火神山医院今日收治首批患者，背后有哪些内行门道？

本文作者：BIM清流BIMBOX

2 月 2 日，武汉火神山医院建成交付，建筑面积 3.4 万平米。今天早上 9 时许，火神山正式接诊首批新型肺炎确诊患者。

图源：央视新闻

火神山医院和普通建筑有什么区别？为了减少对整体城市的污染、便于医务人员工作、防止院内感染、尽可能灵活适应转运病人数量的变化……火神山都做了哪些特殊的设计？

今天，我们来聊聊火神山背后那些经过思考和推敲的「门道」。

火神山和普通建筑有什么区别？

武汉市以东北风为主导风向，火神山的选址西南向水，处于城市的下风带，这样的选址对城市污染的可能性最低。

火神山选址，如红色方框所示（高分二号卫星拍摄，图源：人民日报）

既然时间紧、任务重，能不能盖一个超大单体建筑，或者直接征用体育馆呢？

答案当然是不行的。

隔离治疗的医院里主要有三种人：医务人员、疑似患者和确诊患者。医院要保证确诊患者得到治疗的同时，最大限度地保护医务人员和疑似患者不被传染。

体育馆有对外隔离的作用，但无法实现对内隔离。医生、疑似患者和确认患者同时处于一个开敞空间里，搞不好病还没治好，所有人都被感染了。

那能征用现成的酒店吗？每个房间都是隔开的那种？也不行。

下面是一张酒店的平面图，大多数酒店都是这样的「单廊」布置。

医生从灰色的走廊区域直接进入棕色的病房，二者之间没有缓冲区，无法起到医患分离的作用。

那么什么样的设计才能解决这个问题呢？接着往下看。

三区两通道：设计的门道

根据中信设计院的公开图纸（初版），火神山医院分区图显示，黄色的两栋楼分别是一号和二号病房楼，中间红色的是 ICU，蓝色的医技部独立于建筑之外。

图源：中信设计院公开图纸（初版）

仔细看黄色的病房楼，长得像一根鱼骨头，中间是一条主建筑，向外伸出一根根彼此分开的小建筑，这就是关键之处了。

我们以一号病房楼的一部分为例。下图中间灰色的部分是医护用房和走廊，伸出去的绿色部分是病房。不仅医务人员和患者的活动区域是分开的，每一个伸出去的病房区域也是分开的。

图源：中信设计院公开图纸（初版）

医院以 50 个床位为一个护理单元，也就是上面图片中一个绿色的单元。每 4 个护理单元形成一个 H 型的治疗区域，医院在这个区域配备特定数量的医护人员和医疗器械，为 200 个病床的病人服务。

每个治疗区域之间的连接体就是公共区域，化验、检查等工作在公共区域展开。

理论上来说，这样的 H 型模块可以像鱼骨头一样不断延长增加，扩展容纳更多的患者，而不影响已有的模块。

除此之外，楼病房之间的间距也是有要求的，理想间距是 20 米。2003 年为应对北京非典建造的小汤山医院设计的病房间距是 12 米，火神山医院为满足更多床位的需求考虑，设计的病房间距是 15 米。

图源：中信设计院公开图纸（初版）

再进一步仔细看，传染病医院平面布局的要求是「三区两通道」，三区是指清洁区、半污染区和污染区，清洁区与污染区之间要有过渡区域。

正中央竖直的通道是清洁医护通道。两侧横向的通道是一般医护通道。内部红色的箭头是医护人员的流线，外部紫色的箭头是病人的流线，二者没有交叉。

图源：中信设计院公开图纸（初版）

医务人员的生活办公区位于洁净区，通过「更衣→卫生通过→二次更衣」后，进入到半污染区的走廊，随后进入污染区病房对住院病人进行医治护理。

返回洁净区的时候，医务人员需要走一个「更衣→淋浴→二次更衣」的流程。而患者的路线是不会进入到清洁区的。

图源：全球知识雷锋

通过对医患分通道的分流设计，能有效保障医护人员卫生安全的同时，有效开展医疗救治的工作。

怎样加快建造速度？

火神山的设计和建造都围绕着一个雷打不动的核心：快。时间就是生命，设计师和建造者都是在和死神赛跑。

在这样的要求下，使用传统的混凝土浇筑方式来盖房子当然是不行的。火神山医院使用的方式，是集装箱式箱体活动板房进行模块化拼接。

这种方式在国外被称为场外施工，在国内称为装配式建筑或工业化建筑。说的差不多是一个意思，就是不在现场浇筑混凝土，而是把墙、板、柱等构件在施工场地之外的工厂里批量生产好，然后在场地内组装。

火神山采用的集装箱式活动板房，简单来说，就是以一个房间为基本单元，每个集装箱单元彼此分开。

首先，为了解决运输的问题，不能真的在工厂生产出所有「集装箱」来，很多房间是生产出梁、板、柱等构件，在现场拼接组装。

这么紧的工期，不可能每个构件都用吊车，那么首先要做到的就是构件让工人能搬得动。实际上现场很多构件确实是人工搬运的。你可以想象这是成品家具和宜家自组装家具的区别。

一根柱子 50 斤，对工人来说很辛苦。

其次，为了解决工厂生产标准化的问题，要在设计的时候规定「模数」。

什么是「模数」？为了尽可能实现大批量生产，我们要按一定尺寸把建筑拆成非常相似的小单元，而每个单元的尺寸就是模数。

火神山病房区采用的是 3 米* 3 米的模数，走廊的最小单元是 3 米* 3 米，病房的最小单元是 3 米* 6 米。

图源：中信设计院公开图纸（初版）

在单元格内，再根据不同的需求隔离出不同的小房间。

比如确诊病房，两个病房之间只需要一个缓冲间：

图源：中信设计院公开图纸（初版）

而对于疑似病房，为避免互相传染，则需要隔出两个单独的缓冲间。

图源：中信设计院公开图纸（初版）

到了医技区，由于功能更加复杂，对空间灵活变化的要求更高，就不再使用 3 米的模数，而是改用更小的 1.8 米为基本模数。

图源：中信设计院公开图纸（初版）

「白房子」背后的功能问题

外行看热闹，内行看门道，普通人在直播里看到的是快速立起了一片白花花的房子，实际上装配建筑不是塑料箱子，还要解决很多功能性的问题。

1. 防水问题

武汉气候湿润，湿润的条件会帮助病毒生存和传播。不仅外面的水不能进来，医院里面的水也一滴不能进入地下。所以防水防潮必须解决，单元格子是不能直接在地面上组装的。

在直播里看到平整场地、钢筋混凝土地面铺设之后，大面积铺的那层「防护衣」，叫 HDPE 防渗土工膜，主要原料是聚乙烯原生树脂，高抗拉耐酸碱，2 毫米的厚度就可以达到防潮防渗水的要求。

另外，在保证轻便灵活的前提下，对于板材本身的隔热、防水等性能，也有很高的要求。

2. 水暖电问题

除了建筑本身，还需要对给排水、暖通、电气等设备进行单独设计和安装。

由于医院周边有湖泊，建造过程必须考虑水污染的问题。医院的废水从排出到处理合格要经过 7 道严格的工序，经过全封闭的收集和预消毒处理，再提升到污水处理站进行生化处理，最终经系统检测合格后，才会排入市政管网。

除了前边说的 HDPE 防水膜，还需要建设配套的雨水调蓄池、化粪池、接触消毒池等污水处理设施和管道，最终要达到每小时 80 吨污水处理能力，保证医院污水没有一滴进入地下和湖泊。

现场管道安装（图源：新华网）

暖通专业的特殊之处，在于实现各个区域不同的空气压力梯度。

清洁区压力最大，半污染区次之，污染区压力最小，在这样的气压环境下，才能保证室内的空气永远保持从清洁区向污染区流动，减少感染。

这也是前面说的为什么不能征用体育馆和酒店的原因之一。

独立通风系统

图源：中信设计院公开图纸（初版）

室外通风管道

在单个病房内部，每个病房布置两张专用病床，房间中有一个单独的小窗口，还有一个玻璃窗，方便医护人员拿取物品。病房配备一个独立卫生间，内置马桶、洗脸池、热水器、淋浴等设施。

图源：@中国建筑

火神山医院不设门诊，主要救治确诊患者，编设床位 1000 张，开设重症监护病区、重症病区、普通病区，设置感染控制、检验、特诊、放射诊断等辅助科室。

看不见的科技

超过 5000 万人同时观看火神山建设直播「云监工」，只是火神山通信网络建设冰山一角的副产品。

火神山医院在建过程中

（动图来源：人民日报）

在看不见的地方，基站搭建、通信基础设施建设、网络规划……完善的通信网络对大规模的建设工作和建成后的运维工作都十分必要。

像 HIS（医院信息系统）、PACS（影像归档和通信系统）等核心系统部署都需要大量的计算与存储能力，完备的算力也是医院运营之后进行远程会诊、远程监护、数据采集等工作的重要保障。

火神山医院首个「远程会诊平台」系统调通

（图源：人民日报）

以上是我们整理的火神山医院设计和建造中一部分思路和技术。

这些思路和技术在其他领域已经比较成熟，在火神山医院项目里并不是很激进的做法。

为了和时间赛跑，保证不出差错，设计和建造过程中舍弃了很多「黑科技」，对技术的应用也相对保守，比如 3D 打印、机器人等技术都没有进入工地。

火神山医院转运首批确诊患者

（图源：央视新闻）

最后，在科技发达的今天，技术不是最难的，最难的在于资源调度和管理。各类分包单位有上百家，更有几百家不同地区、不同行业的厂家参与到建设当中。我们感受到了其中的拼搏努力，也看到了参与的各界专业人士理性思考的光辉。

我们真心地希望，火神山与雷神山的落成与投入使用，能加速疫情抗击的效率。（责任编辑：gyouza）

本文首发于公众号：BIM清流BIMBOX（ID：BIM-BOX）授权丁香园修改发布

题图来源：央视新闻

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