装配式建筑技术离医院建筑有多远？

“像造汽车一样盖房子”，这是不少建筑从业者对行业未来的憧憬。随着能源紧缺、节能环保、劳动力短缺等问题的凸显，我国建筑业发展遇到了很大挑战。而装配式建筑技术能有效解决这些。那么对于复杂的医院建筑领域，装配式建筑技术还有多远呢？


到底什么是装配式建筑？

以工厂预制的构件和配件，在施工现场用机械装配而成的建筑，被称为装配式建筑。这种建筑方式提高了建造速度，减少了施工现场环境污染，提高了建造效率。装配式建筑的应用和发展对现代建筑业的发展意义重大。





装配式建筑国内外发展现状


放眼西方发达国家的装配式住宅，经过几十至上百年的发展已日臻完善。日本、美国、澳大利亚、法国、瑞典是最具典型性的国家，其中瑞典80%的住宅采用了通用部件为基础的住宅通用体系。





今年《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出力争10年，使装配式建筑占新建筑的比例达到30%。北京、浙江提出到2020年，提前实现装配式建筑占新建建筑比例30%的目标；河北明确提出把钢结构建筑作为发展装配式建筑的主攻方向；山东省实施“四个强制”政策，积极发展装配式建筑；陕西也要求2016年、2017年全省预制装配式住宅建设试点项目年度建筑面积分别达到100万、150万平方米，单体建筑预制装配化率达到15%以上。


装配式建筑在工程建设领域应用的优势


在今年9月14日国务院常务会议上决定，大力发展钢结构、混凝土等装配式建筑，推动产业结构调整升级。目前发达国家钢结构占比超过50%，我国占比不足10%，潜在提升空间较大。机构认为，以钢结构为代表的绿色建筑，未来3-5年需求增速将达到80%以上。





北京市“十三五”时期民用建筑节能发展规划中提到大力发展钢结构建筑，政府投资的新建大型公共建筑原则上应采用钢结构建筑，学校、医院、车站、机场、体育场馆等公共建筑应优先采用钢结构建筑。那么，钢结构建筑有哪些优势呢？


? 缩短工期


钢结构所用的材料单一而且是成材，加工比较简单，并能使用机械操作。因此，绝大部分的钢结构构件是在专业化的加工厂生产的，精确度较高。构件在工地拼装，可以采用安装操作简便的普通螺栓和高强度螺栓，有时还可以在地面拼装和焊接成较大单元再进行吊装，以缩短施工工期。


以美国德克萨斯州Ben Taub General Hospital的改造项目为例，建筑面积为70000㎡的地上7层、地下2层500张病床的病房楼、门诊医技综合楼，采用钢结构施工工期仅用了20个月。


? 绿色环保


钢结构建筑的钢材可重复利用，钢结构建筑具有较好的可变性，如加固、接高、扩大楼面、内部分隔，且变动比较容易、灵活，一些国家认为，钢结构建筑是环保型建筑，减少了施工现场砂石、水泥堆放场地，还减少了模板储运、现场构件预制及现浇钢筋混凝土施工现场湿作业的噪声、粉尘污染。压型钢板的现浇混凝土楼板使其洁净程度优于其它楼板，提高了医院的洁净标准。


? 钢结构体系建筑的运用具有明显的综合效益


1、结构构件尺寸小，增大了使用面积


2、便于管线设置，增加楼层净高
以北京大学第三医院药学楼为例。该楼已经在2003年12月竣工，建筑面积：7964平方米；建造单价5487元/平方米；柱网间距9.5米，梁高0.35-0.45米；檐口限高18米，为满足净高不低于3米的制剂工艺要求。采用钢筋混凝土结构层高3.6米，由于梁高大于0.6米，根本不能满足使用工艺设备的要求。该项目水、电管道均选用了在结构梁打孔的楼板下面穿管的设计。比采用钢筋混凝土结构节省了室内净高空间大于10%。用钢量为73kg/㎡。






3、钢结构自重轻


4、可得到大跨度、大空间的平面布局


5、施工速度快，施工周期短


? 为改扩建和建立现代医院提供新的途径


相对于日新月异的医学科学的发展来说，医院建筑的滞后是无法避免的，在医院建筑设计方法上拓展思路，则可以减少建成之后的改扩建压力。在建筑平面设计中运用网络设计法、超前设计法、自由空间设计以及在建筑立面设计中适当增加高层、统一安排设备系统层、预留竖向管道。


大型综合性医院的每一个建筑物之间的水平空中交通联系非常重要，临床患者需要各部门在人流、物流、信息流方面使建筑物间有空间连接，钢结构体系的可塑性在结构上满足了改造和连接的需求。


除此之外，钢结构本身也存在一些缺点，但从目前来看也是可以克服的。


（一）钢材耐腐蚀的性能比较差，必须对结构注意防护，不过在没有腐蚀介质的—般建筑中，构件经过彻底除锈并涂上合格的油漆，锈蚀问题并不严重。而且近几年来生产的钢材抗锈、耐腐蚀功能已经大大提高。


（二）耐热但不耐火，钢材长期经受100℃辐射热时，强度没有多大变化，具有一定的耐热性能，但温度达到150℃以上时，就需用隔热层加以保护。钢材不耐火，重要的结构必须采取防火措施。例如，利用蛭石板、蛭石喷涂层或石膏板等加以防护。　


装配式建筑在医疗建筑中的发展趋势如何？





中国建筑西南设计研究院有限公司院副总建筑师张远平表示，装配式建筑会逐步在医疗建筑中的区域使用，但大型综合医院的复杂性和不确定性并不适合全域采用装配式建造，模块化程度高的功能区如标护理单元、标准诊疗单元等会有装配式应对优势。在短期内不会对医院设计产生根本性影响，局部的装配式建造需要设计单位具有装配式工业化设计能力和经验。目前许多设计机构都有专业化部门应对这种技术发展。


中国中元国际工程有限公司医疗建筑设计一所所长李辉也表示，目前已经有一些单位或机构在研究这类建造方式在医院中的应用，但还不够成熟。标准化使用是装配式建筑的核心属性，国外采用装配式建造医院的主要原因是节约人工成本和缩短建设周期，因为医院不属于大量性建筑类型，所以不太适合推广应用。