腫瘤專科醫院的結構設計要點簡析摘要：根據西安交通大學第一附屬醫院腫瘤病房綜合樓的設計經驗，作者從結構計算、結構布置、防護設計等方面對腫瘤專科醫院的結構設計進行了總結。關鍵詞：醫療建筑、腫瘤醫院、防護設計隨著我國經濟的發展、社會的進步、人民生活水平的提高,行為生活方式的改變,以及人口老齡化等原因,惡性腫瘤等非傳染性、慢性疾病已成為中國居民常見病、高發病。作者基于對西安交通大學第一附屬醫院腫瘤病房綜合樓的結構設計及施工過程中遇到的問題，總結了以下幾點腫瘤專科醫院的結構設計思路與做法。一、工程概況西安交通大學第一附屬醫院腫瘤病房綜合樓為地上十三層，地下三層的框架剪力墻結構。主要大型醫療設備位于地下一層至二層，是我們結構設計重點難點位置。本建筑為重點設防類建筑,建筑高度50.85米，框架及剪力墻的抗震等級為一級，并采用特一級抗震構造措施。二、結構計算計算的重點在于明確建筑內各房間恒載及活載的取值。對于恒載，首先要考慮的是滿足醫療工藝要求和醫療設備的場地要求，這就首先需要了解醫療工藝，參閱設備場地手冊，明確各工藝設備用房的降板要求及回填要求，明確各設備間墻體防護屏蔽要求。本工程中設計恒荷載舉例如下：類別標準值（不含混凝土板）PET-CT10kN/㎡PET-MR10kN/㎡200厚空心磚墻體3.6kN/m240厚防輻射墻體5.8kN/m（考慮內掛3mm鉛板）《建筑結構荷載規范》、《全國民用建筑工程設計技術措施》中對于醫療設備房間活荷載的取值并不全面，結構設計人員必須參考醫院所提供的設備場地手冊以樓面等效均布活荷載的辦法來求得。本工程中設計活荷載舉例如下：類別標準值（kN/㎡）PET-CT7伽馬刀10ECT4PET-MR10二、結構布置（一）樓蓋體系的選擇本工程六層以下各層功能繁雜，需要靈活布置隔墻；六層以上為標準病房，需要較大的凈空間。故本工程盡量采用整塊雙向板，跨內盡量只布置一道次梁，采用輕質條板隔墻，并將隔墻荷載折算為板上恒載。本工程對于層高壓縮非常厲害，由于設備管線較多，根據建筑凈空要求，走廊部位框架梁均壓縮在500mm高，部分位置的框架梁壓縮為寬扁梁。（二）體型收進結構的處理本工程中兩跨裙樓到三層截止，故為豎向體型收進結構。設計中，作者將三層頂板及其上下兩層樓板分別加強，具體做法是將三層頂板厚度加厚至150mm，并雙層雙向配筋，三層底板及四層頂板厚度加厚至120mm。同時由于約束邊緣層頂部三層頂板，為減小剛度突變，將約束邊緣層上延一層。（三）沉降控制由于高層和多層的荷載差異較大，故設計中主樓和裙樓間的沉降協調就至關重要。在設計中，作者采取了以下措施：1.施工交底時明確先施工主樓，后施工裙樓；2.主樓與裙樓間設置沉降后澆帶；3.加大主樓與裙樓間連接基礎梁剛度及配筋。（四）醫技設備房間的設計對于西北地區最大的腫瘤專科醫院來說，本工程包含大量的醫療設備用房，包含DR、CT、MRI、ECT、PET-CT、PET-MR、伽馬刀、回旋加速器、直線加速器、TOMO機房等。需從以下幾點考慮對此類用房的結構設計：輻射防護除MRI及PET-MR有防磁場泄漏的要求外，以上其余設備用房均有防射線要求，根據不同設備，對機房內部六個面的防輻射要求各有不同，比如CT間首先需采用240厚或370厚實心磚墻砌筑，并根據防護的鉛當量敷設不同厚度的鉛板、鉛木復合板或防輻射硫酸鋇砂漿；而MRI就需要采用240厚或370厚實心磚墻砌筑并采用銅板敷設以起到磁場屏蔽的作用；對于直線加速器、回旋加速器、伽馬刀、后裝設備用房等部位，混凝土防護墻體、頂板及底板應根據場地設備功率驗算混凝土防護厚度。在結構主體內部的，計算時應考慮混凝土防護墻對結構剛度的影響。對于功率較大的直線加速器設備，可采用重晶石防輻射混凝土來減少一部分構件厚度。結構設計人應對施工縫留設，混凝土內部降溫，養護等方面對大體積混凝土施工做出要求，防止內部開裂導致射線泄漏。混凝土墻體預留穿墻管線、套管、洞口時，應按照《重晶石防輻射混凝土應用技術規范》相應規定施工。（2）場地降板和場地布置醫技用房的降板應根據不同的設備查閱場地手冊設計。例如PET-CT、PET-MRI、伽馬刀室要求設備安裝螺栓底部至少有300mm厚C25等級以上素混凝土，故檢查間降板300mm，設備安裝時再澆筑素混凝土設備基礎及預留電纜溝；若醫療設備含有配套機房，操作間，為方便后期電纜溝全部在地下留設，則相應位置和檢查間保持同一降板高度。在場地布置方面，由于直線加速器、回旋加速器、伽馬刀、后裝設備用房等設備的墻體、頂板及底板需要較厚的防護混凝土，自重較大，設備用房布置時應盡量將它們移出結構主體，可在一層或者負一層與主體結構貼建。同時場地布置應格外注意MRI及PET-MR的位置，他們的磁場容易被往復運動的電梯、來回通行的車輛所影響，故此類設備的位置應遠離電梯井、汽車坡道、場區道路等。（3）運輸通道設計醫療設備所在樓層在設計時不僅要考慮設備用房的各種防護，還需要考慮各大型設備在安裝時的運輸荷載。本工程中較重設備有PET-CT、PET-MR、伽馬刀、回旋加速器、直線加速器、ECT、MRI等，需按照場地手冊分別考慮運輸荷載并以設備檢修荷載的形式加載在結構板上。結構師應當在條件許可的情況下查閱安裝此類設備的影像資料，對安裝過程有一個具象化認識，比如伽馬刀刀頭重20噸，安裝時需要另一個重20噸的機械手對它進行吊裝和運輸，故運輸通道僅按照20噸考慮就不滿足荷載要求了。諸如此類的問題需要結構師求諸醫院相關人員詳盡了解，以免影響結構安全。核廢水的防護針對醫院污水排放的特殊性和處理要求，本項目放射性污廢水應單獨收集，采用混凝土衰變池存放，等核素物質達到排放標準后方可排放至指定位置。衰變池容積大小由核醫學科所采用放射性同位素的衰變期決定，本項目衰變池大小暫按碘131設計。（5）設備間砌體墻抗傾覆設計有防護要求的重要設備間設置氣體自動滅火系統，設計應按滿足防護要求為主，不設泄壓口。故結構設計時，砌體墻應考慮無泄壓口時，氣體自動滅火系統產生的對墻體的水平荷載，應根據砌體及砂漿強度單獨驗算，防止墻體傾覆。四、結束語本文基本總結了西安交通大學第一附屬醫院腫瘤病房綜合樓從設計到施工結構設計需要注意的問題，重點在結構布置中談到眾多醫技設備用房的結構設計要點。參考文獻:[1]GB50223-2008,建筑工程抗震設防分類標準[S][2]GB50011-2