中钢协设计分会

2024-07-13 00:41| 来源: 网络整理| 查看: 265

图2 雷神山医院总平面图

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。整体建筑与周边道路及其他建筑的间距，满足传染病医院设计的相关规定要求。

图3 雷神山医院分区示意图

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，不含门急诊。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。建筑根据用地分为南北两期，北区一期A栋含15个病区共720床，B栋含3个病区共144床；南区二期C栋含12个病区共576床。

图4隔离医疗区病房样板模型一

图5隔离医疗区病房样板模型二

图6A区隔离病房内景

图7隔离医疗区病房外廊道

隔离医疗区北侧设有污水处理站、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，并在隔离医疗区东侧出入口处设置救护车消毒间。

2.2 医护生活区

医护生活区包括宿舍区、办公区、餐饮区及清洁用品库。宿舍区一共新建10栋宿舍楼，均为板房结构临时建筑，其中在一座既有大型建筑内新建7栋，在室外场地上新建2栋，均为2层建筑，建筑高度为7.5m；室外场地另建有1栋1层专家宿舍楼，建筑高度为4.5m。宿舍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，配有衣柜、电视、空调等家具家电，每层设茶水间。室外场地配置空气源热泵系统，为宿舍区24小时供应热水。另外，利用当地一座既有建筑改造出一间洗衣房，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，可以部分利用。没有硬化场地则先做一层硬化，全部满铺，内置双层双向 12@250钢筋网。后期再根据上部建筑布置来确定做支墩或筏板。整个场区的硬化地坪形成整体，一方面解决结构基础或垫层的问题，另一方面也为满场区铺设HDPE防渗膜（高密度聚乙烯膜）创造良好条件。病区护理单元箱式房为单层，需要的承载力较低，设计中可直接利用原有刚性地坪。在绿化带区域，持力层承载力特征值至少达到60kPa，否则进行局部换填处理，随后现浇200厚钢筋混凝土地坪。在医技区域采用钢框架结构体系，柱跨较大导致柱底反力较大，仅靠刚性地坪难以满足局部受力要求。故在刚性地坪上整浇300mm厚的钢筋混凝土叠合层，形成叠合筏板基础。

图8 现场施工图

图9 基础平面布置图

结构设计不仅要保证安全性，更关键的问题是要便于快速施工。临时医院结构设计优先选择预制装配式结构形式，遵循标准化、模数化、集成化原则，充分利用工业化产品体系。装配式的模块集成度越高，现场安装工作越少，施工速度越快，质量也更容易得到保证，因此是首选的建造方式，本工程再次体现了装配式建筑在建造方式的改变和设计理念的升级。

结构设计需要充分结合现场施工条件，设计初期与施工方就工期、加工运输、人力设备、材料供应、现场施工方法等方面沟通，在充分论证的前提下提出结构方案，确保实施可行性。

设计特点是简化设计流程，同步配合施工；采用适应性强的结构及基础形式，以不变应万变；尽可能简化、减少现场人工作业。

3.2 上部结构

雷神山医院工程设计中，针对隔离医疗区、医护生活区不同的建筑功能和空间特点，对应采取了不同的结构形式。

3.2.1隔离医疗区

隔离医疗区从平面功能和空间特点上可分为病区护理区和医技区两种典型区域，病区护理单元均为尺寸规格一致的病房单元与医护办公单元，具有典型的标准化模块化的特征，故采用轻型模块化钢结构组合房屋（箱式房）结构体系。该体系采用工厂预制的集成模块，由主体结构、楼板、墙板、吊顶、设备管线、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吊装运输要求。

箱式房整体采用钢结构骨架和彩钢复合板墙体，骨架以冷弯薄壁型材为主要材料，通过焊接连接，结构整体性强、承载力高、抗风抗震、安全耐用。

箱式房单元能根据使用需求进行多元化改造，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形成宽敞的使用空间，垂直方向可以叠层。

隔离医疗区的医技区域层高为4.3m，平面柱网不统一且局部跨度达到18m，箱式房、板式房等预制装配式体系难以满足要求，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（北侧区域）

图11 隔离区病区护理典型单元

图12病区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 医技区结构形式示意（Midas分析模型）

3.2.2医护生活区

医护生活区为两层，根据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宽度1820mm为模数，标准房间单元平面尺寸为3640mmx5460mm。

轻钢活动板房主体结构为轻型钢框架，框架间设有交叉拉索以保证结构刚度和稳定。楼面支承体系采用轻型钢桁架，其上铺设木地板。屋盖及墙体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，安装和拆卸非常方便，作为临时建筑具有明显优势。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、火神山医院秉承了北京小汤山医院的设计思想，但相对于17年前的小汤山医院而言，无论是建设规模、技术、材料与规格等都更进一步，且机械化作业和工业化程度均更高，其中雷神山医院的规模最大，功能更加复杂，设计要求更高。相对于北京小汤山医院，火神山医院、雷神山医院在项目建设规模、场地条件、设计要求等方面的特点比较见下表。

名称建设面积/万m 2 床位数/张场地条件及基础形式结构形式北京小汤山医院 2.5 612 采用条形基础。均为单层，装配式，标准化单元，混凝土箱式房与钢结构箱式房结合武汉火神山医院 3.39 1000 场区相对高差较大，存在一定面积填方区，局部存在软弱土，采用碎石换填处理。采用筏板基础。 1号病区单层，2号病区2层，装配式，标准化单元，箱式轻型钢结构模块化房屋、钢框架或门式刚架相结合武汉雷神山医院 7.9 1500 场区土质条件较好，部分钢筋混凝土地坪可利用，综合采用条形基础、支墩和筏板基础。隔离区1层，医护区2层，装配式，标准化单元，隔离区采用箱式轻型钢结构模块化房屋+钢框架结构，医护区采用轻钢活动板房

根据医院周边能源状况，考虑临时医院建设周期短、应急的特点、设备材料库存及供货周期、设备材料安装时间等实际情况，相关工作人员制定了成熟的设计方案，确保通风空调系统在短时间内完成和投入使用。

负压手术室、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）三级过滤，排风设置高效（H13）。除手术室、重症监护室（ICU）外，负压隔离病房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措施。

医院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。负压隔离病房的送风口设置在房间上部，排风口设置在病房内靠近床头的下部，利于污染空气就近尽快排出。

医院设置有氧气、负压吸引及压缩空气等医用气体。根据应急临时传染病医院的使用要求，充分考虑氧气用量。氧气气源采用液氧形式，配置6台20m3/h的液氧储罐，每台液氧储罐配套1200 m3/h气化器，总气化量7200m3/h，可充分满足使用需求。

图17 负压隔离病房通风系统流程图

图18 ICU通风空调系统流程图

图19负压隔离病房外景照片

图20负压隔离病房屋面照片

图21负压隔离病房室内照片

图22室外液氧罐外景照片

五、给排水设计

5.1 室外给水设计

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区均可从市政不同道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房区合用二次加压给水泵站，且保证生活水箱进水采用两路市政水源供给。

图23 室外生活给水管网及附属设施示意图

本项目供水全部采用断流水箱供水，泵房内出水管处设紫外线协同防污消毒器。考虑本项目为传染性医院，生活供水系统采取应急加氯措施。在生活加压泵房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，满足传染病医院给水要求。

5.2 室外排水设计

医护生活区室外雨、污分流，两套独立管网；隔离病房区为防止交叉感染，室外分病区污水、医技区废水及室外雨水三套独立排水管网。隔离病区污废水经独立管网收集后进入污水处理站统一处理达标排放。

图24 隔离医疗区室外排水管网及附属构筑物布置

5.3 室外消防设计

本项目原有场地已有现状的室外消防管网及室外消火栓，且均从不同市政道路给水管网引入，且在场地成环状供水，满足本项目设计需求，本次仅根据现场情况对局部室外消火栓环网和室外消火栓的设置位置做微调。

5.4 室内给水设计

为确保供水安全及用水可靠性，本项目全部生活用水均采用加压供水，由集中二次加压给水泵站统一供水。隔离病区生活给水按病区和非病区分别设置给水管网，在病区给水引入总管前端设置倒流防止器。按护理单元各病区给水分设控制阀门，阀门及附件设置于清洁区易于操作处。

5.5 室内热水设计

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宿舍采用3套空气源热泵机组提供集中卫生热水；隔离病区的病房采用每个卫生间设置局部电热水器的方式提供卫生热水；隔离病区各医护单元集中淋浴设置商用燃气热水炉提供集中热水。

空气源热泵机组商用燃气热水炉电热水器

（医护生活区）（隔离医疗区）（病房区）

图25 各区的热水系统现场照片

5.6 室内排水设计

隔离病区病房卫生间污废水、医技用房污废水设独立排水管道单独排放，不得混接。准备间、污洗间、卫生间、浴室等房间设置地漏，护士室、治疗室、诊室、检验科、医生办公室等房间不设地漏。地漏采用带过滤网的无水封地漏加存水弯，存水弯的水封大于50mm；手术室、急诊抢救室等房间的地漏采用密闭地漏。排水系统设通气管等防止水封破坏的措施，地漏应采用水封补水措施。隔离区病房的通气管汇合后穿外墙并升至屋面以上0.3m，在屋面设置紫外线杀菌消毒器消毒，且排水通气管的位置避开屋面新风机房的位置。

5.7医院污水处理

图26 污水处理工艺流程

图27 雷神山医院污水处理站

5.8场地雨水收集处理

雷神山医院隔离病区地面铺设HDPE防渗膜，防止带菌雨水渗入地下污染地下水。地表径流雨水经地面雨水口、雨水管网等收集，经沉砂池后，进入模块式雨水调蓄消毒池消毒，且为避免雨水进入湖泊水体，将消毒后的雨水排入市政污水管网，最终进入黄家湖污水处理厂处理后达标排放。

图28 雨水收集消毒池安装现场

六、电气设计

雷神山医院为新冠肺炎专项应急医院，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站）。院区共设置28座室外箱式变电站及10台室外柴油发电站，总供电容量达到17720kVA。手术室、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 现场箱式变电站

图30 吊装中的箱式柴油发电机组

雷神山医院的弱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、一键报警、视频监控、门禁、火灾自动报警及联动控制等弱电智能化系统。

综合布线系统采用结构化网络布线技术，实现了全院的有线信息点、无线WIFI 5G信号和运营商移动通信5G信号覆盖，可搭载智慧屏、高清智能会议终端、远程会诊终端、远程探视终端，能够让诊疗更加高效便捷，在目前疫情防控形势下，对于新型冠状病毒感染的肺炎诊疗，减少医患的直接接触具有显著优势，更有利于疫情防控。

综合安防系统包含一键报警系统、视频监控系统和门禁控制系统。一键报警系统在护士站和医生办公室安装一键报警按钮，便于医护人员在紧急情况下一键报警求助。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。门禁控制系统在病房区出入口，负压病房的医、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实施管控，避免交叉感染；ICU及负压检验室缓冲间设置门禁点，满足工艺的A、B门联锁控制要求。

图31 床头设备带信息插座

图32 医护人员紧急报警按钮

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，奋力投身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，确保了雷神山医院设计与施工仅用了十余天。现场施工顺序为：场地平整→管槽开挖、局部回填→HDPE膜施工→底板基础施工→条基施工、型钢基础施工→箱房吊装(厂家集中式加工或现场加工)→墙板隔断→管线安装、装饰装修→洞口封堵、接缝密封→医用设备、家具安装及调试。