原标题：防疫空間丨方艙醫院設計升級（上）

2月3日晚，武漢市連夜建了洪山體育館、武漢客廳、武漢國際會展中心（三處“方艙醫院”）

2月4日，漢陽、江岸、硚口、洪山、武漢開發區、東湖高新區、江夏區、黃陂區等城區再建8座“方艙醫院”

...

2月12日，武漢體育中心方艙醫院啟用

2月14 日，武漢江夏方艙醫院啟用

2月17日，武漢光谷國際會展中心方艙醫院啟用

2月18日，武漢經開區沌口方艙醫院啟用

……

何為方艙醫院？

方艙醫院是機動醫療場所，具有緊急救治、外科處置、臨床檢驗等多種功能。其最初被應用於美軍，後被廣泛運用到各種應急救治場所。

方艙醫院 一般由醫療功能單元、病房單元、技術保障單元等部分構成，是一種模塊化衛生裝備。

方艙起源於美國。1950年代初，美國在世界上率先開始方艙的研制工作。最初方艙被應用於美軍，方艙都配有載車，機動性能高，根據需求在方艙內部設計相應結構、安裝相關設備。

中國醫療方艙曾在2008汶川大地震、2010年玉樹地震、2013年雅安地震都曾使用過。

訪海外建築師伍敬

方艙醫院內的“替換零件”之“負壓隔離膠囊”設計

可“替換零件”的概念生成

01

PART

A+：您在英國是何時關註國內新冠肺炎的疫情相關信息，又是在什麽樣的契機下想到“負壓隔離膠囊”的防疫設計，您有相關類型建築的設計經驗嗎？

伍 敬：如今的社交媒體傳播新聞的速度和範圍甚至優於主流新聞媒體，所以我對疫情發展的跟進幾乎是和國內同步的，例如對火神山和雷神山醫院設計和建設進度的關註。之後看到兩個新建醫院也無法滿足爆發性湧現的大量輕癥確診病例，這的確給我帶來相當大的心理沖擊。

2月4日—5日，關於方艙醫院的圖像信息開始堆積於網絡，這種超越日常、典型醫院的場景激發了我作為 一個建築師的介入欲望。同時，公眾及部分臨床醫生對感染科病人如此高聚集度留觀的擔憂，也促使我開始思考有什麽權宜之計可以 一方面維護大空間護理的效率，另 一方面用最現實、經濟的措施使得感染個體得到隔離，醫護人員亦可得到比僅靠防護服獲得的更高保護。

當然，我沒有設計過全科醫院，更沒有感染專科醫院的設計經驗，但是通過多年前作為設計負責人設計愛爾蘭蒂珀雷裏（Tipperary）的 一個社區老年醫院，通曉了英國國家醫療服務體系（NHS）下的醫院設計基本原則。這次想要達成的，並非是 一個體系化的醫院，甚至不是 一個成型的部分，而只是 一個“零件”， 一個方艙醫院內的“替換零件”，由於有非常針對性的功能內含，故而其運用外延非常的狹窄。

A+：“負壓隔離膠囊”的概念是什麽？

伍 敬：“負壓隔離膠囊”（以下簡稱“膠囊”）設計環境的最初設想特指性很強：在目前（冬春季）應急響應下，有通風空調的外圍配套的大跨度室內空間，以低造價、低工藝，快速、大規模地提供有負壓層流和 一定的氣密度的、單元式的、較長隔離期的留觀空間，同時保持視線通透，不明顯降低集中護理的效率，維持醫患、患患間的交流可能。

這個“零件”如此之微觀，它無法回答稍高層面的問題。例如有同行朋友問到潔汙分流等問題，我就只好把它“ 一腳踢開”，這要到更高層面去解決。我只能假設：負壓形成後，醫護人員平時活動區能夠相對安全，而“膠囊”內部就視作汙染區，唯 一需要做的是通過負壓把汙染空氣局限在膠囊內，通過層流組織，讓汙染空氣從高處（醫護人員側）流向低處（病患床頭），後經單獨或統 一消毒後排放到城市空間。當然，如何最有效地組織氣流，體現在設計的細節中。

02

PART

“負壓隔離膠囊”設計

A+：可否再具體介紹一下您的方案設計歷程，以及其所適用的環境？

伍 敬：最初概念簡單來講，設計用 1—2 毫米厚的透明矽膠或者熱塑性聚氨酯（TPU）卷材裁剪、熱熔做出長、寬、高分別為3米x3米x2.5米的帳篷罩身，配合以快裝配輕鋼龍骨懸掛或自立式骨架作為個體“空間隔離”單元，在體育館、車間、展館等大空間內快速成組布置。而“空氣隔離”功能的實現，則依靠中央負壓通風系統結合消毒終端，如有條件還可升級為和現場新風系統接駁的均壓系統。

最初版——一床一帳，頂部排風形成負壓/下部回風，統一消毒排放，結合排風管的懸掛結構和透明罩體，最小化幹擾現有運營，維持床邊空間的前提下盡量不減少總體床位容量

設計不適用室外、野戰環境，而是專門針對室內大空間，且必須依賴於已有的基本氣候封閉和環境控制手段。此假設環境中，設計可分為初級、升級兩種等級的潔凈度。

初級潔凈度：即無新風純負壓方案，假設大空間室內公共區域的病毒密度在隔離帳篷負壓啟用後相對安全，可以取風。在“膠囊”垂直面加 一個初級過濾措施，雖說屬於快速應急，卻能明顯改善飛沫和氣溶膠轉播，大幅降低空氣中的病毒密度。

升級版潔凈度：即新風結合排風均壓方案，在“膠囊”內送入采自建築室外新風，風量和排風計量聯動達到均壓。

A+：在方艙醫院中，該設計方案可快速搭建所依托的系統建造的結構設計和材料選取是怎樣的？

伍 敬：系統建造的結構方案有兩種基本選項，現場屋頂懸掛結構（免除地面結構物形成障礙）或自承重輕鋼結構（免除幹擾屋面或屋面結構存在限制）。懸掛式結構優點在於可以在已經啟用的方艙醫院或局部進行最小幹擾度的內部隔離升級，而施工重點在於現場進行的吊掛結構轉換。武漢多數方艙案例凈空高，可容許采用舞臺或會展慣用的輕鋼小型桁架制作成通用3米x3米轉換網格，以靈活布置“膠囊”組合。

改進版——在最初版基礎上，結合感染科臨床要求修改進/出風口位置，多點懸掛結構改為單點懸掛結合地面耦合拉結，增設醫技綜合管道入帳開口，優化門簾閉合方式。調整間距預留技術走廊，考慮單元可組合性

具體來說，負壓隔離膠囊單元尺寸介於化學、生物、放射性、核輻射（下文簡稱CBRN）專業負壓隔離帳篷和負壓隔離擔架的中間狀態，基本考慮是病床三邊留出必要的醫護操作空間，同時保證病人隔離倉內可以進行日常有限活動和自理，從而應對較長期隔離的心理健康需要。

圍護材料優先選擇矽膠或TPU卷材。定性來看，這益於加工，便於運輸，壽命適中；耐酸堿，尤其是矽膠可以承受220—250度高溫；透明利於觀察監護；開孔容易，便於後期臨時改變；有助於冬季熱工的改善，有 一定聲學阻隔。當然，如果選擇聚氯乙烯（PVC）卷材或塗膜纖維，罩體造價會進 一步降低。

A+：“膠囊”是可單元組合的？

伍敬：是，“膠囊”可單獨使用，更宜成組布置。類似“停車位”模式，形成護理走廊和管線走廊的交替排布，其組合方式須結合具體方艙平面作為外部環境，且必須結合通風系統設計。本系統主要限於護理單元使用，後期或可設計 一種多個單元組合的技術組件，來構成護士站、醫技區域、集中治療區域和生活輔助區域等模塊。

A+：“膠囊”設計還需要其他設備配套嗎？

伍敬：通風配套：除末端需要消毒模塊外，整體通風系統不比通常民用標準要求更高。至於使用分散式消毒風機安裝於標準單元內，或采用集中式風機放置於整個系統末端，需進 一步探討。管道系統可以用常規鍍鋅鋼板，或部分使用更低廉的鋁箔、塑料蛇腹伸縮管或者是大口徑PVC熱熔管。

醫用設備配套：每個帳篷背面可設柔性氣密活門接駁集約化設備，如氧氣吸痰負壓管數據電源等醫用管道。當然，前提是“膠囊”有使用儀器、氣體、液體等移動設備的功能需求。

“落地”的考驗

03

PART

A+：在完成前期方案設計後，您是如何和當地相關機構聯系，後續的實施與落地又有哪些故事？

伍敬：2月6日，借助於互聯網傳播，我在社交媒體上毫無保留的概念方案產生了不曾料想的積極反饋：方案還進入到武漢方艙醫院改造指揮部的外圍專家群內，得到專家們的認真討論，而我也參與了國藥集團內針對方艙醫院改造的九三學社專家群裏討論。 一個環環相扣的專業圈層通過微信朋友圈對方案的後續優化起到了關鍵作用。

最初引起關註的朋友圈截圖，中南建築設計院副總建築師唐文勝是我和方艙改造指揮部專家組的協調人

A+：網絡上的反饋和妳的思考是什麽，這對設計落地又有怎樣的推進？

伍 敬：這次設計終究屬於沖動創作，自然缺乏文獻檢索和產業支持。方案首次露面後，很快招來設計和醫療專家的挑剔和批評。我想與其等著批評建議，不如開始自我審查，這個自省的過程正是建立在補救性文獻研究和產業咨詢的基礎上。我廣泛收集的各國CBRN裝備、疾控醫療設備乃至工業安全等相關但不等同的產品信息，作為方案對比和參考基礎。慶幸的是，方案的原始想法基本上符合這些原則，但是在技術手法上還有諸多不足。另外，方案還間接征詢了華山醫院感染科專家的臨床意見，得到的反饋是“適合輕癥患者個體隔離”。

與此同時，除了在上述專家群聽取意見，我也密集地和產業界進行初步接觸。例如：湖南某供熱風機專業制造商和上海某藥業設備研發企業都已經在最初概念的基礎上各自進行深化設計，我和其深化設計管理人員也進行了多輪交流。從中我觀察到，兩家公司的深化設計都不同程度地走向重型化的方向，我擔心這會迎頭碰上專業CBRN產品的市場挑戰，而該方案的市場縫隙，恰好是在專業CBRN產品觸碰不到的低造價端。因此，在第二階段我主動往“輕量化”方向發展。我又和華北某軍需裝備廠專家展開了點對點的討論，同時也和天津 一家戶外用品生產企業搭上線，研討以戶外裝備線來生產原型的可行性，但是限於該地區受疫情影響開工有困難，無法實質性啟動。

目前為止，“負壓隔離膠囊”深化方案雖已通過專家討論群提交方艙醫院改造指揮部討論，但還沒有落地的明確指征。 一方面武漢的情況在變化，另 一方面設計以外的外圍條件發展如何早已超出我的知曉範圍。

應急版——在改進版基礎上，急劇強化“應急”特征，直接在普通戶外禮儀/廣告帳篷組件上增加氣密性措施和設備開口，保留單側或三側透明，適當強化抗負壓能力，保留自立結構配合頂部定位拉結

A+：未來方案的推進方向是什麽？

伍敬：具體方案只有在原型產品推出實體後才能定型，考慮到合作生產商的商業利益，在沒有完成原型實體產品前恕我不便透露方案進展，但可以透露優化方案不變的原則是：負壓層流，尺度中庸，結構輕量，價格低廉，配置基本但有擴展可能。作為市場空隙的替代性產品，從空間尺寸到臨床標準上都介於CBRN產品線和完全民間自制的臨時裝置之間。

方案調整的是對材料和結構的具體權益。出於建築師對“輕盈透明”的執念，外皮材料已經在矽橡膠、TPU、PVC、乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）和強化纖維之間來回權衡。結構方式也在內骨架還是外骨架，懸掛式還是自立式，充氣式還是桿件式之間不斷猶豫。乃至結構材料也在不銹鋼、鋁合金、工程塑料乃至高強尼龍和碳纖維之間搖擺。方案增加抗負壓變形的措施，考慮優化折疊包裝運輸方式。使用場所從最初的絕對室內，通過可選包組件，擴展到有庇護或無庇護的室外。從最初的大規模矩陣結合中央負壓消毒系統，變化到靈活數量乃至單獨使用。

04

PART

設計之外

A+：除了設計本身的步步調整，您還有哪些感悟？

伍敬：除非創新主體是設計生產 一體化的機構，如果不能事前落實資金問題，創新就會流於紙面。這次和各方對接，都是抱著成本自擔的原則，難免有打啞謎的尷尬。其實也不難理解，任何企業，即使處於慈善目的，要推出 一個和自己主流量化產品相競爭的產品，都是理智所不容許的。

我註意到英國 一家專業的災害處置裝備制造商，有研發用於國際局部區域難民安置的快速部署帳篷，具有慈善性質。企業本身也無能為力來承擔其初期研發（例如我計劃的原型產品制造），所以就在其公司主頁上把這個不確定產品建立了 一個眾籌網頁，期望得到社會資金來實際推出這個產品。我本人也得到過英國同行關於建立眾籌平臺來生產原型的建議。

前文提到的我近期接觸的各潛在生產企業，應該說是都有制造能力的單位，但是否以企業本身把深化設計付諸實施，其實有賴於各自的主管部門意見。政府部門要做各種價值工程分析，是否采納某種產品遠非是產品設計好壞那麽簡單。尤其涉及資源調配的救災行動，企業更不能擅自行動，必須要有政府部門的歸口協調。但是，企業各自歸屬的主管部門卻各不相同，使得個體企業難以決策。這種超出大眾消費市場、幾乎均由國家采購的技術設備的推出過程，大概必須占盡天時地利人和。我相信那些專業的國際化CBRN制造商能夠推出某種定型產品，也 一定是過五關斬六將，經過政治、經濟、法律、金融和技術關口，包含各種制造以外的成本，最終反應到其產品價格上。

當然，從技術倫理的角度，我寧願這種以防萬 一的東西永遠得不到運用的機會。

“為抗疫而設計”

沈陽建築大學 綠色能源與建築研究中心分中心

快裝隔斷+機器人智慧方艙醫院系統

△ 快裝隔斷+機器人智慧方艙醫院系統

肩並肩，共築抗疫之坊

手牽手，撐起綠色屏障

心連心，編織親情紐帶

△ 快裝隔斷+機器人智慧方艙醫院系統整體效果

為了應對武漢發生的新型冠狀病毒疫情，解決輕癥患者的收治難題，方艙醫院成為了 一種快速部署的醫療平臺的方式。目前，方艙醫院的需求量大、建設時間緊急、環境有待進 一步提升舒適性。為了解決這些存在問題，本中心特研發 一種快裝隔斷結合機器人輔助的方艙醫院系統，助力抗擊疫情。

快裝隔斷克服停工困難，手工作坊試制，低技術、低造價，普通材料、加工簡單、安裝快捷；實現了靈活組合，多樣變化，豐富空間。

本系統有以下幾個方面優點：

▎無工具快速插接，借鑒榫卯智慧，靈活分割空間。

采用空心方鋼制作豎向桿件和橫向兩種桿件形成框架體系。采用空心方鋼焊接在豎向桿件的四個面上形成四個套管，橫向桿件在端頭形成L型插頭。兩者插接在 一起，依靠重力形成穩定的隔斷龍骨框架體系。桿件中部設置卡件可以讓隔板穩定在框架中。整體體系組裝簡便，可以快速搭建成型。

△ 快裝隔斷體系裝配圖

框架在四個方向可以無限生長，空間分割靈活多變，隨時變化組合出想要的空間形式，充分適應各種空間分割需求。

△ 快裝隔斷實物樣品

▎表面藝術化拼貼，承載真情祝願，增加人文關懷。

快裝隔斷系統通過對隔斷表面色彩處理及拼貼畫的嵌入，有效的活躍空間氛圍，增加了對病人的人文關懷。藝術化處理減弱了放艙醫院原有的功能化呆板，使其變成溫馨的康復家園。

△ 畫廊式交通空間

△ 祝福話語拼貼的病床隔斷

▎結合醫療機器人，適配智慧系統，科技助力抗疫。

△ 隔斷系統1m×1m網格模數形成機器人坐標系

方艙隔斷標準化、模數化、網格化的布置系統為智能醫療機器人巡檢提供了可行性。隔斷系統1m×1m網格模數，成為機器人行動的坐標系。方艙醫院中，醫護人員需要看護大量的輕微病人，醫療巡檢機器人可以起到極大的輔助作用。

△ 機器人按指定軌跡巡檢

△ 機器人紅外體溫自動監測

在規整的方艙隔斷網格中，醫療巡檢機器人可以定時定軌巡檢，及時發現體溫過高病人，及時上報醫生。醫生也可以通過“機器人的眼睛”遠程監控方艙環境。

△ 病人與醫生遠程視頻交流

醫療巡檢機器人也可以趣味對話或播放音樂，為病人提供心理安慰；病人也可以通過機器人及時呼叫醫生。

△ 機器人與患者趣味對話提供心理安慰

“方艙隔斷系統+醫療巡檢機器人”，既可以減輕醫療人員負擔、降低傳染幾率，更可以為患者帶來及時的服務和貼心的關懷！

整理自「AAAPLUS」「設計群」

END

海峽設計 ∣一個有逼格的公眾號

任何想法、咨詢、供稿都可與我聯系

長按，識別二維碼，加關註

免責聲明：

1、以上圖片及資料內容來源於網絡，由我方整理，版權歸原作者及其公司所有；

2、本資料僅供學習研究之用，不得用作於商業用途，若侵犯到您的權益，請與我們聯系刪除；

3、本文章版權歸本公眾號所有，未經同意不得隨意轉載 ，若惡意侵權將追究其法律責任。

责任编辑：