摘要：介紹了裝配式建筑的相關(guān)政策，從裝配式醫(yī)院建筑的結(jié)構(gòu)部件出發(fā)，詳細(xì)闡述了裝配式醫(yī)院建筑主體結(jié)構(gòu)的選擇和注意事項(xiàng)，以期推動(dòng)我國裝配式醫(yī)院建筑的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；醫(yī)院建筑；結(jié)構(gòu)；預(yù)制

一、相關(guān)政策及現(xiàn)狀

2016年9月27日，國辦發(fā)[2016]71號(hào)文《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》提出，用10年左右時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑比例達(dá)到30%。2017年3月住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》提出，推行裝配式建筑一體化集成設(shè)計(jì)，強(qiáng)化裝配式建筑設(shè)計(jì)對(duì)部品部件生產(chǎn)、安裝施工、裝飾裝修等環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌；推進(jìn)裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，提高標(biāo)準(zhǔn)化部品部件的應(yīng)用比例；加快推進(jìn)裝配化裝修，提倡干法施工，減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)；推廣集成廚房和衛(wèi)生間、預(yù)制隔墻、主體結(jié)構(gòu)與管線相分離等技術(shù)體系。在上述政策指導(dǎo)下，各地方因地制宜地推出了關(guān)于裝配式建筑的細(xì)則，很多地方規(guī)定滿足一定規(guī)模的公建項(xiàng)目須要采用裝配式建筑。醫(yī)院屬于公建，且多為政府投資，因此近年來裝配式醫(yī)院項(xiàng)目越來越多。

二、裝配式醫(yī)院建筑中的結(jié)構(gòu)部件

裝配式建筑集成了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)，目前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)均提倡各系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)、一體化施工，裝配化程度須包括各個(gè)系統(tǒng)�！堆b配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51129-2017)要求主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻、裝修和設(shè)備管線均須達(dá)到一定的裝配比例；各地方的細(xì)則中有的對(duì)結(jié)構(gòu)主體的預(yù)制比有明確的要求，如預(yù)制率體積比達(dá)到20%或40%，水平預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用面積比達(dá)到70%；有的細(xì)則與國標(biāo)相似，對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)電與管線系統(tǒng)、內(nèi)隔墻與圍護(hù)系統(tǒng)及裝修均有預(yù)制的要求。裝配式建筑已從開始的僅要求主體結(jié)構(gòu)預(yù)制，發(fā)展到對(duì)各個(gè)系統(tǒng)均有預(yù)制的要求，不再一味地追求結(jié)構(gòu)預(yù)制率。不過結(jié)構(gòu)部件的選擇和應(yīng)用比例在評(píng)價(jià)裝配式建筑時(shí)仍然占有較大的比重，對(duì)工期、生產(chǎn)、施工、成本有著直接的影響。裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)部件包括鋼柱、鋼梁、鋼支撐、施工現(xiàn)場(chǎng)免支模的樓蓋和屋蓋。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)制結(jié)構(gòu)部件包括承重墻、預(yù)制柱、預(yù)制梁、疊合板、預(yù)制樓梯、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制陽臺(tái)板、預(yù)制女兒墻等。

三、主體結(jié)構(gòu)裝配式體系的選擇

（一）裝配式醫(yī)院的結(jié)構(gòu)體系。在確定裝配式醫(yī)院結(jié)構(gòu)體系的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)建筑的平面布局、建筑高度、抗震設(shè)防烈度、當(dāng)?shù)氐难b配式政策要求，結(jié)合區(qū)域發(fā)展水平、項(xiàng)目工期、成本因素選擇合適的裝配式結(jié)構(gòu)體系。裝配式混凝土、裝配式鋼結(jié)構(gòu)均可應(yīng)用到醫(yī)院建筑，裝配式混凝土可采用框架體系、框架-剪力墻體系，裝配式鋼結(jié)構(gòu)可采用框架體系、框架-支撐體系，也可采用混凝土框架-鋼支撐或鋼框架-延性墻板等混合結(jié)構(gòu)體系。以上體系均能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠預(yù)制，減少現(xiàn)場(chǎng)支模甚至免支模。從綠色建筑角度，鋼結(jié)構(gòu)作為可再循環(huán)材料可實(shí)現(xiàn)再利用，采用裝配式和使用再利用材料也是《綠色醫(yī)院建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中的評(píng)分項(xiàng)。（二）醫(yī)院裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的裝配化方案。如從預(yù)制構(gòu)件與全部混凝土體積比分析，對(duì)于混凝土框架結(jié)構(gòu)，優(yōu)先選用加工安裝方便、綜合成本低的預(yù)制樓梯、預(yù)制陽臺(tái)板及疊合板，僅應(yīng)用樓梯、疊合板，預(yù)制構(gòu)件體積比約為15%，如要實(shí)現(xiàn)更高的預(yù)制率，梁及柱也須要預(yù)制，預(yù)制率最高可達(dá)40%甚至50%以上，但對(duì)加工和施工的要求也更高。對(duì)于混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，由于剪力墻多采用現(xiàn)澆，相比框架結(jié)構(gòu)預(yù)制率有所降低。如從結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件中的預(yù)制構(gòu)件占比分析，要達(dá)到《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51129-2017）的最低要求（35%），對(duì)于框架剪力墻結(jié)構(gòu)，受工程經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范的要求，只能采用裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，一般情況下，在豎向構(gòu)件中框架柱須要全部預(yù)制才有可能達(dá)到，且與剪力墻相連的端柱不易實(shí)現(xiàn)預(yù)制，因此整體實(shí)現(xiàn)難度較大。如果從應(yīng)用預(yù)制水平構(gòu)件的投影面積比分析，要達(dá)到《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51129-2017）和一些地區(qū)要求的最低標(biāo)準(zhǔn)（70%），醫(yī)院建筑因功能等原因僅應(yīng)用疊合樓板不易滿足，多數(shù)情況下還要應(yīng)用預(yù)制梁，且框架剪力墻比框架結(jié)構(gòu)的要求更高。（三）醫(yī)院裝配式鋼結(jié)構(gòu)的裝配化方案。鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕、延性好、抗震性能好、安裝速度快等優(yōu)點(diǎn)，在建筑造型復(fù)雜的大型醫(yī)院可考慮選用。樓蓋選用壓型鋼板組合樓蓋或鋼筋桁架樓承板，較易實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)免支模比例達(dá)到70%，主體的鋼梁、鋼柱、鋼支撐均屬預(yù)制構(gòu)件，滿足各類標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的要求。但目前階段鋼結(jié)構(gòu)的前期投入略高，須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐及防火處理。綜上，在選擇裝配式醫(yī)院建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，如對(duì)主體預(yù)制率的要求不高、成本控制嚴(yán)格，可選擇僅預(yù)制樓板、樓梯的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)；如對(duì)預(yù)制率要求較高，可選擇水平構(gòu)件及豎向構(gòu)件均預(yù)制的混凝土結(jié)構(gòu)，或者選擇裝配式鋼結(jié)構(gòu)；如地基條件差、體型復(fù)雜、工期緊張，可優(yōu)先選擇裝配式鋼結(jié)構(gòu)。

四、裝配式醫(yī)院建筑主體結(jié)構(gòu)的注意事項(xiàng)

（一）結(jié)構(gòu)體系。醫(yī)院的功能特點(diǎn)要求盡量開敞，對(duì)于建筑體型較規(guī)則的多層建筑應(yīng)以框架結(jié)構(gòu)為主，以滿足醫(yī)院功能的發(fā)展變化需求。對(duì)于體型復(fù)雜的醫(yī)院或高層建筑，應(yīng)結(jié)合交通核、設(shè)備管井設(shè)置剪力墻或支撐，高烈度區(qū)因地震作用明顯，除上述位置外還應(yīng)布置必要的抗側(cè)力構(gòu)件，且宜優(yōu)先采用減隔震技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。（二）預(yù)留預(yù)埋。由于醫(yī)院的功能復(fù)雜，機(jī)電管井眾多，設(shè)備路由復(fù)雜，預(yù)制構(gòu)件特別是疊合板要提前預(yù)留開洞，診室的洗手池和病房的衛(wèi)生間均有豎向的開洞須要預(yù)留，如果電氣管線走結(jié)構(gòu)板內(nèi)，還須預(yù)埋線盒。這些疊合板在工廠加工時(shí)均要按照內(nèi)裝的實(shí)際定位進(jìn)行預(yù)留。對(duì)于應(yīng)用了預(yù)制梁的裝配式混凝土醫(yī)院建筑，特別是周圈梁，加工時(shí)須要預(yù)埋幕墻或外掛板的埋件。（三）結(jié)構(gòu)降板。醫(yī)技的洗消間、中心檢驗(yàn)、腸胃鏡室、口腔科等有廢水的地方以及用水點(diǎn)的房間（下層有電氣功能的房間），一般均采取降板同層排水的做法，在應(yīng)用疊合樓板時(shí)，盡量使降板的區(qū)域規(guī)則化，利于標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制板的排布。（四）不宜預(yù)制的區(qū)域。對(duì)于有重型設(shè)備的房間宜采用現(xiàn)澆。開洞較大的樓層和存在轉(zhuǎn)換的樓層由于樓板平面內(nèi)應(yīng)力較大，宜采用現(xiàn)澆樓蓋。醫(yī)院的門診入口一般均有較大的跨層中庭，中庭頂板較高，屬高支模，采用預(yù)制梁板支撐困難的可采用現(xiàn)澆或鋼結(jié)構(gòu)解決。（五）預(yù)制構(gòu)件的連接及尺寸。對(duì)于手術(shù)室、ICU等有醫(yī)用吊塔及其他吊掛較重設(shè)備的房間，頂板須要預(yù)留一定的荷載，且預(yù)制板的接縫位置最好避開吊點(diǎn)的位置。對(duì)于有吊頂?shù)姆块g，疊合板可采用分離式密接縫，減少板側(cè)出筋，便于生產(chǎn)和安裝。對(duì)于預(yù)制混凝土梁柱連接節(jié)點(diǎn)，梁柱的鋼筋位置無法現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)，構(gòu)件加工前鋼筋定位須要考慮安裝的順序和便利性，所有類型的連接節(jié)點(diǎn)均須在設(shè)計(jì)階段深化，鋼筋加工時(shí)的定位和安裝時(shí)的一點(diǎn)點(diǎn)偏差均會(huì)導(dǎo)致梁柱節(jié)點(diǎn)無法安裝。相比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，梁、柱截面應(yīng)在結(jié)構(gòu)計(jì)算滿足要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行截面的二次調(diào)整，即根據(jù)梁、柱實(shí)配鋼筋進(jìn)行避讓排布，再次確定梁柱截面，這應(yīng)特別引起重視。梁底鋼筋凈間距宜不小于35mm，以確�；炷�土澆筑的質(zhì)量。疊合構(gòu)件的現(xiàn)澆層厚度要考慮特殊部位鋼筋的錨固，預(yù)制構(gòu)件的選擇須考慮運(yùn)輸和吊裝的限制，比如預(yù)制板的寬度不能超出運(yùn)輸限值，預(yù)制柱的重量過大會(huì)引起吊裝困難。（六）提高標(biāo)準(zhǔn)化程度。提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，可以大幅減少模具的成本。目前采用梁、板預(yù)制的項(xiàng)目較多，對(duì)于樓板來說，標(biāo)準(zhǔn)化更多體現(xiàn)在“標(biāo)準(zhǔn)層”的重復(fù)量，因?yàn)闃前迥＞呤苁┕みM(jìn)度影響，一般需要一個(gè)作業(yè)面同時(shí)加工生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)層越多，模具成本越低。對(duì)于梁構(gòu)件來說，影響其標(biāo)準(zhǔn)化的因素很多，板厚、降板位置、柱子尺寸等因素都會(huì)影響梁的標(biāo)準(zhǔn)化，從而造成模具的攤銷成本增加。

五、裝配式醫(yī)院主體結(jié)構(gòu)預(yù)制對(duì)建筑的影響

（一）標(biāo)準(zhǔn)化的層高及柱網(wǎng)。宜按門診與病房功能及凈空需要，采用標(biāo)準(zhǔn)的層高，提高結(jié)構(gòu)、外圍護(hù)等構(gòu)件的重復(fù)率。柱網(wǎng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化模數(shù)，提高結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的重復(fù)使用率，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的少規(guī)格，利于控制成本。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)建筑，地上的鋼柱在地下室一般外包混凝土，截面增大約400mm，須要考慮柱間凈寬是否滿足停車要求。（二）功能區(qū)模塊化。建筑的模塊以數(shù)個(gè)軸網(wǎng)為單元，軸線處作為標(biāo)準(zhǔn)模塊的接口。結(jié)構(gòu)的荷載、布置滿足此類模塊的要求后，醫(yī)院在后期的運(yùn)行中可進(jìn)行功能調(diào)整，變換標(biāo)準(zhǔn)模塊的組合。（三）立面效果及體型。立面、造型盡量簡(jiǎn)潔，減少凹凸造型，外立面的預(yù)制墻板或幕墻等可采用不同的材質(zhì)機(jī)理、色彩來實(shí)現(xiàn)立面的多樣化。對(duì)于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)來說，圓弧柱網(wǎng)及斜交柱網(wǎng)帶來預(yù)制樓板非標(biāo)、斜梁在節(jié)點(diǎn)區(qū)難安裝、不宜預(yù)制等問題，宜避免或減少。（四）地面厚度歸并。降板區(qū)規(guī)整化，建筑地面厚度模數(shù)化。對(duì)于降板，折板因加工不便、經(jīng)濟(jì)性差而無法采用，裝配式的降板區(qū)一般采用后澆或整跨降板的做法。對(duì)于高差為20mm~30mm的界限處，混凝土預(yù)制梁、預(yù)制柱須增加特殊型號(hào)，鋼結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)處也難以處理，高差處還須增加構(gòu)造角鋼等用量。（五）偏梁?jiǎn)栴}。當(dāng)門診房間的手盆設(shè)置與結(jié)構(gòu)梁沖突時(shí)，傳統(tǒng)做法是將結(jié)構(gòu)主、次梁進(jìn)行偏移。但在裝配式建筑中，偏梁會(huì)造成大量的“非標(biāo)準(zhǔn)化”梁、板、柱構(gòu)件產(chǎn)生，極大降低標(biāo)準(zhǔn)化程度，增加成本。（六）建筑隔墻材料。當(dāng)采用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，樓蓋布置通常為單向疊合樓板，跨度在4m左右，隔墻的位置變化對(duì)結(jié)構(gòu)樓板配筋影響較大。當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，隔墻荷載對(duì)鋼結(jié)構(gòu)用鋼量影響較大。因此，建議隔墻較多、后期改造可能性較大的門診區(qū)域采用輕鋼龍骨隔墻。

六、結(jié)束語

綜上所述，隨著我國裝配式建筑的發(fā)展，采用裝配式建造技術(shù)的醫(yī)院建筑越來越多。不同的地區(qū)對(duì)裝配式建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不同，對(duì)于主體結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際情況選用不同的技術(shù)體系。

參考文獻(xiàn)

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