裝配式建筑是用預制部品部件在工地裝配而成的建筑。與傳統建造方式相比,裝配式建筑的優(yōu)勢集中體現為資源節(jié)約、品質優(yōu)良、風格多樣、工期加快、成本可控、靈活易變。裝配式建造現場的粉塵、噪音、污水大大減少,對周邊干預少。杭州市從2008年開始嘗試在浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院濱江院區(qū)、浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院下沙院區(qū)等項目中采用局部集成化裝配式內裝修。自2014年開始,杭州市醫(yī)院建設的裝配式建筑技術應用有了實質性推進。
裝配式建造在醫(yī)院建設項目中的應用形式
裝配式內裝修
杭州市中醫(yī)院丁橋院區(qū)新建項目、杭州師范大學附屬醫(yī)院原有建筑改造項目等采取集成化裝配式內裝修。
杭州市中醫(yī)院丁橋院區(qū)項目采用的主材為0.8mm的熱鍍鋅鋼板,表面PVC熱貼膜可根據醫(yī)院需求定制(木紋、墻紙花紋等),觀感及手感與傳統木材、墻紙難以區(qū)分;通過模數、模塊的系列組合變化平面和立面,實現裝配效果的個性化;熱鍍鋅鋼板抗火等級達到A級,符合醫(yī)院建筑內墻用材須要具備的防火等級要求。
墻體結構采用全承插式的連接技術,框架豎龍骨與橫龍骨以及框架與面板間均采用卡扣式連接,無焊接,免螺栓;每個模塊可獨立無損傷拆裝,降低后期運營維護的成本,可實現醫(yī)院空間升級改造時部品的重復利用,使建筑裝飾不再是一次性裝飾品,而是可持續(xù)維護、改造、升級的工業(yè)品。
圖1 杭州市中醫(yī)院丁橋院區(qū)過道隔墻
墻體框架龍骨走線孔、掛鉤孔為工廠預制,避免現場大量開孔與打螺釘作業(yè),提高安裝效率,改善施工環(huán)境;掛鉤與面板一體化成型,減少施工現場面板與掛鉤二次復合的工序,提高了安裝效率,保證了整體連接強度。
項目采用了裝配式鋼制柜體與鋼制墻體系統一體化技術,其工序為:室內設計→工業(yè)設計(設計圖紙深化,形成標準化、模塊化部品部件)→加工圖轉化→工廠化生產→裝配化施工。柜體采用鋼制材料,表面為木紋色,背板為墻面色板,既利用了墻體空間,又節(jié)約了用材,提升了整體美觀性。部品為工廠預制、現場安裝,施工簡便,不須要采用傳統的砌磚、現澆混凝土、抹灰、刮膩子、做飾面等工序。
墻體內裝與機電管線一體化設計,墻體可作為機電管線的承載體,墻體與機電管線采用統一模數,釋放了吊頂上及高架地板下的管線布置壓力,減少了后期變更。綠色環(huán)保的原材料和工藝保證了部品部件本身無毒無害,高精度的工業(yè)化部品部件從根本上消除了膠的使用,保證了室內0甲醛,無T-VOC等污染,同時大幅縮短了內裝后的通風時間。
墻體吊頂內裝融合公共藝術,在候診區(qū)域、兒科診區(qū)等區(qū)域的熱鍍鋅鋼板上UV打印預設的藝術圖案;在護士臺背景、走廊墻面的熱鍍鋅鋼板上以擊孔、鏤空的方式形成預設的藝術圖案;在醫(yī)療街的熱鍍鋅鋼板上嵌入透光漏窗和藝術標識;在病區(qū)過道、會議室的吊頂嵌入預設的藝術燈具;在門診大廳、文化展示區(qū)等用熱鍍鋅鋼板、透明樹脂板等設置凹凸藝術背景墻。
借鑒民用飛機客艙和高鐵車廂內裝飾的思路,通過標準單元空間組合的方法建立門診診區(qū)、病區(qū)病房等一系列功能的基本模塊,為日后房間重新分隔組合創(chuàng)造了便利條件。
門診診區(qū)模塊中,診療空間整合了看片器、叫號器、吸音墻面、墻面燈光系統等設備以及門、收納柜、服務臺、洗手衛(wèi)生潔具等,這樣不僅節(jié)省了室內空間,保證了診室的功能性,而且保持了診療空間的持久整潔性、美觀性。
圖2 杭州市中醫(yī)院丁橋院區(qū)門診診區(qū)
圖3杭州市中醫(yī)院丁橋院區(qū)門診診室
病區(qū)病房模塊中,知名專業(yè)家具企業(yè)生產的護士臺等家具與病區(qū)內裝整體設計。病區(qū)走廊墻面、病房四周墻面全部為熱鍍鋅鋼板,并采用醫(yī)療設備帶與裝配式鋼制墻體系統一體化技術,設備帶嵌入墻體表面,與墻體齊平,不積灰、易清潔,提升了整體美觀性,并保證病房空間的潔凈度;設備帶作為墻體中的一個功能模塊,可與其他墻體模塊通用、互換,易于拆卸更換或重復利用;設備帶背面設置隔音加強板,解決由于設備帶嵌入而導致的墻體隔音效果削弱的問題。部分整體衛(wèi)生間地板采用FRP(SMC)高強度耐腐蝕塑材,墻壁采用鍍鋅鋼板(樹脂覆膜)+底部石膏板,天花板采用鍍鋅鋼板(樹脂覆膜)+底部石膏板,門框架采用鋁材。
圖4 杭州市中醫(yī)院丁橋院區(qū)病房
杭州師范大學附屬醫(yī)院原有住院樓維修改造工程采購預算為393萬元,采取競爭性磋商方式采購,改造工程涉及的隔墻、天花、門等采用集成化裝配式裝飾。
局部采用裝配式預制建筑構件
杭州市第七人民醫(yī)院精神科病房樓改擴建項目,地下兩層、地上九層,總建筑面積為19024.48平方米。
該項目裝配率達到22%,預制的構件主要是樓層的樓板、樓梯與架空連廊。雖然預制率不高,但這是PC裝配式建筑在浙江省內醫(yī)院建設項目中的首次應用。采用上述結構形式,可減少現場施工時模板的使用量, 減少現場的施工量,工期可提前10%。除主要受力構件梁柱、地下室全部區(qū)域、一層頂板、屋面板、水量大的區(qū)域樓板等結構構件仍采用傳統混凝土現澆形式外,其余樓層樓板采用疊合板結構形式,地上部分樓梯采用預制樓梯。項目所在地為正在運營的地處西湖區(qū)風景名勝區(qū)內的醫(yī)院內部,場地狹小且工期較緊,采用裝配式建筑形式減少了傳統建造工藝帶來的如噪聲、粉塵、渣土等對環(huán)境的影響,大大減少了對醫(yī)院患者和醫(yī)院工作的干擾。
整體采用裝配式建造技術
杭州市第七人民醫(yī)院浙西院區(qū)一期工程建設床位數為500張,總建筑面積約47465m2,占地127畝,總投資27057.02萬元。美國一家公司的設計方案突出“少規(guī)格,多組合”的模塊化設計理念,“少規(guī)格”是指各模塊的平面空間具有簡單、規(guī)則的特征;“多組合”就是標準模塊的接口具備通用性,以便模塊單元對接,標準化模塊主要應用于病房區(qū)、診室等。模塊化設計方案為應用裝配式建造技術奠定了技術基礎。
圖5 杭州市第七人民醫(yī)院浙西院區(qū)設計效果圖
項目采用EPC建設模式,以邀請招標的形式,優(yōu)選出具備EPC建設經驗的且具備相當規(guī)模鋼構件制作基地的工程總承包聯合體,按照合同規(guī)定,經過聯合體內部招投標程序將施工總承包發(fā)包給施工特級單位。對于涉及的醫(yī)用專項工程,EPC單位將相應設計與施工工作分包給專業(yè)單位。
項目裝配率達到75%以上。
結構柱、支撐等豎向構件,梁、板和樓梯等構件全部采用裝配式構件,主體結構采用鋼結構。
圍護墻采用非承重非砌筑—ALC(蒸壓加氣混凝土砌塊)大板裝配,建筑外圍護采用保溫、隔熱與裝飾一體化板—一體化鋁板。一體化鋁板以防火性能達到A1級的珠光砂保溫板為內側保溫材料、氟碳漆鋁板為外襯面板,整板在工廠預制加工成型,具有建筑裝飾、保溫節(jié)能、隔熱隔音、耐水穩(wěn)定等性能。
內隔墻采用輕集料混凝土條板和鋼制成品隔墻兩種材料組合設計,其中輕集料混凝土條板內隔墻體系非砌筑、非承重,具有重量輕、強度高、保溫防火、耐高溫、防水、防潮、耐腐蝕、隔音、吸聲、抗震、抗沖擊、性能穩(wěn)定、環(huán)保等性能特點,符合四節(jié)一環(huán)保要求。主體樓面結構設計采用鋼筋桁架樓承板,由0.5mm厚鍍鋅鋼板底模+鋼筋桁架+C30現澆混凝土組合而成,形成120mm(130mm)厚整體樓板,底模和鋼筋桁架在工廠定型加工,工程上拼裝即可,無需木模板體系,代替了傳統鋼筋混凝土施工需要的支模架和木模體系,同時起到混凝土結構中鋼筋的作用,與傳統做法相比省時、省力、省材。局部應用整體式衛(wèi)生間,實現了“干作業(yè)、免抹灰”,避免了傳統大面積濕作業(yè)帶來的弊端。所有材料提前定尺、提前下料,現場裝配。
智慧建造
裝配式建筑最有條件率先走向智慧建造。杭州地區(qū)醫(yī)院的裝配式建造充分運用了BIM、物聯網、大數據、云計算與VR等信息技術,實現多種場景智慧應用。
施工圖設計階段的BIM應用是各專業(yè)模型構建并進行優(yōu)化設計的復雜過程,包括建筑、結構、給排水、暖通、電氣等專業(yè)。在此基礎上,根據專業(yè)設計、施工等知識框架體系,進行碰撞檢測、三維管線綜合、豎向凈空優(yōu)化等基本應用,完成對施工圖的多次優(yōu)化。
項目建立云協作管理平臺,進行醫(yī)院、監(jiān)理、跟審、EPC承包商、施工總包及分包單位為一體的信息協同,為實現項目精細化管理、減少工期打下堅實基礎。
應用物聯網技術搭建建筑系統平臺,使建筑質量全過程可追溯,如通過二維碼技術有效管控鋼結構構件的采購、加工、運輸、安裝等環(huán)節(jié),實現構件信息的可追溯,嚴格保證施工質量。同時要求監(jiān)理單位派駐專監(jiān)進駐鋼構件加工工廠進行駐場監(jiān)理,把控鋼構件質量。
應用VR技術,及時發(fā)現不易察覺的設計缺陷或問題,減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的損失;通過漫游功能對已建模型進行自由模擬查看,從而發(fā)現其中的碰撞,檢驗模型的寬度、凈空的合理性,還可以進行測量,并能保存相應的視點,以備記錄查看;還可導出相應的動畫,在漫游動畫中發(fā)現問題,記錄問題,解決問題。
作者/項海青
單位:浙江省杭州市衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展中心
內容來源于本刊2020年07期