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文/许云松  吴瀚 （南京鼓楼医院）

前言
在抗击新冠疫情的工作中，由于采用了行业最前沿的装配式新型建筑方式建造，武汉火神山和雷神山医院在亿万国人的关注下仅用了10天时间便先后落地建成。在这令人惊叹的“中国速度”背后，除了一线建设者的辛勤付出，还有建造技术的创新。装配式建筑凭借着效率高、成本低、污染少等优势，被称为绿色建筑典范，更重要的是解决了特殊时期病人收治的难题。武汉之外，基于疫情发展态势，全国各地应急收治场所也相继破土动工。以江苏为例，就涌现出了诸如扬州市江都区第三人民医院隔离病房、南京市公共卫生医疗中心应急工程项目等一批优秀案例，无一例外的均采用了BIM技术+装配式建筑模式。后疫情时代，装配式医院建设将会迎来哪些机遇与挑战，值得我们去探索与思考。

装配式建筑介绍
1.装配式建筑的概念
装配式建筑是指把建筑需要的墙体、叠合板等预制构件，在企业车间按标准进行生产制造，将预制件运输到施工现场并通过机械进行拼接装配的建筑种类，通俗的理解就是“拼积木”式的建筑，把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，将生产工地变为“总装车间”。
2.装配式建筑的特点
装配式建筑的特点主要表现在以下几个方面：（1）大量的建筑部品由车间生产加工完成，可以实现标准化、模块化以及高度集成，具备可复制性。（2）现场大量的装配作业，比原始现浇作业大大减少，节约劳动力成本。（3）设计、生产、施工一体化，大大缩短建设周期。（4）设计的标准化和管理的信息化，构件越标准，生产效率越高，相应的构件成本就会下降，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的性价比会越来越高。（5）节能环保，符合绿色建筑的要求。

装配式建筑政策法规解读
近年来，国家从节能、环保、节约社会资源等各个方面综合考量，大力提倡发展装配式建筑，政策端的支持力度也在不断增强，可谓是重拳频出，东风不断。
1.国家层面政策法规
2016年国务院《关于大力发展装配式建筑的指导意见》提出“力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%”；2017年住建部《“十三五”装配式建筑行动方案》提出“到2020年，全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上，其中重点推进地区达到20%以上，积极推进地区达到15%以上，鼓励推进地区达10%以上”，进一步明确装配式建筑占比目标等发展规划；2020年，国家人社部将装配式建筑施工员列入国家新职业，并对装配式建筑施工员进行了职业定义，同时明确装配式建筑施工员的主要工作任务。
2.地方性政策法规
    笔者对2020年全国各省市地区装配式建筑政策法规进行了整理罗列：
地区
政策法规
北京市
建立装配式建筑部品部件质量信息化追溯机制；力争2020年装配式建筑占比达到30%以上
上海市
装配式建筑项目每平方米最高补贴100元
河北省
装配式建筑占城镇新建建筑面积的20%以上
河南省
装配式建筑外墙预制部分的建筑面积不计入容积率
山东省
2020年装配式建筑计划任务33.1万平方米
安徽省
（合肥市）
实现装配式建筑全产业链总年产值达1000亿元
江苏省
确保年底全省装配式建筑占新建建筑面积的30%
四川省
单体建筑装配率不得低于30%
重庆市
全市装配式建筑占比超过15%，主城区超过30%
黑龙江省
全年力争推广装配式建筑不少于30万平方米
吉林省
（松原市）
装配式建筑最高给予500平方米面积奖励
广东省
（广州市）
不满足装配式建筑要求的不得出具施工图审查合格书；装配式建筑尽量在设计时申报预评价并不收费
广西省
用10年时间使装配式建筑占比达到30%
云南省
装配式建筑部品部件纳入四新技术与建材推广目录
2.3政策法规解读
全国装配式建筑政策性文件相继颁布落实，涵盖了规划审批、土地供应、基础设施配套、财政金融等各个方面，有定目标、提要求等硬性手段，也有用地支持、财政补贴、税费优惠等激励措施，既给各个省市地区装配式建筑行业发展指明了方向，同时也为各地方政府结合本地实际情况发展装配式建筑，制定产业发展规划奠定了基础。目前我国31个省市、自治区都已经制定了装配式建筑发展规划，整体发展态势已经形成。



装配式建筑在医院中的应用
1.基于医院场景下的应用分析
（1）优势：能够快速组建完成并收治病人，节约人力、物力，符合绿色建筑的环保要求，可以在特殊时期发挥积极、重要的作用。
（2）局限性：从医院实际角度出发，由于建筑结构和系统错综复杂，对施工工艺要求高，各家医院建筑都具有自己的特殊性，布局广、科室多、功能复杂，医技等特殊要求多，预制构件无法大批量标准化生产，装配式建筑模式并非常态化。
（3）应用分析：其着力点还是应该在医院的整体设计、虚拟建设、BIM技术的应用上。充分发挥装配式建筑集成化、模块化的特点，对医院的各个功能板块进行集成，提高建设质量和建设效率。
2.装配式医院案例介绍——扬州市江都区第三人民医院新建隔离病房项目
（1）项目概况
扬州江都区第三人民医院为应对新型冠状病毒感染的突发疫情，春节期间紧急要求提供疑似隔离病区快速智慧建造的解决方案。在建设团队的群策群力之下，仅用一晚就完成了满足传染病救治要求的“三区两廊”标准隔离病区方案，随后迅速完成了涵盖建筑、结构、水、电、暖、弱电的施工图。整个隔离病区用地面积708 ㎡，建筑高度6米，建筑面积1400 ㎡，采用集装箱式快速建造模式，共两层，每层有16个单人隔离病房，两层共有32个隔离病房。该项目从启动建设到交付使用历时13天，展现了如同武汉“火神山”、“雷神山”一样的战“疫”速度。
（2）装配式设计
由于本项目基地非常紧张，因此该隔离病房的三个功能模块均采用最简洁实用的流线组合。其中病房模块采用了病房卫浴与医护缓冲区结合的方式，施工拼装效率高。护理单元模块只设置了治疗室、处置室、医护办公、洗消室和库房等护理单元的必需功能，医护的休息保障区另设在其他楼。医护卫生通过模块也是一个高效简洁的独立模块，医护撤离时有单独通道与隔间，方便脱防护服、消毒，再进入淋浴间清洗，更衣后离场。


标准化的模块设计


卫生间通过模块组合
 

医护办公模块组合

  
病房模块组合
（3）医疗设施的BIM设计
隔离病房医疗设施的BIM设计包括病房设施（设备带、负压送风、回风）、治疗室（传递窗），以及处置室的医疗家具摆放等。



BIM隔离病房室内设计图

（4）装配式施工
本项目由一系列具有不同医疗或技术保障功能的集装箱组合而成，项目采用 6m×3 m和6 m×2m两种标准集装箱，通过这两种箱体组合成病房模块、医护人员卫生通过模块以及护理单元模块，各个单元模块化系统既可单独使用，也可相互连接组建成大规模移动医院，实现既可以共享集装箱内的设备资源，又便于对病患进行快速、高效的医疗观察和诊治。工地服务也通过云平台、中航航拍等技术及时了解工地进展，解决疑难问题。



航拍组装现场

（5）项目特点和亮点
*采用模块化设计，工业化生产集成，装配式建造。
*全周期采用BIM技术，将建筑物以三维的模式呈现，使得构建外形更加清晰形象，节点碰撞检查更加简易，构件信息更加准确。
*采用EPC模式，一张蓝图干到底设计、施工和运营使用的一体化沟通机制，直接高效、充分，可实施性强。



基于BIM的装配式建筑应用研究
1.基于BIM的装配式建筑信息化应用优势
装配式建筑的核心是“集成”，BIM是集成的主线，这条主线串联起设计、生产、施工、装修和管理全过程，服务于设计、建设、运维、拆除的全生命周期，可以数字化虚拟，信息化描述各种系统要素，实现信息化协同、可视化装配，工程量信息的交互和节点模拟机检验等全新运用，整合建筑全产业链，实现全过程、全方位的信息化集成，对于装配式建筑的生命周期有着较为关键的推动作用。
2.BIM技术在装配式建筑的应用方式
（1）BIM在设计阶段的应用
在设计阶段，可以将建筑、结构、机电、装修各专业根据统一的基点、轴网、坐标系、单位、命名规则、深度和时间节点在平台化的设计软件中进行建模。通过BIM族库的建立，汇总构件的种类和规格，形成筑标准化的预制构件库，在运用时调用构件族、简单编辑构件的参数、快速便捷设计预制构件。
（2）BIM在生产阶段的应用
运用BIM三维建模技术可以在设计院形成的构建图纸上，结合工厂实际生产工艺，进行深化设计。集成信息化加工（CAM）和MES技术的信息化自动加工技术可以将BIM设计信息直接导入工厂中央控制系统，并转化成机械设备可读取的生产数据信息，根据构件生产计划安排，对构件所需要的人工、材料、机械进行管理，对构件生产过程进行控制，对出现的问题进行及时调整[1]。构件生产完成后还可以通过BIM三维模型对比进行质量检查。
（3）BIM在施工阶段的应用
在施工阶段可以利用BIM软件建立三维场地模型，动态展现出入口、道路、施工机械设备和临时堆放场地等，将BIM模型与施工活动进行关联以表达空间和工序要求。基于BIM可视化进行钢筋和管线节点碰撞检查，将检查后无碰撞的建筑模型整合到施工场地模型中，进行吊装施工模拟。通过4D施工模拟，与现场项目部一起根据实际施工进度计划，对关键工序进行施工模拟，并组织现场施工人员进行交底，增加工人对施工环境和施工措施的熟悉度，最终输出施工模拟视频文件指导预制构件安装。基于BIM可视化还可以对复杂部位和关键施工节点进行碰撞检测，以提高施工效率和准确率。


装配式医院建设的思考与展望 
不论是政策面的大力扶持，还是现实案例的应用分析，都让我们看到了装配式在医院建设领域的广阔前景。然而，装配式建筑在发展中仍然存在不少问题，值得我们去思考：
1.健全标准规范体系
国务院发布的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中，提出了发展装配式建筑的八大任务，首要任务就是健全标准规范体系，要求加快编制装配式建筑国家标准、行业标准和地方标准。规范和标准的建立，对装配式建筑的设计、生产、施工、验收、使用维护全过程具有指导作用。
2.加强全过程质量控制
装配式建筑与传统建筑相比在耐久性、保温、防水、抗震性、室内装饰环境等方面均存在一定的劣势，而医院建设标准高，必须建立从预制构件生产、运输、堆场、吊装、安装施工、节点处理直至现场验收的全过程质量管理体系。预制构件的质量、施工工艺、检验标准、管理制度是其中的重点。
3.加强核心技术突破，重视系统集成
现在很多医疗建筑都引入了了装配式的概念，例如建筑结构体现了装配式、装饰材料上运用了装配式，但大多数是单一体系，缺乏标准化和配套技术的集成。此外，在一些关键技术上还不够成熟，例如机电安装方面，虽然已经有了运用BIM+DPMA”一体化施工技术的成功案例，但大多装配式建筑还是采用的传统模式。如何破局，还需要全产业链的同仁共同努力来研发和推广，积极运用信息化等新技术，大力推广采用EPC（工程总承包）模式，充分发挥优势。由点及面，形成合力，完善和健全装配式应用体系。
4.建立医疗族库，提高装配式渗透率
目前装配式建筑在我国公共建筑尤其是大型医院建筑中的应用案例并不多，主要是由于医疗建筑的功能布局、医疗流线、综合管线都相对复杂，一些医技科室还有特殊需求，大到功能模块，小到预制构件，都难以达到标准化通用，导致构件开模、摊销等成本增加，甚至已超过传统建筑模式，如何克服这一难题？破局之道还是求同存异。模块化、集成化程度越高的功能区越具有装配式应用优势，例如标准护理单元、标准诊疗单元，甚至我们的后勤机房，机房内的设备与阀门、管路、支架等合理分段、组合，也可以划分为标准化的单元模块或组件。通过建立医疗族库，也就是医疗建筑的数字化产品库，进行资源整合，通过数字信息化技术运用到装配式建筑的设计、施工以及今后的运维管理阶段，提高装配式的渗透率。


结语
装配式建造技术顺应了现代工业化建设趋势，也与绿色医院建筑的理念相符合，期待未来能在技术引领和政策推动下继续挖掘其应用优势，助力医院建设及全生命周期运行、管理。