《建筑结构》对话中建科工集团
20天建成深圳市第三人民医院应急院区
解码EPC总承包模式下装配式钢结构设计
【编者按】
2020年2月19日，深圳市第三人民医院二期工程应急区项目顺利完工并交付使用，深圳的“基建狂魔”们，仅仅利用20天的时间，创造了一项工程建设的奇迹，这是新时代的“深圳速度”。
中建科工作为EPC总承包单位临危受命，承担该项目建设任务。项目不但工期紧，难点重重，而且项目紧邻深圳唯一收治新冠肺炎的医院，疫情防控难度前所未有！
一项史无前例的工程、一项前所未有的挑战！中建科工是如何迎难而上，发挥团队力量，坚决完成任务的？项目以EPC总承包模式开展，如何发挥这种管理体制优势，在最短时间内做出决策，得以快速推进？项目建设过程中有哪些感人的故事？近日，在项目竣工之际，《建筑结构》团队采访了中建科工EPC总承包的设计和项目管理团队主要人员，与同行分享刚刚过去紧张而难忘的20天的工作经历，共同感受深圳建设者是如何从容应对突如其来的疫情？如何全力以赴，坚决完成任务的？
【接受采访人】按文中出现先后排序 （向下滑动查看更多）
徐聪，中建科工集团有限公司设计院执行院长，项目设计总负责，高级工程师
许航,中建科工集团有限公司产品BG副总经理，高级工程师
崔学东，中建科工集团有限公司设计院建筑总监，高级工程师，一级注册建筑师
戚霖，中建科工集团有限公司建筑设计师，工程师
李春田，中建科工集团有限公司设计院副院长，高级工程师，一级注册结构工程师
宋克，中建科工集团有限公司结构设计师，一级注册结构工程师
黄敏，中建科工集团有限公司华南大区设计中心经理，高级工程师，一级建造师
徐风波，中建科工集团有限公司华南大区设计中心结构总监，高级工程师，一级注册结构工程师
孙伟，中建科工集团有限公司装配式建筑BU研发总监，高级工程师
高鹏，中建科工集团有限公司设备工程师，注册公用设备工程师（暖通空调）
杭俊，中建科工集团有限公司电气工程师，高级工程师
设计团队合影
合影人员名单从左往右：
前排： 杭俊、姜山、张孟瑜、邓军、邢云梁、于琦、许海涛、王连国、徐聪、王雪松、曾祥常、高鹏、呂昂、陈岩
后排：吴忠华、邓宇国、刘威、王小海、吴晓晨、罗梓渊、王皓宇、何君、陈志谋、江磊、刘鹏、戚霖、潘文彬、林岳骞
【采访团队】
《建筑结构》杂志社
张伟， 香港华艺设计顾问(深圳)有限公司副总工程师
室外实景(动图)
室内实景(动图)
深圳市第三人民医院应急院区建成实景
Q建筑结构：特殊疫情与新春假期背景下，中建科工作为EPC总承包单位，团队组建与资源合作是如何运作的？
A 徐聪：公司坚持科技引领，近几年以EPC模式在国内外先后承建了深圳华大基因中心、巴新布图卡学园、厦门空中自行车快速道、成都锦城绿道等一系列体量大、难度高、工期紧的标志性建筑。巴新布图卡学园项目综合发挥装配式钢结构建筑优势和全产业链优势，赢得了中巴两国政府的高度赞赏。厦门空中自行车快速道以独开先河的规划创意和绿色和谐的设 计理念，荣获2017年中国人居环境奖。成都锦城绿道项目依托“一桥一景、桥景相融”的设计理念，将锦城绿道从一条道路提升为“生态、文化、智慧、健康、经济”的绿道。
华大基因中心
中巴友谊学校·布图卡学园
成都锦城绿道
厦门空中自行车快速道
本应急医院项目占地面积6.8万平方米，建筑面积5.9万平方米，可提供1000张床位，建设工期仅20天，由深圳市建筑工务署作为建设单位，中建科工集团有限公司作为EPC总承包单位临危受命，面对前所未有的工期挑战，中建科工第一时间吹响“战疫冲锋号”，快速组建工程指挥部和项目领导班子，公司党委书记、董事长王宏亲任指挥长直接部署；公司党委副书记、总经理戴立先任常务副指挥长坐镇现场，迅速集结了以华南大区为主力，与来自总部机关、西部、北方、华东大区和投资公司的“志愿者”组成455人的管理团队，覆盖各业务线（设计、采购、施工等）、各专业（土建、钢结构、机电、装饰、市政管网等）、各区域（现场各片区、拼装场、工厂等）、各层级（项目部、工区、班组）、各时段（白班、夜班）。
设计管理团队组织架构
资源合作方面，我们的目标是“整合优质资源，集中精锐力量，输出优质成果，打造专业品质”。由工务署设计中心做统筹，以中建科工集团设计院、中国中元国际工程有限公司（以下简称中元）、深圳市蕾奥规划设计咨询股份有限公司（以下简称蕾奥）为核心，结合项目设计需求迅速组织总图、市政、建筑主体设计单位进场展开工作，以“总体设计、分段推进、同步实施”的方式实现了1天确认建设选址，1天确认使用需求，1天之内完成方案设计，3天内完成施工图，确保现场实现不间断施工。通过整合医技（手术室、PCR、医疗气体、ICU等）、边坡支护、机电、弱电、装饰等专项设计团队，建立了完整的设计技术管控体系，实现设计广度及深度的全覆盖。
设计资源网络图
项目设计管理工作多且复杂，有市政、建筑、装饰、医疗专项、箱体深化、机电等11家单位，为确保项目按期交付，项目团队积极与政府实施方（工务署）、使用方（第三人民医院）沟通，制定EPC项目设计与管理标准，招标采购与施工联动的工作机制，合理推进各业务线工作。
中建科工设计技术团队同步对接外部设计资源、业主及项目现场各部门，分阶段开展针对性管理协调工作。一是通过对需求与场地分析、关键技术讨论、箱体材料研究等快速确定实施方案；二是同步开展深化设计，箱体深化设计与施工图设计同步，医技等设计与主体施工图同步，达到设计图纸与建造材料和施工方案的统一；三是组建包括协调、箱体技术、专业技术、报批报建等多个专业小组同步开展工作，实现图纸到实体的快速转变。
Q建筑结构：本项目建筑设计和装配式技术选型有哪些重难点？
A 许航：目前公司装配式建筑业务主要涵盖钢结构住宅、学校、医院、绿色商业建筑、海洋人居系统等系列产品，自主设计研发了GS-Building、ME-House两大核心钢结构建筑工业化技术体系。模块化的钢结构建筑很好地解决了一体化设计、工业制造、现场机械化高效施工以及功能模块集成的高拓展性，较好地适应了项目对工期和功能上的要求，保障了项目的顺利履约。
公司海洋人居模块化研究示范楼
深圳市大磡小学
西昌人民医院
武汉奓山还建房
应急医院的快速建造有多种方式可以选择，理论上也可以采用“钢框架+三板”的装配式方案，但由于时间的紧迫以及市场上只有打包箱有充足库存，本项目只能先锁定2400个打包箱产品库存，再依库存来进行设计。打包箱是集装箱的一种形式，常用于建筑工地的临时办公用房，一般长宽高约6m×3m×3m。箱体的顶面和底面在工厂组装好，连同四面墙和四角立柱打包运输，在现场拼装成3D箱子。
A 崔学东、戚霖：本项目整体呈“中间医护区、两边病房区”的“鱼骨鱼刺”布局，合理分布有接诊楼、手术部、护理单元、ICU等功能区，使得问诊、防护和施治安全快捷。项目主要采用打包箱，通过打通若干箱体可灵活拓展空间。院内主要功能区通过3个集装箱拼成2个病房，并由相同的集装箱拼接组成走廊。箱体建筑地面架空600mm高，方便了给排水等设备管道的铺设。
功能分区示意图
病房单元平面图
护理单元拼装
由于成品打包箱一般是为工地临建生产的，我们只能利用它的基本单元，对其墙体和门窗开洞都要重新设计，例如病房门要另外采购1700mm宽的门、传染病房特有的传递窗、观察窗也需另外在夹心墙板上设计开洞。考虑到病房功能需求和箱体建筑特点，统筹布置各专业设备管线，同时对于门窗大小布置，结合箱体板材合理划分，合理布置墙体，减少不必要缝隙，确保病房密封性达标。
病房门
病房观察窗和传递窗
病房实景图
A 李春田：应急院区医护人员公寓楼采用模块化产品，不仅能满足当前短期应急需求，作为永久性建筑（满足50年设计使用年限），在完成本次使命后还可腾挪迁移到其他地方进行使用。公寓楼共三层，每个箱体尺寸为12m（长）×4m（宽）×3.573m（高），共27个模块，每层7间四人房公寓，最大可容纳84名医护人员。房间内配置卫生间、淋浴间、盥洗间、储藏区、独立阳台等5个功能区，干湿分离。每层楼还配置开放式休闲区、多功能房、开水房、洗衣房等公共服务配套设施。
未吊装前箱体模块（二）
公寓室内
公寓外廊实景图
A 宋克、黄敏、徐风波：本项目场地原为污泥填埋场，以新近填土为主，通过调研原始资料与钻孔取样相结合，迅速确定岩土参数，明确基础形式为分层碾压+碎石垫层+300mm厚整体筏板。在市场供给能力有限的情况下，选用型钢做支墩架空箱体，现货采购与智能建造生产线相结合，快速完成3000件支墩的下料加工，为箱体现场组装提供前期条件。设计团队与各箱体厂家密切配合，通过内销外卡形成整体，外周箱体底梁与支墩焊连接，确保箱体安全，外周H型钢支墩通过后植筋锚栓固定于混凝土底板。节点深化设计过程中，钢结构的连接尽量采用螺栓连接，减少现场焊接工作量。本工程一些较大荷载的用房都设置在首层，如CT、DR、手术、中心供应、库房、信息机房等，所有用房和安装运输通道的地坪我们都做了加强处理，采用砖砌地垄墙加现浇板。
箱体支墩底板施工
现场箱体吊装
利用三维箱体模块单元组成的结构体系与大家熟悉的梁柱框架不一样。箱体由8梁4柱构成骨架，顶、底由次梁和面板拼装成整面，四周嵌入夹芯板墙，因此箱体自成一个稳定的吊装单元，可以搁置在基础上，并不需要像常规柱脚一样设置锚栓与基础连接，风和地震作用下的水平力可通过摩擦力传递，施工时必须注意箱体的平整度，使四角均与H型钢支墩接触压实。我们每个箱体还在6m长底梁的中间设了H型钢支墩，因此每个箱体有6个支座。
建筑剖面示意图
箱体整体架空及支墩
现场箱体安装
A 孙伟：模块化箱式房本身是一个完整独立的防水单元，用在应急医院的标准病房单元具有较好的防水性能。武汉火神山、雷神山医院多为一层建筑，但本工程病房均为两层建筑，二楼每个病房设有卫生间，不可避免地存在排水竖管连续贯穿箱二层底板和一层顶板的情况，厂家技术人员强烈反对在箱体顶、底板上开孔。设计团队综合权衡利弊，确定将病房模块内的卫生间的污水管穿墙到外走廊单元，再设置排水立管下穿走廊箱体的顶板和底板到地面排污系统，这样造成走廊箱体防水的完整性被破坏。为尽可能避免产生漏水的情况，设计采用了多道防水体系。一是对一层顶板开洞位置进行防水处理，通过在立管穿孔位置设置套管，并采用自粘性防水卷材对套管外围进行防水，在一层顶面形成防水反坎；二是箱体之间设置防水胶条，并在顶层箱体接缝上铺设防水卷材，避免雨水通过拼缝流入室内；三是在二层顶设置整体屋面，既解决防水问题，又有隔热功能，同时也增强了建筑的美观度。
一层卫生间箱体顶板套管反坎留洞
箱体间防水胶条
集成卫浴拆解图
病房整体卫浴洗手台
卫浴淋浴间及坐便器
集成卫浴是工厂生产，现场拼装而成，具有施工速度快、防水性能好、美观实用的特点，但在箱式房屋中的应用具有交叉作业复杂，前置工作多、收尾工作繁杂、不同厂家产品规格不同等特点。设计中主要有以下技术要点：一是统一安装空间的尺寸，即方便箱体施工，也为卫浴及各交叉工作的施工预留了充足的空间；二是统一污水排放方式，通过同层排水的方式将第二层的卫生间污水管从箱体侧墙穿出后接入一个设置于外走廊的排水立管，既避免直接下穿造成上下箱体病房单元连通可能形成的病毒传播，也减少了下穿立管的数量；三是统一卫浴安装定位标准，各厂家卫浴现场定位均以靠近走廊一侧的墙板面与门框平齐为标准，从而做到了卫浴门洞边距墙面统一距离，从而解决了卫浴规格及门洞大小规格多样的问题。
A高鹏、杭俊：暖通空调方面，病房内采用C型插条、其他区域采用共板法兰的连接方式，大大加快了风管施工速度。
走道风管布置器
针对各品牌打包箱内部构造可能存在差异的情况，风管支撑固定采用活动支架的方案，现场配置、调整便捷。对于医护通道等管线集中区域，设计联合支吊架，有效提升通道内净高。本项目电源采用室外箱式变，向室内供电。电源的建设独立于主体的建造，避免交叉作业，在供电部门的积极配合下，室外电源专项工程在主体完工前一周完成，为主体的及时交付提供坚实基础。
室外箱式变
防雷接地体
在防雷接地方面，结合本项目结构特点，利用建筑金属结构，作为防雷接闪器和接地体，一方面大量减少工程量，另一方面有效降低接地电阻。
整体屋面钢框架结构施工
Q建筑结构：深圳特殊环境及设计要求对本项目分别有哪些影响？
A徐风波：起初设计箱体建筑并无整体屋面，考虑到深圳多雨且雨量大的特点，要求短期迅速排除屋面雨水，仅靠箱体自身排水，隐患多，有风险，若屋面漏水，则影响医疗设备正常运转，为此加设整体坡屋面。结合箱体布置和结构特点，在箱体顶部设置坡屋面框架柱网。充分考虑工程进度紧迫性，合理选型，确定坡屋面为钢框架夹芯板屋面和彩色钢板成品檐沟，侧墙为压型钢板，做到效果好、实施快。同时，架空屋面设置可改善箱体室内环境，降低建筑能耗，同时建筑形象也大大改善。
本项目虽然定性为临时建筑，设计使用年限为5年，但深圳属于台风多发地区，大屋盖结构设计时应考虑台风袭击的极端环境结构的安全性。在钢结构屋面强度设计时的荷载参数取值按设计使用年限为50年取用，结构重要性系数取1.0，楼面、屋面活荷载使用年限调整系数取1.0，基本风压取0.75k N/m2 。
箱体加设大屋盖建造实景
应急医院整体屋面实景图
Q建筑结构：在疫情和项目的双重压力下，设计团队面临的外部环境、心理状态和家庭生活等肯定是和平常不一样的，请回顾一下设计团队有哪些令人感动的瞬间？
A 李春田：1月27日正月初三早上7点，中建科工集团总工程师徐坤同志接到指示后，留下桌上热腾腾的早餐，直接奔赴公司，组织公司设计院、研究院、信息化部、装配式产品BU召开疫情防控视频会。会议结束后，原本就长期和家人分居两地的徐聪同志匆匆告别老婆孩子前往深圳。作为中建科工设计院院长，徐聪院长深感责任重大，第一时间组织在深同事当天成立设计特战队，团队中有初为人父的爸爸，还有小孩即将出生的准父亲，所有人都在第一时间加入了这场无烟的战役。
A徐聪：团队成员程文韬爱人即将生产，依然于正月初三第一时间加入项目团队，担起设计管理及协调工作，深夜回酒店后还要继续处理工作日报、复盘设计、问题销项清单等工作，平均每天只睡3、4个小时。看到丈夫这么辛苦，妻子给予了充分的理解，自己去医院产检、准备所有待产包，在后方默默支持丈夫的工作。
特战队箱体技术组为了保证样板箱交付节点，全专业工程师进入箱体拼装现场进行箱体深化设计、指导现场安装，完成技术交底已经是早上5点半，看到工作现场忙碌的情景，大家回到办公室吃一碗泡面继续投入新的一天工作。
中国中元国际医疗建筑设计研究院许海涛院长、李亮副院长、庄宇和王连国第一时间赶到深圳。一直战斗在现场的姜山不禁想起多日不见11岁的儿子写给他的诗：“祝福病患早日康复，祝愿医生平平安安，祝福春阳更加温暖，祝愿祖国重现安然。祝福每一个像爸爸一样冲在一线的奉献者早日凯旋！”
1月28日、大年初四的晚上，深圳蕾奥交通市政院工程设计所所长张孟瑜接到中建科工的电话，问他是否愿意参加深圳“小汤山医院”设计建设。张孟瑜对于参战深圳“小汤山”没有片刻迟疑、当即代表深圳蕾奥表态愿意参战、保证完成任务。第二天他便赶赴现场，近一个月都没见到家人。
设计工作复盘及销项例会
箱体技术专题
A戚霖：为保证项目快速高质又美观，在屋面水平金属檐沟品质控制方面，公司设计院副院长李春田亲自制作檐沟转角控制节点模具，组织现场工长施工技术交底，讲解模具使用方式，转角段施工顺序，美观控制原则等，将设计与施工的无缝衔接树立了样板，做到了从设计到实施的融会贯通，真正实现设计对快速施工、高品质施工的引导。
李春田院长与现场工长施工技术交底
在应急医院这样万分紧急的工程中，我们看到了EPC工程总承包模式的优越性，拉通了设计与施工的全过程，既节省工期，更有效地控制了成本。
最后，链接一个我们的7分钟影片，记录了2020年新年伊始不平凡的20天！
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