沈陽建筑大學(xué),遼寧 沈陽 110168
裝配式建筑是指以預(yù)先在工廠生產(chǎn)的構(gòu)件及相關(guān)部件為原材料,通過吊裝、連接以及部分現(xiàn)場澆筑而形成的建筑,主要包括預(yù)制混凝土建筑、鋼結(jié)構(gòu)建筑、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑等幾大類。近年來,裝配式建筑憑借其“高效率、高質(zhì)量、低能耗、低污染”等優(yōu)勢,逐步成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的有力途徑,《“十三五”裝配式建筑行動方案》更是提出到2020 年全國裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到15%以上的規(guī)劃目標(biāo)。發(fā)展裝配式建筑已上升為國家戰(zhàn)略,在公共基礎(chǔ)設(shè)施以及工業(yè)廠房和住宅等領(lǐng)域得到大力推廣[1]。
2020 年伊始,新型冠狀肺炎疫情爆發(fā),武漢市作為國內(nèi)疫情最為嚴(yán)重的城市之一,醫(yī)療資源壓力突增,床位短缺成為制約疫情控制的重要原因。為了打贏此次疫情“阻擊戰(zhàn)”,武漢市參照SARS 疫情期間小湯山醫(yī)院建造經(jīng)驗,分別于2020 年1 月23 日和25 日決定建設(shè)火神山和雷神山兩座醫(yī)院,兩座醫(yī)院總建筑面積11.4 萬m2,總床位2500 張,分別于2020 年2 月2 日和2020 年2 月5 日交付使用,有效解決了新冠肺炎感染患者的救治問題[2]。從計劃到建成,每座醫(yī)院的工期不超過10d,3500 套裝配式集成房的應(yīng)用,實現(xiàn)了整體吊裝和現(xiàn)場施工的有效穿插,確保兩座醫(yī)院能夠在最短的時間內(nèi)投入使用。如此驚人的“中國速度”背后,是“中國裝配”力量的騰飛,采裝配式建筑為火神山與雷神山兩座臨時醫(yī)院的建設(shè)提供了有力保證,也為疫情的整體控制爭取了寶貴的時間。
火神山與雷神山兩座臨時醫(yī)院的建設(shè),旨在緩解武漢市既有醫(yī)療資源與激增的病患人群之間的矛盾,重點在于解決燃眉之急而非滿足建設(shè)項目的長期使用需求。因此,在這場與疾病賽跑的戰(zhàn)役中,能否在規(guī)定時間內(nèi)完成項目的交付使用是項目建設(shè)的根本出發(fā)點。裝配式建筑將傳統(tǒng)建造方式中大量的現(xiàn)場作業(yè)搬到工廠中進行,現(xiàn)場和工廠兩條線路的并行開展能夠大幅減少現(xiàn)場施工作業(yè)任務(wù)量,在工作流程和操作上也更為簡單明了,在人員協(xié)調(diào)與調(diào)度方面也具有一定優(yōu)勢,因此可以實現(xiàn)多個工序的并肩作業(yè),提升工作效率,進而縮短工期,滿足項目建設(shè)的工期需求。
為了保證醫(yī)護工作人員的生命安全,盡可能地控制傳染源、切斷傳染鏈條、避免交叉感染,火神山醫(yī)院與雷神山醫(yī)院的建設(shè)必須滿足傳染病醫(yī)院“三區(qū)兩通道”的平面布局基本要求,施工過程也必須嚴(yán)格遵守設(shè)計意圖,精準(zhǔn)完成各部位工作[3]。裝配式建筑在設(shè)計初期便對三維空間集成模塊進行了識別與劃分,遵守統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)集成模塊的精準(zhǔn)設(shè)計與生產(chǎn),提高建設(shè)項目整體的標(biāo)準(zhǔn)化程度,切合了應(yīng)急傳染病醫(yī)療設(shè)施項目的精準(zhǔn)化建設(shè)需求。
人員聚集與無序流動是影響傳染病控制的重要因素,減少作業(yè)人員的聚集性工作能夠有效降低新型冠狀病毒的傳播風(fēng)險。拼裝式的工業(yè)化成品替代了現(xiàn)場的部分施工作業(yè),現(xiàn)場只需留小部分工人進行預(yù)制構(gòu)件的拼接、安裝以及其他必須現(xiàn)場施工的作業(yè)內(nèi)容。同一范圍內(nèi)施工作業(yè)人員數(shù)量的大幅減少能夠有效降低現(xiàn)場作業(yè)人員聚集性發(fā)病風(fēng)險,提高了現(xiàn)場人員的工作安全系數(shù)。
臨時性應(yīng)急醫(yī)院項目往往以突發(fā)公共衛(wèi)生事件為背景,人員、機械和設(shè)備通常處于連夜開工、生產(chǎn)及調(diào)運狀態(tài),設(shè)計內(nèi)容是否準(zhǔn)確、材料工程量能否明確以及人員調(diào)動和場地布置是否合理對工期起著舉足輕重的作用。因此,臨時性應(yīng)急醫(yī)院項目的建設(shè),應(yīng)當(dāng)注重產(chǎn)業(yè)鏈各個層面的信息共享,通過建筑信息模型(BIM)等技術(shù),減少設(shè)計缺陷,合理安排過程工序和工藝的穿插流程,根據(jù)項目開展情況實現(xiàn)施工場地模型的動態(tài)監(jiān)測,并以此為依據(jù)制定人員和物品的合理進場時間,進而加快工程項目的建設(shè)效率,避免應(yīng)急醫(yī)院項目工期拖延[4]。
裝配式建筑雖然能夠有效提升工作效率,但是對構(gòu)件尺寸精度的要求也更高,如果尺寸偏差超過允許范圍,就需要耗費更多的時間去修正缺陷。3D 打印建筑技術(shù)卻可以在不借助任何機械或模具的情況下,根據(jù)圖形數(shù)據(jù)直接生成零件,在更短的時間內(nèi)制造出形狀各異的建筑部品。臨時性應(yīng)急醫(yī)院項目應(yīng)盡可能采用拼裝式集成成品,通過3D 打印技術(shù)實現(xiàn)隔離病房的一體化成形,縮短產(chǎn)品的制造周期及等待時間,確保隔離病房的密封性和保溫性。
裝配式裝修是指通過干法施工的作業(yè)方式,實現(xiàn)工業(yè)化部品的現(xiàn)場裝配,以此直觀體現(xiàn)裝配式建筑效果的裝修工藝,具有集成度高、工業(yè)化水平強以及現(xiàn)場工人技藝依賴性較低的特點。臨時性應(yīng)急醫(yī)院項目中,各功能分區(qū)多以功能相近的小面積空間呈現(xiàn),基礎(chǔ)設(shè)施配置明確,空間標(biāo)準(zhǔn)化水平高,且多數(shù)定位定尺寸,因此采用裝配式裝修方式整合圍護、機電及管線等部分,符合裝配式建筑的經(jīng)濟性需求,并能夠在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上能夠大幅提升生產(chǎn)效率,有助于應(yīng)急醫(yī)院工期計劃的順利開展[5]。
新型冠狀肺炎疫情的爆發(fā)對武漢市基礎(chǔ)醫(yī)療服務(wù)資源帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn),火神山與雷神山兩座臨時性應(yīng)急醫(yī)院項目的修建為疫情的整體防控提供了有力保障。在這場與時間賽跑的戰(zhàn)役中,中國速度又一次創(chuàng)造了世界建筑史上的奇跡。在與時間賽跑的疫情防控面前,裝配式建筑在生產(chǎn)效率、精準(zhǔn)化程度以及人員安全系數(shù)方面的優(yōu)勢為兩座臨時性應(yīng)急醫(yī)院項目的建設(shè)提供了有力保障,為武漢贏得了寶貴的時間。積極推進BIM 技術(shù)與3D 打印技術(shù)與裝配式建筑技術(shù)的結(jié)合,提高裝配式裝修的應(yīng)用水平,能夠有效提升工程項目的建設(shè)效率,為臨時性應(yīng)急醫(yī)院項目的順利移交提供技術(shù)保證。