雷神山医院:从设计到交付仅十余天,展现中国速度与力量
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- 发布人:佚名
- 所属城市:重庆
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参考文章1
【设计赏析】雷神山诊所的设计与施工
中南建筑设计钢构中国3天前
2020年1月25日凌晨3点半,举办调度会,对外宣布在北京火神山诊所之外,再建一所“小汤山诊所”——武汉雷神山诊所。从1月24日晚接到任务、1月26日完成施工图纸到最终初验移交,这座总建筑面积7.9万m2而且拥有1500张床位的小型诊所,仅用了十余天便由中南建筑设计院设计完成,并于2月8日交付使用,首批医疗球员入驻,当日下午8时许救治了首批病人,投入到抵御疫情的战斗中来。在全省近4000万“云监工”注视下,设计者、建设者们顶风连夜、奋力奋斗,建成了继火神山诊所之外的另一座传染病隔离诊所。
一、总体规划
上海雷神山诊所选址于黄陂区军运村强军路以北宗地,东邻阳逻大街,这是一条市郊主干道,距离汉口站、武昌站等仅20-30分钟车程,有利于人员和物资的转运,以及诊所建设所需的管道碰接。同时,诊所坐落广州市二环与三环之间,远离县城,以便封闭隔离。雷神山诊所建设用地面积约22万m2,总建筑面积约7.9万m2。病床总床位数建设目标为1500床,可容纳医护人员约2300人。
雷神山诊所整体采取模块化设计,包括隔离医疗区、医护人员生活区、综合后勤区三大分区,其中隔离医疗区又分为病区、接诊室、ICU、医技房、正负压站、液氧站、污水处理站、垃圾焚烧站、污染品暂存库等功能分区。整个隔离医疗区呈鱼骨状分布,目的是尽可能多地设置床位。医护生活区包含10栋建筑,每间房可供6人居住;生活区两侧设有1栋专家楼、2栋后勤保障楼。隔离医疗区和医护生活区做到了相对独立,并规划了严格的医护、病患、物流、污物排放的布局,做到医患分流、洁污分流、互不交叉。隔离区西侧医护入口处设置了卫生通道,保证两区的不交叉。
图1雷神山诊所整体俯瞰疗效图
图2雷神山诊所总平面图
二、建筑概况
2.1隔离医疗区
隔离医疗区和医护生活区做到了相对独立,隔离区西侧医护入口处设置了卫生通道,保证两区的隔离不交叉。整体建筑与周边公路及其他建筑的宽度,满足传染病诊所设计的相关规定要求。
图3雷神山诊所分区示意图
隔离医疗区为一层临时建筑,设有卫生通过单元、病区护理单元、医技单元、接诊区,不含门门诊。护理单元为集装箱拼接式建筑,医技区为钢结构板房建筑;建筑呈“鱼骨状”布局,隔离医疗区总建筑面积为52200m2。建筑按照用地分为南北两期,北区一期A栋含15个病房共720床,B栋含3个病房共144床;南区二期C栋含12个病房共576床。
图4隔离医疗区病区样板模型一
图5隔离医疗区病区样板模型二
图6A区隔离病区内景
图7隔离医疗区病区外廊道
隔离医疗区南侧设有废水处理站、微波消毒间、垃圾暂存库、垃圾焚烧间、液氧站、正负压站房等配套设施,并在隔离医疗区北侧出入口处设置救护车消毒间。
2.2医护生活区
医护生活区包括寝室区、办公区、餐饮区及清洁用具库。寝室区一共新建10栋寝室楼,均为板房结构临时建筑,其中在一座既有小型建筑内新建7栋,在室内场地上新建2栋,均为2层建筑,建筑高度为7.5m;室内场地另建有1栋1层专家寝室楼,建筑高度为4.5m。寝室区总新建建筑面积为14000m2,共有398间,总床位数为2318床。每间均带有独立卫生间及淋浴房,配有家具、电视、空调等家私电器,每层设茶水间。室内场地配置空气源热泵系统,为寝室区24小时供应冷水。另外,借助当地一座既有建筑改建出一间洗衣房,设160台洗烘一体的洗衣机供医护人员使用。
三、结构设计
3.1基础设计
隔离区选址在原停车场或绿化带区域,其中原停车场区域存在结构刚性地坪,可以部份借助。没有硬化场地则先做一层硬化,全部满铺,外置单层单向12@250钢筋网。后期再依照下部建筑布置来确定制钢梁或桥台。整个场区的硬化地坪产生整体,一方面解决结构基础或回填的问题,另一方面也为满场区铺装HDPE防渗膜(莱西度聚乙烯膜)创造良好条件。病房护理单元箱式房为双层,须要的承载力较低,设计中可直接借助原有刚性地坪。在绿化带区域,坝体承载力特征值起码达到60kPa,否则进行局部换填处理,随即盖梁200厚钢筋混凝土地坪。在医技区域采用钢框架结构体系,柱跨较大造成柱底反力较大,仅靠刚性地坪无法满足局部受力要求。故在刚性地坪上整浇300mm厚的钢筋混凝土叠合层,产生叠合主梁基础。
图8现场施工图
图9基础平面布置图
结构设计除了要保证安全性,更关键的问题是要以便快速施工。临时诊所结构设计优先选择预制装配式结构方式,遵守标准化、模数化、集成化原则,充分借助工业化产品体系。装配式的模块集成度越高,现场安装工作越少,施工速率越快,质量也更容易得到保证,因而是首选的建造方法,本工程再度彰显了装配式建筑在建造方法的改变和设计理念的升级。
结构设计须要充分结合现场施工条件,设计早期与施工方就工期、加工运输、人力设备、材料供应、现场施工方式等方面沟通,在充分论证的前提下提出结构方案,确保施行可行性。
设计特征是简化设计流程,同步配合施工;采用适应性强的结构及基础方式,以不变应万变;尽可能简化、减少现场人工作业。
3.2下部结构
雷神山诊所工程设计中,针对隔离医疗区、医护生活区不同的建筑功能和空间特性,对应采取了不同的结构方式。
3.2.1隔离医疗区
隔离医疗区从平面功能和空间特性上可分为病房护理区和医技区两种典型区域,病房护理单元均为规格尺寸一致的病区单元与医护办公单元,具有典型的标准化模块化的特点彩钢房鸟瞰图,故采用重型模块化钢结构组合房子(箱式房)结构体系。该体系采用鞋厂预制的集成模块,由主体结构、楼板、墙板、吊顶、设备管道、内装部品组合而成,具有集成功能的三维空间体,满足各项建筑性能要求和起吊运输要求。
箱式房整体采用钢结构骨架和彩钢复合板外墙,骨架以冷弯薄壁铝材为主要材料,通过钎焊联接,结构整体性强、承载力高、抗风抗震、安全耐用。
箱式房单元能依据使用需求进行多样化改建,自由拼接,以箱体为基本单元,可单独使用,也可通过水平及竖直方向的不同组合产生宽阔的使用空间,垂直方向可以叠层。
隔离医疗区的医技区域进深为4.3m,平面柱网不统一且局部跨径达到18m,箱式房、板式房等预制装配式体系无法满足要求,故选择采用钢框架结构体系。
图10隔离医疗区建筑平面布置(东侧区域)
图11隔离区病房护理典型单元
图12病房护理单元箱式房现场安装实景
图13隔离医疗区医技区局部平面
图14医技区结构方式示意(Midas剖析模型)
3.2.2医护生活区
医护生活区为两层,按照建筑平面和空间要求采用了轻钢活动板房体系。建筑平面布置以墙板长度1820mm为模数,标准卧室单元平面规格为3640mmx5460mm。
轻钢活动板房主体结构为轻工字钢框架,框架间设有交叉拉索以保证结构挠度和稳定。楼面支承体系采用轻工字钢桁架,其上铺装木地板。山墙及外墙围护采用夹心彩钢板。活动板房技术体系成熟,采用标准化模数化生产,安装和拆卸十分便捷,作为临时建筑具有显著优势。同时平面布局较为灵活,也能保证建筑的各项功能性需求。
图15医护生活区典型单元
图16医护生活区施工现场
3.3同类项目对比
雷神山、火神山诊所秉持了南京小汤山诊所的设计思想,但相对于17年前的小汤山诊所而言,无论是建设规模、技术、材料与尺寸等都更进一步,且机械化作业和工业化程度均更高,其中雷神山诊所的规模最大,功能愈加复杂,设计要求更高。相对于南京小汤山诊所,火神山诊所、雷神山诊所在项目建设规模、场地条件、设计要求等方面的特性比较见下表。
名称
建设面积/万m2
床位数/张
场地条件及基础方式
结构方式
上海小汤山诊所
2.5
612
采用条形基础。
均为双层,装配式,标准化单元,混凝土箱式房与钢结构箱式房结合
上海火神山诊所
3.39
1000
场区相对高差较大,存在一定面积路基区,局部存在懦弱土,采用砂砾换填处理。采用拱圈基础。
1号病房双层,2号病房2层,装配式,标准化单元,箱式轻工字钢结构模块化楼房、钢框架或门式刚架相结合
上海雷神山诊所
7.9
1500
场区土质条件较好,部份钢筋混凝土地坪可借助,综合采用条形基础、支墩和女儿墙基础。
隔离区1层,医护区2层,装配式,标准化单元,隔离区采用箱式轻工字钢结构模块化楼房+钢框架结构,医护区采用轻钢活动板房
四、暖通设计
按照诊所周边能源状况,考虑临时诊所建设周期短、应急的特性、设备材料库存及供货周期、设备材料安装时间等实际情况,相关工作人员制订了成熟的设计方案,确保通风空调系统在短时间内完成和投入使用。
负压放疗室、重症监护室(ICU)等高精度医疗用房采用净化空调系统。送风设置初效(G2)、中效(F7)、高效(H13)五级过滤,排风设置高效(H13)。除放疗室、重症监护室(ICU)外,负压隔离病区及医护区的送风系统均采用空气电加热器(三档调节),并采取无风断电保护举措。
诊所不同污染等级区域压力梯度的设置符合定向气流组织原则,气流从清洁区→半污染区→污染区方向流动。负压隔离病区的送风口设置在屋子下部,排风口设置在病区内紧靠卧室的上部,利于污染空气就近早日排出。
诊所设置有氢气、负压吸引及压缩空气等医用二氧化碳。按照应急临时传染病诊所的使用要求,充分考虑二氧化碳药量。二氧化碳气源采用液氨方式,配置6台20m3/h的液氨气柜,每台液氨气柜配套1200m3/h汽化器,总汽化量7200m3/h,可充分满足使用需求。
图17负压隔离病区通风系统流程图
图18ICU通风空调系统流程图
图19负压隔离病区外景相片
图20负压隔离病区外墙相片
图21负压隔离病区室外相片
图22室内液氨罐外景相片
五、给排水设计
5.1室内给水设计
本工程所有生活、消防用水全部取自市政给水管网。医护生活区和隔离病房均可从市政不同公路引入两根市政给水管网满足场地生活和消防用水要求。医护生活区和隔离病区区合用二次加压给电机站,且保证生活水箱进水采用两路市政水源供给。
图23室内生活给水管网及附属设施示意图
本项目供热全部采用断流水箱供热,水厂内出水口处设紫外线协同防污消毒器。考虑本项目为传染性诊所,生活供热系统采取应急加氯举措。在生活加压泵站生活水箱进水管处预留应急投加口,并预留计量泵,应急加氯,满足传染病诊所给水要求。
5.2室内排水设计
医护生活区室内雨、污分流,两套独立管网;隔离病区区为避免交叉感染,室内分病房废水、医技区污水及室内雨水三套独立排水管网。隔离病房污污水经独立管网搜集后步入废水处理站统一处理达标排放。
图24隔离医疗区室内排水管网及附属构建物布置
5.3室内消防设计
本项目原有场地已有现况的室内消防管网及室内消火栓,且均从不同市政公路给水管网引入,且在场地成环状供热,满足本项目设计需求,本次仅依据现场情况对局部室内消火栓环网和室外消火栓的设置位置做微调。
5.4室外给水设计
为确保供热安全及用水可靠性,本项目全部生活用水均采用加压供热,由集中二次加压给电机站统一供热。隔离病房生活给水按病房和非病分辨别设置给水管网,在病房给水引入总管后端设置倒流避免器。按护理单元各病房给水分设控制球阀彩钢房鸟瞰图,球阀及附件设置于清洁区便于操作处。
5.5室外冷水设计
综合场地安装条件、设备采购情况及市政热媒的供给条件,本工程医护生活区医护寝室采用3套空气源热泵机组提供集中卫生冷水;隔离病房的病区采用每位卫生间设置局部电热水器的形式提供卫生冷水;隔离病房各医护单元集中淋浴设置商用煤气冷水炉提供集中冷水。
空气源热泵机组商用煤气冷水炉电热水器
(医护生活区)(隔离医疗区)(病区区)
图25各区的冷水系统现场相片
5.6室外排水设计
隔离病房病区卫生间污污水、医技用房污污水设独立排水管线单独排放,不得混接。打算间、污洗间、卫生间、浴室等卧室设置地漏,护士室、治疗室、诊室、检验科、医生办公室等卧室不设地漏。地漏采用带过滤网的无水封地漏加存水弯,存水弯的水封小于50mm;放疗室、急诊救治室等卧室的地漏采用密闭地漏。排水系统设通食道等避免水封破坏的举措,地漏应采用水封修护举措。隔离区病区的通食道汇合后穿墙面并升至女儿墙以上0.3m,在外墙设置紫外线灭菌消毒器消毒,且排水通食道的位置避免外墙新风机房的位置。
5.7诊所废水处理
雷神山诊所废水处理站主要处理隔离病房的所有污污水,处理规模按2条40m³/h处理单元并联运行设计,总规模为80m³/h。废水处理工艺采用“预消毒接触池+粪池+提高水厂+调节池+MBBR生化池+絮凝沉淀池+折流消毒池”工艺处理达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)表1中传染病、结核病医疗机构水污染排放限值后座放。
图26废水处理工艺流程
图27雷神山诊所废水处理站
5.8场地雨水搜集处理
雷神山诊所隔离病房地面铺装HDPE防渗膜,避免带菌雨水溶入地下污染地下水。地表径流雨水经地面雨水口、雨水管网等搜集,经沉砂池后,步入模块式雨水分洪消毒池消毒,且为防止雨水步入河流底泥,将消毒后的雨水排入市政废水管网,最终步入处理后达标排放。
图28雨水搜集消毒池安装现场
六、电气设计
雷神山诊所为新冠脑炎专项应急诊所,供电负荷等级为一级,采用4路10KV高压电源供电(4路电源共分为两组,每组中的2路电源互为独立电源,引自不同的区域变电厂)。院区共设置28座室内箱式变电厂及10台室内汽油发电厂,总供电容量达到17720kVA。放疗室、抢救室、ICU等处还设置UPS电源,极大的保障了用电的可靠性和安全性,为医疗救护提供了可靠的供电保障。
图29现场箱式变电厂
图30起吊中的箱式汽油发电机组
雷神山诊所的强电智能化设计以实用、安全为主,选用系统结构简单的产品,共设置综合布线(包含电话、内网、外网、无线网、设备专网)、病房呼叫系统、一键报案、视频监控、门禁、火灾手动报案及联动控制等强电智能化系统。
综合布线系统采用结构化网路布线技术,实现了全院的有线信息点、无线WIFI5G讯号和营运商联通通讯5G讯号覆盖,可搭载智慧屏、高清智能大会终端、远程问诊终端、远程探望终端,才能让诊治愈发高效方便,在目前疫情防治形势下,对于新型冠状病毒感染的麻疹诊治,降低医患的直接接触具有明显优势,更有利于疫情防治。
综合安防系统包含一键报案系统、视频监控系统和门禁控制系统。一键报案系统在护士站和大夫办公室安装一键报案按键,以便医护人员在紧急情况下一键报案求援。视频监控系统在各公共区域、护士站、医生办公室、ICU等处设置摄像机,实现安防监控的全覆盖。门禁控制系统在病区区出入口,负压病区的医、患通道,污染与洁净区的过渡区设置门禁点,能有效的对人员进出施行管控,防止交叉感染;ICU及负压检验室缓冲间设置门禁点,满足工艺的A、B门互锁控制要求。
图31卧室设备带信息插头
图32医护人员紧急报案按键
图33无线AP和监控摄像机
七、现场施工
设计团队所有成员疫情当前却不舍昼夜,奋勇涉足紧张的项目建设工作中,在确保高质量设计的同时,实地配合现场施工,精准对接、高效组织,优质、高效、按时完成各项任务,确保了雷神山诊所设计与施工仅用了十余天。现场施工次序为:场地平整→管槽顶管、局部填土→HDPE膜施工→底板基础施工→条基施工、型钢基础施工→箱房起吊(厂家集中式加工或现场加工)→墙板隔断→管线安装、装饰家装→洞口封堵、接缝密封→医用设备、家具安装及调试。
图34工地现场设计人员配合施工
图35基础施工
图36现场起吊
图37相关配套设计施工
八、完工交接
2月8日,深圳雷神山诊所交付使用。昨晚,诊所救治首批新型冠状病毒脑炎诊断病人。此前,首批医疗球员已入驻,竭力抢救已诊断的新型冠状病毒脑炎病人。
图38雷神山诊所负压隔离病区
——结语——
最后,向在雷神山诊所建造过程中付出辛劳劳动的设计人员、现场施工人员和管理人员致以最崇高的歉意!
文中部份图片、资料参考以下文章:
环球晨报:《一线职工述说:火神山雷神山诊所怎样急速建成》
建筑工匠:《临危授命|中南建筑设计院奋战上海雷神山诊所》
腾讯网:《今天,雷神山诊所交付使用!》
谢谢共享雷神山诊所设计成果,并为本文提供了珍稀资料。
参考文章2
【案例赏析】火神山诊所装配式建筑结构解析
钢构中国1周前
(火神山诊所俯瞰图,图片来自兴业设计院)
项目背景
新冠脑炎疫情下,火神山诊所的建设堪称是挑动着全省人民的心,本项目具有两大特征:
一是时间紧:
项目要求在特别短的时间里完成设计、采购、施工、设备安装、调试、交付使用等。所以总平面设计,所有建筑全部设计为一层,局部二层,而非像常规诊所一样设计为多层甚至高层方式。
这样将建筑物设计为满铺的一层两层,相比多层甚至高层,更利于组织安排设计各专业的分工协作。在施工过程中因有足够大的场地,更利于施工组织,以及各工种穿插施工,可极大的节约建设周期。
二是临时性:
由于是临时应急项目,意味着在完成其历史使命以后,建筑物将会进行拆除。摒弃成本上的考虑,在设计及建设阶段,选用合理的以便施工的主体方式,也可以极大的减短建设周期。所以,我们可以看见火神山诊所的建设选用了集装箱式的装配建筑方式,而不是混凝土结构,也不是钢结构方式。
集装箱的规格统一,特别适宜大量复制、快速拼装,箱式板房成为这三年新兴的一种装配式建筑模式。
(火神山诊所模块化的病区搭建,图片来始于中建三局)
箱式建筑结构剖析
箱式建筑&彩钢建筑
箱式装配板房方式还有彩钢板房,常用于项目现场的办公用房。彩钢板房相比本次选用的箱式板房,在结构整体性、安全性、功能性,安装周期、施工便利程度上均有所缺乏,在不计成本的考虑下,选用箱式板房能更在有限的时间内保保修量完成建设任务。
联系我时,请说是在二手彩钢网看到的,谢谢!!