火神山医院与雷神山医院的建设。

 

巅峰时期,有5000万+网友变成了“云监工”,有网友戏称,看医院的人比建医院的砖还多。甚至连挖掘机、叉车、摄像头……都有了各自的爱称:小黄、小橙、蓝忘机摄政王……

 

和5000万人一起监工火神山、雷神山医院,不如听一线设计师说门道!

▲5000万+人共同观看武汉火神山医院建设现场。 /央视频

 

和5000万人一起监工火神山、雷神山医院,不如听一线设计师说门道!
▲ 网友们给每一台火神山医院建设现场的挖掘机都起了名字,比如这台叫“小红”的红色挖掘机。 /新浪微博@文理不分

截至1月30日中午12:00,火神山医院现场场地平整和回填全部完成,基础混凝土浇筑完成95%,集装箱板房进场吊装正在快速推进;雷神山医院总体建设进度已完成40%,30间集装箱板房吊装完成……这是与疫情赛跑的中国速度。

 

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▲火神山医院拼装箱式板房现场。/中国建筑融媒体中心

 

网友们看的热闹,医院建设也是大有门道,这不,风物君直接请来全球知识雷锋的记者,连线到了火神山和雷神山医院的设计师本师,为大家揭秘医院建设。

 

看完这一篇专访,你将会了解:

 

为什么火神山、雷神山医院要这么选址?

它们的平面布局与功能布局如何?

与2003年的北京小汤山医院对比,

它们有了哪些新技术、新进展?

火神、雷神二山,个中还有哪些诀窍奥秘?

 

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火神山、雷神山医院

一线设计师带你看!

本次采访到的专家是:中信建筑设计研究总院有限公司(以下简称中信院)相关设计负责人(应被访者要求姓名保密),和中南建筑设计院股份有限公司(以下简称中南院)的李洁(武汉雷神山医院项目临时党支部书记),直击火神山及雷神山设计实况。

 

 

规划布局火神山医院为何是L型?

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▲火神山医院布局设计图。/中信建筑设计研究总院

 

问:从图纸上看到总平面布局(以下简称总平)呈L型,是怎样考虑的?

答:是根据具体地形做出的考量,首先要尽可能满足更多的床位,其次要与东侧水系保持一定距离,在多方因素考量之下形成了L型平面

 

问:从总平上看到火神山医院北侧为商品房,只有一条公路相隔,对此有什么防护措施吗?

答:与北侧商品房之间的距离远大于规范的规定,且北侧的商品房尚未交付,因为火神山医院是临时设施,预计使用寿命在三个月左右,希望它能在更短时间内就完成使命。因此在商品房交付之前火神山医院就已经拆除了。

 

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▲火神山医院施工现场。/中国建筑融媒体中心

 

 

设计考量火神山医院的“三区两通道”如何布局?

问:设计上可以实现多少床位的安置?目前看到西侧三条腿,每条腿可安置50个病床,总病床数约在700床?

答:包括ICU病房在内总床位数为863,在一层平面图上可以看到东南侧设置了楼梯,有四个单元会布置为两层。

 

 

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▲火神山医院功能分区图。

 

问:您可以介绍一下护理单元间距的考虑吗?

答:目前的间距设置并不是特别理想,出于满足更多床位的应急考虑,只有15米,理想的间距应该做到20米。

 

问:可以简单介绍一个具体医疗单元的平面布局吗?

答:传染病医院平面布局的基本要求是“三区两通道”,三区是指清洁区、半污染区污染区建筑平面采用鱼骨状形式,在分区划分时考虑到医务人员要有自己的清洁工作区和对应的连续通道。

 

目前平面布置上正中间的一条轴便是清洁区、通道和工作区,中轴两侧的布置都是病房单元,在清洁区与病房单元之间是半污染区,病房单元中的病房为污染区,即医护人员和病房接触的过渡段,医护人员的很多工作都在半污染区里来完成。病人的通道是在每个护理单元的外侧,因此病人通道与医护人员的通道是各自独立的,由此保证医护人员不被感染。

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▲建于2003年的小汤山医院病房功能组织图。图/北京小汤山医院总建筑师黄锡璆接受南方周末采访时供图

问:医疗污染物具体会如何处理?

答:污水处理站是同步设计的,严格按照医疗废水处理规范和国家环保部的要求,在污水处理站接触消毒4小时以上并达标后才能经管网排放,今天(2020年1月28日)现场已经开始安装了。

 

问:病房的采暖如何解决?

答:在如此短的时间内我们无法建起一套集中供暖系统,因而现在采用的是分体空调,考虑到该建筑的机械通风量大,我们在进风段还设置了加热装置。

 

 
防疫战 | 武汉火神山医院的病房长啥样?视频来源/小央视频

问:南方周末于2020年1月28日刊载了对黄锡璆建筑师(2003年北京小汤山医院总建筑师、中国机械工业集团有限公司中国中元国际工程有限公司医疗首席总建筑师)的采访,他提及“火神山采用的集装箱下部的钢框架有可能导致病房与外面走廊之间出现门槛。根据小汤山医院经验,虚弱病人轮椅推行、移动式检查设备推行几率较大,要尽可能满足无障碍推行的使用需求”,火神山医院在无障碍方面是如何考虑的呢?

答:确实存在黄大师指出的问题,为避免此问题,在设计时我们会同施工方、箱式房生产商,在各门口、接口处设置了一个斜坡状的构件,以满足推车的通行。

 

问:火神山医院在疫情结束后便会拆除吗,是否做了后续用途的考虑呢?

答:会拆除,不会有后续的用途,我们希望永远不会再需要使用它了。

 

异同对比丨火神山医院&小汤山医院

问:可以介绍一下火神山医院和2003年建造的北京小汤山医院在设计和建造上的异同吗?

 

答:这一次中元国际给了我们很大的支持,黄锡璆大师亲自带队,在初期出总方案时与我们在网上连线工作。我们有不明白之处直接向他们请教,他们也主动地给了我们一些非常好的建议。他们向我们主动提示了当年小汤山建设时存在的一些不足和考虑不周之处,包括建筑的布置、设备的配置、建筑通风及室外环境的场地处理等,都给了我们很好的支持。

 

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▲火神山医院铺设HDPE膜现场。/中国建筑融媒体中心

 

小汤山建设已经是17年前的事,当时我们国家的建筑技术与今天相比有很大差距,小汤山可供选择的建筑材料没有现在这么多,工业化程度也没有现在高,所以小汤山基本上采用轻钢骨架与复合板的形式来搭建,火神山医院在与施工单位沟通后采用集装箱式箱体活动板房进行模块化拼接,板房形成标准单元,在火神山医院开工的第四天就可以进行安装了。

 

问:此前南方周末采访黄大师时提出的一些设计意见,是否落实到了火神山医院呢?

答:这些意见均在设计中落实了。

 

南方周末:考虑到北京和武汉环境因素的差异,武汉建造应急医院有哪些注意事项?

黄锡璆:北京干燥,武汉湿润,这是最大的不同。湿润的气候条件可能利于病毒的生存和传播,对医院的防水工作提出了更高的要求。病区地面要有高差,防止积水。患者通道也不能露天,最好能加个遮雨棚。要是用电空调采暖,室内温度升高可能会滋生细菌,还要增加通风量。这些我在给武汉方面的建议中都写到了。

 

南方周末:你还向武汉方面提出了什么建议?

黄锡璆:我建议武汉在清洗救护车的地方建一个防止污水外溅的棚子,这也是为了减少感染风险。小汤山因为时间限制,没来得及建。

 

我还建议广泛使用IT技术。从院外转运病人时,首先要利用网络传输病人数据资料,纸质病历有可能传播病原。病人可能有多种并发症,可以和其他医院专家远程联网会诊,提高救治效果。取消院内探视,改用远程影像系统。这些在小汤山医院就已部分采用了。

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火神山之外,更多医院建设在奔跑

火神山医院之外,规模更大的雷神山医院建设同样在争分夺秒。雷神山医院情况如何?我们还采访到了武汉雷神山医院项目临时党支部书记李洁。

雷神山医院:快速建成、立体拼装

问:可以简单介绍一下雷神山医院的设计思路吗?

李(武汉雷神山医院项目临时党支部书记李洁,以下简称李):设计思路与火神山医院相近,第一要务是要快速建成,所以雷神山与火神山都采用拼装式箱体活动板房,且接地处都采用架空的方式,从而实现最快速的建造。雷神山医院预计有1500床位,5.2万方建筑面积,能容纳1600名医护人员。

 

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▲雷神山医院建设现场。/央视新闻

 

问:雷神山所在的军运村有哪些可以直接利用的基础设施呢?

李:雷神山项目与火神山项目稍有不同,火神山是在一块荒地上开建的,雷神山是在军运村3号停车场上开建的,停车场旁边有一座军运会的运动员餐厅,已经落成并可以直接使用,这个食堂目前准备改造为向医护人员提供住宿和就餐的后勤保障楼。雷神山项目场地的外部市政管网条件相较火神山可能更成熟一些。

 

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▲雷神山医院施工团队蓄势待发。/中国建筑融媒体中心

 

问:雷神山医院在医疗废物,尤其是污水处理方面是如何考虑的?

李:污水处理和火神山医院基本上采用同样的方式,都是对污水进行严格的两次消毒处理再进行排放,也请人民群众放心。

 

雷神山医院的污水如未经处理而直接排入水体,会对周围水域及土壤等造成非常严重的污染,危害人们的日常生活,或有可能造成疾病的再次复发。为避免污水暴露至空气,第一时间将污水收集至密闭储罐,进行二级强化消毒、二级生化处理等工艺处理达标排放;隔离区地面下设防渗设施确保隔离区雨水不下渗污染地下水,且将雨水收集至雨水收集池后,消毒合格后排放至市政污水管,确保雨水不进湖

 

其他传染病医院改造情况如何?

问:我们看到中南院也负责主持了一些传染病医院的改造项目,可以简单介绍一下改造的思路吗?

李:我们目前接到了好几个其它医院改造的项目,如武汉黄陂区中医院改造、荆州石首医院改造、枝江医院改造等,大致的思路是在现有的医院中将已有的普通病房按照传染病医院的要求设置“三区两通道”,将其改造为可供传染病医患人员居住的病房,避免交叉感染。

 

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▲河南郑州“小汤山医院”拆除建筑现场。/中国建筑融媒体中心

 

问:您能稍微比较一下现有情况下,新建和改造两种方式的优势各自在哪里吗?

李:新建的话功能理论上是更完备的,但在目前的条件下是不太可行的。目前我们的主要问题是时间极度紧张,我们需要在最快时间内将传染病病房建成,所以大多数医院的改造都将速度放在考虑的第一位,采用板房现隔,按照传染病医院的流线将几个通道做出来,防止清洁区和污染区交叉感染。

 

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▲河南郑州“小汤山医院”施工现场。/中国建筑融媒体中心

 

问:目前湖北省地级市或县级市的资源调配足够支持改造项目吗?

李:目前了解到的情况是部分地方还是有些紧张,各地的情况不完全一致,有些地方工人短缺,有些地方供改造的材料在调配上存在一点问题,我们已经跟各地的主管部门反映了相关情况。我们设计院的主要工作是配合政府提出改造方案和建议,具体实施方面的人员和材料调配还需要当地政府的进一步协调。

 

问:有消息称现在已经征用了一所酒店作为临时病房,您了解这方面的情况吗?

李:目前没有听到确定的说法,估计因为病房数较为紧张,有人提出征用酒店改为临时病房的想法,从我们的专业角度来看,二者原来的设计使用功能相差较大,将酒店改造为病房还需要解决一些问题,比如按照传染病医院的要求设置“三区两通道”的改造问题,医护人员进出的隔离条件、通风系统的改造问题,污水的排放治理问题等等。

 

 

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临时传染病医院设计

到底有多少奥秘?

(科普作者:医疗建筑工程师 秦承祚

 

问:为什么不能直接征用并改造酒店或体育场馆作为临时传染病医院?

答:酒店多为单廊布置,传染病医院需要实现医患分流,需布置双侧走廊。酒店暖通系统为普通空调通风系统,包括过滤级别,不同区域独立通风系统设计,风量大小,压力梯度,空调设备控制要求都不能满足传染病医院通风空调设计规范要求。

 

与灾后临时安置不同,传染病医院需保证良好的通风,室内体育场馆室内大空间通风效果不好,不适合用于应急传染病医院。

 

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台湾花莲地震时”小巨蛋”体育馆设立临时安置所。图/光明网
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日本釜石,一座用于安置地震灾民的小学体育馆内,人们用简易的隔离帐篷将每户人家隔开。图/凤凰网

 

问:为什么不能直接征用野战部队的医疗方舱并改造成临时传染病医院

答:部队的医疗方舱更倾向于应急的外科手术、创伤的救治等方面。

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部队医疗方舱。图/新华网

问:临时传染病医院除建工配合外还需要哪些专业的协调和资源?

答:给排水、暖通空调、强电、弱电(包括信息网络设施系统)、医疗气体(尤其是氧气)系统均需要配合建筑结构进行安装、搭建。

 

例如暖通专业需配合建筑结构,包括净化空调系统,排风系统,需实现各个区域不同得空气压力梯度,洁净区>半污染区>污染区,控制院内空气流通方向。给排水系统管材需配合建筑结构,选择便于快速施工,接口牢固的管材,加快施工进度,减少运行期间维修量。

 

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各专业配合示意。图/笔者自绘

问:临时传染病医院的哪些设计有助于降低传染率和感染率?

答:在医院流程上,院区出入口设置通过式急救车洗消站;病人活动区与医护人员活动区严格分开,严格医患分流、洁污分流临时传染病医院严格执行传染病医院通风空调设计规范,控制院内空气流通方向,降低空气传播几率。

 

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医疗垃圾焚烧炉。图/慧聪网
问:临时传染病医院的医用废弃物和其它污染源如何处理?

答:医疗废弃物收集后密闭运送至城市的垃圾处理中心(或称“无害化处理中心”),通过高温焚烧法、高压蒸汽灭菌法或化学消毒法等方式进行处理。

 

医疗污废水根据病毒特性及当地供应情况合理选择污水处理消毒措施,可适当延长污水消毒停留时间确保安全。常用化学消毒剂有液氯、次氯酸钠、二氧化氯等。

 

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2003年北京小汤山医院照片。图/豆瓣相册《2003小汤山》
 

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▲火神山医院拼装箱式板房用材料大批量进场现场。/中国建筑融媒体中心

问:临时传染病医院在施工时的工序是什么?集装箱建筑在哪些方面缩短了工期?

答:紧急情况下采用交叉作业,多项工序并行,尽可能缩短工期。集装箱的使用减少了主体结构的搭建。

 

问:在建筑材料上,北京小汤山医院与武汉火神山医院有什么区别?

答:小汤山医院二部病房采用整体式钢筋混凝土盒子式活动房,及彩色钢板面泡沫塑料夹心复合板;武汉火神山医院则采用集装箱材料进行现场拼接。

 

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▲ 2003年6月20日封闭解放军小汤山医院。图/豆瓣相册《现在的小汤山非典医院:中国版寂静岭》

 

2003年6月20日,最后一批18名SARS患者康复出院,北京小汤山医院被工作人员贴上封条。不远的将来,武汉的火神山、雷神山和其它地区的“小汤山”们也会完成它们的使命,医疗建筑的设计水准与建造方式亦会在行行重行行的实践中不断提高。我们如此热切地期盼着,这一天早日到来。

附录传染病医院设计科普

(科普作者:医疗建筑工程师 秦承祚

 

一、规划有道医疗建筑规律性的功能格局

医疗建筑看似千头万绪,但实际上其功能格局具有很强的规律性。以综合医院为例,其建筑功能分为门诊、急诊、医技、住院、后勤保障系统、行政管理和院内生活这七部分。门诊、医技、住院和后勤保障最为核心。由于门诊部和住院部均与医技部有着密切联系,因此医技部往往设置在门诊部和住院部之间,三部分之间由一条贯通的走廊——医疗主街相互连通。后勤保障部维持整个医院的运行,其他部分形成辅助,共同构成医院完整的功能格局。

 

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医院功能模块关系图
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综合医院七项功能用房分项

传染病医院也遵循以上的基本医疗功能格局,但是在选址、总图布局、平面设置上需从分区、流线、通风系统、排水设施、污物处理等方面更加注意卫生管理。

  

二、布局之策传染病医院选址的注意事项

 

因其特殊性,在选址上,传染病医院不宜设置在人口密集的居住或活动区域;若设置在人口聚集区附近,宜设置在人口聚集区的主导风向的下风向位置,且与院外周边建筑应设置大于或等于20m的绿化隔离卫生间距。

 

此外,对于应急传染病医院而言,需考虑医护人员的安置情况。对于传染病医院来说,床位数与医护人员数比例大致为1:1.4~1:1.7,其中包含外地赶来的医疗救护队,需考虑就近解决医护及配套工作人员的居住问题。

 

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▲ 雷神山医院施工现场。图/长江日报

除上述强调内容,根据《传染病医院建筑设计规范 GB50849-2014》,传染病医院的选址还应选择交通便利且易于利用城市基础设施、环境安静且远离污染源、地形规整且地势高不受洪水威胁并远离易燃、易爆产品生产、储存区域及存在卫生污染风险的生产加工区域的地段。

 

三、选型何依:传染病医院总平面要求

 

传染病医院总平面布局应符合下列要求:

• 应合理进行功能分区,做到洁污分流、医患分流,避免院内感染;

• 主要建筑物应有良好朝向,建筑物间距应满足卫生、日照、采光、通风、消防等要求,间距视场地条件而定,宜大于20m;

• 宜留有可发展或改建、扩建用地;

• 对废弃物妥善处理,并应符合国家现行有关环境保护的规定;对涉及污染环境的医疗废弃物及污废水,应采取环境安全保护措施;

• 院区出入口不应少于两处,分设患者出入口、医护人员出入口,并尽量单独设置污物与尸体出入流线;

• 医院出入口附近应布置救护车冲洗消毒场地。

 

和5000万人一起监工火神山、雷神山医院,不如听一线设计师说门道!▲ 车辆通过式洗消示意。图/搜狐

传染病医院基本流程图如下:

和5000万人一起监工火神山、雷神山医院,不如听一线设计师说门道!传染病医院基本流程图。图/《传染病医院建筑设计规范 GB50849-2014》

 

四、流线循章:部门及科室流程示意

 

在医院感染管理中,可以将和传染病相关的科室区域划分为洁净区、半污染区和污染区。

 

洁净区为未被病原微生物污染的区域,半污染区是指有可能被病原微生物污染的区域,污染区为被病原微生物污染的区域或病人直接接触的区域。

 

如下为呼吸门诊及呼吸病房的平面模式示意:

 

和5000万人一起监工火神山、雷神山医院,不如听一线设计师说门道!
呼吸门诊医技区平面示意图

在传染病医院中,务必实现医患分通道分流,医护人员使用专用的医护通道,患者使用专门的患者通道。

 

医护等工作人的生活办公区位于洁净区,通过“更衣-卫生通过(可不淋浴)-二次更衣”后,进入到半污染区的医护走廊。医护人员由半污染区返回洁净区,则需依次通过“二次更衣-卫生通过(需淋浴)-二次更衣”返回。

 

在门诊,医护人员通过医护通道进入到各个诊室、检查室,患者则通过患者走廊进入到各个诊室、检查室接受检查和诊断。

 

和5000万人一起监工火神山、雷神山医院,不如听一线设计师说门道!
▲呼吸病房平面示意图

 

 

在病房,同样,医护工作人员的生活办公区位于洁净区,通过“更衣-卫生通过-二次更衣”后,进入到半污染区的医护走廊。病房与医护走廊之间设有传递窗(兼观察窗)——一种可双侧开启的中空构造,两侧不可时开启,一般药物及三餐的配送均可通过传递窗完成。

 

若需要医护人员进入病房对患者进行治疗,医护人员需要经由缓冲间进入。两种措施均为保证在物品传递或者人员进出时病房与医护走廊之间不直接连通,避免发生气流交换。患者在病房中产生的生活垃圾及医疗垃圾则由通过患者走廊收集至污物暂存处,经由污物出口(或污物电梯)运出。

 

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感染病房医护走廊及传递窗,医护人员通过传递窗传递药品及三餐。图/中新网
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传递窗示意。图/ 百福盛净化

 

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