文/王斐 苏州大学附属第一医院
随着人口红利的消失,城市建设节能减排、可持续发展等环保政策的提出,以及人们对高品质建筑的追求,高能耗、高污染、低效率、管理粗放的传统建造方式,显然已无法满足现代化的建造要求。劳动密集型的建造产业急需进行工业化改革升级,从建造到制造,装配式建造技术是工业化建造中的关键一项内容。
#01政策导向
2016年9月30日国务院办公厅印发了
《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,对大力发展装配式建筑和钢结构重点区域、未来装配式建筑占比新建筑目标、重点发展城市进行了明确。此后,国家、省市政府层面均相继出台一系列鼓励发展应用装配式建筑的导向性政策,
对由政府主导的公共建筑(医院、学校、保障性用房等)提出应率先采用装配式建筑形式。
2017年12月住房城乡建设部《装配式建筑评价标准GB/T 51129-2017》(以下简称《装配式标准》)出台,自2018年2月1日起实施。《装配式标准》按照“立足当前实际,面向未来发展,简化评价操作”的原则,主要从建筑系统及建筑的基本性能、使用功能等方面提出装配式建筑评价方法和指标体系,以居住建筑为重点,兼顾部分标准化程度高、设计要求及建造技术适宜装配的公共建筑类型。
#02装配式建造技术的优势
装配式建筑作为建筑产业现代化的重要形式,集中体现了建筑产业现代化所要求的专业化、标准化、产业化、规模化,大量构件可以采用工厂标准化预制,
生产效率高;工人在工厂生产,劳动力需求减少,改善了工人的劳动环境的同时,
降低了企业人力成本的支出和安全生产方面的风险;构件生产可将保温、隔热、水电安装、外观装饰等多方面功能要求结合起来一次生产完成,现场仅需对构件进行连接与装配,现场施工工作量的减少,降低了天气的不确定性对传统户外
施工工期的影响;有效控制了施工现场物料浪费、建筑垃圾、噪声和扬尘的产生;也在一定程度上降低了现场质控不稳定带来的质量风险。
由于具备这些优点,装配式建筑完全符合国家产业结构调整和建筑行业对绿色节能建筑理念的倡导,成为建筑业转型发展的有效途径。
#03装配式建造技术在医院项目推广的难点
“少规格多组合”是装配式建筑设计的重要原则,减少构件的规格种类、提高构件重复率、有利于构件的生产制造与施工,提高生产速度和劳动效率,从而降低建造成本。由于我国装配式建筑还处于初级阶段,即便在国家大力倡导下,装配式建造技术的发展仍不尽如人意,在建设市场上尤其是在医院建筑项目上“叫好不叫座”。
1、医疗建筑属于重点设防类建筑(乙类建筑),抗震设防要求高于一般的居住类建筑及办公类公建,装配式建造技术节点质量要求高,安装精度控制难度大,
部分关键技术(如PC竖向构件的连接安装等)尚不成熟,且现阶段产业工人数量不足和素质不高,对最终的建筑质量及建筑寿命产生影响。
2、
医院建筑的构件尺寸、荷载均较一般民用建筑大,现场堆放场地需要有一定的空间和承载要求;尤其是楼梯板自重远高于其他主体结构的预制构件。如笔者负责的项目,采用了PC结构,单块叠合楼板的荷载在2T以下,而楼梯板构件荷载均在5T左右,运输吊装难度大,且为了数量不多的楼梯增加吊机载重亦不经济。运输路径、堆场空间及吊装工作的难度在城区及老院区内的项目中特别突出。
3、装配式建筑还处在发展初期,从设计、施工、监理、生产到验收的各个环节,与工业化强调的全过程、全产业链、一体化的要求有一定的差距,材料、人力等供给侧产业链尚不完善,规模化程度也不高,
现阶段装配式建筑的建造成本、工期均高于传统施工方式。装配式的经济、进度优势无法展现。
4、现阶段在医院建设中已有装配式建造技术的诸多应用,也取得了非常好的经验积累。然而,国家在装配式建造技术应用的优惠政策和评价标准指标多面向居住类建筑,
缺乏与医院建筑相对应的政策与标准内容。如《装配式标准》中对集成厨房有评分值,但在医院项目中类似集成厨房安装要求的治疗室、处置室或配餐间、污洗间等却无法对应得分;防辐射屏蔽用房及手术用房等具备主体结构、非承重墙体、全装修和设备管线的一体化集成条件,但《装配式标准》也没有此方面的评价项。
5、医院建筑功能布局复杂,柱网尺寸多变、荷载取值多样、结构降板分布分散,构件重复率低,
标准化、模块化设计难度大;医疗特殊区域存在不少的楼板大开洞薄弱部位,诸如
放射影像科、洁净手术部等区域均不适用采取装配式结构。就笔者对现阶段多家医院的调研,采取装配式钢结构的医院项目装配率基本能达到50%以上,而采用装配式PC结构的医院基本均只在部分区域应用,装配率也仅在30%左右。
6、伴随医疗技术进步、医疗设备发展、诊疗流程的转变等,医疗功能空间适应性转换是医疗建筑的常态,装配式结构叠合楼板后开孔洞后加固量增加,墙面隔声和后加设备设施安装管线的开槽开孔等也存在一定的问题。
#04医院项目装配式建造技术的集成应用
国内所说的装配式建筑更多的还是集中在建筑结构体系的装配,甚至是将装配式建筑等同于PC结构建筑。《装配式标准》中主体结构的评价分值只占总分值的50%,强调了主体结构、围护墙及内隔墙、装修和设备管线等全系统集成。主体结构的装配式并不足以说明装配式建筑的先进性,真正实现工业化的建筑是将内装系统与主体结构、外围护系统以及设备管线等一体化设计和建设。
医院是一种复杂的公共建筑类型,功能分区多,每个功能分区空间尺寸变化较大,涉及医疗设备种类也很多,对空间要求较高。就装配式发展现状而言,装配式建造技术在医院的建筑结构体系中全面应用经济性不高、难度较大。然而,在现阶段医院建设实际应用中,其实有诸多应用点,与《装配式标准》所要求的全系统集成应用的目标相契合。
1、
MEP管线综合:医院建筑内的管线众多,如何统筹安排各类管线,最大限度优化建筑空间,是综合管线体系的重中之重。
综合支吊架系统,将支吊架与各机电专业管道集中整合,成排分层布置,有利于统一设计、统一选型、统一工厂加工制作,使各专业管线与联合支吊架整齐排布、有序、美观,有效的改善了装修完成面的净高。
2、
医院内病房、诊室、走廊等,标准化程度相对高、基础装备配置要求和功能也非常明确,具备围护结构、集成吊顶等
模块化拼装的条件,成品隔墙,集成吊顶,甚至整体卫生间,实现墙板、楼板与管线分离,
干法施工,有效缩短工期;易拆卸、重复使用、灵活变化的特点也为日后的维护与改造提供了便利。
3、
模块化手术室、电测听室等专业性用房:各模块化的部件均可在工厂完成,现场如同搭积木一样进行
装配拼装,简化了现场施工工艺,对现场工人水平要求较低,减少人为因素对产品质量的影响,缩短施工周期,空间可变性也大大提高,后期维护改造也更加便捷。
4、
护士站、治疗处置室边柜、病房储物柜、实验家具等,在医院各功能区域重复率高,适合采用模块化定制。如同家里的
厨房集成一样,模块化定制、积木式组合也可增加家具的可变性、多样式,缩短生产制造周期,方便现场拆装组合,满足医院各类场景的使用需要。
#05总结与展望
装配式建筑是项系统性工程,既是是建造方式的改变,更是设计理念的升级。需要全专业、一体化的设计思路,拓展装配式建造技术对未来医疗的发展新思路,完善《装配式标准》在医院建筑上的适用性,实现以建筑系统为基础,与结构系统、机电系统和装修系统一体化装配。通过BIM、RFID等信息化技术,统筹设计、制造、运输、施工和运维的全生命周期管理,使每个系统、阶段各自集成,同时各系统、各阶段之间无缝衔接,最终形成完整全产业链的协同。相信随着建筑工业化的发展,未来的医院建筑能够像汽车或者智能手机生产一样,成为一个品质优良、精准细致、绿色高效的完整产品。
作者简介
王斐 苏州大学附属第一医院基建办公室主任
同济大学土木工程硕士,高级工程师,曾获“全国十佳医院基建管理处(科)长”称号。中国医院协会医院建筑系统研究分会常务委员、中国医学装备协会医院建筑与装备分会副秘书长、江苏省医院协会医院建筑与规划管理专业委员会副主任委员、江苏省政府采购评审专家。
工作至今,参与及主持了医院本部改扩建和总院一二期新建等工程的基建管理,累计完工建筑面积超过40万㎡,在建面积约33万㎡;参与《医院建设工程项目管理指南(同济大学出版社)》、《江苏省综合医院建筑设计标准》、《综合医院建筑设计评价标准》等医院建设类指南和团标有十余部编写和审查。