袁珺暐，尚偉，唐藝窈，劉佩琪，李瓏玲，趙麒清

（湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430000）

模塊化設(shè)計指將不同構(gòu)件集合組裝在一起，形成一個具有某種特定功能的子系統(tǒng)，然后將子系統(tǒng)作為通用基本模塊與其他系統(tǒng)進行多樣化組合，構(gòu)成不同功能的新系統(tǒng)。模塊化設(shè)計方法是一種綠色、可持續(xù)的設(shè)計方法，能快速滿足功能需求的變化，每個子系統(tǒng)模塊在拆除后可進行回收利用。

而隨著急性呼吸道傳染疾病在全球范圍內(nèi)擴散，為應(yīng)對大型公共衛(wèi)生緊急事件而產(chǎn)生的裝配式應(yīng)急醫(yī)院得到了廣泛應(yīng)用。醫(yī)療建筑這一類由大量重復(fù)性功能空間組成的建筑符合預(yù)制生產(chǎn)的特性，在大型公共衛(wèi)生緊急事件時期，應(yīng)急醫(yī)院能為患者提供臨時治療。從全國各地在疫情期間的后備應(yīng)急醫(yī)院設(shè)計來看，為重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件而建設(shè)的應(yīng)急醫(yī)院具有工期緊張、任務(wù)重的特點，從下達任務(wù)到完成建設(shè)僅限于數(shù)天時間。為了保證工期，很多設(shè)計單位在開工前僅來得及給出基本的平面布置圖、基礎(chǔ)施工圖等必需的圖紙，其余圖紙只能在開工后逐步完善。設(shè)計與施工并行的建設(shè)模式容錯率低，對設(shè)計單位有著較高的要求。模塊化設(shè)計將為應(yīng)急醫(yī)院建造中的布局、計算、建造等多個環(huán)節(jié)提供很大幫助。本文試圖研究城市大型公共衛(wèi)生緊急事件時期應(yīng)急醫(yī)院的基本模塊尺寸和空間布局方式，為選定適合改裝的集裝箱型號、醫(yī)療方艙設(shè)計、臨時搭建方艙醫(yī)院等提供尺寸參考，使應(yīng)急醫(yī)院的設(shè)計能更加高效。

1 應(yīng)急醫(yī)院基本模塊尺寸探究

病房是應(yīng)急醫(yī)院建筑中占護理單元面積最多的功能區(qū)域，其空間具有高度重復(fù)性，是最適合進行預(yù)制生產(chǎn)構(gòu)配件，進行工業(yè)化建造研究的典型空間。故本文選用單人和雙人病房作為參考，對應(yīng)急醫(yī)院的基本模塊尺寸進行探究?！秱魅静?yīng)急醫(yī)院（呼吸類）建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》[1]指出，住院病區(qū)、疑似病區(qū)應(yīng)采用單人負壓病房；確診病區(qū)可采用單人或雙人負壓病房；復(fù)雜病情患者、危重癥患者或具有超級傳播特性的患者應(yīng)采用單人負壓隔離病房。

病房空間尺寸對其使用上的舒適性起到?jīng)Q定性的作用，也能反映設(shè)計是否經(jīng)濟合理。好的應(yīng)急醫(yī)院病房設(shè)計應(yīng)當在節(jié)約建筑面積和醫(yī)療資源的前提下，根據(jù)建筑心理學(xué)和人體工程學(xué)對空間尺寸進行適當調(diào)整，以保證醫(yī)患的正常生活和心理健康。

1.1 應(yīng)急醫(yī)院單人病房模塊

應(yīng)急醫(yī)院單人病房主要分為負壓隔離病房和負壓單人病房，其中負壓隔離病房由于收治對象為抵抗力較弱的重癥患者，宜以負壓隔離病房的設(shè)計規(guī)范為準則進行設(shè)計。應(yīng)急醫(yī)院單人病房尺寸主要取決于家具、器械的尺寸和布置方式。本文參考雷神山醫(yī)院的病房設(shè)計，結(jié)合《醫(yī)用家具設(shè)計與配置指南》[2]，總結(jié)出應(yīng)急醫(yī)院普通單人病房應(yīng)具備的家具和設(shè)施，主要有病床、床頭柜、可升降床邊桌、簾軌、正負壓設(shè)備帶、坐便器、洗手盆、淋浴花灑、觀察窗、傳遞窗。考慮到病房的普適性，其中衛(wèi)生間設(shè)施參照無障礙專用衛(wèi)生間和公共衛(wèi)生間的無障礙設(shè)施與設(shè)計要求，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《無障礙設(shè)計規(guī)范》（GB-50763）[3]。

我國生產(chǎn)的病床常見尺寸為長2000mm，寬 900mm，高 500mm～750mm?？缮荡策呑莱叽玳L850mm，寬 420mm，高 800mm～1500mm[4]。

根據(jù)《新冠肺炎應(yīng)急救治設(shè)施負壓病區(qū)建筑技術(shù)導(dǎo)則》[5]，負壓隔離病房內(nèi)病床與平行墻面的凈距不宜小于1200mm；病床通道凈寬不宜小于1400mm；層高宜為2800mm。根據(jù)《無障礙設(shè)計規(guī)范》（GB-50763），廁所和病房內(nèi)都應(yīng)留有1500mm的輪椅轉(zhuǎn)彎半徑，廁所應(yīng)采用無障礙潔具。

得到單人普通病房平面基本布置方式如下：

單人病房內(nèi)部尺寸為3520mm×5270mm×2800mm。

圖1 單人病房平面布置圖（圖片來源：作者自繪）

1.2 雙人病房

應(yīng)急醫(yī)院雙人病房主要為負壓病房，收治對象為抵抗力較強的輕癥患者。其家具和設(shè)施與單人病房基本相同。根據(jù)《醫(yī)院隔離技術(shù)規(guī)范》（WS/T311-2009）[6]和《無障礙設(shè)計規(guī)范》（GB-50763），雙人病房病床與平行墻面的凈距不宜小于900mm，并排設(shè)置的兩張病床間距不小于1100mm，層高宜為2800mm。淋浴間和廁所宜分開布置，以減少不必要的影響。兩個房間內(nèi)均采用無障礙潔具。

雙人病房內(nèi)部尺寸為3500mm×5000mm×2800mm。

圖2 雙人病房平面布置圖（圖片來源：作者自繪）

1.3 基本模塊尺寸

基本模塊的平面應(yīng)能同時容納單人病房和雙人病房，即3500mm×5270mm?？紤]到應(yīng)急醫(yī)院規(guī)劃設(shè)計和工廠批量生產(chǎn)的便利性，尺寸應(yīng)設(shè)置為100的倍數(shù)，即3500mm×5300mm。

按照相關(guān)規(guī)定，應(yīng)急醫(yī)院病房的層高至少為2800mm，而醫(yī)技室、手術(shù)室等功能空間要求層高為2800mm～3000mm。考慮到負壓系統(tǒng)設(shè)備帶、醫(yī)用無影燈等設(shè)備的進場與安裝需求，部分模塊的層高應(yīng)設(shè)置為3000mm，以保證醫(yī)療器械的進場和正常運行。

綜上所述，應(yīng)急醫(yī)院基本模塊尺寸為長 3600mm，寬 5300mm，高度在2800mm～3000mm之間。

1.4 附屬模塊尺寸研究

呼吸道傳染疾病應(yīng)急醫(yī)院需要分別設(shè)置病人通道和醫(yī)護通道，避免流線交叉以保證醫(yī)護人員不被感染。

根據(jù)《新冠肺炎應(yīng)急救治設(shè)施負壓病區(qū)建筑技術(shù)導(dǎo)則》，患者走廊應(yīng)滿足無障礙要求，走廊寬度和坡度應(yīng)滿足轉(zhuǎn)運患者推床和帶有防護罩的推床的要求，凈寬不宜小于2400mm。應(yīng)急醫(yī)院醫(yī)護通道需保證醫(yī)護人員通行，寬度宜為2000mm。

2 應(yīng)急醫(yī)院模塊布局方式

2.1 總體平面布局形式

醫(yī)療建筑的功能布局需要最大限度地保證衛(wèi)生安全。建筑功能應(yīng)依照傳染病醫(yī)院的流程，嚴格劃分醫(yī)務(wù)人員與患者的交通流線，按“三區(qū)”（清潔區(qū)、潛在污染區(qū)、污染區(qū)）和“兩通道”（清潔通道、污染通道）的原則進行平面布局。同時，清潔和污染通道的入口宜設(shè)在對側(cè)或旁側(cè)，避免兩者相互影響。

圖3 醫(yī)護工作流線圖（圖片來源：作者自繪）

應(yīng)急醫(yī)院通常采用E字形、王字形、魚骨形等布局方式，其原理是用一個一字型的護理單元將若干治療區(qū)并聯(lián)起來，使得一個護理單元可以同時監(jiān)管多個病區(qū)，在保證可達性的同時使醫(yī)療資源得到充分利用。

護理單元上并聯(lián)的病房需依據(jù)科學(xué)的醫(yī)患比進行計算和合理布置，病房過多會導(dǎo)致患者過于集中，醫(yī)療環(huán)境下降、綜合效率偏低、采光通風(fēng)不佳等諸多問題，病房過少則會浪費空間和降低醫(yī)療資源利用率。

2.2 空間的分配與布置

應(yīng)急醫(yī)院根據(jù)功能可以劃分為醫(yī)護工作空間和病房空間兩個部分。大多數(shù)醫(yī)療建筑為了保證醫(yī)療工作開展的高效性，會將醫(yī)護工作空間集中布置形成功能組團，四周串聯(lián)病房空間。為節(jié)約用地，兩個醫(yī)護工作組團可相鄰布置，共用人行出入口。

目前對于應(yīng)急醫(yī)院中普通病房和ICU病房的比例并沒有明確規(guī)定，常規(guī)醫(yī)院ICU病房在總病房數(shù)量中的占比普遍在2%～3%左右。而對于應(yīng)急醫(yī)院而言，該比例并不能很好地應(yīng)對突發(fā)的公共衛(wèi)生緊急事件，故在未來的應(yīng)急醫(yī)院設(shè)計中，應(yīng)將比例適當提升。

根據(jù)常見呼吸科醫(yī)患配置，普通病房中一名主任最多負責(zé)14個病人；一名下級呼吸科醫(yī)生最多負責(zé)7個病人；一名護士負責(zé)5個病人。在ICU病房中一名主任最多負責(zé)7個病人，一名下級呼吸科醫(yī)生最多負責(zé)3個病人，一名護士負責(zé)2個病人[7]。

根據(jù)病房樓合理建筑面積和負壓病房特點，參考《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》（GB50849-2014）[8]標準護理單元設(shè)計，并結(jié)合雷神山醫(yī)院設(shè)計，每個病房區(qū)經(jīng)濟床位配置數(shù)宜在30～50床左右。

圖4 病區(qū)模塊化平面配比布置圖（圖片來源：作者自繪）

3 基本模塊尺寸和空間布局方式的實際應(yīng)用

3.1 集裝箱改造

最適合進行改裝的貨運集裝箱主要為固定式密閉集裝箱，其優(yōu)點在于空間相對密閉，尺寸較符合人的居住尺度。市面上還有一類人居集裝箱，屬于活動居住板房的一種，同樣適用于應(yīng)急醫(yī)院的改裝和建造（見下表）。

常見集裝箱尺寸[9]

根據(jù)3500mm×5300mm×2800mm～3000mm的模塊尺寸可知，標準人居集裝箱可以直接作為應(yīng)急醫(yī)院病房的基本模塊進行改裝和建造。其中40尺和20尺標準柜的高度不滿足模塊尺寸要求的2800mm，但可以作為辦公、污物處理、廢物回收等對層高要求較小、布局相對靈活的功能空間進行改裝設(shè)計。40尺高柜可以采用橫向拼接的方式進行改裝布置。手術(shù)室等對層高要求在2800mm～3000mm的特殊房間，不推薦利用現(xiàn)有集裝箱進行設(shè)計，可能會造成儀器無法進場和正常運作等問題。

3.2 集裝箱改造

在中國遭遇各類大型公共衛(wèi)生緊急事件時，后備應(yīng)急醫(yī)院和方艙醫(yī)院做出了許多貢獻。應(yīng)急醫(yī)院的快速建造，正是由于模塊化和裝配式的設(shè)計理念，它能很好地幫助設(shè)計方和施工方協(xié)同工作、調(diào)配資源、實施建造。

在臨時醫(yī)院的搭建中，可以參考應(yīng)急醫(yī)院基本模塊的尺寸，根據(jù)需求進行規(guī)模和面積預(yù)測，作為應(yīng)急醫(yī)院選址的參考。同時，用同一尺寸的模塊作為基本單元進行設(shè)計和建造，能大大提升出圖、施工的效率，保證工程順利高速地進行。

4 結(jié)論

裝配式搭建的應(yīng)急醫(yī)院在本次疫情中起到了至關(guān)重要的作用。發(fā)生重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件時，當現(xiàn)有醫(yī)療機構(gòu)無法實施及時有效的救治，或病房容量難以滿足激增的病患需求時，改建或新建具有調(diào)配、隔離、救治等多項功能的后備應(yīng)急醫(yī)院和臨時病房就成為了解決問題的關(guān)鍵途徑。對應(yīng)急醫(yī)院的基本模塊與空間布局方式的研究能輔助設(shè)計單位預(yù)見性地提出規(guī)范合理的設(shè)計思路，總結(jié)應(yīng)急醫(yī)院設(shè)計流程，為未來可能面臨的后備應(yīng)急醫(yī)院搭建做好充足準備。