1 设计概况

　　武汉火神山医院选址于蔡甸区武汉职工疗养院，项目建设用地面积约5万m²，总建筑面积3.39万m²。整体按战地医院形式设计，主要包括接诊区、负压病房楼、ICU、医技部、网络机房、中心供应库房、垃圾处理暂存间、救护车洗消间等功能区。病床总床位数1 000床，其中ICU床位30床，确诊床位970床。

　　火神山医院选址依据GB 50849—2014《传染病医院建筑设计规范》，建设选址对医院职能能否充分发挥及今后的生存发展至关重要。本次选址原则为交通便利，易于利用城市基础设施、环境安静且远离污染源，地形规整且地质稳定平坦的地段。医院总体平面布局呈L形，在考虑尽可能满足更多床位的基础上，与东侧水系保持一定距离，另一侧沿南北公路顺序排列，北侧商品房尚未交付，医院与公路及商品房区域保留一定安全距离。

　　火神山医院作为应急传染病医疗建筑，以系统观念将医疗建筑建设项目全过程看作包括医疗规划、可行性研究、建筑设计、施工、安装、运行的有机互动整体。设计严格按照建标173—2016《传染病医院建设标准》，GB/T 35428—2017《医院负压隔离病房环境控制要求》，GB 51039—2014《综合医院建筑设计规范》进行。传染病医院需充分考虑隔离预防功能，合理划分办公区、普通医疗区、传染病隔离区和生活区等洁净区域、半污染区域与污染区域。火神山医院平面采用鱼骨状布局，每根“鱼刺”都是独立的医疗单元，医护人员与患者的活动空间、交通路线分区分流，实现三区两通道设计。洁净区、半污染区和污染区三区间有严格的换气次数及送、排风量控制，在三区间形成5～10Pa压力梯度，保证医护通道和病患通道2个通道严格分离。

　　2 设计重难点

　　2.1 设计标准要求高

　　本次新型冠状病毒传播速度快、蔓延范围广，为满足患者快速隔离、治疗需求，设计的医院需建造速度快，同时又能高效安全运行。设计需充分考虑病患治疗维生系统，又要保障医护人员的安全，对传染病的控制严格且标准高。

　　2.2 设计时间要求紧

　　火神山医院设计时，设计院需以最快速度完成出图，给现场资源组织与施工建造提供有利条件，预留更多时间。

　　2.3 设计场地条件受限

　　火神山医院选址于武汉市蔡甸区知音湖畔，毗邻既有武汉职工疗养院，场地西邻知音湖大道，东侧为知音湖，南侧为职工疗养院，北侧有尚未交付的商品房，可用地面积十分有限，且地势起伏不平。另外，间隔有池塘、沟壑及临时小楼等，对整个规划总平面设计影响较大。

　　3 设计管理思路

　　3.1 总承包管理意识

　　火神山医院项目采用施工总承包发包模式，中建三局在项目组织架构搭建中，充分运用EPC项目管理思维，创新设置专门的设计协调组，配备各专业设计管理人员，统筹管理武汉建工、武汉市政、汉阳市政，一起协助业主开展设计管理工作，真正实现设计施工一体化，保障项目高效建造。

　　3.2 组织与工作机制

　　3.2.1 组织分工

　　项目设计管理团队按专业分为5个小组，各小组职责分工如下:(1)建筑结构组负责反馈场地实际情况，跟进建筑结构专业设计进度，根据施工需求对设计方案、材料做法提出建议，并跟进落实，绘制部分节点详图，同设计确认;(2)机电组负责跟进电气、暖通、给排水及弱电专业设计进度，根据施工需求和资源组织情况对机电设备和管材选型提出建议，并跟进落实;(3)室外组负责跟进室外配套附属设施的设计进度，对配套建筑结构形式、基础形式、材料规格提出建议，并跟进落实;(4)深化组

　　负责集装箱深化设计，包括集装箱排布、门窗尺寸及位置深化、拼缝及节点处理，与医技楼、ICU等轻钢结构房屋的深化，包含设计钢构件的布置方式、计算构件尺寸;(5)图纸资料组负责图纸收集、发放及后期设计资料整理归档。

　　3.2.2 工作机制

　　1)驻场办公2020年1月23日接到建设任务后，中建三局当晚调派2名设计管理人员进驻设计院，1月24日增加至7名，1月25日累计达15名，包含建筑、结构、给排水、电气、暖通、弱电等专业。设计管理团队常驻设计院办公，实行两班倒工作机制，与设计团队工作同步、高效对接。

　　2)日报制设计院驻场办公期间，每天24:00组织召开设计管理碰头会，各专业梳理当天设计进展情况和遇到的问题，以及次日设计出图计划，形成《火神山医院设计管理日报》，各方通过日报知晓设计出图情况，筹划相关施工组织安排。

　　3)手绘图辅助设计在设计与施工过程中经常出现紧急状况，为应对建筑细部做法、节点大样处理等需及时出图的状况，采用手绘图方式进一步辅助设计，指导现场施工，及时解决问题(见图1)。

　　图1 手绘节点大样  

　　3.2.3 管理思路与措施

　　应急抢建医院制约工程建设难点之一是设计出图的及时性及设计质量的保障，设计质量主要体现在设计图纸的可建造性与资源可采购性中。总包方需进行深入分析，积极主动采取有效应对措施。

　　1)出图及时性由于本工程时间紧、任务重、出图时间短，若完成所有图纸再施工，工期不允许，需按照施工工艺先后顺序，分批出图。另外，设计方不能完全掌握现场信息，需施工方及时跟进，且设计绘图地点位于设计院汉口办公室，电话沟通易出现信息偏差。项目派设计管理人员进驻设计院，督促出图。驻设计院人员及时将现场信息(如场地高差)反馈给设计师，更新稳定设计输入条件。另外，部分节点图由派驻人员绘制，经设计师签字确认，提高出图效率。

　　2)图纸传递准确性考虑参建单位众多，需确保图纸及变更第一时间完整无误传递给各单位。设计地点受疫情影响，交通不便，需采用信息化手段传递图纸信息。为此，设计管理部第一时间收集各单位对接人员信息，并指定各单位电子邮箱收图，同时建立微信群，总包方将相关图纸信息及时在群内公布，提醒各方从邮箱收图，纸质版图纸由设计院提供。

　　3)设计可建造性鉴于工期异常紧张，需简化施工工序，缩短施工工期。因工期紧张，需调整施工工序，为前道工序施工预留作业空间，同时工艺节点需保证工程质量。设计驻场团队积极提建议，及时与设计师进行沟通，取得认可，将意见融入图纸。此外，本工程因不是常规框架或框剪结构，相应封堵及防水措施需进行细致考虑。

　　4)资源可采购性由于工期紧、任务重，需使用市场上的现货或加工周期短(一般约2d)的材料做建筑材料。应用相关建筑材料需获得建筑师的认可，同时以保证建筑使用功能及施工质量为前提条件。采取管理措施如下:跟进设计师的第1版图纸，梳理相关材料计划表，及时联系供应商，了解库存情况;就供应商能提供的材料规格及时与设计师进行沟通，只要满足功能需求即可，并立即修改图纸。

　　4 设计方案的比选与优化

　　4.1 契合地形条件进行设计与优化

　　4.1.1 总平面布局设计优化

　　经过建筑平移、道路调整、放坡支护等系列措施，充分保证总平面布局，并降低施工难度。

　　1)靠近知音湖大道一侧场地条件复杂，高差起伏大。为避开此区域，减少土方开挖工作量，保障施工进度，将整个建筑往东平移15m。

　　2)平移后，总平面图中院区左侧环形道路仍与现有围墙存在冲突，但2号病房楼右侧已邻湖，因此将左侧环形道路局部宽度从7m减为6m，位置向主楼靠近。

　　3)围墙底部与病房楼区域场地高差接近3m，进行放坡支护(见图2)。

　　图2 放坡支护  

　　4.1.2 场地高差设计

　　采用场地高差设计(见图3)，既满足使用功能要求，又极大减少场平工程量，大幅缩短工期。

　　图3 场地高差设计 

　　1)在场平施工过程中，东西两侧场平标高相差2.1m，为避免土方工作量太大，采用高差设计。整个医院设置2个±0.000标高，1,2号病房楼区域分别为24.350,22.350m。高差处采用挡土墙，环形道路采用平缓放坡。

　　2)ICU与2号病房楼连接处采用错层设计，设置连廊，将ICU 1层与病房楼2层相连通。

　　4.2 结合资源组织进行材料设备选型

　　4.2.1 基础形式比选分析(见图4)

　　图4 基础形式比选分析 

　　1)条形基础较经济，混凝土用量少，且在建筑与地面间形成架空空间，可用于上下管线的进出通道。但存在以下问题:(1)条形基础施工需进行大量支模;(2)条形基础是按理想状况布置的，集装箱拼装存在偏差和累积误差，无法准确预测，导致集装箱可能无法搁置在已施工完成的基础上。

　　2)筏板基础整体性较好，有利于减小不均匀沉降，施工方便，同时在筏板上搁置方钢，作为集装箱的条形基础，同样可使建筑与地面间形成架空空间，作为管线进出通道。方钢可以灵活摆放，根据集装箱拼装情况，灵活调整方钢位置，保证集装箱搁置在方钢上。

　　通过比选分析，项目采用整体筏板基础，筏板上搁置方钢，作为集装箱的条形基础，施工灵活方便，并能适应集装箱拼装过程中的误差。

　　4.2.2 污水调蓄池优化调整(见图5)

　　图5 污水调蓄池优化调整  

　　结合工程经验，根据现场施工总平面布置、实际开挖地质情况等优化原有条件下的支护设计及基础方案，保证现场施工道路畅通和基坑施工的安全性与工期要求。

　　1)按原设计方案，化粪池、消毒池深化后，西侧边坡与现场施工主干道发生冲突，若开挖化粪池、消毒池将导致临时施工主干道发生断路。提请设计院复核后，在满足雨水调蓄需求的前提下，西侧1个雨水调蓄池采用异地建设，东移化粪池、消毒池位置，确保基坑施工过程中施工主干道的畅通。

　　2)由于化粪池、消毒池基坑与雨水调蓄池基坑距离有限，若采取分坑开挖，两坑间将形成1个共用的狭窄夹心土坡，两侧基坑同时施工时，该土坡难以保持稳定性，易造成坑内施工的安全隐患。因此最后考虑合坑施工，避免夹心土坡的安全问题，也方便土方开挖施工。

　　3)由于原结构设计方案基础设置为筏板基础，实际开挖过程中基底均为性质较好的中风化基岩，根据工程经验提请结构设计单位，根据现场地质情况调整基础方案，将筏板基础改为粗细砂调平的形式，节约钢筋混凝土筏板施工流程需要的钢筋绑扎、混凝土泵车调配、混凝土浇筑养护与硬化等工序，节约时间>12h。

　　4.2.3 风管材质比选分析

　　结合加工生产及材料供应情况优化风管材质及型号，保证施工工期。

　　1)风管原设计全部采用镀锌铁皮，图纸优化过程中发现风管支管、短管及弯头较多，工程量大，镀锌钢板风管施工难度大，需调整风管材质，将支管改为塑料材质，保证工程质量，降低漏风率，提高工效。

　　2)分析风管阻力及流速等，优化管道，减少风管型号，提高生产效率。

　　5 结语

　　1)契合地形条件设计并满足使用功能需求整个场地情况复杂，可用地面积有限，考虑病毒的传播和蔓延速度很快，病患急剧增加，需为火神山医院提供更多床位，对医院规划方案设计，尤其是平面布局要求非常高，需在设计中充分利用现有场地条件，同时又要避免现场拆改过大，减少场地平整工作。

　　2)及时出图满足现场施工进度要求火神山医院设计与施工几乎同时启动，时间紧、任务重、出图时间短，考虑待完成所有图纸再组织资源与施工，时间不允许。整个项目过程按施工工艺先后顺序，分批进行设计出图，保障现场实施进度。

　　3)进行设备材料选型，提升设计可招采性工程建设正处于春节和疫情爆发时期，各类资源组织受限。充分考虑设计选择的材料设备货源是否充足，能否在最短时间内运至现场，是保障项目建设的关键。

　　4)通过方案比选提升设计可建造性设计所选结构形式、构造做法、节点处理方式等直接影响施工组织的安排及施工工艺流程，筛选合理方案成为项目能否实现高效快速建造的关键。