【专辑】新冠防疫时期东南建筑学者的思考（三）张宏等：“平-疫”结合助力乡村疫情防控和公共设施建设

随着2020年新型冠状病毒引发肺炎在全国大面积的蔓延，我们和全国人民一起共同度过了一个特殊的春节。在此期间，东南大学建筑学院的学者们并没有停止思考，他们针对相关问题，结合各自的研究领域，发出自己的声音，提出相应的对策，为抗击疫情做出了建筑学人应该做的贡献。为此中大院微信平台推出系列专辑：新冠防疫时期东南建筑学者的思考，对各位老师的相关研究与思考做连续报道。

北国雪融，

岭南花开。

根脉通连，

共盼春来。

春天，正向我们走来！

 “平-疫”结合助力乡村疫情防控和公共设施建设

--农村用“平-疫”结合可周转自保障型卫生院设计研究和产品研发

1. 乡村疫情防控形式严峻

新冠肺炎疫情，牵动了亿万国人的心。目前疫情爆发区的各个城市都开始新建和改建紧急防疫医院，以防患者积压、交叉感染。但乡村的疫情防控工作仍困难重重，村民疫情防控意识仍较薄弱，部分村民仍有聚集现象，同时乡村的医疗检测设备、隔离病房和医疗物资也都捉襟见肘。农村的疫情控制与城市同样重要，农村控制好了城市才能真正控制好。

图1 防疫期农村地区现状（仍有聚集现象，疏于防御） 

2.“平-疫”结合农村防疫卫生院设计研发

针对当前农村疫情情况的需求，东南大学建筑学院成立农村地区“平-疫”结合可周转自保障型卫生院（以下简称农村卫生院）产品研发小组，结合东南大学建筑学院已有医疗建筑和紧急建造房屋产品系统的科研和技术积累，从农村地区疫情防控特点出发，进行农村卫生院建筑产品研发以及“平时-疫时”使用模式转换的技术研究。

2.1疫情防控与“平-疫”结合

农村地区的基础设施和公共服务设施建设较为滞后，在本次农村卫生院建筑产品研发中，以平时与疫时可切换的建筑使用模式为重要特征，进行产品研发设计。在疫情时，农村卫生院建筑产品重点实现分类统计、预检筛选、轻症患者隔离治疗和重症患者转运功能，助力农村地区完成疫情防控工作；疫情结束后经全面消毒处理可改建为村民活动中心，改建拓展为农村公共服务设施，承担村民行政管理办事服务、村民文化活动、卫生宣传服务、村民图书阅览和信息服务等功能，传承地域传统文化，开展基层党建工作，增强村民凝聚力。通过“平-疫”结合的建设模式和使用模式，避免一次性使用后拆除和重复投资的情况，节约资源和建设成本，防控疫情的同时推动乡村管理模式的提升，促进乡村振兴事业的发展。

图2 疫时（农村卫生院）平面功能分区图

 图3 平时（村民活动中心）平面功能分区图

2.2单元设计与模块设计

为实现疫时和平时农村卫生院建筑产品的功能需求，农村卫生院采用了单元化、模块化的设计方法，可针对各个乡村规模和实际需求进行单元模块组合设计，灵活应对疫情防控和后期使用。研发团队基于前期在建筑数字化、信息化、平台化和智能化方面多年的研究和实践积累，采用以建筑信息模型为代表的建筑信息化技术进行产品的研发与生产建造阶段的控制管理，应用构件法建筑设计原理、基于模型定义MBD（Model Based Definition）、平台化数据管理和物联网等相关技术，把控设计、生产、转运和施工阶段的数据需求，实现建筑构件和设备数据可追溯、质量可追踪、状态回传和责任可明确。

在疫时，农村卫生院主要分为医疗空间单元、隔离病房空间单元、后勤保障空间单元、可移动影像检测医疗模块、光伏系统模块、平时污水处理模块和污染污水处理模块等。

图4 疫时（农村卫生院）单元与模块示意图

·医疗空间单元：承担村民病情预检筛选和分类统计功能，

·隔离病房空间单元：临时隔离及轻症病人进行隔离治疗

·后勤保障空间单元：物资存储及医疗人员休息

·可移动影像检测医疗模块：利用可移动CT车等设备根据需求对病人进行检测

·光伏系统模块：紧急情况下保障农村卫生院的电力供应

·平时污水处理模块：承担后勤保障区域的污水处理

·污染污水处理模块：在疫情中，隔离病房及医疗空间单元启用专用污染污水处理模块，单独收集隔离病房区域污水及污物，集中消毒处理

在平时，农村卫生院可经全面消毒后改建为农村村民活动中心，分为村民服务大厅空间单元、村民文化活动空间单元、村委办公空间单元、光伏系统模块和平时污水处理模块。

图5 平时（村民活动中心）单元与模块示意图

·村民服务大厅空间单元：提供村民公共服务功能及党建宣传功能

·村民文化活动空间单元：村民休闲、娱乐、文化活动空间

·村委办公空间单元：村委会办公和党建工作管理

·光伏系统模块：进行光伏发电，引领农村地区的清洁能源使用

·平时污水处理模块：平时污水处理模块采用的分布式污水处理系统为东南大学能环学院研发的产品，以灰黑分离，生物、生态处理工艺组合的技术和方法，将房屋内污水经处理后可达到一级A 排放标准，污水中的多种污染物质亦得到充分资源化利用。

图6 农村卫生院空间单元和模块

2.3安全可靠与自保障

农村卫生院以安全可靠为目标，参照最新颁布的《新型冠状病毒肺炎应急救治设施设计导则（试行）》和《新型冠状病毒感染的肺炎传染病应急医疗设施设计标准》等标准，结合农村地区实际情况进行设计研发。目前，隔离病房均按两人间进行设计，未来疑似病例将按照单人一间，确诊病例两人一间进行安排，杜绝病患与疑似患者之间的交叉感染。同时出于节能考虑结合农村地区实际情况采用分体式空调配合独立通风系统进行隔离病房的暖通空调设计。

农村公共基础设施配套完善程度不高，农村用“平-疫”结合可周转自保障型卫生院建筑产品通过光伏发电系统和分布式污水处理系统的模块化应用，紧急情况下可以迅速投入运转，光伏发电系统模块为农村地区使用清洁能源起到引领作用。

污水处理模块分为专用污染污水处理模块和平时用污水处理模块，在疫情发生时，隔离病房启用专用污染污水处理模块，对隔离病房区域污水进行消毒灭活处理，保证病毒不会外泄；平时作为村民活动中心时，只启用平时污水处理模块，将村民活动中心污水进行分布式生物处理后达到排放标准后再排放，同时结合中间庭院布置水生湿地，营造丰富多变的景观空间。

图7 隔离病房实景照片

图8 小型分布式污水处理系统（平时用）技术原理

图9 污染污水处理系统（疫时用）

3.农村防疫卫生院建设助力农村防疫和公共设施建设工作

3.1规模分级分类设计

针对不同乡村规模和乡村疫情发展情况，农村卫生院规模可变。通过空间单元和模块拓展与组合设计，可分别适用于800-3000人自然村及更大规模的自然村落，对于疫情严重的村庄可根据实际情况选用调整模块组合和类型比例进行针对性建设。以下图示农村卫生院的7种等级和规模：

规模分级分类设计为农村卫生院建设提供了更大的灵活性，各地区农村可根据村内疫情、人口和公共服务设施建设情况灵活选择规模建设，利用农村地区有限资源更好的完成疫情防控工作。

图10 农村卫生院建筑产品模式1-模式7轴测及平面图
农村卫生院建设模式和规模参考指标

  3.2快速建造

农村卫生院是利用建筑产品模式进行优化叠代设计形成的新型建筑产品，在产品设计与研发过程中，利用BIM技术进行各专业协同设计研发，通过虚拟预建造并自动生成建筑构件和设备物料清单，完成建筑产品全产业链的采购与组织，随时可以根据需求进行建设。同时该建筑产品中，建筑结构、围护结构、内装修构件系统等模块均采用东南大学建筑学院所研发的成熟的建筑产品，建筑构件组合模块可整体预制后现场快速拼装也可部分预制后在现场进行分级装配，整个现场安装过程仅需10天至20天即可完成，可以高效快速的助力农村的疫情防控工作。

图11 农村卫生院建筑产品构件系统拆解图

3.3可周转

农村卫生院建筑产品中，所有建筑构件及模块产品可重复拆装20次以上，可根据不同乡村情况随时进行周转和改造建设，灵活增减规模和空间功能调整，实现农村卫生院“平-疫”功能切换使用。

图12 东南大学建筑学院已建成类似建筑产品（南京市溧水区晶桥镇孔家村为民服务中心）

4.农村卫生院建筑产品设计研发中的几点思考

此次疫情是“危机”也是“契机”，针对此次疫情，我们应进行更多的思考。

4.1农村基础设施及公共服务设施建设

  农村地区的基础设施和公共服务设施建设较为滞后，在农村公共服务设施建设中，应考虑具备改造周转使用和临时加建的能力，在紧急情况时通过改造和临时加建进行拓展，满足农村对公共服务设施平时和特殊时期的不同需求。同时也可通过农村卫生院建筑产品的建设和使用，协助培训提高农村医疗人员专业水平，提升农村基础设施和公共服务设施建设以及使用水平。

4.2 新技术研发与应用推动农村现代化产业链建设

此次农村卫生院产品研发过程中，应用了各项新型建造和产品技术，并利用BIM技术进行各专业协同设计研发，通过虚拟建造技术并自动生成建筑构件和设备物料清单等数据，方便快捷地完成建筑产品全产业链的采购与转运组织。例如应急建筑的设计数据、产业链数据等都可以通过BIM技术形成信息模型数据关联应用，设立建设行业应急建筑数据库，在紧急时期直接调用BIM应急建筑数据库中的数据，迅速完成应急建筑设计和产业链整合，推动现代化建筑产业链建设。

4.3建筑产品设计和产品研发人才培养

此次农村卫生院建筑产品设计研发是在原有成熟建筑产品的基础上，迅速进行研发叠代而成。这种建筑产品设计与研发模式，最大的特点为具有叠代优化的理念和方法，每一代建筑是在上一代产品的基础上，优化性能迭代而来。建筑产品模式能够通过不断地迭代更新研发，快速设计研发出可靠稳定的建筑产品及形成稳定的产业链，是一种新型的建筑设计和应用模式。东南大学建筑学院针对产品模式进行了十余年的研究和技术开发应用，形成一系列具有自主知识产权的建筑产品技术系统和叠代产品系列。

图13 东南大学建筑学院建筑产品技术系统和叠代产品系列

作为高等院校，在现代建筑学教育中，应在传统的建筑设计基础上，拓展学生的装配式建筑设计和建筑产品研发能力，以建筑产品研发设计和应用为契机加快培养适应建筑产业现代化转型升级的新型建筑学人才。面对这场突如其来的疫情给社会带来的冲击，作为新时代的建筑师应该有强烈的使命感和责任感，针对疫情防控问题提出相应对策，尤其是在医疗资源相对紧缺的农村地区，建立“平-疫”结合可周转自保障型卫生院，能够有效发挥“战备防线”的职能，为筛查、医学追踪、预检分诊和转诊工作提供有力保障， 把疫情对人民群众的影响降到最低。

作者

东南大学建筑学院：张宏、李永辉、李向锋、周颖、王海宁、周欣等东南大学建筑设计研究院有限公司：罗申、丛勐、伍雁华、魏剑等东南大学建筑学院建筑技术与科学研究所博士及硕士研究生：黑赏罡、向逸明等 

张宏

东南大学建筑学院教授，博士生导师，建筑技术与科学研究所所长、东南大学工业化住宅与建筑工业研究所所长，东南大学BIM技术研究所所长。主要研究方向：建筑设计与建造技术，建筑工业化理论与实践，建筑信息模型（BIM）技术研发与应用，住居学与住宅设计研发等。

李永辉

东南大学建筑学院副教授，硕士生导师，建筑技术与科学研究所副所长，东南大学建筑遗产与环境研究中心副主任，南京绿色健康建筑研究院（新型研发机构）负责人。主要研究方向：健康环境与控制、砖石文物预防性保护、建筑热湿迁移耦合分析等。

李向锋

东南大学建筑学院副院长，副教授，兼任中国建筑学会建筑文化学术委员会副秘书长，中国工程建设标准化协会养老服务设施专委会委员，江苏省青年建筑师学会副秘书长，东南大学低碳建筑研究所副所长等职。主要研究方向：物质空间与社会空间叠合的理论及设计方法；老龄化及社会转型下城乡建成环境的应对等。

周颖

东南大学建筑学院教授，博士生导师。2007年度教育部新世纪优秀人才，2016年度中国医院建设匠心奖医疗建筑设计杰出人物。主要从事医疗、养老、教育等公共建筑的设计、科研及教学工作。

王海宁

东南大学建筑学院讲师，博士，东南大学BIM-CIM技术研究中心副主任。专业方向为建筑技术和理论、装配式建筑正向设计、建筑信息模型、建筑性能控制设计，研究在建筑设计的前期阶段如何对形式、功能、建造和性能进行控制优化设计。

周欣

东南大学建筑学院副教授，研究生导师，建筑技术与科学研究所副所长。主要研究方向：建筑性能模拟，建筑节能技术适宜性分析建筑用能需求特性分析，人员用能行为模拟等。

参考文献：

[1] 国家卫生健康委,住房和城乡建设部. 新型冠状病毒肺炎应急救治设施设计导则（试行）.2020.02.08

[2] 中国工程建设标准化协会.新型冠状病毒感染的肺炎传染病应急医疗设施设计标准.T/CECS 661-2020, 2020.02.06

[3]中国建筑学会.办公建筑应对“新型冠状病毒”运行管理应急措施指南.T/ASC08-2020，2020.02.04