近日,筑医台资讯就疫情进展和相关的医疗建筑设计话题,采访了由同济大学设计集团建筑设计四院副总建筑师、医疗健康事业部设计总监徐更,医疗健康事业部执行主任周亮,副院长、副总工程师李丽萍领衔,邓雄、赵鸿博、胡青波、董英涛、陈旭辉、孙翔宇、宋海军、龙君、胡广良等资深设计师组成的医疗健康设计团队。
受访专家们长期从事医疗建筑设计,从各自擅长的专业领域共同对武汉“二神山”医院设计建设要点进行了深入解读分析,并针对疫情抗击过程中显露以及公众疑惑较大的一些医院建设发展问题,进行了专业解答。周亮表示,希望藉此机会“抛砖引玉”,与行业同仁共同探讨、寻找路径,以求未来面临类似突发公共事件时,能够更为从容地应对。
壹
“二神山”与应急传染病医院设计
要点解读
筑医台资讯:武汉“二神山”医院设计建设,与小汤山非典医院相比,有哪些明显不同?
同济设计
武汉“二神山”医院属应急集中收治医院,解决的是最基本的医疗功能需求,满足疫情的救治需要、保障医护人员的安全,院感、隔离是重点。在这一基础上,还要追求时效性,即设计建设周期应尽可能缩短。从这一角度看,二者差别不大,但相比较小汤山医院,“二神山”医院在设计施工上还是有几个比较大的进步。
首先是建造工艺有较大升级。小汤山医院是利用预制混凝土房现场组装,没有固定尺寸,对建设进度和后期使用有一定影响。而“二神山”医院采用了装配式箱活动板房,规格统一,工厂化生产后现场快捷组装,在施工效率、模块标准化、定制灵活性上都更具优势。
▲ 图1 建成初期的北京小汤山医院
(图源:搜狐新闻)
▲ 图2.火神山医院二号住院楼板房搭设完成
(图源:中国建筑)
▲ 图3.火神山医院第一间板房建成
(图源:湖北日报)
其次是武汉“二神山”医院均采用了易操作、模块化、平台化、快速部署、可扩展、易维护的智能化系统。内部搭建网路平台、外部建设5G基站,无线AP实现无线网络全覆盖,实现了内部信息管理以及远程管理与通信。
第三是BIM技术的运用。通过虚拟建造,对设计可能存在的问题予以分析、排查,提高建造效率。同时,通过BIM可对病房及医护工作环境进行实时监测,提高应急设施的管理水平,有效防控病毒扩散、感染。
▲ 图4.应急传染病装配式模块化病房布置方案比对(图源:E SPACES)
此外,火神山医院选址毗邻自然湖泊,因此设计中采用了地下防渗,以及雨水、污水、医疗垃圾全收集全处理等措施,确保医院的施工建设及后期使用不造成环境污染,避免出现病毒散播的情况。
▲ 图5.火神山医院总平面图及位置示意图(图源:中信建筑设计研究总院有限公司)
筑医台资讯:类似的应急传染病医院,是否可快速复制?此类医院有哪些设计难点、重点和误区?
同济设计
目前来看是可以快速复制的。因其解决的是医院中基本的功能需求,核心设计诉求相近,采用的设计布局模式基本相同,即通过合理分区与流线组织实现隔离。这也是目前所掌握的最有效手段,在没出现更新、更有效治疗技术之前,这种模式应该会持续、广泛采用。
▲ 图6.火神山医院建设卫星图(图源:中国陆地观测卫星数据中心)
由于此类医的设计挑战主要在于配合工期、解决现场情况等技术层面,有一定传染病医院设计经验的设计单位一般都能胜任。
它的设计难点主要在于设计周期短,属于非常规作业。也就是边设计边施工、边修改边调整,这会导致很多设计工序出现平行甚至倒置。由于是突击设计、交叉作业,图纸和施工现场无法完全一致,切忌生搬硬套,不顾现场实际情况操作,而应对这种情况就需要驻场设计和现场协调的介入,设计单位要做好现场施工、现场设计、现场协调的充足准备。
此外,为争取时间,很多还要就地取材,因而设计要注意因地制宜灵活应对,及时作出优化调整。
贰
火神山医院如何兼顾建设效率与
感控效果?
筑医台资讯:在最重要的感控方面,通常有哪些设计思路和手段?“二神山”医院是否会采用更严格或一些特殊的方法?
同济设计
针对新型冠状病毒肺炎这类空气传播疾病,最重要的感控手段还是隔离,设计中首先应考虑合理隔离,严格控制污染区范围,这是最有效、最直接的手段。
▲ 图7.应急呼吸道传染病护理单元洁污分区与分流(图源:E SPACES)
同时,通过设置机械送、排风系统以及空气净化措施,封堵所有的空气环境控制区域内的孔洞及缝隙(如风管穿墙处),保证密不漏风。空调器冷凝水按医疗污水处理,控制减少感染的扩散。
目前有很多先进的智能化手段,例如红外热成像非接触式测温、非接触式出入口控制系统按照区域设置、病房设置视频监视及探视系统、无线传输检测设备等,都能减少医患直接接触的机会,更有效地控制感染传播。
▲ 图8.传染病房
效果图
▲ 图9.传染病房隔离防控设计图
▲ 图10.传染病房模型图
“二神山”医院在感控设计理念上已是最严格的方式,但由于应急特性和临时建筑的限制,在设备设施、材料材质等方面需要做出一些取舍。我们认为随着医用机器人的普及和技术提升,可以考虑通过智能化物流系统避免一些不必要的医患接触,也减少医护人员工作量。
▲ 图11.常见的化验科物流机器人(左)和封闭式手术室物流机器人(右)
筑医台资讯:“二神山”医院建设进度很快,在设计阶段,有哪些思路和具体措施可以缩短建设进度?
同济设计
我们知道影响工期的最主要的因素就是混凝土硬化、各工序之间的制约等因素。“二神山”医院建设都选择了装配式箱活动板房,它的优点是可在工厂预制加工,现场拼装速度快。同时,箱式活动板房上部荷载较轻,对地基承载力的要求较低,大大简化了地基处理和建筑基础的设计施工,节省了建设周期。雷神山医院更是充分利用了现状硬化地坪,建设周期更短。同时尽可能采用标准化,构件的种类少,通用性强,提升施工进度。
▲ 图12. 医院基础施工现场照片
▲ 图13.医院板房安装现场照片
▲ 图14.板房架空拼装架设
▲ 图15.提前预留出机电管线空间
除土建外,设备安装也要充分考虑效率。为满足快速建设,应急医院的污水处理设施采用一体化设备,在制造厂加工成污水处理工艺组件后,运抵现场安装,可避免因采用混凝土水池时土建施工影响医院建设进度;组件大小要考虑运输的便捷,各组件宽度不宜大于3米(小于运输车辆的宽度)。
▲ 雷神山医院建设视频
(视频源:建筑技术杂志公众号)
叁
既有医院的传染病房(区)改扩建与
新建设计要点
筑医台资讯:武汉有许多一流的大型三甲医院,但仍要建设“二神山”医院,是否说明综合性医院在相应的感染病房设计的预见性方面不足?
同济设计
大型三甲医院并不针对目前这种呼吸道烈性传染病大规模爆发情况,而且传染病医院的设计和综合医院的设计理念不同。二者在医院的管理模式、医疗流程等方便也大相径庭。大型三级综合医院不适合这种情况,并不是预见性不够,而是医院定位不同,无法完全满足目前这样的极端需求。
筑医台资讯:在武汉主要收治医院进行病房、病区改扩建是否可行?有哪些设计注意事项?
同济设计
传染病医院中避免交叉感染,保证医护人员安全最重要的手段就是隔离,能否通过现有的病房、病区改扩建满足传染病人的收治要根据实际现状判断,无法一概而论。如果不是专门针对传染病设计建设的医院,医院的医疗流程等不是针对目前的情况,一般来说改扩建为集中收治传染病的难度较大。
据报道,目前至少有23家湖北地区的医院将普通病房改造为可收治传染病人的专科病房。这是一种有效的应急手段,可快速提升收治能力。但改造过程中应满足传染病医院“三区二通道”和空气环境质量控制等要求,要注意医疗流程、满足院感要求,实现隔离传染的目的。同时应保证建筑物安全,尽量采用装配式结构,以加快工程进度。
肆
疫情给医院建筑设计带来的启示和
探讨方向
筑医台资讯:即使未爆发疫情,日常诊疗过程中,也极有可能出现非传染病科室收治传染病患的情况,尤其是呼吸道传染病,从医疗建筑设计角度,有哪些措施可以直接或辅助降低这种风险?
同济设计
降低传染病人在非传染病科室诊治过程中的传染可能性,是个系统性工作。从医疗建筑设计角度,大概有几个主要方面可考虑执行。首先是大力推行分级诊疗、预约挂号,无论是何种传染病,目前来看还是以近距离接触为主,在源头上分散病人的来院时间应该还是首选措施。
其次在设计中优化医疗流程,病房严格设置三区二通道,负压病房设置缓冲间,减少接触几率。从一级流程上进行合理的洁污分区和医患动线的隔离,同时可采用新技术新设备,例如智能化物流系统、AGV机器人,以及实时视频监控对讲系统等,减少不必要的医患接触。
再者是室内装饰的选材和构造措施,尽量选择不利于细菌病毒滋生的材料和构造作法,同时要利于医院日常的清洁消毒。还有一点也比较重要,一些重点部位应能在非常时期方便隔离,尽早减少疑似病例与其他病人、医护人员、其他区域的接触机会。
▲ 图16.洁污三区分离模式
(图源:香港澳华)
▲ 图17.负压隔离病房图(图源:香港澳华)
筑医台资讯:纵观武汉和各地收治定点医院在此次疫情中显露出的突出问题,未来大型三甲医院设计还有哪些亟需探讨、解决的问题?
同济设计
公众有很多疑问,武汉作为国内医疗资源相对丰富的大城市,为何会出现救治能力的严重不足。前面说过,大型三甲综合医院建设的初衷不是针对这种特殊情况,无法承担大量的突发传染病的救治。
当然,理论上可以在大型三甲综合医院建设初期考虑满足这种情况的,但考虑过度的防护会降低三甲医院日常的使用效率,提高设计标准也会带来投资的增加。这些问题都需要综合权衡。
因此,我们建议有条件的情况下,大型综合医院可以考虑局部区域临时隔离,使之符合集中救治的要求。还有,目前我国医院建设中医院的规模都比较大,用地较充裕,建议在医院建设规划阶段在合适区域预留用地,或者在一些特殊医疗机构设计建设时,针对性预留应急集中救治的条件。
▲ 图18.多维度医院设计体系
另外,疫情中我们发现医护人员和患者心理压力都很大,所以我们医院建筑设计师不能忽视患者、医护人员和家属的心理健康问题,要把冰冷的医院变得有温度。例如,通过建筑空间、环境、景观、室内、灯光、声学这些不同维度的设计,缓解使用者的紧张和恐慌情绪。创造一个安全、高效、宜人、安定的建筑环境,也是我们今后面对传染病医院设计中要不断思考和探索的问题。
徐 更
教授级高级工程师,现任同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 建筑设计四院副总建筑师,医疗健康事业部设计总监。致力医疗卫生建筑设计20年,有着卓越的设计创作能力和丰富的项目运作经验,完成多项大型综合医院、专科医院、疾病预防控制中心等项目的新建、改扩建,完成项目多次获得国家、省级优秀设计奖。结合项目实践,积极探索医疗建筑的设计理论研究,参与《建筑设计资料集》《洁净手术部建设指南》等编写,主持编著《新时代综合医院建筑设计导则》,并完成多篇学术论文。主要设计作品有苏州大学附属第一医院平江分院、成都军区昆明总医院、苏州市第九人民医院、闸北区市北医院、青岛市民健康中心、青岛市残疾人康复中心、长江航运总医院、商丘妇女儿童医院、龙岗中心医院、沂源县人民医院等。
周 亮
高级工程师,现任同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 建筑设计四院 医疗健康事业部执行主任。致力于医疗卫生建筑设计十余年,具有丰富的医疗项目实战经验和建筑设计原创能力。负责多项大型综合医院、专科医院等项目的新建、改扩建设计工作。完成项目曾获得省级优秀设计奖。结合项目实践,积极探索医疗建筑的设计理论研究,参与《新时代综合医院建筑设计导则》、 《优秀医疗建筑作品集》等编写,并完成多篇学术论文。主要设计作品有苏州大学附属第一医院平江分院、苏州市第九人民医院、青岛市民健康中心、李庄同济医院、复旦大学附属妇产科医院青浦分院、湖南三博脑科医院、中国医学科学院肿瘤医院深圳医院等。
李丽萍
教授级高工 上海市住建委科技委等入库专家;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 建筑设计四院 副院长 副总工程师(给排水)。长期从事给排水设计,主要医疗类设计项目:苏州大学附属第一医院平江分院、青岛市民健康中心、龙岗中心医院等,参与多项标准、图集的编制,致力于医院卫生防护方面的给排水设计研究。
附录:传染病医院设计参考案例
鉴于同济大学设计集团建筑设计四院在医疗建筑、尤其是传染病医院设计领域的丰富经验,应筑医台资讯记者请求,该院整理解读了由其设计的两个国内案例,以及一个国际经典设计案例,希望对当前承担相关设计任务的同仁以及未来行业的持续思考探讨提供借鉴参考。
青岛市市民健康中心胸科医院
参考案例一
该项目为超大规模的医院集群项目,规划3000床,整合了综合医院、精神病医院、眼科医院、残疾人康复中心,以及一个300床的胸科传染病医院。
我们在设计中充分考虑与城市道路的关系,保证出入口独立,布局上放置于下风向。病房按结核科200床、应急呼吸科100床划分。每护理单元40床,每层各设一个护理单元。基于传染病院特殊性,住院部每个护理单元的病人、医护人员、清洁物品、污物自成系统,以便紧急情况下实行分区隔离。
传染病区标准护理单元,采用三区两廊模式,即分清洁区、半清洁区、污染区,在各区间设消毒通过处理。
▲ 图19.青岛市市民健康中心整体鸟瞰图
▲ 图20.青岛市市民健康中心胸科医院透视图
▲ 图21.青岛市市民健康中心胸科医院病房外走道效果图
▲ 图22.胸科医院三层平面图
▲ 图23.胸科医院应急病房平面图
苏州市第九人民医院感染科病房楼
参考案例二
苏州市第九人民医院是一家三级乙等综合医院,总床位2000床,其中感染科病房楼地上5层、共113床。
该院传染病护理单元功能分病区(污染区)、医护工作区(半污染区)以及医护休息区(清洁区)。洁污分流,医护人员及清洁物品通过院区主通道一更二更卫生通过进入医护工作区。病人通过室外病人通道(污染廊)进入病房。
▲ 图24.苏州市第九人民医院实景航拍图
▲ 图25.苏州市第九人民医院整体鸟瞰效果图
▲ 图26.苏州市第九人民医院传染楼效果图
▲ 图27.苏州市第九人民医院传染楼北侧效果图
瑞典马尔莫斯科纳大学
急救和传染病中心
参考案例三
马尔默的斯科纳大学医院新急诊与传染病诊所,有51间单人隔离病房,是全瑞典规模最大的现代化传染病医疗中心。
该中心一层设有急诊和传染病接待区;楼上均为圆形玻璃表皮的上层结构,其中有三层传染病门诊病房、两层办公楼层和最顶层的技术设备层。之所以采用圆形的形状,是为了满足传染性疾病医疗的后勤需要,同时可赋予建筑物丰富的用户体验以及受人欢迎的入口大厅。圆形大厅的抹灰立面是台阶形式的,彩色体量从这些立面切入,为空间添加了光亮与透明之感。垂直玻璃窗起到保护外部入口阳台的作用,病床就是从这里转移到诊室的彩色盒子结构中的。
▲ 图28.医院实景照片
▲ 图29.采光中庭,自然光照进等候廊
▲ 图31一层诊所平面图(左)与传染病病房平面图(右)(本案例图片来源:侯立萍.瑞典马尔默斯科纳大学急救和传染病中心隔离病房与城市关系[J].建筑知识,2016,36(09):109-114.)
END
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