农历鼠年春节之际,新冠肺炎疫情来势汹汹。抗击疫情既是一场保护人民健康的硬仗,也是一次对我国建设速度与建造技术的考验。
武汉火神山新型肺炎专科医院建设仅用时9天就实现工程移交。以北京小汤山医院的设计和施工图纸为基础,中信建筑设计院召集60名设计人员,在24小时内拿出了设计方案,60个小时内与施工单位协商敲定施工图纸。中建三局牵头建设,盘点各项施工资源,上百台挖掘机、推土机通宵作业。从场地平整、排水工程施工,到防渗工程、污水处理和医疗垃圾转运设施建设,各项任务紧张有序推进。
雷神山医院的施工任务更为艰巨。从5万平方米、7.5万平方米,到近8万平方米,短短6天内,医院总建筑面积三次增加,床位从1300张增加至近1600张,总体规模超过火神山医院。经过近8000名作业人员的10个昼夜奋战,雷神山医院也及时通过城建与卫健部门的验收。
这是一场与疫魔的极限竞速。速度的背后,是我国建造技术的创新。
装配式建造解燃眉之急
为了应对疫情,此次武汉火神山医院、雷神山医院的建造时间短、任务重。“紧急时刻只有装配式建筑才能如此快速地完成建造。”中国建筑标准设计研究院装配式建筑研究院副院长杜志杰认为。
因而,两个医院的建设均采用了行业最前沿的装配式建筑技术,最大限度地采用拼装式工业化成品,大幅减少现场作业的工作量,节约了大量的时间。同时,在外部拼接过后进行整体吊装,将现场施工和整体吊装穿插进行,实现了效率最大化。此外,从功能上看,两所医院建成后可满足长期使用的需要。同时,由于采用标准化、模块化设计,所有建筑均可快速拆除,部件经消毒处置后可周转使用。
从火神山医院的局部平面图可以看出,整个建筑是由若干个6米×3米的模块,通过水平与垂直方向不同的组合方式,形成了病房、卫生间、缓冲间、病人走廊、医护走廊等等不同的功能分区,基本解决了传染病医院的流线及分区问题。
模块化建筑是装配率极高的一种装配式建筑形式,是以标准化的思维划分具有建筑功能的三维空间集成模块,涵盖了结构、围护、内装和设备管线等系统的部品部件,在工厂预制完成,集成模块运输到工地进行装配连接最终形成完整的建筑。模块化建筑具有标准化程度高、集成性高等优点,可以极大地压缩整个建造周期。
可以说,在这场与病毒赛跑的战役里,作为建筑业转型升级的重要抓手,装配式建造方式为解决燃眉之急建立了新功。
BIM技术上演“生死时速”
医院是最复杂的民用建筑,也是规范要求最多和最高的民用建筑。各种医疗工艺设计不合理可能引起路线交叉,引发院内交叉感染,这就需要对传染病医院的医疗工艺进行精细化设计。因此,在火神山、雷神山医院设计方案落实的过程中,BIM技术不仅在此期间大显身手,更是每一分每一秒都上演着“生死时速”。
此次建设中最大难点就是时间紧,没有任何返工的机会。设计师在建模出图的同时,工地也在进行施工。平时容纳1000个床位病房的医院BIM模型,大概需要六个人进行一个月左右时间的设计创建,而这次只有3天。
设计过程中,不仅样板间模型要设计合理、做好碰撞检测,还需要考虑到信息互通、电力供给、整体协调规划,最重要的是必须避免因医疗所造成的二次污染。
为此,利用BIM技术的仿真模拟,可提前进行场布及各种设施模拟,按照医院建设的特点,对采光、管线布置、能耗分析等进行优化模拟,确定最优建筑方案和施工方案。同时,将所有参与者、建筑材料、建筑机械、规划和其他方面的信息都纳入到建筑信息模型中,提高建设项目管理效率和沟通协作效率。此外,建设全过程都充分应用BIM技术的优势,使项目的全生命周期都处于数字化管控之下,包括参数化设计、构件化生产、装配化施工、可视化交底、基于模型的数字化运维等。由此,两所医院以小时计算的建设进度在万众瞩目下演绎了新时代的“中国速度”。
这一创造“奇迹”的BIM技术,无疑是建筑业发展的核心方向,未来也将会在行业中发挥更大的作用!
为疫区医院穿上“防护衣”
虽然选址远离市中心,但火神山、雷神山医院周围分布着社区、单位,甚至还紧邻湖泊,因此,是否对周边环境造成破坏,成为了此前公众十分关注的话题。
中建三局绿投公司雷神山项目指挥长朱海军说:“整个场区按照垃圾填埋场的标准建设,厂区下面设置了两道土工布、一道防渗膜,保证医疗废水一滴都不渗到地下。”
据悉,火神山、雷神山医院虽为抗击疫情而赶建的临时医院,但是在废水处理这块一点都不“临时”:全封闭运行,三级液氯消毒后泵送市政管网;整个基地下方按垃圾填埋场标准铺设HDPE防渗膜,犹如穿上“防护衣”,雨水全收集全消毒,不让一滴污水进入地下。
通过参照垃圾填埋场标准施工,医院的地面采用“两布一膜”结构,也就是“两层土工布及一层HDPE防渗膜”。在平整过的地面上,铺设厚度为20厘米的砂子,并与管道预埋穿插施工,随后将在上面铺设“两布一膜”——两层土工布及一层HDPE防渗膜,然后再铺设20厘米砂子,具有较强的防渗作用。据介绍,HDPE防渗膜具有很好的防腐性能、电性能、防潮性能、防渗漏性能,拉伸强度高,所以适用于电线电缆、工程防渗、固废填埋防渗等功能,可以让污水和废弃物无法渗透下去。因此,在医院的管网实施全封闭运行后,加上性能较高的HDPE防渗膜,污水经过三级液氯消毒后就可直接通过专用泵管送市政管网,不会污染周边环境和周围的湖泊。
“既要严防污染周边环境,也要严格控制院内交叉感染。”雷神山医院项目的总设计师、中南建筑设计院党委副书记杨剑华介绍,雷神山医院的整体布局像一个鱼骨,中间是医生、医护工作区,一个一个的病区在医生工作区的两侧。医院以“洁污分流、医患分流、人物分流”为原则,采用严格的“三区两通道”设计,医护人员按“清洁区-半污染区-污染区”的工作流程布置工作区域。每进入一级区域,医护通道与病患通道完全分离,为医护工作者提供安全可靠的工作环境。
千万网友在线“云监理”
创造“火神山速度”“雷神山速度”的,是从全国各地奔赴而来的数千名建设者。在他们夜以继日为生命救援争取时间的同时,整个医院建设过程,也在网络上进行着24小时直播。
随着1月27日,“央视频”为建设中的医院施工现场开通了5G慢直播,数以千万计的“宅家”网友们,成为了这场见证中国战“疫”速度的“云监理”。网友们准时上线打卡、坚守岗位,跟现场建设者一样兢兢业业。一些网友还为施工现场的挖掘机、叉车等设备取了“大红”“小绿”“小黄”的爱称。
火神山、雷神山医院施工直播火得“突如其来”。但随着5G技术的发展,可以预计这样的工地直播会越来越多,“云监理”也有望成为各大工地的标配。
建筑行业经过几十年的发展与沉淀,虽然已经形成了较为完备的现场管理体系,但是由于多种人为或者环境因素,工程危险及生产安全问题往往频繁发生,而施工现场的管理中仍然存在很多问题,如人员管理不到位、物料管理不全面、技术控制难到位、安全施工意识不够等。因而,单靠传统的人为监控模式,其实是无法全方位应对的。
试想,如果通过在工地各个角落安装“鹰眼”,借助监控“慧眼”,能够脱离人为管理的范畴而追求信息技术、电子技术、物联网技术等进行有效监控,管理部门可以对各个施工工地的情况一目了然,那么整个工作效率就会得于提高,对于提高整个建筑工程安全生产管理水平也起到了重要作用。
(本报综合报道)