1月23日武汉封城

火神山雷神山医院火速开建

作为一名建筑业从业者

我不禁猜想深圳是否也会建设应急医院

大年初一我在家看着两山工地视频直播坐立不安

下午驱车来到公司

取《建筑设计资料集》的医疗建筑分册

准备恶补一下传染病医院的设计知识

在公司遇见了值班的王宏董事长

（其实他几乎每天都在上班）

他告诉我做好建设应急医院的思想准备

临走时，我从公司33层空中大堂

随手拍了一张深圳湾的全景照片

春雷霹雳春雨急急 

 2020年2月1日

副市长吴以环在深视新闻上首次披露

按照“宁可备而不用，不可用而无备”的要求

深圳市第三医院（传染病医院）二期已加紧建设

注意

新闻稿中用了个“已”字

2月24日

新闻报道市委书记王伟中调研新建成的应急院区时说

“20天建成，展现了新时代的深圳速度。”

两则新闻可推算

项目正式启动时间为1月31日

2月19日项目总体完工

正式工期只有20天

新闻注重正式的启动和交付时点

然而

大年初三（1月27日）晚

深圳应急医院的建设队伍

即在中建科工大厦秘密地集结了

我猝不及防地加入了一次“春节旅行”

行程：20天

目的地：深圳市第三医院（传染病医院）二期工地

类型：无限次出入

出于保密的原因，我在午饭和晚饭的空隙

拍了一些公司大楼周边的照片发朋友圈

默默地记录着这次旅程

 极限的工期迫使项目采用了EPC总承包建设模式

EPC由中建科工集团牵头

联合了2003年北京小汤山医院的建筑设计单位

中国中元国际工程有限公司

深圳应急医院属于深圳市第三医院二期工程

占地面积6.8万平方米，建筑面积5.9万平方米

提供1000张床位（含ICU 16床）

紧邻深圳集中收治新冠肺炎病人的第三医院一期

（图片：中建科工）

应急院区总体鱼骨鱼刺布局

参考了雷神山和火神山的经验

中轴鱼骨为医护区

两侧并排的鱼刺为病房区

（图片：中建科工）

与两山医院单层建筑不同的是

由于用地局限和建设规模要求

病房区与医护区必须设计成双层

仅手术区、急救中心、检验区等功能区为单层

医院的床均占地面积仅为68平方米

远远小于火神山医院的123平方米

以及雷神山医院的75平方米 

 应急医院按平疫结合设计

使用年限为10年

高于临时建筑5年的要求

整体质量要求也更高

院区入口黄蜡石铭牌上刻有两个名称

深圳市第三人民医院应急院区

和

国家感染性疾病临床医学研究中心 

 虽然武汉两山医院均采用了“打包箱”这种模块化建筑

但我们起初并没有盲目地确定沿用这种结构选型

因为用一个个箱体拼装成整体建筑

必然会出现箱体间拼缝处理等问题

特别是双层建筑上下层箱体管线贯穿非常困难

因此仅从技术角度出发

“钢框架+维护墙板+楼板”的装配式板房显然更为合理

现场施工速度也很快

这个问题在1月30日晚上

公司总经理戴立先与总工徐坤和我一直讨论到31日凌晨

我大概31日3:00左右开车回家

早上8:00又与徐坤相约

驱车来到南山区白石路考察一处工地

该工地临建采用了装配式板房

由于疫情防控我们未能进入工地

但外观其外墙选用了玻璃幕墙显得较为高档

9:30我们赶回公司

与前一天商务同事考察的4家打包箱公司

召开技术碰头会 

招采和工期很快打消了我们单纯追求技术合理的想法

装配式板房需要按常规建筑进行钢框架设计计算

还要在工厂进行大量钢结构构件加工制作

工期根本不允许

而打包箱产品市场上有充足的库存

因此设计团队毫不犹豫地选定了

以打包箱为3D模块单元的拼装设计方案

有赖中元国际的医疗建筑设计经验

和中建科工的装配式技术优势

我们在一天之内按照项目1000个床位的规模要求

参考武汉火神山和雷神山无私公开的技术资料

进行无图策划，迅速估算出建筑面积和打包箱的数量

提交商务系统秒购，立马锁定了2400多个打包箱库存

第二天打包箱厂家技术人员即加入设计团队共同工作 

科普一下

打包箱是集装箱的一种形式

常用于建筑工地的临时办公用房

生产标准基本一致，各厂家产品长宽高约6m×3m×3m

箱体的顶面和底面在工厂组装好

连同四面墙和四角立柱打包运输

在现场拼装成3D箱子

  打包箱可以单独使用

也可以根据建筑需求进行自由拼接

既可平面组合，也可高度上叠成两层或多层

 护理单元两边的箱体为病房

中间的箱体为卫生间和传染病医院特有的医务人员缓冲室

（图片：中建科工）

正是由于采用了这种模块化建造方式

我们在项目现场正在打混凝土底板的同时

可以在场外3~4公里的场地拼装箱体

场外组拼、现场吊装，大大提高了施工速度

 300mm厚混凝土底板上如何处理箱体的基础呢？

考虑箱体下部管道的安装和检修方便

采用了垫HM588x300型钢支墩架空的做法

材料采购相对容易

无需过多加工

 每一个箱体顶底和四周共六个面自身的防水是兜圈的

但是拼在一起相当于整体建筑有无数个拼缝  

 考虑深圳是一个台风多雨的地区

后来我们决定在打包箱屋面之上增设坡屋面排水

  病房为双层建筑，每个病房设有卫生间

难以避免排水竖管连续贯穿二层箱体底板和一层箱体顶板

打包箱厂家技术人员强烈反对在箱体顶、底板上开孔

设计团队综合权衡利弊

决定破坏较为次要的走廊箱体防水完整性

将病房模块内卫生间的污水管穿墙到外走廊单元

排水立管下穿走廊箱体的顶板和底板到地面排污系统

 一层箱体顶板开洞位置须进行特殊防水处理

立管穿孔位置加套管并粘贴自粘性防水卷材

在一层顶面形成了防水反坎

（图片：中建科工）

标准的成品打包箱是为工地临建生产的

我们只能利用它的基本单元

对其墙体和门窗开洞都要重新设计

病房门要另外采购1700mm宽的门

打包箱的夹心墙板承重弱于常规建筑的砌体隔墙

较重的传递窗需另外设置支架

  以上种种问题

我们通过装配式深化设计和BIM全专业建模

特别对病房单元同步搭建1:1的样板间

来发现和解决细节问题

 BIM动画

我在施工过程中的样板间

拍到了不少需要解决的细部问题 

 样板间的摸索为大批量病房的施工和验收探明了道路 

作为公司的首席结构工程师

我最关心的还是在最大限度方便施工的同时

必须保证双层箱体的结构安全

首先是结构概念设计要正确

由三维箱体模块单元组成的结构体系

与常规单根的梁和柱搭建钢框架的逻辑不同

一个箱体由8梁4柱构成骨架

顶、底由次梁和面板拼装成整面

四周嵌入夹芯板墙面

因此箱体自成一个稳定的吊装单元 

即使未嵌入墙板也是一个完整的立方体框架

可以直接搁置在基础上

并不需要像常规柱脚一样设置锚栓来固定柱子 

风和地震作用下的水平力可通过摩擦力抵抗

施工时必须注意箱体的平整度

使四角均与H型钢支墩接触压实

我们每个箱体还在6m长底梁的中间曾设了H型钢支墩

因此每个箱体有6个支座

H型钢支墩纵横向交错摆布

支墩整体在两个方向上均有抵抗倾倒的能力 

  箱体搁置支座不能承受拉力

也不能抵抗意外过大的水平力

而我们的双层建筑支座有没有拉力和过大的水平力呢？

如果是单个箱体摞两层

平面3m×6m、高6m

在风荷载作用下会出现整体倾覆

箱底受拉

台风中曾有集装箱吹翻和吹走的案例

但是我们的病房楼典型剖面

由3个3m跨走廊+2个6m跨房间组成

共21m宽

两层箱高度仅6m

即使加上大屋面高度

风荷载下边支座也不会产生拉力 

（制图：徐风波）

概念判断在复杂风环境下

二层箱体比底层更易受损，特别是角部箱体

我们强调了二层箱体顶面的相互拉结  

以及建筑最外边一圈箱体的一层和二层之间的拉结

同时建筑

最外边一圈的底层箱体与H型钢支墩进行了焊接

最外圈支墩通过后植筋地脚锚栓与混凝土基础固定

 这样所有外圈箱体水平、竖向均有栓件连接

底层箱底与钢支墩焊接

可靠连接的外圈箱体形成“箍”的作用，共同承受水平力

从而使箱体建筑的抗风能力得到保证

简单搁置式的结构概念大大方便了施工

为了使大家接受设个概念设计

我多次向设计院和全过程咨询单位解释传力原理

其实，建筑中部的箱体之间、箱体与支墩及底板之间

施工中也是不可能连接的

大面积混凝土底板快速浇筑

怎么可能去大量预埋地脚锚栓呢？

吊装箱体交汇是4个箱角（不是独个柱子）

哪有操作空间去安装拉结螺栓？

也不可能与支墩焊接

只有屋顶和建筑周圈是对外的

有可能进行连接施工操作

打包箱在深圳地区的工地临建中有广泛应用

也有不少是做成二层的

经历了多次强台风的考验

但是把箱体搭成应急医院这样的二层建筑

以及简单搁置在H型钢支墩架空基础上是没有先例的

武汉雷神山H型钢支墩浇了一小段混凝土固定

没有太多的时间进行详细的有限元计算分析

我在现场手绘了H型钢支墩

局部承压和偏心荷载下的稳定

双层结构抗风、结构整体抗倾覆等

结构概念分析图

供大家设计应用 

为了给医护人员营造温馨舒适的休息环境

我们利用深圳中集集团较为高档的箱体模块

设计了高标准的医护公寓楼

这是一个巧合

中集工厂恰好有为其它项目生产的箱体模块尚未发运 

  公寓楼的集装箱是单排的

两侧均对外有连接操作的空间

   房间内配置

卫生间、淋浴间、盥洗间、储藏区、独立阳台

每层楼还配置开放式休闲区、多功能房

开水房、洗衣房等公共服务配套设施 

  我用自己的专业知识完成了一次春天的逆行

金灿灿的勋章沉甸甸

  这是一场没有硝烟的艰苦战役

我看到了央企中建科工领导和员工的

无私奉献和奋勇拼搏

一幕幕铁骨仁心的动人故事

也看到民企的责任担当

打包箱供应商之一广州曼布斯表示

这个工程的盈利将全部捐献社会 

 我家二宝于2月15日呱呱坠地

正是施工最紧张的日子

我在医院观察到产房楼伸缩缝的处理非常不美观

想到我们的模块化建筑全是拼装缝

千万不能采用伸缩缝的构造来处理

我立即拍照提醒现场团队

 每次从工地回家我都十分紧张

在门外脱去外衣和鞋子

全身喷酒精消毒才进家门

在政府和民众艰苦卓绝的努力下

我国疫情控制取得了举世瞩目的成绩

但是世界范围疫情却不容乐观

3月30日，我突然收到迪拜司机ramesh的微信

传来一段一个男子正在ICU抢救的视频

我立即追问是谁？希望不是他

但是没有回复

 我又联系迪拜的朋友打听

但一直没有音讯

亲爱的ramesh兄弟

你现在到底怎么样啊？

你可知道，你说的最nice的那个boss一家

一直在惦记着你

你一定要好好的啊！

我们说好十年后

我女儿长大了自己去迪拜玩

你还为她开车的……

最后

链接一个中建科工出品的7分钟纪录片

记录了2020年新年伊始不平凡的20天