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建筑科技

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雷神山醫(yī)院工程中的三項建造技術(shù)

來源: 時間:2020-07-09 11:12:00 瀏覽次數(shù):

      2月6日,武漢雷神山醫(yī)院逐步驗收交付。該項目一座是建筑面積7.99萬平方米,ICU、手術(shù)室、負壓病房、檢驗科、CT等功能一應俱全的全國最大規(guī)模應急醫(yī)院。

    在僅僅10天短時間內(nèi)以高標準建起應急醫(yī)院,成為安撫社會情緒的“定海神針”。極限工期和嚴苛標準背后,是全體建設(shè)者熟練掌握傳染病醫(yī)院各項標準、精心策劃施工組織、穿插使用工業(yè)化建造和各項建造科技的結(jié)果。

    主體結(jié)構(gòu)  急速建造中的裝配式應用

    雷神山醫(yī)院均采用魚骨形布局,病患居住在“魚刺”部位的病房中,醫(yī)護人員則從中軸“魚骨”通過兩層防護進入病房診療看護,實現(xiàn)“醫(yī)患隔離、通道分離”。

    雖然分屬臨時結(jié)構(gòu)和永久性結(jié)構(gòu),但建造過程中穿插使用裝配式建造和BIM先行模擬施工,提高效率。例如污水、垃圾處理等配套設(shè)施大量使用一體化處理設(shè)備,在入場前將其組裝為數(shù)個大型模塊,現(xiàn)場直接拼裝。主體結(jié)構(gòu)施工前,建立結(jié)構(gòu)施工和機電BIM模型,優(yōu)化工序銜接和管線排布,解決碰撞問題。工業(yè)化模塊裝配,讓部分建設(shè)內(nèi)容擺脫了施工現(xiàn)場的時空間限制,多道工序可以在異地同時進行;BIM輔助策劃,方便管理團隊在短時間內(nèi)確定最合理的施工方案,節(jié)省出寶貴時間。

    啟動武漢雷神山醫(yī)院建設(shè),正值武漢新冠肺炎感染人數(shù)劇烈攀升、全城醫(yī)療系統(tǒng)嚴重超負荷運行的危機時刻,對速度的考量成為建造規(guī)劃中最關(guān)鍵的因素。同時由于雷神山醫(yī)院體量極為龐大,可將部分靠前工序置于工廠完成的臨時結(jié)構(gòu)建筑成為最佳選擇。

    取得設(shè)計院給出的初步圖紙后,雷神山醫(yī)院設(shè)計團隊針對現(xiàn)場實際需要,對病房集裝箱內(nèi)部的寬度、凈空、設(shè)備吊掛、門窗位置乃至機電管線的穿插位置給出進一步說明和規(guī)范,向全國各地的廠家同時下單;醫(yī)技樓鋼結(jié)構(gòu)團隊也同步制作每塊鋼構(gòu)件的深化設(shè)計圖紙,委托湖北地區(qū)加工廠緊急制作。當集裝箱和鋼構(gòu)件運達現(xiàn)場,僅需完成吊裝和部分墻板的拼裝即可進行下一道工序。

    在時間空前寶貴、工序穿插眾多、施工面極為緊張的雷神山建設(shè)現(xiàn)場,模塊化建造最大程度節(jié)約了人力和時空間成本?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中,廂房底部的混凝土條形基礎(chǔ)優(yōu)化為一米長工字鋼墩基,規(guī)避了現(xiàn)澆混凝土需要待強度滿足才可吊裝廂房的弊端,成功將單個病房區(qū)的基礎(chǔ)施工周期壓縮在一天以內(nèi)。

    負壓系統(tǒng)  帶病毒空氣的隔離和無害化處理

    雷神山醫(yī)院作為傳染病醫(yī)院,結(jié)構(gòu)、機電等各個建設(shè)維度全部將病房內(nèi)的病毒與外界隔絕來展開。建設(shè)者精心調(diào)試各區(qū)域間壓力梯度,構(gòu)筑起能夠控制被病毒污染的空氣流向、并將其無害化處理和排放的負壓新風系統(tǒng)。

    醫(yī)院的通風系統(tǒng)均可實現(xiàn)一小時內(nèi)多次換氣,并營造三級氣壓差:污染區(qū)氣壓低于半污染區(qū),更低于潔凈區(qū),空氣全部由潔凈區(qū)域向污染區(qū)域流動,最終經(jīng)由過濾及消毒系統(tǒng)排入室外。在手術(shù)室、ICU等重點科室,內(nèi)部墻面裝修使用高致密度材料,減少塵埃和病毒附著。

    由于雷神山醫(yī)院采用臨時結(jié)構(gòu),病房均由板房拼接組成,管線直接穿墻而過。除做好密封措施外,防止病毒泄露主要依賴通風系統(tǒng)。風機管道內(nèi)部設(shè)置冷熱泵,室外空氣在風管內(nèi)經(jīng)過多層處理后,送入室內(nèi)的均保證為恒溫恒濕潔凈空氣。排風系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有活性炭吸附、紫外線殺毒、高溫殺毒等措施,內(nèi)置多層高效過濾器,排風系統(tǒng)猶如戴上了“N95”口罩,徹底封殺病毒“逃逸”的路線。重點科室內(nèi)部也精心布置,頂部為送風系統(tǒng),地面則安裝排風系統(tǒng),室內(nèi)空氣流動軌跡形成一個倒過來的小型龍卷風,懸浮的氣溶膠被流動的空氣裹挾,源源不斷地經(jīng)由地面排風系統(tǒng)殺毒、過濾后排出,實現(xiàn)“病毒從中過,片葉不沾身”。

    配套設(shè)施  補足雷神山醫(yī)院的完整功能

    雷神山醫(yī)院順利投用,不僅需要病房本身條件“過硬”,更需要配套設(shè)施功能完善。兩座醫(yī)院配備了完善的智能化運營系統(tǒng),外部配套設(shè)置了污水、垃圾處理站,實現(xiàn)醫(yī)院與周邊環(huán)境的共生共長。

    弱電系統(tǒng)構(gòu)成醫(yī)院的“智慧大腦”和“神經(jīng)系統(tǒng)”。雖然工期緊迫,雷神山醫(yī)院安裝了十多項智能操作系統(tǒng),包括醫(yī)護對講系統(tǒng)、內(nèi)外網(wǎng)絡系統(tǒng)、遠程會診系統(tǒng)、視頻探視系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等。病人可以一鍵呼叫護士,家屬可以通過鏡頭與病人對話,各地醫(yī)療專家可以對疑難病癥共同討論治療方案。兩座醫(yī)院的核心設(shè)備和供電系統(tǒng)采用“雙備份”乃至“三備份”,保障醫(yī)院各項功能的順利實現(xiàn)。

    由于毗鄰黃家湖,為避免醫(yī)療廢水造成污染,雷神山醫(yī)院地下鋪設(shè)了面積達13.7萬平方米的HDPE防滲膜,其強大的防滲性能和良好的耐寒熱腐蝕性能,能夠?qū)⒌厣蠘?gòu)筑物與地下水和土壤進行物理隔離。鳳凰山醫(yī)院底部則鋪設(shè)有厚達七百毫米的鋼筋混凝土筏板,避免了泄露可能造成的環(huán)境問題。

    雷神山醫(yī)院產(chǎn)生的醫(yī)療廢水均預先排放至消毒站中處理。廢水在接觸消毒池進行初步減害處理后,通過多組MBBR(移動床生物膜反應器)進行生物降解脫氮除磷,再由污水沉淀池及疊螺機進行污泥脫水后,剩余廢水再次加氯消毒排入到市政污水管網(wǎng),完成整個場地的廢水處理。此外,雷神山醫(yī)院還建有雨水回收系統(tǒng),雨水由雨水管網(wǎng)統(tǒng)一排至雨水調(diào)蓄系統(tǒng)進行加氯消毒處理。雨水收集池容量達到1088立方米,經(jīng)過消毒及調(diào)蓄模塊儲存完成后,多余雨水才會排至室外管網(wǎng)。

     為降低垃圾焚燒對環(huán)境的污染,垃圾處理引用了歐陽曉平院士團隊設(shè)計的垃圾焚燒處理技術(shù),通過將醫(yī)用垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮楦咝У目扇細怏w,規(guī)避了常規(guī)焚燒垃圾所引起有害物質(zhì)施放和揚灰多的問題。

     在建造科技加持下,在戰(zhàn)“疫”前線,雷神山醫(yī)院短時間內(nèi)拔地而起,是中國建筑業(yè)人憑借科技和智慧,筑起抗擊病毒的“安全島”,守護萬家燈火。

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