黃 準(zhǔn)

（中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 100000）

隨著時(shí)代的發(fā)展，醫(yī)療技術(shù)有了長足發(fā)展，人們的醫(yī)療觀念也出現(xiàn)了改變，需要?jiǎng)討B(tài)形式的醫(yī)院建筑。而當(dāng)前的醫(yī)院建筑在面對(duì)現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的高速發(fā)展時(shí)，出現(xiàn)了一定的滯后，這就需要不斷進(jìn)行擴(kuò)建和改造。受到建筑用地、泊車位、綠地面積以及規(guī)劃限高等因素影響，醫(yī)院多以拆舊建新為主。若采取傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)有著較大的揚(yáng)塵和噪聲，且施工周期較長，而醫(yī)療工作不能耽誤，需要較短的施工周期，這就需要更新建筑方法。

1 裝配式結(jié)構(gòu)介紹

目前，國內(nèi)建筑行業(yè)內(nèi)裝配式建筑的應(yīng)用比例逐步上升，相關(guān)學(xué)者也加大了對(duì)其的研究力度。裝配式結(jié)構(gòu)主要是在生產(chǎn)工廠內(nèi)進(jìn)行樓梯、板、柱和梁等構(gòu)件的生產(chǎn)，在施工現(xiàn)場只需要進(jìn)行連接和拼裝。具體而言，先在工廠生產(chǎn)裝配式建筑的構(gòu)件，然后運(yùn)送到工地，組裝并做好節(jié)點(diǎn)控制，進(jìn)行現(xiàn)場澆筑，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部件的連接，以此來構(gòu)建完整的建筑。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：（1）有效提升建筑材料的利用率。隨著城市的發(fā)展，建筑會(huì)持續(xù)增加，所涉及的材料也會(huì)增加，這樣就會(huì)增加社會(huì)資源消耗，導(dǎo)致環(huán)境被破壞。而裝配式結(jié)構(gòu)能有效提升材料利用率，減少浪費(fèi)。（2）裝配式結(jié)構(gòu)能有效提升施工速度。傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)采取混凝土施工模式，容易受人為因素、天氣因素等影響而延長施工周期。裝配式結(jié)構(gòu)在這方面影響較小。（3）裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是在工廠內(nèi)加工，避免了現(xiàn)場大幅度施工的情況，提升了場地利用率。（4）裝配式結(jié)構(gòu)現(xiàn)場組裝過程簡單，不需要過多人員，通過定位安裝即可，有著較高的安全性，提升了施工效益。

2 裝配式結(jié)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例分析

文章以某醫(yī)院擴(kuò)建方案為例進(jìn)行分析，主要是對(duì)醫(yī)院建筑中的裝配式鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討。醫(yī)院建設(shè)的綜合樓高度為48m，高寬比為1.4，地上11層，底層高度為5m，其他均為4.2m。建筑功能包括手術(shù)室、門診部和病房等。

針對(duì)該項(xiàng)目，整體采用框架結(jié)構(gòu)體系，建立裝配式鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土兩種模型進(jìn)行對(duì)比分析。從模擬結(jié)果可以看出，鋼材輕質(zhì)、高強(qiáng)，在同等載荷情況下，其柱、梁截面積都更小；在樓層凈高方面，鋼結(jié)構(gòu)也明顯優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)，有著更好的通透性和輕盈性。作為重點(diǎn)設(shè)防類公共建筑，醫(yī)院需要較高的仿真級(jí)別，但從建筑形態(tài)上看，其結(jié)構(gòu)不利于抗震。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)常規(guī)設(shè)計(jì)無法滿足抗震扭轉(zhuǎn)周期以及位移比等量化指標(biāo)，通過大幅加強(qiáng)這些指標(biāo)來改善薄弱部分性能，會(huì)極大提升項(xiàng)目成本。而鋼結(jié)構(gòu)有著優(yōu)異的抗震性能，且自重更輕，在減輕地震慣性力方面表現(xiàn)良好?？梢?，該設(shè)計(jì)采用鋼結(jié)構(gòu)體系能有效滿足抗震需求，且材料輕質(zhì)、高強(qiáng)，在基礎(chǔ)造價(jià)方面成本更低。

2.1 裝配式連接點(diǎn)

該結(jié)構(gòu)框架柱與框架梁之間的連接是通過懸臂段栓焊剛接節(jié)點(diǎn)的形式來實(shí)現(xiàn)的。鋼框梁腹板采取高強(qiáng)螺栓連接，翼緣全熔焊透；主梁與次梁之間的連接為鉸接節(jié)點(diǎn)，連接選用摩擦型高強(qiáng)螺栓；在框架梁頂1.2～1.3m處設(shè)置工地拼接接頭，結(jié)構(gòu)簡單，裝配化程度高且傳力合理，有著顯著的工業(yè)化特性，不易受到季節(jié)和天氣影響，質(zhì)量可靠。鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)如圖1所示。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)

2.2 管線布置

在室內(nèi)集成管線方面，混凝土結(jié)構(gòu)中通常采取梁下方繞行的方式。該設(shè)計(jì)中，機(jī)電管線是在鋼梁腹板上開孔穿過，在矩形孔位置進(jìn)行加強(qiáng)（如果是圓孔，則通過焊貼環(huán)形板的方式加強(qiáng)），可在工廠內(nèi)對(duì)鋼梁腹板開工和加固，提升了施工質(zhì)量。與混凝土結(jié)構(gòu)的管線安裝方式對(duì)比，該方法能有效減少彎頭數(shù)，提升了水泵和風(fēng)機(jī)效率，增加了房間凈空高。兩者的效果如圖2所示。

2.3 三板體系

圖2 兩種布管效果圖

該項(xiàng)目墻體選用蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板，即ALC板，其主要原料為硅砂和水泥，通過鋼筋加強(qiáng)，在高溫高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)下形成多孔混凝土板材，具有較好的耐火、隔音和輕質(zhì)、高強(qiáng)性能。外墻采取ALC板150mm厚、保溫裝飾一體板的形式，兩者之間通過專用錨固件和黏結(jié)砂漿黏結(jié)，如圖3所示。內(nèi)墻采取ALC板200mm后，主體結(jié)構(gòu)與管卡法采取裝配式連接，能有效隱蔽配件，且焊接量較小，技術(shù)成熟，預(yù)制率高，有著較高的裝配化程度，減少了作業(yè)工作量，方便快捷。樓層面板選用選取鋼筋桁架樓承板，現(xiàn)場施工中減少了鋼筋板扎量，不需要進(jìn)行附加支撐，提升了施工速度。樓梯板為預(yù)制PC樓梯構(gòu)件，不僅施工工藝簡單，而且有著良好的外觀和質(zhì)量，如圖4所示。

圖3 保溫裝飾一體板與ALC基墻連接示意圖

2.4 裝配式內(nèi)裝部品

內(nèi)裝部品采取裝配式墻體門窗、裝配式護(hù)理單元、裝配式集成吊頂、裝配式架空底板、裝配式診斷單元、集成衛(wèi)生間和裝配式欄桿等。后期改造施工過程中，可實(shí)現(xiàn)整體搬移，通過拆裝裝配式部件后再重新組合，在醫(yī)院部分區(qū)域使用能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展。

圖4 預(yù)制樓梯構(gòu)件

2.5 防火防腐關(guān)鍵構(gòu)成

在工廠內(nèi)進(jìn)行鋼構(gòu)件的噴砂除銹，表面粗糙度達(dá)到Sa2.5級(jí)水平，再噴涂底漆和中間漆，通過防護(hù)層、裝飾層和防火層的多層保護(hù)，有效隔離鋼材，提升其防腐性能。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016—2014），對(duì)超過24m的醫(yī)療建筑，其耐火等級(jí)要高于一級(jí)。在該項(xiàng)目中，鋼梁選用2.0h厚涂型防火涂料，鋼柱選用3.2h厚涂型防火涂料。

3 結(jié)束語

綜上，裝配式建筑結(jié)構(gòu)在醫(yī)院建筑中具有諸多優(yōu)勢。裝配式建筑是建筑模式的轉(zhuǎn)變和設(shè)計(jì)理念的升級(jí)，其遵循建筑全生命周期可持續(xù)的原則，利用工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢，提高了建筑效率和質(zhì)量，有助于建造長壽命、高品質(zhì)的綠色醫(yī)院，推動(dòng)現(xiàn)代醫(yī)院建筑邁向可持續(xù)發(fā)展之路。