□ 陳戎 CHEN Rong 項海青* 張權 ZHANG Quan

裝配式建造(Prefabricated Construction)是英法資產(chǎn)階級革命后，工業(yè)化社會的一種生產(chǎn)建造形式，英國倫敦建筑師馬克·羅森(Mark Lawson)給出定義為：“使用工廠預制構件加工，建造并且大部分在現(xiàn)場組裝完成”[1]。世界上已知最早的裝配式建造的工程車道出現(xiàn)在大約公元前3800 年的英國，使用預制的部分木材，運到現(xiàn)場后進行現(xiàn)場組裝[2]，被稱為Koerner[3]。歷經(jīng)幾個世紀的發(fā)展，現(xiàn)在歐美、日本等發(fā)達國家的裝配式建造體系已經(jīng)發(fā)展得相當完善，其主要特征是：建造的全過程采用標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工和全過程的信息化管理，形成了完整的一體化產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了建筑工業(yè)化大生產(chǎn)。

我國傳統(tǒng)建造方式的高能耗、高污染、低效率在建筑活動中仍較為普遍，建造技術的落后、勞動力供給不足、高素質產(chǎn)業(yè)工人短缺、建造的質量和效益不高，使得傳統(tǒng)的建造方式越來越難以為繼。國家“十三五”規(guī)劃綱要中明確要求加速推進新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略，建筑工業(yè)化是建筑行業(yè)轉型發(fā)展的必然之路。建筑工業(yè)化就是采用先進、適用的技術、工藝和裝備科學合理地組織施工，發(fā)展施工專業(yè)化，提高機械化水平，減少繁重復雜的手工勞動和濕作業(yè)；發(fā)展建筑構配件、制品、設備生產(chǎn)并形成適度的規(guī)模經(jīng)營，為建筑市場提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構配件和制品；制定統(tǒng)一的建筑模數(shù)和重要的基礎標準，合理解決標準化和多樣化的關系，建立和完善產(chǎn)品標準、工藝標準、企業(yè)管理標準、工法等，不斷提高建筑標準化水平；采用現(xiàn)代管理方法和手段，優(yōu)化資源配置，實行科學的組織和管理，培育和發(fā)展技術市場和信息管理系統(tǒng)，以適應發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟的需要。建筑工業(yè)化是一整套生產(chǎn)方式的變革，裝配式建筑是建筑工業(yè)化的一種成果，裝配式建造技術是實現(xiàn)裝配式建筑的方法與手段。但不是說運用了裝配式建造技術的建筑就是裝配式建筑，只有當裝配式建造技術應用到相當程度時，才可定義該建筑為裝配式建筑。

醫(yī)院建筑作為大型公共建筑中最為復雜的建筑形式，在政府力推建筑工業(yè)化之前，已有裝配式建造技術的諸多應用，取得了非常好的經(jīng)驗積累，推動了部分供應商上下產(chǎn)業(yè)鏈的逐步整合。本文依照馬克·羅森定義的裝配式建造概念，結合筆者醫(yī)院建設的實踐，列舉裝配式建造技術在醫(yī)院建設中的成功應用實例，探討目前施行《工業(yè)化建筑評價標準》在醫(yī)院建筑上的適用性問題并提出相應建議，最后拓展裝配式建造技術對未來醫(yī)療的發(fā)展新思路。

裝配式建造技術在醫(yī)院建設中的應用

1.裝配式手術室的應用。目前，醫(yī)院潔凈手術室建設傳統(tǒng)的方法是由輕鋼龍骨外加表面裝飾材料，現(xiàn)場焊接噴涂而成。由于施工現(xiàn)場環(huán)境比較復雜惡劣，材料在現(xiàn)場進行二次加工時，施工比較困難，積塵多，效率低，手術室的整體質量水平難以得到保證，還存在甲醛污染，涂層易脫落的使用問題。針對上述問題，已有企業(yè)研發(fā)出裝配式手術室產(chǎn)品，其各部件均為潔凈手術室整體結構，工廠流水線生產(chǎn)、裝配式安裝，使得整體裝配式潔凈手術室全部產(chǎn)品進行工廠化、標準化、數(shù)字化、自動化流水線生產(chǎn)，產(chǎn)品質量可控，整體工藝水平高。各功能單元與圍護結構、機電設備高效集成，把傳統(tǒng)繁雜的手術室建設工程變成可根據(jù)需求而定制的產(chǎn)品。在現(xiàn)場施工時，只需按模板化進行安裝，如同搭積木的方式進行裝配式拼裝，大大簡化了潔凈手術室的施工工藝，降低了對環(huán)境的污染，縮短了施工周期。手術室的空間可變性也大大提高，后期維護與改造也更加便捷。見圖1。

圖1 裝配式手術室

2.綜合MEP (Mechanical， Electrical & Plumbing)，即機械、電氣、管道三個專業(yè)的應用。綜合MEP 一體化就是模塊化的機電管道，有龍骨框架再配上水、電、暖各專業(yè)的管線排布所組成模塊化預制件，該技術不但有助于空間的塑造，而且可以避免各安裝管線的撞車，在美國醫(yī)院建筑中應用較廣[2]。在我國醫(yī)院建設中，已經(jīng)應用比較廣泛的聯(lián)合橋架就是綜合MEP 系統(tǒng)中的MEP 龍骨模塊(MEP rocks)，隨著管線裝配化的推進，綜合MEP 應用將更為廣泛。

3.鋼質成品隔墻的應用。醫(yī)院內(nèi)裝修階段，鋼質成品隔墻是一種作為內(nèi)墻體的新材料，其不但可以有效減少建筑自重(減少主體結構用鋼量)，而且抗菌、抗腐、防污、0 甲醛、耐火等特點也非常適用于醫(yī)院環(huán)境，整體外形美觀不亞于傳統(tǒng)木制墻板或墻塑的效果。同時，具有強大的承載力，可整合內(nèi)置各種醫(yī)療設備、收納家具等。其易拆卸、重復使用、靈活變化的特點也為日后的維護與改造提供了便利。在施工過程中，完全干法作業(yè)，可不受現(xiàn)場條件限制，能夠有效縮短工期[4]。

4.整體式衛(wèi)生間的應用。工業(yè)化的整體浴室，是采用一體化防水底盤、墻板、天花頂板構成框架，搭配多功能潔具及其他附件組合而成的獨立衛(wèi)生單元，具有洗漱、淋浴、盆浴、便溺四大功能或實現(xiàn)這些功能任意組合。具有以下特點：(1)采用復合材料，既環(huán)保又安全；(2)模塊化組織，干式施工，組裝標準化，縮短工期；(3)防水可靠，抑菌防霉；(4)預制化生產(chǎn)安裝做到管線分離，實現(xiàn)墻體、樓板與管線的分離。整體衛(wèi)浴無論從材料還是施工過程，在綠色環(huán)保、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)時等方面都具有顯著優(yōu)勢[5]。

5.模塊化定制式家具的應用。醫(yī)院中固定的家具，如病房儲物柜、標準護士站、處置治療室邊柜、檢驗試驗臺等，在醫(yī)院各功能使用區(qū)內(nèi)重復使用量大，且均有各自功能明確、樣式單一的子模塊，非常適合采用模塊化定制。在產(chǎn)品研發(fā)上，模塊化定制式家具實行系列化、模塊化、標準化，可以有效縮短產(chǎn)品的開發(fā)和制造周期，也可降低醫(yī)用家具后期運維成本；在產(chǎn)品靈活性上，模塊化定制式家具實現(xiàn)積木式組合，增加了產(chǎn)品的可變性，可滿足醫(yī)護人員個性化需要。

6.屏蔽防護用房的應用。在醫(yī)院的功能區(qū)域中，有一類對聲學技術要求非常高的測聽室，要求做到完全屏蔽外界噪音，而且環(huán)保通風。該類屏蔽室由專業(yè)廠家根據(jù)空間大小選擇合適的產(chǎn)品款型，工廠生產(chǎn)完成后到現(xiàn)場裝配，最后由專業(yè)機構依據(jù)設計與規(guī)范要求進行檢測并通過驗收[6]。該類用房全裝修與機電管線集成化程度高，但與主體結構聯(lián)系不是很緊密。

在醫(yī)院功能區(qū)域中，還有一類需要采取屏蔽防護設施的放射診療用房，需要在墻體與頂面的土建結構層做相應的屏蔽防護，且管線的埋設與門窗均要考慮屏蔽防護措施，主體結構、機電管線與全裝修的一體化要求非常高。但是，由于目前傳統(tǒng)建造模式的限制，專業(yè)的屏蔽防護廠家僅在二次裝修階段進行防輻射施工，建造效率低、屏蔽整體性差。裝配式建造技術如能在該領域取得突破，可極大提升建造效率，提高屏蔽效果。

7.裝配式建筑主體結構的應用。根據(jù)裝配式建筑評價標準，主體結構裝配比例評價分值占比達到50%以上。因此，一幢單體建筑要被認定為裝配式建筑，其大部分主體結構構件(梁、板、柱、承重墻等)均應實現(xiàn)裝配式建造。醫(yī)院建筑根據(jù)醫(yī)院功能特點，一般可分為門診、住院、醫(yī)技三大功能區(qū)及其他附屬功能區(qū)，住院區(qū)通常在醫(yī)院的面積占比最大(一般占39%)[7]且重復率也最高。因此，在純住院病房功能的建筑單體應用裝配式主體結構建造是最合適、最經(jīng)濟的。

裝配式醫(yī)院建筑中，所用的結構材料不同，又可分為預制混凝土結構、鋼結構、混合結構等。根據(jù)目前國內(nèi)建筑工業(yè)化水平，采用鋼結構或混合結構的建筑，裝配率高；采用預制裝配式混凝土結構(Precast Concrete)的建筑，裝配率低。具體選用哪一種裝配結構形式，應根據(jù)建設項目性質、建設場地情況、建筑功能特點、周邊環(huán)境、建筑高度、概算水平等多因素綜合考量。

隨著各地政府相繼出臺關于裝配式建筑的政策，大力促進建筑工業(yè)化的全面發(fā)展，政策均明確要求由政府主導的公共建筑(醫(yī)院、學校、保障性住房等)應率先采用裝配式建筑形式[8]，目前已有越來越多的醫(yī)院建設采用裝配式建筑結構。如表1。

表1 采用裝配式建筑結構醫(yī)院

裝配式建筑評價標準在醫(yī)院建筑上的適用性及建議

在大力推廣裝配式建筑的政策背景下，國家及各省均結合產(chǎn)業(yè)特點出臺了裝配式建筑評價標準，但標準設置的指標多面向居住建筑，缺乏針對醫(yī)院建筑特點的內(nèi)容，如：醫(yī)院建筑主樓梯寬度要求高于其他民用建筑，預制主樓梯構件的自重遠高于其他主體結構的預制構件，為了一個樓梯加大吊裝設備載重是不經(jīng)濟的。因此，在醫(yī)院裝配式建筑中強調預制樓梯的應用比例不太合理；病房區(qū)域的處置室、治療室等區(qū)域有評價標準中類似“集成廚房”的功能，并且也有裝配式建造技術的應用基礎，可按照“集成廚房”予以評價；防輻射屏蔽用房及手術用房的功能要求主體結構、非承重墻體、全裝修和設備管線的一體化集成，這正與評價標準所提倡的建筑系統(tǒng)大集成方向是一致的，但評價標準沒有此方面的評價項。

在我國，建筑工業(yè)化還在發(fā)展的初期，裝配式建筑在醫(yī)院建設中的個別應用仍存在較多問題，多數(shù)是因為政策的要求而采用裝配式。因此，在建筑工業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈不完善的背景下，政府層面應給予更有力的政策支持。筆者所在的浙江省早在2016 年就出臺了《關于推進綠色建筑和建筑工業(yè)化發(fā)展的實施意見》，但多是對房產(chǎn)住宅項目的優(yōu)惠政策，針對推廣裝配式醫(yī)院建筑的優(yōu)惠政策幾乎沒有。

裝配式建造技術在醫(yī)院建設中有很好的應用基礎，如何提高裝配式建造技術的應用深度，激發(fā)醫(yī)院建設者加大推廣，以期達到裝配式建筑的標準，筆者提出以下建議：

1.大力推行醫(yī)院設計的標準化、模塊化，并利用大數(shù)據(jù)完善醫(yī)院建筑的標準化模塊庫。借鑒美國、日本等發(fā)達國家模塊化醫(yī)院裝配式設計與建造經(jīng)驗，“少規(guī)格，多組合”是其設計基本原則，“少規(guī)格”就是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，這些標準化模塊可以是醫(yī)院單元功能重復性最強的空間，如手術室、病房、診室。同時，利用大數(shù)據(jù)建立符合中國醫(yī)院建設標準的模塊庫，并為建筑設計師配備相關使用手冊。目前，中國建筑設計研究院裝配式建筑設計部已經(jīng)研發(fā)了關于住宅建筑的標準單元模塊庫，同樣的經(jīng)驗可以推廣到醫(yī)院建筑中[2]。

2.供給側加快培育完善建筑工業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈，降低裝配式建筑的建造成本。推行工程總承包模式，建立全產(chǎn)業(yè)鏈垂直化布局，培育出具備設計、研究、規(guī)模生產(chǎn)、物流運輸、裝配建造能力的大型總承包企業(yè)。一方面，通過標準化、模塊化設計以及規(guī)?；a(chǎn)降低構件成本。另一方面，通過全產(chǎn)業(yè)鏈整合提效降成本。

3.進一步提高采用裝配式醫(yī)院建筑的概算指標。目前建筑工業(yè)化起步階段，裝配式建筑的建造成本遠高于傳統(tǒng)建造方式，各地政府為加快推廣裝配式建筑的應用，均將政府投資的新建醫(yī)院項目列入年度建筑工業(yè)化項目實施計劃，但項目的估算或概算指標卻沒有相匹配地提高。如《杭州市政府投資項目審核控制標準》(杭建審改〔2018〕3 號)中對三級甲、乙醫(yī)院項目估算控制指標增加了“裝配式結構預制率按20%考慮，若預制率不同，按每增加10%綜合指標增加300 元/m2進行調整”的內(nèi)容，但調整指標與目前市場成本仍有相當差距。

4.針對醫(yī)院建筑的特點，進一步細化推廣裝配式建筑的政策支持。從醫(yī)院裝配式建造技術所應用的領域以及醫(yī)院建筑的特點可以看出，醫(yī)院建筑在裝配式建筑評價子項的“管線分離”“隔墻與管線、裝修一體化”中的得分較高、應用較廣，但這些指標的取得多是以犧牲建筑面積為代價，所以可以看到很多醫(yī)院的設備層層高都低于2.2 米，以換取更多的實用面積，但這樣的層高對日后設備的維護與更新非常不利。因此，建議在采用裝配式建筑的醫(yī)院建筑中，設備層無論層高多少均可不計入建筑面積，給予建筑面積方面的政策優(yōu)惠。

裝配式建造技術對未來醫(yī)療發(fā)展的展望

從目前應用成效來看，采用裝配式建設方式，可明顯壓縮施工時間，且對施工場地要求較低，在既有醫(yī)院建筑的改擴建工程、市中心容積率要求高的醫(yī)院建設項目中適用性好。今后，隨著醫(yī)療技術的進步與變革，對醫(yī)院空間的可變性提出了更高的要求，裝配式建造技術正好提供了這方面很好的技術選項。未來，隨著裝配式建造技術的完善、建筑工業(yè)化走向成熟，醫(yī)療設施設備實現(xiàn)輕量化、物聯(lián)化、便攜化，以及醫(yī)生自由執(zhí)業(yè)的普及化，醫(yī)院可能不再是醫(yī)療服務提供的集中場所，在家里實現(xiàn)符合醫(yī)療標準的空間、享受移動式個性化的醫(yī)療服務將成為一種可能。