浅谈紧急公共卫生隔离点的设计
——以某厂房的快速改造工程为例

2022-09-17 06:33冯文心华东建筑设计研究院诸翰飞香港大学建筑学院
建筑与文化 2022年9期
关键词:污染区流线医护

文/冯文心 华东建筑设计研究院 诸翰飞 香港大学建筑学院

引言

2022 年,全球疫情仍不乐观,我国面临着输入性疫情和本土病例传播的巨大风险。同年2月,国家卫健委指出,全国新增本土感染者仍在快速增加,疫情防控形势依然严峻复杂。病毒的隐蔽性更强、传染性更高,发现疫情时已造成大规模感染。在疫情暴发初期,往往确诊病例急速上升,已有的医疗设施无法满足巨大的患者数量,导致疑似病例无法确诊,已确诊病例无处就医,医疗资源短缺问题严重。然而,由于时间紧迫,临时新建大规模隔离点无法在第一时间安置激增的病患,同时,新建的隔离点如何平疫结合,在疫情结束后转换功能,继续发挥作用,避免资源浪费也是问题。因此,利用现有建筑,在极短时间内将其改造为隔离点是一种响应速度更快、成本更低的突发疫情应对策略。

1 研究概述

1.1 厂房建筑改造为隔离点的有利条件

隔离点改造项目的建筑类型多样,包括了展馆、厂房、办公、公寓等类型。除各类建筑的原有使用性质不同外,因改造和利用的便利性、疫情过后恢复原有功能的难易程度,以及改建项目的基础条件不同,隔离点的改造设计也难易不一。挑选适合的建筑进行改造,探索最优的改造路径,能够最大限度地节省改造成本,提高改造效率。厂房类建筑就很适合改造为紧急公共卫生隔离点,此类建筑改造有如下几点优势:

(1)对居民影响小。厂房多坐落在城市边缘地区,建筑密度低,周边居民少。

(2)独立成区,便于管理。厂房往往集中规划,独立成区。因特殊规范,厂房与邻近建筑的间距多大于20m,改造为隔离点后,增加绿化隔离条件后,易满足与其他建筑不小于20m 间距的要求。

(3)空间改造方便。厂房建筑多为单层或多层的大空间建筑、结构体系多为框架结构或大跨度结构,内部功能转换、结构拆解改造方便,将厂房既有大空间改造为医疗救治区和隔离病房区。层高在4.0 ~4.5m 之间,易于在内部添置功能块以及重新组织风电等设备系统。

(4)流线简单,室外场地条件好。厂房外部多设货物运输堆场,能满足病患运输车辆的转进转出,并为临时停车和物资周转留出场地。大面积的户外场地还便于设置集装箱医患通道和医疗模块,在施工过程中也可作为堆料场地。

1.2 紧急公共卫生隔离点改造项目的特点

紧急公共卫生隔离点的设计区别于传统设计,具有以下几个显著特点:

(1)工期短。因疫情的突发性和项目的临时性,紧急公共卫生隔离点需要快速设计、快速建造,以最快速度投入使用运营,承接病患的治疗和转运工作。

(2)标准化要求高。项目必须严格按照《集中隔离医学观察点设置标准及管理技术指引(第八版)》来设置“三区两通道”,严格区分“清洁区、污染区和半污染区”“医务人员通道和病人通道”,保证隔离点污染不扩散,保障医务人员人身安全。

(3)设计施工一体化。设计团队往往需要在接到项目后半天之内完成场地踏勘,出具基本图纸;对施工单位交底后,驻场设计师需结合现场情况和施工可行性对图纸进行实时调整、驻场巡场,配合施工单位直至竣工。边设计边改图,边改图边施工,设计和施工紧密地结合在一起是此类项目的特点之一。

1.3 紧急公共卫生隔离点改造项目的难点

紧急公共卫生隔离点项目的改造设计难点和一般项目相比也有所不同。由于是改造项目,本身存在水暖机电改造的难点。又由于工期极短,在设计和采购、施工的配合方面又有诸多难题。总的来说,紧急公共卫生隔离点项目的改造设计难点有如下几个方面:

(1)改造项目体量大、时间紧、任务重,项目交付时间与设计施工质量存在矛盾。

(2)既有建筑室内外场地空间某些条件不具备,难以完全满足传统医疗建筑规范,建设与防疫、设计与施工存在较多矛盾。

(3)床位数需求和使用舒适性、患者隐私保护等存在矛盾。

(4)设计边际随时变动,现场不确定性因素多,图纸修改量大。

(5)物资采购不畅,封控环境下隔板、集装箱等材料运输困难。

(6)现场环境艰苦,人群聚集也有一定的防疫压力。

本项目厂房改造设计又存在以下难点:

(1)建筑面积有限,无法完全在建筑内满足卫生通过要求。

(2)厂房闲置两年,各专业竣工图纸缺失,现场供水、供电情况复杂,改造或恢复原有功能难度大。

(3)工程材料采购困难,需要多手应对方案,根据采购情况随时调整设计。

尽管存在许多困难,但在种种限制下深入现场摸排,理顺设计边际条件,协调设计团队与现场管理,有节奏、有计划地推进各项工作,在坚守设计技术底线的前提下因地制宜,解决工程实际问题,保证项目快速推进,才是设计师的价值所在。

2 紧急公共卫生隔离点的改造设计

2.1 项目概况和设计原则

该厂房隔离点改造设计项目用地面积约13500m2,原有建筑功能为电子装配厂房,已闲置近两年。南侧为主要道路,北侧为次要道路,东西两侧皆为厂房。现状主出入口在东南角,后勤出入口在东北角。基地内主要建筑为几个大跨度车间组合而成的单层厂房,南侧三层的办公楼相对独立,距离厂房约10m。基地内北侧和西侧各有一排一层的辅助用房。经现场踏勘摸排后发现:现场实测情况与竣工图纸无法对应,水电不足,污水处理设施老化,需结合市政摸底;西侧原注塑车间地面现状差,需重新铺地;部分墙体老旧斑驳;东侧场地照明现状条件好,中部和西侧场地照明不足;厕所量不够,热水、网络等条件不足;建筑结构保存良好,厂房屋顶无漏水点。

此项目在紧急立项会议上确立了以下几点设计原则:床位多、流线清、安全好、人性化、控成本、少改动。尽可能多做床位:病床总床位数为1500 床,可容纳医护及后勤人员约2000 人。一般来说,应急隔离点床位数可粗略按照7m2一床来计算。流线明确清晰,医患安全有保障:保障各种动线不交叉,确保医护人员的安全,同时严格满足各类消防要求。人性化:紧急公共卫生隔离点虽是临时建筑,但在设计过程中应充分考虑各类人群的使用体验,以减少转运和医治过程中的矛盾。控制成本:作为临时建筑,设计时应考虑改造成本、建设效率以及今后恢复正常使用功能的方便程度,尽可能降低对原有建筑结构进行破坏性改动。

2.2 总平面设计

本厂房改造隔离点的总平面设计主要是处理好“三区”:清洁区办公楼、半污染区医护、物资出入口、污染隔离区以及辅助用房的平面设计和流线设计,处理的难点在于污染区隔离点和半污染区“两通道”的流线组织。隔离点整体规划按照传染病医院标准设计,根据用地情况将南北两区规划为医疗隔离区和医护办公生活区,大流线严格洁污分流,小流线适当合并。西侧原有平房改建为病人生活辅助用房;北侧原有平房改建为污水处理站、垃圾暂存库等配套设施。南侧贴近原有办公楼配备相关运维用房,为新建一层临时板房,设物资库、办公室等。主入口附近医护通过单元为集装箱拼接式建筑,外形尺寸(长×宽×高)为3m×6m×2.6m,室内净高2.4m。原有办公楼距离厂房约10m,设置保护隔离墙阻断传染路径,洁净楼一侧设置绿化防护带,一楼为临时指挥部,二楼和三楼为工勤住宿,在建设完成后全部转换为医护后勤人员休息区。为避免带菌空气对周边环境产生影响,改造时加强了建筑立面及走道的围合封堵,与邻近建筑保证至少20m 的安全距离。总平面设计的功能布置、流线组织落实“三区两通道”,分区清晰、洁污分流、医患分流。患者流线在中央隔离点,医护后勤流线在外围,减少洁净区与污染区的人流、物流的相互交叉与相互感染几率,同时具备空间的私密性和包容性。医务人员和监管人员从东南角缓冲区更衣进入隔离点内部,病人从东北角的次出入口进入;污物收集存入场地内北侧污物暂存间,打包后从东北角次出入口运出(图1)。

图1 总平面设计分区设计图(图片来源:作者自绘)

2.3 医护穿脱和物资通道设计

医护穿脱和物资通道采用集装箱拼接。此类模块化集装箱机动性好,展开部署快速,标准模块利用率高、环境适应性强,可以解决核酸检测、隔离处置、紧急救治、缓冲出入口、临床试验、污物处理、物资通道等多方面功能。卫生通过按照穿通道、脱通道、物资通道分组布置,相对分离。医护穿脱通道进入流线为“一次更衣-二次更衣-穿防护服间-缓冲间”,返回流线为“缓冲间-脱隔离服间-脱防护服间-脱制服间-淋浴间-更衣”。本改造项目因场地尺寸条件限制,放置集装箱的原有工厂卸货坡道长度不够,因此需对常规穿脱流线进行简化处理,将物资通道和医护通道并列设置,取消淋浴空间。以6 个集装箱为组团,其中含物资通道1 个,穿脱通道5 个。简化后的医护通道进入流线为:“二次更衣-穿防护服间-缓冲间”,返回流线为:“缓冲间-脱隔离服间-脱防护服间”。

医护通道的设计因其处于半污染区,需特别注意其防护设计,保障医护人员安全。缓冲区进出口需要分别设置一个缓冲间,房间内放置紫外线光灯对准出入口区域照射,设置正压,可使用排风扇;缓冲间的两扇门不可同时开启,防止污染区空气进入医护穿脱区域,照明等电气设备可与门联动开关。因穿脱通道设置在原有工厂装卸货坡道上,集装箱基础用脚手架抬高500 ~1000mm 找平也方便其污水收集和工人检修。医护人员在集装箱内换下的防护服在污染区内收集完成,从污物通道送至基地北侧污物暂存间做统一处理,不从洁净区走,防止污染。此外,对集装箱做轻钢金属屋面保护,防止房间漏水损坏设备。

2.4 各功能区块设计

洁净区办公楼独立设置后勤管理人员的总指挥室、办公室、更衣室、餐厅、值班室、休息室;如后期条件允许,可以用模块化集装箱在室外场地设置洁净库房、药房及医疗器械储藏室。总平面设计上安保和后勤人员值班室位于隔离区域主要进出口附近,便于后勤安保人员处理紧急情况。医护人员休息区靠近缓冲区的洁净通道进出口,便于到达各个隔离病区。

病房隔离区一般由缓冲区、污染区和半污染区组成。该项目在厂房车间布置患者隔离病区、部分卫生间和医护人员通行走廊。为满足监管和安全需要,避免人员聚集,根据厂房原有车间布置划分为七个主要隔离区,每个区域布置约200床,每个隔离区间设置明显标识隔离带;分区隔断板材选用防火材料,表面耐擦洗,隔板高度不宜小于1.2m,防止遮挡安保和医护人员视线。每个隔离区应设置不小于2m 的疏散环道,高大车间内消防疏散通道宽度应大于4m,如果护士站设置在主通道旁时,应增加约2m 的距离,消防疏散通道宽度一般不少于6m。一般来说,无须设置个人物品的寄存、消毒和安检用房,而是在隔离区出入口配套设置消毒和打包区域。

因厂房车间内部空间条件不足,该项目在场地西侧和北侧平房内外设置移动厕所和移动淋浴用房,在连接厕所淋浴间和隔离点的室外地面铺设橡胶防滑地垫,并着重处理场地排水问题。

2.5 水暖机电设计

水暖机电的改造设计大体遵循以下四个原则:

(1)控制改动量,原有条件不明时果断决策,必要时直接架设新的管道,加快施工建设。

(2)避免隔离点对周边环境的污染。

(3)严格地洁污分区、分流措施,保证医护人员及工作人员的安全,防止医患之间的感染;防止院内患者之间二次感染。

(4)随机应变,根据能采购到的设备型号实时调整方案;尽量选用成熟可靠、库存量大、运输快速的设备,节省设采购调货时间。

在给排水设计方面,根据环保局意见,污染区排水不能直排市政,应利用厂区原有污水管网,在市政接口前增设污水处理设施,对隔离点污染物中携带的传染性病毒进行彻底消杀统一封存运输或接入二级消毒池(需复核容积)后和其他污水一起排放,避免病毒通过排水管网进入市政污水管道从而造成疫情二次扩散风险;整个厂区皆按污染区考虑,污水检查井盖做密闭处理并设通气,原有污水管网污废合流,沿着厂房敷设;同时避免管道穿越污染区,所有屋面洞口都做好相应的防水密封处理;卫生通过区域垫高300mm以便走排水管道,部分区域需单独设置提升泵;做好梅雨季节防汛防淹问题。

紧急卫生隔离点的通风设计的大原则是保证气流从清洁区向半污染区再到污染区方向流动,功能区之间的气流流向和压力关系应符合定向气流组织原则,不同污染等级区域存在不同的压力梯度。洁净区相对传染区为正压,控制隔离病房区室内负压值,避免洁净空气与污染空气的交叉,阻断病毒传播,保障医患的安全健康。室内污染空气应经有效过滤杀菌处理后再排放。原车间采用自然通风,为满足隔离空间的排风量要求,需增设大量的排风及过滤设备。在初步设计阶段考虑将风机设置于厂房屋顶,满足设备摆放空间及高空排放的要求,减少噪音,避免打扰患者休息。但现场踏勘后发现屋顶结构面无法满足设备摆放的要求,且风机采购运输遇到了一些困难,因此修改方案,采购排风扇设置在墙面高处,分散布置,同时采取有效的消声措施来减少风机运行的噪音干扰。紧急卫生隔离点的电气改造主要是检修线路,更换接触不良的光源。

2.6 室内设计及后期运营

紧急卫生隔离点室内设计的重点是标识系统的设计。标识系统的设计应简单明确,容易记住,多通过颜色来进行区域的标识。该隔离点的每个区域都张贴了总平面图,地面和墙面每隔4m 张贴逃生标识。室内设计应体现出对患者应有的人文关怀,做有温度的人性化设计,充分考虑使用者的安全性和舒适性。因现状厂房为大通高车间,空间无阻隔,室内设计选用浅色板材来分隔隔离区,并采用暖色标识、标语、红色中国结等装饰室内,营造明亮温馨的隔离医治环境。隔离区内部设置了一些活动用房,有条件的可以增设亲子活动房、老人休息房,提供更多的休闲场所,舒缓患者心态,转移患者注意力,让患者有一个轻松愉悦的隔离氛围,减少矛盾的产生。大的隔离区域设有护士站、治疗室、处置室、医护办公室、医废暂存等功能用房。床位周边设置插座、消毒设施、收纳箱等方便患者,让防疫有力度,让隔离有温度。

3 项目小结

该厂房改造的紧急隔离点从立项会议到提交各专业全套施工图共用时四天,第六天项目圆满验收,第七天迎接病患投入运营,设计任务圆满完成。该项目时间紧、任务重,如何根据场地、平面的特点,克服重重困难,因地制宜,以医患的体验和安全为出发点,设计出实用、合理、安全的隔离点,这对设计师是巨大的挑战,也是难得的磨练。在项目的复盘中,笔者总结出以下几点心得与大家分享:

(1)应急项目设计,确保建设工期是首要考虑的因素。此种应急改造设计不以出完美图纸为目的,在场地踏勘完成后快速出一版基本图纸,施工人员能够理解即可,方便第一时间开工动土;有时要结合不完整的图纸和现场情况迅速做出可行性判断,确保最短时间将图纸和设备材料清单提交给施工方并现场进行交底。

(2)有经验的设计师驻场。各专业应派设计人员到场,现场解决问题,不能把时间浪费在前后方的沟通等待之中,多一天就多一分危险。驻场设计师可以有效串联后方设计团队与现场施工团队,提高沟通效率。项目对现场施工和设计的配合要求较高,驻场设计师必须对总图布局和流线、产品选择和其他各专业知识有一定经验和理解,从而快速抓住重点、掌控关键问题、高效配合施工、保障各方面满足验收标准、推动项目顺利交付。

(3)设计因地制宜,随机应变。应急项目建设速度快,设计施工周期往往只有几天,存在各专业设计方案互相矛盾及现场施工条件不足,需要临时调整设计的情况,要根据具体现场情况及时调整图纸。

(4)提前和各部门沟通,明确限制条件。紧急公共卫生隔离点项目安全责任重大,必须要和防疫指挥部门、环保局、卫健委、消防局、医疗后勤等部门充分交换意见,及时了解需求,明确总图的设计和洁污流线的组织等。这不仅有利于快速决策和实施,且能有效避免因原则问题导致图纸颠覆性修改,影响整体工期。

(5)在初步设计中提供材料清单。各专业初步方案中应有设备清单列表,第一时间提供给现场施工单位进行询价及采购。此类应急项目很难有足够的时间周期给厂商进行加工生产,需要最大化利用厂商的现有存货,有时甚至要对既有的产品进行反向设计,且运输途中也容易出问题,因此要第一时间列出清单,为后续可能出现的产品更换等情况预留时间。

(6)守住设计师的底线。守住设计师最后一道底线,此类项目中业主或施工方往往以工期等各种困难为由,要求设计师做出退让,设计师一定要在消防疏散、建筑结构安全等方面守住底线,明确各方责任,不违背职业道德和良心。

(7)心中有人。无论是对排风扇噪声的考虑还是温馨明亮的室内设计,都是在强调以人为本的设计理念。设计中应处处考虑医护工作人员和隔离患者的体验感受,尽最大努力满足病人隐私及医养需求。

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