疫情下的医学隔离方舱设计
2023-07-29刘颐
1 项目概况
2022 年3 月12 日,中国中建设计研究院有限公司(以下简称“公司”)接到了设计河北省廊坊市安康家园隔离方舱的任务。 项目3 月12 日开始设计,13 日凌晨开工,25 日投入使用。 安康嘉园隔离方舱位于廊坊市安次区安大道和安美路交会处,占地面积约10.3 万m2,总建筑面积5.7 万m2,建设隔离间1 944 个,功能配套房间120 个(见图1)。
图1 安康嘉园隔离方舱
在安康家园隔离方舱设计工作接近尾声的时候,公司在3月20 日又承接了河北省廊坊市龙河公寓隔离方舱的设计工作,该项目在28 日基本建成并入住。 龙河公寓隔离方舱位于廊坊市安次区西昌路,占地面积约25.3 万m2,总建筑面积为9.8 万m2,建设隔离间3 066 个,功能配套房间332 个(见图2)。
图2 龙河公寓隔离方舱
这两个医学隔离方舱设计的共同特点是时间短、任务急,设计与施工同时进行,均采用多层装配式箱式建筑,卫生间采用整体卫浴。
疫情紧急,防疫任务刻不容缓,医学隔离方舱的设计加建设周期往往不足半月,在这短短的十几天内,如何保证施工现场不停工、不返工、不窝工,对设计院是一个挑战,挑战设计团队的技术储备、人员储备和管理水平,设计的任何环节必须一次成型,没有纠错的时间,修改的机会。
2 工艺设计
依照甲类传染病的预防、控制措施,根据新型冠状病毒传播的特点和途径, 医学隔离方舱的工艺设计对阻断病毒的传播,阻滞疫情的扩散显得尤为重要,也是整个设计中的重点、难点。
医学隔离方舱设计应遵照控制传染源、切断传播途径、保护易感人群的基本原则,严控院内交叉感染,严防环境污染,确保设施安全、高效运行,做到生物安全、环境安全。 为隔离人员提供实用、方便的生活居住环境,为工作人员提供安全、便捷的工作环境。
从医院感染的角度上医学隔离方舱分为:清洁区、半污染区和污染区[1];从使用功能上医学隔离方舱分为:隔离区、工作准备区、卫生通过区[2]。 两种分区方式既相对独立,又互相关联。
工作准备区为清洁区, 是工作人员开展准备工作及休息的区域,包括办公室、值班室、库房、配餐间、工作人员宿舍等用房。 医学隔离方舱中的工作人员包括隔离场所内的管理、服务、医护人员。
卫生通过区为半污染区, 是位于隔离区与工作准备区之间的区域, 包括工作人员由工作准备区进入隔离区或由隔离区返回工作准备区时开展必要卫生安全准备工作的用房及相关设施,以及物资由工作准备区进入隔离区的通道。
隔离区和接收区是污染区。 隔离区是隔离人员接受医学观察的区域,由隔离人员居住房间、服务间、库房、垃圾暂存间、污水处理设施等组成。 根据需要可设置相关医疗功能用房及其配套用房。 接收区是隔离人员进入隔离场所后,为隔离人员提供安检、暂存点(隔离人员私人物品)、信息录入、处置等活动的区域。
以上区域的划分,即“洁污分区”,仅仅满足“洁污分区”并不能控制交叉感染,同时应实现“洁污分流”才能控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。
“洁污分流” 即对清洁流线和污物流线实现物理上的分隔,二者在同一时间或不同时间内均不出现在同一空间内,达到数学上的“平行线”性质——永不相交和重合。
3 总平面图布局
在河北省廊坊市安康家园隔离方舱、 龙河公寓隔离方舱——两个设计与施工同步进行的隔离方舱建设项目中,总平面图的确定时长直接影响现场施工的进度。 在总平面图布局完成的第一时间,施工现场便开始进行混凝土垫层的浇筑。这种施工组织方式对设计提出了很高的要求, 总平面设计必须一次成型,试错成本高。
在项目选址的时候有关部门基本会避开人员密集场所、易感人群建筑,如幼儿园、学校、老年人照护设施,以及易发生地质灾害地区。 但由于医学隔离方舱为应急工程,从工程立项到竣工往往只有数月或月余的时间, 一切工作均在仓促中进行,使得项目建设地址有时为非理想状态,便要求设计时需考虑场地周边建筑的生物安全。 安康嘉园隔离方舱场地的西北角有两栋高层住宅(见图1),该项目的所有建筑在规划时均避让住宅外边线30 m 及以上。 除此之外,工作准备区因是清洁区,该项目的办公楼、宿舍楼不仅与污染区有严格分界,并且距隔离区域均保持了至少20 m 间距。
“洁污分流”的基础是场地内出入口的划分与设置。 如果场地符合市政道路的开口条件,理想状态是设置3 个出入口,分别是工作人员及物资车辆出入口、 隔离人员出入口和污物出口。 如受周边市政条件所限,场地至少设置2 个出入口:工作人员及物资车辆出入口和隔离人员出入口、污物出口。
洁污出入口的分设,便于场地内洁污流线的分流。 工作人员、物资和隔离人员、污物在用地内分别有不同的行进路线,两个路线严禁重合、交叉,并应在适当位置设置围挡或门禁,实现闭环管理,达到设计及医院感染要求。
在隔离人员出入口处应留有空余场地,设置大巴车辆洗消区域,满足大巴车的临时停放、隔离人员的集散要求。 合理规划用地内的道路,使得救护车辆可以快速到达任意隔离单元的隔离人员出入口处,而且能够快速撤离,做到对外交通便捷。
场地内应设置一定机动车停车数量停车场, 满足工作人员私家车辆的停放要求,位置宜设置在工作人员出入口附近。物资库入口处应设计车辆卸货空间, 卸载物资的同时不应影响场地内其他车辆的通行,并留有回车场地,避免出现物资车辆进入污物流线道路。
污水处理站应布置在场地内常年主导风向的下风向,宜设置在场地内高程较低处且临近市政污水管线接口, 同垃圾暂存间设置在污物出口附近。
4 建筑单体设计
4.1 隔离单元设计
4.1.1 建筑层数
因医学隔离方舱建设的时效性, 隔离单元宜采用单层建筑。 原因如下:
1)单层装配式箱式建筑对施工精准度要求低于多层装配式箱式建筑,施工速度更快,施工周期更短。
2)临时隔离方舱通常不设置电梯,单层建筑更利于物资的运送。
安康嘉园隔离方舱、龙河公寓隔离方舱因用地面积所限,隔离单元均采用了主体二层,局部单层的设计。
4.1.2 出入口设置
工作人员和物资各自须有独立入口, 且建筑入口与总平面中的工作人员、物资行进道路有便捷联系。 隔离人员、污物在建筑中另设出入口, 隔离人员从场地入口可以顺畅到达隔离单元入口(见图3)。
图3 隔离单元首层平面图
4.1.3 隔离房间
隔离房间应为单人间,可以自然采光通风,房间内配备有洗浴设施的独立卫生间, 为隔离人员创造一个尽可能舒适的居住环境。 考虑到施工进度,卫生间可采用整体卫浴,宜贴临外墙设置,排水管道从建筑侧墙穿出,通过立管连接室外管网(见图4)。 若卫生间贴临走廊侧墙体布置,则需要在地面混凝土垫层下预埋排水管线,不仅增加了施工时长,并且对施工的精准度要求较高,需要熟练工人方可操作。
图4 隔离间平面示意图
考虑到婴幼儿、 儿童和生活不能自理需要家属陪护的隔离人员,在隔离房间中可设置少量的双人间,以满足弱势群体的隔离需求。
4.1.4 卫生通过
工作人员应通过卫生通过区由工作准备区进入隔离区,并应经过一次更衣→二次更衣→缓冲→污染区等流程; 隔离区内工作结束后,通过卫生通过区由隔离区返回工作准备区,并经过一脱(脱防护服、手套、鞋套)、洗手→二脱(脱帽子、口罩)→淋浴→更衣→清洁区等流程。 详见图5。
图5 卫生通过平面图
4.1.5 辅助用房
隔离单元的首层工作准备区应设置物资通道, 物资通道通过缓冲间与污染区联通。 隔离区内应设有库房,用以存放物资或者被服。
在远离卫生通过的走廊尽端应设置污物储存间和污物洗涤间。
4.2 工作人员用房
工作人员用房主要包括办公室、库房、备餐间、宿舍等。 隔离方舱多为临时建筑,为缩短建设周期、节约初次投资、方便运营管理, 安康家园隔离方舱和龙河公寓隔离方舱均采用了送餐制,备餐间是正常运行中必不可少的功能房间。
办公室、库房、备餐间可合建在办公楼中,将库房和备餐间置于首层,并开设外开门,方便卸货和领取。 宿舍楼宜单独建设,并与办公楼联系便捷。 根据防疫要求,宿舍应采用单人间,每间宿舍配备独立卫浴,卫生间亦可采用整体卫浴,贴临外墙布置,采用此种布置方式的原因同隔离间。
4.3 内部装修
隔离区建筑室内应选用耐擦洗、防腐蚀、防渗漏、便于清洁维护、符合消防要求的材料,不应选用布艺、地毯等材料,不应选用有织物表面的家具。 此种内部装修材料便于清扫、消毒,不利于细菌、病毒的滋生,有利于防疫。
4.4 分区设计
考虑到隔离方舱建设周期短、 建设量大和数月后使用的不确定性, 对于总建筑面积比较大的隔离方舱可采用分区规划的方式。
龙河公寓隔离方舱设有隔离间3 066 间, 共分为5 个区域,每个区域的隔离间从296 间至818 间不等。 各个区域都设有独立的工作人员用房与垃圾暂存间,可单独运行、使用。 施工期间,5 个区域由5 个施工单位同时施工, 最大可能提高了施工效率,缩短了施工周期。 初始运行时,5 个区域同时使用,后续可根据疫情发展情况, 单独运行其中的某一个或某几个区域,此种模式既便于管理,也可降低运营成本。
5 装配式箱式建筑的特点
安康嘉园隔离方舱和龙河公寓隔离方舱主体结构均采用了装配式箱式建筑。 这种建筑的优点是,单个箱体已经在工厂组装完成,自带内装修及外装饰饰面,只需在现场将单个箱体拼装成整体建筑即可,最大限度地缩短建设周期,以最快速度投入使用,以抗击疫情。
装配式箱式建筑采用模块叠加的模式,最高建设层数为3 层,层高约为2.9 m,每个房间的模数尺寸3 m×6 m,走廊的宽度3 m,这些标准模数有利于模块的组合、拼接,同时也限定了房间的空间尺寸,可能造成房间面积局促、不利于使用或是空间浪费的情况出现。 施工图设计阶段,设计院也需要和产品厂家充分沟通,了解产品的性能和细部构造要求,如此设计的图纸才具有可操作性。