0 引言

　　设计、采购、施工(EPC)总承包因具有充分发挥设计在工程建设中的作用、衔接各阶段工作等优势，在行业内具有较高的应用性。同时，医疗卫生类工程项目不同于一般民用建筑，设计引领在项目竣工交付及运营中起至关重要的作用。何让珍等^[1]介绍杭州某EPC医院项目的应用过程，得出设计核心、专业融合、资源整合的管理模式，通过设计优化，增加项目效益且更好地实现履约。许勇^[2]以首钢水钢总医院为例，介绍EPC模式对设计、采购、施工的促进作用。为保证医院类EPC模式项目的履约，需更加关注设计阶段。

　　1 工程概况

　　中山大学附属第一(南沙)医院项目位于广州市南沙区，分北区和南区2个执行区域，南北区域间由地下通道和跨街天桥相连。北区设2层地下室，局部3层，地下1层局部为下沉广场，南区设2层地下室。施工场地工程地质较差，地下水发育丰富，上部结构复杂，工期紧，施工难度大，因此，发挥设计阶段的引领作用对项目履约及创效有至关重要的意义。

　　2 结构方案优化

　　2.1 桩基选型

　　基础方案的选型与设计关系项目生命周期的运营。在满足安全、经济符合规范的基础上，对比管桩与灌注桩的优缺点，充分考虑施工重难点，在设计阶段规避后期风险，提高项目效益。

　　1)管桩(1)工期控制所有基坑支护完成后才可进行桩基施工，至少影响20d工期;市场供应商少，常出现缺货、断供现象，无法保证工期;(2)质量控制淤泥质土中的管桩施工质量无法得到保证，土层软弱，无法保证桩垂直度且极易断桩;开挖时易扰动桩基，导致桩偏位，断桩;本工程桩基长均>45m，管桩接桩>3次，桩身质量得不到保证;(3)施工难度送桩深度>9m，目前市场上无任何桩机可以做到;土层中含有强腐蚀性物质，地区规范中，接桩不允许焊接，只可机械连接，现场操作难度极大;塔楼特别是超高层区域的荷载大，管桩需求量多且密，现场操作难度大。

　　2)灌注桩(1)工期控制可保证工程桩提前插入施工，支护与工程桩施工衔接紧密，节省工期;全部采用灌注桩可避免不同桩型的工序交叉，便于施工组织，减少工期影响;(2)质量控制水下混凝土连续浇筑可保证桩身整体性和桩身质量;(3)施工难度塔楼特别是超高层区域的荷载大，灌注桩需求量小，现场可操作性高。

　　本项目原选择管桩桩基，结合工程实际，管桩施工存在诸多不便，且难以控制质量、进度，因此，将管桩改为灌注桩，造价基本一致，且降低施工难度和质量风险。

　　2.2 跳仓法施工

　　大体积混凝土浇筑过程中产生较高的温度应力，现行规范要求中，为防止混凝土结构产生裂缝，需设置后浇带。但目前该施工技术不能避免产生混凝土结构裂缝，同时影响工期，施工过程中，预留后浇带处会发生钢筋锈蚀、垃圾污染、影响二次结构施工等问题。

　　本项目通过计算分析及专家论证会讨论，采用跳仓法(见图1)进行施工，保证工期关键节点。

　　图1 跳仓法区域划分 

　　2.3 屋顶出挑设计优化

　　原设计方案中，屋顶出挑>16m，搭设架体困难、费用高且较危险。在不影响立面效果的前提下，缩小屋顶出挑宽度，减少项目措施费的投入，将措施费转化为实体工程费用。

　　3 人性化优化

　　3.1 垂直交通

　　医院电梯使用对象主要为患者及家属、医护人员等，在大型医院中，因设计阶段考虑不足常导致垂直交通的不足，耽误患者就诊时间，增加急诊、抢救风险。

　　医院电梯人员集中，午、晚餐等高峰时段电梯资源紧张，本项目参考高峰时段人员流动等因素，分析电梯配置性能指标，增加电梯数量。同时，设计方案中，门诊公共区采用扶梯分担直梯压力，电梯、扶梯统计情况如表1所示，在规范要求数量的基础上，增加20%数量的电梯，根据计算结果，优化设计后的电梯数量满足医院日常工作需求。

　　表1 电梯、扶梯统计 

　　3.2 卫生间

　　医院病区的卫生间较住宅楼卫生间更复杂，需满足患者、医护人员、运维人员等使用需求。原有设计中已满足对空间、布局的要求，但卫生间尺寸模数与装修砖规格模数不统一，造成装修砖的浪费。统一卫生间尺寸模数和装修砖模数后，降低项目成本，减少对装修砖的加工处理，施工更方便。

　　3.3 护理单元

　　随着医学的发展，医院建筑形态已逐渐成为社会综合医学模式^[3]，护理单元作为患者及陪同家属长时间停留的空间，也是人性化优化设计的重点。

　　本项目采用走道式护理单元，为提高舒适度，走道宽度由规范要求的2 200mm增大至2 300mm。走道整体设计为无障碍坡道形式，利于行动不便的患者出入。卫生间及走廊设有呼叫系统，当患者起身不便或有其他突发状况时，能及时联系医护人员。

　　3.4 外窗设计优化

　　广州潮湿闷热，传统铝合金外窗在热量传导作用下，易产生水珠，成为细菌滋生的温床，不利于患者康复。因此将传统铝合金外窗调整为断桥式铝合金外窗。

　　断桥窗由室内外的合金型材与中间的尼龙材料构成，在保证铝合金外窗结构性能的条件下，仍有隔热保温的功能，较好的水密性防止细菌滋生。另外，断桥窗的空心设计具有较好的抗风压能力，适合广州等受台风影响较多的地区。

　　4 招标采购优化

　　4.1 提前招标采购工作

　　本工程合同量大，招标采购任务量重，招标采购是否及时关系现场施工进度。前置招标采购是公司对项目做出的运营要求。本工程设计优化中，尽可能提前招标采购工作，要求参与单位对方案进行必要的提资，简化招标采购难度，保证各专业单位顺利入场。

　　4.2 设备方案选型

　　本项目为实现节能20%，单位面积年能耗250kW·h/m²的目标，在设备选型方面充分考虑绿色节能，并编制相应实施方案。

　　在项目用地内分开设置一大一小2个冷冻站。大型冷冻站设置于北地块门(急)诊医技住院楼地下2层的西南端，配置大型冰蓄冷系统及具备热回收功能的配套冷水机组，通过管道连接北地块和南地块动物实验室、科研楼及教学行政公寓楼，实现2个区域的夏季供冷及生活热水供应。小型冷冻站设置于南地块国际医疗保健中心地下2层中部，配置高效冷水机组，专供该建筑的夏季空调，夏季生活热水采用设置于该建筑屋面的太阳能热水系统供应。整个地块的冬季空调采暖及生活热水全部由设置于各建筑设备层或屋面的空气源热泵或地下1层锅炉进行供应。

　　5 新型装配式材料应用

　　装配式医疗建筑是在利用模块化和模数标准化的基础上，实现施工标准化的高效安装。

　　1)机电方面在空调机房、制冷机房、水泵房等设备房动火作业集中的位置，采用工厂预制化定型加工的方法，所有管道与支架进行场外模块化定型加工，施工现场仅需组装。所有支架预埋件均在机房地面完成或主体结构中预埋，实现机房内的零明火作业，提高施工效率。

　　2)装修方面通过模块化、一体式集成装修形式，同步预制组装与现场施工，完成顶面、墙面、地面(外立面、内隔墙、吊顶、墙面、地面、卫生间等)等主要工序环节;整合材料资源，实现主材与辅材的集成化、成品化，有利于批量生产及降低采购成本;工厂化施工与现场施工同步进行，可保证施工工艺，提升工程质量，提高工作效率，缩短工期，节约生产成本，减少湿作业工序，杜绝交叉污染，兼具使用功能完备、空间优化与空间美化协调统一等优点。

　　3)屋面一体化装饰板取代常规屋面保温层、保护层和面层做法，减少工序和现场湿作业，加快施工进度，减少现场施工环境的污染。

　　6 BIM应用

　　6.1 BIM对建筑、结构模型的优化

　　本项目是功能复杂、人性化设计要求较高的医院，存在商业、体检、门诊、住院、医技、急诊、动物实验室、科研、办公、教学及国际医疗等不同使用功能的分区和单元，通过BIM技术的冲突检查，结合不同房间使用功能特点及每个功能房、区域不同专业的需求，对内部布局合理性进行调整。

　　6.2 医疗工艺流程仿真优化

　　基于BIM模型及专业性能分析软件，仿真模拟不同功能的诊室、手术室及实验室等内部设施设备、医疗家具、水电点位，使医疗、科研人员对建筑空间有直观概念，可清晰判断房间使用性、设备与家具等合理性。

　　7 结语

　　本项目在设计阶段对结构方案人性化设计、设备选型、新型装配式材料等进行设计优化，有效降低项目成本与施工难度，提高项目履约能力，增加效益，也使该工程在运营维护阶段更加绿色环保，舒适度大幅提升。

　　医院EPC模式下，设计优化对项目影响巨大。通过在设计阶段与设计单位进行沟通，在方案设计、初设和施工图阶段考虑并解决施工单位的重难点问题，尽量避免设计变更，有效衔接设计单位与施工单位，避免二者脱节，完成提升项目效益的目标。