袁珺暐，尚伟，唐艺窈，刘佩琪，李珑玲，赵麒清

（湖北工业大学土木建筑与环境学院，湖北 武汉 430000）

模块化设计指将不同构件集合组装在一起，形成一个具有某种特定功能的子系统，然后将子系统作为通用基本模块与其他系统进行多样化组合，构成不同功能的新系统。模块化设计方法是一种绿色、可持续的设计方法，能快速满足功能需求的变化，每个子系统模块在拆除后可进行回收利用。

而随着急性呼吸道传染疾病在全球范围内扩散，为应对大型公共卫生紧急事件而产生的装配式应急医院得到了广泛应用。医疗建筑这一类由大量重复性功能空间组成的建筑符合预制生产的特性，在大型公共卫生紧急事件时期，应急医院能为患者提供临时治疗。从全国各地在疫情期间的后备应急医院设计来看，为重大突发公共卫生事件而建设的应急医院具有工期紧张、任务重的特点，从下达任务到完成建设仅限于数天时间。为了保证工期，很多设计单位在开工前仅来得及给出基本的平面布置图、基础施工图等必需的图纸，其余图纸只能在开工后逐步完善。设计与施工并行的建设模式容错率低，对设计单位有着较高的要求。模块化设计将为应急医院建造中的布局、计算、建造等多个环节提供很大帮助。本文试图研究城市大型公共卫生紧急事件时期应急医院的基本模块尺寸和空间布局方式，为选定适合改装的集装箱型号、医疗方舱设计、临时搭建方舱医院等提供尺寸参考，使应急医院的设计能更加高效。

1 应急医院基本模块尺寸探究

病房是应急医院建筑中占护理单元面积最多的功能区域，其空间具有高度重复性，是最适合进行预制生产构配件，进行工业化建造研究的典型空间。故本文选用单人和双人病房作为参考，对应急医院的基本模块尺寸进行探究。《传染病应急医院（呼吸类）建设技术导则（试行）》[1]指出，住院病区、疑似病区应采用单人负压病房；确诊病区可采用单人或双人负压病房；复杂病情患者、危重症患者或具有超级传播特性的患者应采用单人负压隔离病房。

病房空间尺寸对其使用上的舒适性起到决定性的作用，也能反映设计是否经济合理。好的应急医院病房设计应当在节约建筑面积和医疗资源的前提下，根据建筑心理学和人体工程学对空间尺寸进行适当调整，以保证医患的正常生活和心理健康。

1.1 应急医院单人病房模块

应急医院单人病房主要分为负压隔离病房和负压单人病房，其中负压隔离病房由于收治对象为抵抗力较弱的重症患者，宜以负压隔离病房的设计规范为准则进行设计。应急医院单人病房尺寸主要取决于家具、器械的尺寸和布置方式。本文参考雷神山医院的病房设计，结合《医用家具设计与配置指南》[2]，总结出应急医院普通单人病房应具备的家具和设施，主要有病床、床头柜、可升降床边桌、帘轨、正负压设备带、坐便器、洗手盆、淋浴花洒、观察窗、传递窗。考虑到病房的普适性，其中卫生间设施参照无障碍专用卫生间和公共卫生间的无障碍设施与设计要求，应符合现行国家标准《无障碍设计规范》（GB-50763）[3]。

我国生产的病床常见尺寸为长2000mm，宽 900mm，高 500mm～750mm。可升降床边桌尺寸长850mm，宽 420mm，高 800mm～1500mm[4]。

根据《新冠肺炎应急救治设施负压病区建筑技术导则》[5]，负压隔离病房内病床与平行墙面的净距不宜小于1200mm；病床通道净宽不宜小于1400mm；层高宜为2800mm。根据《无障碍设计规范》（GB-50763），厕所和病房内都应留有1500mm的轮椅转弯半径，厕所应采用无障碍洁具。

得到单人普通病房平面基本布置方式如下：

单人病房内部尺寸为3520mm×5270mm×2800mm。

图1 单人病房平面布置图（图片来源：作者自绘）

1.2 双人病房

应急医院双人病房主要为负压病房，收治对象为抵抗力较强的轻症患者。其家具和设施与单人病房基本相同。根据《医院隔离技术规范》（WS/T311-2009）[6]和《无障碍设计规范》（GB-50763），双人病房病床与平行墙面的净距不宜小于900mm，并排设置的两张病床间距不小于1100mm，层高宜为2800mm。淋浴间和厕所宜分开布置，以减少不必要的影响。两个房间内均采用无障碍洁具。

双人病房内部尺寸为3500mm×5000mm×2800mm。

图2 双人病房平面布置图（图片来源：作者自绘）

1.3 基本模块尺寸

基本模块的平面应能同时容纳单人病房和双人病房，即3500mm×5270mm。考虑到应急医院规划设计和工厂批量生产的便利性，尺寸应设置为100的倍数，即3500mm×5300mm。

按照相关规定，应急医院病房的层高至少为2800mm，而医技室、手术室等功能空间要求层高为2800mm～3000mm。考虑到负压系统设备带、医用无影灯等设备的进场与安装需求，部分模块的层高应设置为3000mm，以保证医疗器械的进场和正常运行。

综上所述，应急医院基本模块尺寸为长 3600mm，宽 5300mm，高度在2800mm～3000mm之间。

1.4 附属模块尺寸研究

呼吸道传染疾病应急医院需要分别设置病人通道和医护通道，避免流线交叉以保证医护人员不被感染。

根据《新冠肺炎应急救治设施负压病区建筑技术导则》，患者走廊应满足无障碍要求，走廊宽度和坡度应满足转运患者推床和带有防护罩的推床的要求，净宽不宜小于2400mm。应急医院医护通道需保证医护人员通行，宽度宜为2000mm。

2 应急医院模块布局方式

2.1 总体平面布局形式

医疗建筑的功能布局需要最大限度地保证卫生安全。建筑功能应依照传染病医院的流程，严格划分医务人员与患者的交通流线，按“三区”（清洁区、潜在污染区、污染区）和“两通道”（清洁通道、污染通道）的原则进行平面布局。同时，清洁和污染通道的入口宜设在对侧或旁侧，避免两者相互影响。

图3 医护工作流线图（图片来源：作者自绘）

应急医院通常采用E字形、王字形、鱼骨形等布局方式，其原理是用一个一字型的护理单元将若干治疗区并联起来，使得一个护理单元可以同时监管多个病区，在保证可达性的同时使医疗资源得到充分利用。

护理单元上并联的病房需依据科学的医患比进行计算和合理布置，病房过多会导致患者过于集中，医疗环境下降、综合效率偏低、采光通风不佳等诸多问题，病房过少则会浪费空间和降低医疗资源利用率。

2.2 空间的分配与布置

应急医院根据功能可以划分为医护工作空间和病房空间两个部分。大多数医疗建筑为了保证医疗工作开展的高效性，会将医护工作空间集中布置形成功能组团，四周串联病房空间。为节约用地，两个医护工作组团可相邻布置，共用人行出入口。

目前对于应急医院中普通病房和ICU病房的比例并没有明确规定，常规医院ICU病房在总病房数量中的占比普遍在2%～3%左右。而对于应急医院而言，该比例并不能很好地应对突发的公共卫生紧急事件，故在未来的应急医院设计中，应将比例适当提升。

根据常见呼吸科医患配置，普通病房中一名主任最多负责14个病人；一名下级呼吸科医生最多负责7个病人；一名护士负责5个病人。在ICU病房中一名主任最多负责7个病人，一名下级呼吸科医生最多负责3个病人，一名护士负责2个病人[7]。

根据病房楼合理建筑面积和负压病房特点，参考《传染病医院建筑设计规范》（GB50849-2014）[8]标准护理单元设计，并结合雷神山医院设计，每个病房区经济床位配置数宜在30～50床左右。

图4 病区模块化平面配比布置图（图片来源：作者自绘）

3 基本模块尺寸和空间布局方式的实际应用

3.1 集装箱改造

最适合进行改装的货运集装箱主要为固定式密闭集装箱，其优点在于空间相对密闭，尺寸较符合人的居住尺度。市面上还有一类人居集装箱，属于活动居住板房的一种，同样适用于应急医院的改装和建造（见下表）。

常见集装箱尺寸[9]

根据3500mm×5300mm×2800mm～3000mm的模块尺寸可知，标准人居集装箱可以直接作为应急医院病房的基本模块进行改装和建造。其中40尺和20尺标准柜的高度不满足模块尺寸要求的2800mm，但可以作为办公、污物处理、废物回收等对层高要求较小、布局相对灵活的功能空间进行改装设计。40尺高柜可以采用横向拼接的方式进行改装布置。手术室等对层高要求在2800mm～3000mm的特殊房间，不推荐利用现有集装箱进行设计，可能会造成仪器无法进场和正常运作等问题。

3.2 集装箱改造

在中国遭遇各类大型公共卫生紧急事件时，后备应急医院和方舱医院做出了许多贡献。应急医院的快速建造，正是由于模块化和装配式的设计理念，它能很好地帮助设计方和施工方协同工作、调配资源、实施建造。

在临时医院的搭建中，可以参考应急医院基本模块的尺寸，根据需求进行规模和面积预测，作为应急医院选址的参考。同时，用同一尺寸的模块作为基本单元进行设计和建造，能大大提升出图、施工的效率，保证工程顺利高速地进行。

4 结论

装配式搭建的应急医院在本次疫情中起到了至关重要的作用。发生重大突发公共卫生事件时，当现有医疗机构无法实施及时有效的救治，或病房容量难以满足激增的病患需求时，改建或新建具有调配、隔离、救治等多项功能的后备应急医院和临时病房就成为了解决问题的关键途径。对应急医院的基本模块与空间布局方式的研究能辅助设计单位预见性地提出规范合理的设计思路，总结应急医院设计流程，为未来可能面临的后备应急医院搭建做好充足准备。