科技支撑创造火神山雷神山医院建设奇迹

发布日期:2020-11-23
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  在全国抗击新冠肺炎疫情表彰大会上,习近平总书记特别提到:“用10多天时间先后建成火神山医院和雷神山医院、大规模改建16座方舱医院”,并向为这次抗疫斗争作出重大贡献的广大工程建设者致以崇高的敬意。这是对两山医院全体建设人员和集团全体干部职工的极大鼓舞和激励,是对集团勇担央企使命、奋力完成两山医院建设的最大褒奖和肯定。

  为何能在这么短时间内成功建成两所医院?2020年第14期《求是》杂志刊发周乃翔书记署名文章《践行初心使命奋力建成火神山雷神山医院》强调,“科学技术是战胜疫情的锐利武器。”火神山雷神山医院建设奇迹背后,是中建集团始终坚持创新在企业工作全局中的核心地位,把科技自立自强作为企业发展的战略支撑。

  2020年春节前夕,新冠肺炎疫情笼罩荆楚大地并波及全国。在党中央的坚强领导下,全国人民齐心协力开展疫情阻击战,经过艰苦卓绝的奋斗,取得了重大阶段性胜利。中建集团临危受命,集团党组书记、董事长周乃翔和党组副书记、总经理郑学选亲临一线、靠前指挥。各参建单位全力以赴、攻坚克难,以强大的供应链体系和极速建造服务能力,分别以10天和12天时间完成了火神山和雷神山两座应急防疫医院的建设任务。

  火神山雷神山医院成为中国抗疫战场的标志性阵地,更是举国上下众志成城抗击疫情,不放弃每一个生命、全力以赴救治每一名患者的见证,诠释着同舟共济、众志成城的“中国力量”。火神山雷神山医院运行期间共收治5000余名重症患者,并最终实现医护人员“零感染”、医院运行“零事故”、医疗废弃物“零污染”。中建集团全面履行央企责任担当,创造了火神山雷神山医院极速建造的世界奇迹,向全世界展现了中国建造的硬支撑,更彰显了中国制度优势的软实力。

  火神山雷神山医院作为这场与时间赛跑、同疫魔竞速、为生命续航的战“疫”中心,受到党中央和人民群众的高度关切,其建设过程面临春节期间工期极限和防疫医院标准严苛的双重挑战。亿万“云监工”看到的是医院拔地而起、建设者日夜奋战,看不到的是中建集团长期的技术积累与强大的科技支撑。

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▲应急医院通风系统施工

  一体化技术能力打造中国建造新模式

  一是创新一体化技术体系支撑极速建造。火神山雷神山医院无论是规模质量还是防护隔离标准,都远胜当年的“小汤山”医院。面对极端建造条件,中建集团充分发挥规划设计、部品制造、物流保障、施工组织、工艺优化、运营维护高度融合的一体化建造关键技术优势,创造了极限工期下的快速建造与交付。集团组织编制的应急医院设计、制造、建造到运维的一体化企业技术标准,实现了应急医院建设技术的产品化和产业化。

  二是构建一体化工艺实现全专业穿插。通过构部件标准定型化、“小时制”作战图模式,现场工业化流水施工、“医护走廊—病房—病患走廊”施工顺序,围绕“医护主通道核心结构—病房组合式扩展结构”的创新建造思路,实践探索出一套水平以平面分区同步、竖向以工艺衔接串联的多维立体全专业穿插模型,保证所有具备条件的专业可同时施工、全面铺排,形成一套适用于极端条件下应急传染病医院统筹高效的建造管理一体化新工艺。

  三是锻造一体化组织实现立体高效协同。按照工程全生命周期一体化系统理论,组织架构上运用EPC工程总承包管理模式,实现设计与施工、制造和建造、建造与验收等相统一的高效协同体系。应用“北斗”系统提高了复杂环境下原始地形地貌的高精度定位和精确标绘,移动端应用加快了数字孪生辅助设计的协同效率;创新应用分阶段逆向设计方法实现设计施工一体化加快建造效率;创新采用“独立成区、分区调试、验收同步介入”的高效验收新体系实现建造质量与快速交付相统一;采取分区管制、高效转换、场外仓储等方式,有效解决现场海量物资装备交通管控难题。

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▲实现工序合理穿插,保证管线排布后的美观度

  建筑工业化技术铸就中国建造新速度

  一是创新模块化设计新理念。火神山雷神山医院院区建筑整体布局高度模块化,病房楼均采用箱体结构进行装配化组合,形成医疗单元。医疗单元以“工”字形设计,按照“鱼骨状”集约排布并串联起来。这种构型能够严格划分污染区和洁净区,实现“双分离”设计:患者从“鱼刺”外围进入病区,医护人员则从中轴“鱼骨”通道层层防护后进入病房,进行检查诊疗看护,实现“医患隔离、通道分离”。此外,医护人员与患者在活动空间上也进行严格区分,最大限度降低交叉感染风险。

  二是强化装配式建造新技术。火神山雷神山医院所有病房都使用具备防火性能的环保材料的集装箱式构造,通过专业集成和交叉深化设计,工厂加工预制,在现场按型号拼装到位,可以大大加快施工进度,像搭积木一样盖房子。结构施工采用钢—混组合式基础、结构模块化施工、“人字形”钢管桁架屋面、多材质相连风管、集装箱防雷接地、多专业管线安装、配套设施成品化、预制一体化数据中心等装配施工新技术,机电系统按护理单元采用成品箱式变电站和箱式柴油电站,数据机房及配线间设备采用成品标准42U机柜及UPS不间断电源等模块化产品,在功能一致区域统一采用国标通用配电箱,最大化实现主体与配套设施快速装配式建造。

  三是打造产业链保障硬实力。传染病医院因功能特殊,具有严格的标准,因而其建设是一个非常复杂的系统工程,涉及上百家公司、上百个工种、万千种物料。从工程机械、集装箱箱体、建材物资、新风负压系统、环保防渗透材料、医用氧气罐、红外热成像智能体温检测系统,到病房里的空调、卫浴,再到医生办公场所的桌椅,都是短时间内由中国企业接力完成,体现了中国在硬件建设和生产方面的实力,其中包含了中建在工业生产以及供应链的统筹、协调和组织能力。

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▲雷神山医院检查室

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▲雷神山医院内部构造图

  数字与环保技术培育中国建造新优势

  一是全过程BIM技术打造“智慧工地”。火神山雷神山医院建造全过程应用BIM技术,通过统一排布和模拟实现虚拟建造,借助智慧工地数字化管理平台,对“人、机、料、法、环”等各生产要素进行实时、全面、智能的监控和管理,通过监控机具设备使用状态,保障建造过程高效运转。以医疗隔离区为例,项目对基础图纸柱距、宽度、净空、设备吊挂、门窗位置等进行深化设计,为后续施工留出宝贵时间。针对医技楼机电安装涉及给排水、照明、通风空调、通信弱电、医用气体等近10项系统内容,项目采用BIM技术建立洁净区、隔离区管线走向模型,提前模拟管线碰撞等问题,既实现工序合理穿插,最大化利用空间、节省时间,又保证管线排布后的美观度。

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▲BIM技术建立洁净区、隔离区管线走向模型,提前模拟管线碰撞等问题

  二是应用5G等技术打造“智慧医院”。应用5G、AI、云计算、大数据等现代信息技术,研发出智能化运维管理平台,链接医院5大类17个信息系统,形成“智慧大脑”,实现智慧安防、智慧物流、智能审片、“零接触”运维。两座医院的机房工程均采用双线路、双核心、双机热备,始终保障“智慧大脑”安全运转。此外,信息中心集成医院内所有信息均与医疗专网互联,外部获授权人员可实时调阅系统内信息,实现信息互通、远程会诊,助力打造云上智慧医院。

  三是应用防扩散等技术打造“防护铠甲”。火神山雷神山医院分别毗邻知音湖、黄家湖大型水体,医疗污水是否影响周边环境、医院建成后能否达到环保标准,始终是公众关心的焦点。中建集团严格按照《传染病医院建设标准》实施建设,采用模块化单元密封及气压控制病房防扩散技术、“两布一膜”(双层无纺布+HDPE防渗膜)整体防渗和“活性炭吸附+紫外光降解”工艺的污水处理技术、干式脱酸医疗废物无害化焚烧技术,形成多维度管控的防扩散集成技术,对废液、废气和固体污染物进行无害化处理。采用冗余性安全防疫创新管理理念,在施工与运维阶段,采用线性矩阵管理相结合的方式、多角度安全防疫措施,实现了建设、运维全过程的“零扩散”“零感染”目标。

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▲武汉雷神山医院ICU病房内景,病房内使用了智慧医疗、医护对讲、无线网络、一键呼叫等系统

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▲中建集团防疫应急医院工程设计、建造及产品一体化技术标准

  践行习近平总书记“人民至上,生命至上”理念,中建集团在火神山雷神山医院建设过程中,充分发挥集团在快速建造、建筑工业化、绿色建造等领域的技术积累,边干边开展技术攻关,在装配式建筑、5G智慧医院、污染防扩散等领域实现了技术突破。同时,围绕产业链部署创新链,集团党组书记周乃翔亲自部署和指导,立项了《基于两山医院的防疫工程建设集成技术及产业化研究》(CSCEC-2020-Z-6)课题,组织开展科研攻关和产业技术集成创新,已编制完成应急医院设计、制造、建造到运维的一体化企业技术标准、配套图集,总结形成的“新冠肺炎应急医院快速建造关键技术”“模块化传染病应急医院快速建造成套技术及应用”等科技成果达到国际领先水平,获得中建集团科技进步一等奖。

  后续,中建集团还将持续开展海外技术标准研究,充分发挥全产业链技术优势,打造一体化建造新模式,围绕创新链布局产业链,为健全公共卫生应急管理和救治体系贡献中建集团的科技力量。(企业文化部,科技与设计管理部,中建三局供稿)

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