十年前模块化建设在医疗领域还是一个新词,如今已经引起了许多关注。不少医建者开始预先制造床头墙、卫生间甚至整个医院。根据行业数据,医疗产业是模块化结构的重要应用者,占据了总数的49%。而随着医疗机构逐渐向标准化系统化转变,模块化会更加深入医疗领域。
例如,2010年开始营业的迈阿密谷医院心脏和骨外科中心(Miami Valley Hospital Heart and Orthopedic Center)住院部。这是美国第一家采用医院模块化预制的医院,病房、检查室、独立卫生间和住院部的一些常用设备都是在医院几公里之外的装备工厂完成后安装在医院里的。由于医院中有许多重复性的设计,包括分布在5个相同的楼层里的178个相同的房间,模块化建设与医院设计尤为相得益彰。 迈阿密谷医院心脏和骨外科中心
NBBJ设计公司的负责人瑞安·赫林格表示,“这样的标准化带来了便利,不同的服务可以在楼层之间移动,患者移动可以因此减少。住院部的设计无论是面积、基础设施还是环境都是为了最大化患者类型和医疗活动的范围,使每个病房能够适应从轻症到重症(如,心脏病重症监护室)的需求变化。”标准化且相同布局的房间也使医院能够很快重新调整所需设备。
迈阿密谷医院病房外部
迈阿密谷医院病房内部
又如,得克萨斯州哈里斯卫理公会健康医院(Texas Health Harris Methodist Hospital)。这家医院共四层,188,000平方英尺。医院并没有就地安装床头墙需要的插座、医用气体和真空管路,而是在医院外将所有床头墙预制。哈里斯卫理公会医院联盟的苗主席认为,“比起可能干扰其他活动的就地安装,在医院外预制要有效率得多。”
另外,哈里斯医院在病房卫生间、供热通风与空气调节和卫生管道系统也采用了模块化组件。苗主席表示,“我们最初希望能够减少材料浪费和人力开支,最终我们发现实际节省额大大超出了我们的预期。在一些环节大概省下40%的材料,人力方面的效率提高了30%。”
赫林格这样解释模块化建设如何大幅减少工作量,“院外预制巧妙地避开了在医院内现场布线和安装的麻烦。当各种复杂的建筑与工程系统安装好后,医院反而效率会更低。我们采用预制时,会在建筑信息模型(BIM)里对工程系统进行协调分层。BIM模型和预制组件之间精确的关系保证了医院对于内部设施的了解,知道墙和天花板里都装了什么,可以提高未来建设的效率。”
精明的设计师们甚至将未来的可变性融入他们的模块化设计中。迈阿密谷医院的机械、电气、管道系统就为未来的其他布线系统预留了位置。
不断摸索
NBBJ设计公司从迈阿密谷医院项目总结出了许多经验。比如,在预制完成后,如果建筑承包商还没准备将这些组件装到建筑里,这里存在时间差,就要租一个场地来存放它们。NBBJ将这份经验用在了俄亥俄健康基金会河畔卫斯理公会医院(OhioHealth Riverside Methodist Hospital Neuroscience Institute)的新住院部上。这次NBBJ对于时间有了更好的把控。而且,除了迈阿密谷医院用到的那些预制,这次预制范围扩大至检查室、手术准备区和卫生间。
俄亥俄健康基金会河畔卫斯理公会医院建设过程中,吊车将MEP线架运到楼上,每次运两个。随后,工人小心地将线架拉倒楼里。
“这个410,000平方英尺的住院部里有大量复杂、多系统的组件都是预制的,比如病房的床头墙、病房和手术室天花板上面的工程架。”NBBJ另一负责人表示。
住院部的楼板是弯曲的,预制的部件也适应它的弧度.
工厂里,俄亥俄健康基金会河畔卫斯理公会医院的卫生间。
未来潜力
虽然模块化建设已经呈现出很多优点,但仍有需要克服的局限。赫林格说,“历史上,一些质量不好的预制建筑曾发生过一些不幸。但是,今时已不同往日。通过组件标准化,设计师和建筑师可以更好得把控各个过程,保证设计目的同时追求更高的艺术价值。随着越来越多医疗模块化建设项目的实施,专家们相信关于模块化的疑虑将会渐渐消除。阿斯彭街建筑公司设计的乔普林医院(Mercy Joplin replacement hospital)很大程度上使用了模块化。其创始人大卫·希区柯克认为未来建设医院会像选车一样,用户可以选择喜欢的型号和设备。他说,“我深信未来医疗模块化建设还有很大的发展空间。还有太多的项目需要模块化建设,它不可能停滞不前。”
补充案例:达拉斯医院
负责全美最大的公共医疗项目——两百万平方英尺的达拉斯医院(Dallas hospital)项目的建筑团队很遗憾只能在一定程度上采用模块化建设。“如果你手上的项目设计很多重复性的部分,那就多多使用模块化建设吧。”高级副总裁沃特尔·琼斯说。这家耗资12.7亿获得美国绿建协会(LEED)银牌认证的医院于2014年夏季开业。与其他案例不同的是,其862个卫生间并没有选择模块化建设公司和较远的工厂,而是由承包商在附近的工厂制造,然后运到医院。尽管这些组件在体积上有细微不同,但是用同一个工厂制造,持续性会高很多。琼斯说,“因为我知道每个组件是怎么制造出来的,可以在未来进行更好地维修保养。”
除了卫生间,成人病房的框架、床头墙还有排水管也使用模块化组件。在住院部,机械、电气、管道系统、消防、以及电缆线架装在一个边长20英尺的部件里,然后装到天花板上连接起来。
琼斯说,“我们不愿从开支和日程的角度来衡量它,但从质量角度,显然我们已经获益颇多。”
作者:Barbara Horwitz-Bennett,《Healthcare Design》特约编辑
翻译:肖腾芳