華東“五市六站”疾病預(yù)防控制中心設(shè)計(jì)研究

鐘中 張貽娣 Zhong Zhong,Zhang Yidi

深圳大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院

當(dāng)前各種傳染病在全球內(nèi)頻發(fā)，但我國(guó)目前的疾病預(yù)防控制中心建設(shè)還不夠系統(tǒng)，建筑設(shè)計(jì)落后，亟待提高。筆者借參與深圳坪山區(qū)疾控中心項(xiàng)目設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，于2017年2月調(diào)研了華東“五市六站”（南京、常州、長(zhǎng)寧、徐匯、嘉興、杭州）的疾控中心，針對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)與非實(shí)驗(yàn)區(qū)分模塊進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)著重于疾控中心的規(guī)劃布局以及處理實(shí)驗(yàn)室與非實(shí)驗(yàn)室之間的不同流線，以保證實(shí)驗(yàn)室的安全。以下通過實(shí)際案例進(jìn)行分析。

1 華東“五市六站”疾控中心調(diào)研

1.1 南京市疾控中心

南京市疾控中心位于南京市鼓樓區(qū)，采用集中式布局，建筑總面積14 500m2，其中實(shí)驗(yàn)室用房4 500m2，占比為1/3左右，生物、理化實(shí)驗(yàn)樓垂直分區(qū)。

在設(shè)計(jì)前未對(duì)實(shí)驗(yàn)室空間尺度進(jìn)行調(diào)查研究，均分布置，造成空間利用不合理。實(shí)驗(yàn)前的緩沖空間多數(shù)未設(shè)計(jì)，操作安全無(wú)法保證。唯一經(jīng)過改造的萬(wàn)級(jí)潔凈室通過大空間附加中央通道，串聯(lián)了5個(gè)小潔凈室。

1.2 常州疾控中心

常州疾控中心位于常州市新北區(qū)，總建筑面積為12 000m2，實(shí)驗(yàn)室在其中的占比為30%，辦公與實(shí)驗(yàn)室部分連體設(shè)計(jì)，由舊辦公建筑改造。

微生物實(shí)驗(yàn)室中，特殊實(shí)驗(yàn)室通過核心筒與一般實(shí)驗(yàn)室隔開，偏置一端避免對(duì)其他實(shí)驗(yàn)室造成干擾。大型設(shè)備間是一般操作室開間的兩倍，空間利用性最高。理化實(shí)驗(yàn)室兩層分開布置，主要以使用特殊性作為設(shè)計(jì)依據(jù)，大型儀器設(shè)備臨近交通核，與管井直接相連。

1.3 上海市徐匯區(qū)疾控中心

上海市徐匯區(qū)疾控中心是唯一一個(gè)“不規(guī)則平面形狀”的案例，正南北向，與城市關(guān)系適宜，入口前為廣場(chǎng)綠地，為疾控中心創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件。建筑面積為7 000m2，實(shí)驗(yàn)室共3層，層高4.2m，通過入口大臺(tái)階引入二層實(shí)驗(yàn)大廳。

不規(guī)則平面形狀處均為排風(fēng)機(jī)房等輔助房間，主要實(shí)驗(yàn)室前為多重緩沖空間，布局緊湊，潔污流線分開，設(shè)置規(guī)范，但對(duì)于實(shí)驗(yàn)室空間預(yù)留不夠，且空間再利用有一定局限性。

1.4 上海市長(zhǎng)寧區(qū)疾控中心

上海長(zhǎng)寧區(qū)疾控中心是六站調(diào)研中唯一一個(gè)采用“雙走廊”布局的疾控中心。建筑位于較為密集的生活區(qū)，與其他疾病健康衛(wèi)生中心在同一棟建筑中，實(shí)驗(yàn)室共兩層，面積2 200m2。

疾控中心與其他衛(wèi)生中心垂直向集中布置，實(shí)驗(yàn)功能相對(duì)較少，雙向走廊設(shè)計(jì)使得交通面積增加，也導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)操作過程中潔污物的交叉，潔污分區(qū)難度加大。實(shí)驗(yàn)室管道井一般設(shè)置于主要實(shí)驗(yàn)室的中間隔墻位置，便于污物的運(yùn)輸處理。

1.5 嘉興市疾控中心

嘉興市疾控中心位于城市邊緣區(qū)域，場(chǎng)地寬裕。行政辦公與實(shí)驗(yàn)室分開設(shè)計(jì)。建筑面積為11 275m2，實(shí)驗(yàn)室占比50%。

此建筑交通處理較特殊，客貨共用一部電梯，導(dǎo)致潔污流線交叉。但對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的操作間隔離采用多重緩沖空間，避免了實(shí)驗(yàn)室之間的空氣感染。兩者應(yīng)綜合考慮，保證實(shí)驗(yàn)室的安全性。

1.6 杭州市疾控中心

杭州市疾控中心是唯一與其他健康中心形成建筑群的項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)室功能最齊全，包括行政辦公、培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)室，建筑包括裙房和實(shí)驗(yàn)室塔樓兩部分。裙房設(shè)計(jì)中，行政辦公部分把培訓(xùn)教室與主要實(shí)驗(yàn)室兩部分功能隔離開，功能分區(qū)清晰明了。每層實(shí)驗(yàn)室設(shè)置辦公潔區(qū)，對(duì)于疾控中心實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)計(jì)提供了一定的思路，潔區(qū)如何設(shè)置辦公會(huì)議區(qū)，減少辦公流線，如何通過流線設(shè)計(jì)保證安全性等，值得思考。

1 南京市疾控中心概況及實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

2 常州市疾控中心概況及實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

3 上海市徐匯區(qū)疾控中心概況及實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

4 上海市長(zhǎng)寧區(qū)疾控中心概況及實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

5 嘉興市疾控中心概況及實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

6 杭州市疾控中心概況及實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

通過上述華東“五市六站”的調(diào)研，分析出疾控中心在不同需求下規(guī)劃布局、實(shí)驗(yàn)室的流線組織均有相通性，對(duì)于不同的場(chǎng)地設(shè)計(jì)可以總結(jié)一定的規(guī)律，局部創(chuàng)新改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)室遵循一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與一定的規(guī)律性，多數(shù)“常規(guī)實(shí)驗(yàn)室”和“特殊實(shí)驗(yàn)室”都可以采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

2 疾控中心實(shí)驗(yàn)室的共性設(shè)計(jì)

2.1 總體布局

根據(jù)對(duì)華東“五市六站”各個(gè)疾控中心調(diào)研，疾控中心主要分為兩大塊功能，實(shí)驗(yàn)部分與行政辦公區(qū)。行政辦公部分根據(jù)實(shí)驗(yàn)人員操作的便利性處于裙房位置或是實(shí)驗(yàn)室潔區(qū)部分。如表1所示，當(dāng)用地較為緊張時(shí)，一般為“集中式平面布局”；生物、理化、毒理實(shí)驗(yàn)室豎向分區(qū)，依照危險(xiǎn)系數(shù)逐漸升級(jí)的原則，樓層逐次升高形成“垂直式布局”。當(dāng)場(chǎng)地較為寬裕時(shí)，采用“水平式”布局模式，水平散開，分別疏散，流線互不交叉。預(yù)設(shè)未來(lái)的大型疾控中心將綜合兩種布局，采用“混合式”布局。實(shí)驗(yàn)室豎向垂直分區(qū)，潔污流線、人貨流線分棟設(shè)計(jì)，既有集中式的高效率，也避免了實(shí)驗(yàn)室的流線交叉感染。

2.2 平面組織

合理的交通流線也是避免實(shí)驗(yàn)室之間交叉污染的必要條件。多數(shù)實(shí)驗(yàn)區(qū)主要通過中央走廊（“中廊式”），來(lái)組織實(shí)驗(yàn)操作室及設(shè)備實(shí)驗(yàn)室；極少數(shù)疾控中心通過雙走廊（“環(huán)廊式”）來(lái)組織實(shí)驗(yàn)室，究其原因是中間實(shí)驗(yàn)室無(wú)法采光，利用率低。實(shí)驗(yàn)室的潔污區(qū)設(shè)置客梯和污梯，分布在建筑兩端，使?jié)嵨鄹蓴_減少到最小。綜合來(lái)說實(shí)驗(yàn)室采用“中廊式”對(duì)實(shí)驗(yàn)效率有提高，實(shí)驗(yàn)污物的輸送流線也更為清晰。

2.3 模塊化設(shè)計(jì)

疾控中心包括大部分同類型的實(shí)驗(yàn)用房，功能需求和空間尺度多類似，且相對(duì)集中，可以按照類別來(lái)考慮空間大小。因此，模塊化設(shè)計(jì)模式比較適合疾控中心建筑設(shè)計(jì)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室需求以及其他功能要求，分析梳理出每種功能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)化的單元。以標(biāo)準(zhǔn)化模塊的方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，能夠減少投資，使用后運(yùn)行費(fèi)用較低，也與我國(guó)的基本國(guó)情相契合。以南京市疾控中心微生物實(shí)驗(yàn)室為例，每層實(shí)驗(yàn)樓層中設(shè)置相同模塊化的實(shí)驗(yàn)室功能，同類的實(shí)驗(yàn)科室包括實(shí)驗(yàn)室潔區(qū)的辦公空間與緩沖隔離空間、實(shí)驗(yàn)區(qū)的洗消空間和儲(chǔ)備用房均可采用相同的空間模數(shù)。為了滿足未來(lái)公共空間資源共享的需求，局部模塊在樓棟間加設(shè)休閑空間，為實(shí)驗(yàn)區(qū)提供室外活動(dòng)及交流空間。

豎向設(shè)計(jì)上，根據(jù)對(duì)華東“五市六站”各個(gè)疾控中心調(diào)研，疾控中心由于用地限制等條件，一般為“集中式平面布局”。設(shè)備夾層一般位于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間，分為兩種情況：一是在不同類型實(shí)驗(yàn)室之間增設(shè)2.19m高的專用設(shè)備夾層；二是每層的實(shí)驗(yàn)室之間吊頂空間局部作為設(shè)備處理層。

2.4 空間設(shè)計(jì)

疾控中心在公共空間中仍有很多可建設(shè)的空間，從場(chǎng)地限制來(lái)說，疾控中心處于高密度城市中心，場(chǎng)地公共空間可利用性小。當(dāng)場(chǎng)地面積較大時(shí)，可預(yù)留綠地空間，作為實(shí)驗(yàn)室與其他疾控中心輔助功能的隔離緩沖措施。局部空間可為疾控中心營(yíng)造比較活潑的氣氛，如水池亭廊景觀與實(shí)驗(yàn)室的封閉嚴(yán)肅形成鮮明對(duì)比，減弱了疾控中心對(duì)整個(gè)建筑氣氛的壓抑感。

7 交通組織模式

8 疾控中心實(shí)驗(yàn)室夾層空間分布圖

9 疾控中心實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)工藝

表1 實(shí)驗(yàn)區(qū)布局原則

10 疾控中心萬(wàn)級(jí)凈化實(shí)驗(yàn)室流線

11 疾控中心動(dòng)物房

表2 疾控中心PCR實(shí)驗(yàn)室模式圖

2.5 工藝設(shè)計(jì)

對(duì)于疾控中心實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部工藝來(lái)說，因其實(shí)驗(yàn)室操作流程以及實(shí)驗(yàn)類別大同小異，常規(guī)實(shí)驗(yàn)室的工藝要求按照標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，滿足基本實(shí)驗(yàn)操作要求。特殊空間所需的微小空間有其特殊的工藝，如實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的樣品梯，即用于同類型、不同樓層的實(shí)驗(yàn)室間傳遞樣品的小電梯，一般尺寸為60mm×60mm；化學(xué)實(shí)驗(yàn)室放置特殊的大型設(shè)備，一般需要對(duì)墻體進(jìn)行隔聲隔震處理；沖淋裝置在理化實(shí)驗(yàn)室的走廊以及傳染與非傳染區(qū)的分界處設(shè)置。

3 疾控中心“特殊實(shí)驗(yàn)室”的設(shè)計(jì)

疾控中心的特殊實(shí)驗(yàn)室主要針對(duì)緩沖前室來(lái)設(shè)計(jì)，保證實(shí)驗(yàn)室的安全。實(shí)驗(yàn)人員的分開疏散和樣品的流線設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)室考慮的重點(diǎn)。

3.1 PCR實(shí)驗(yàn)室

PCR實(shí)驗(yàn)室主要分為四區(qū)，緩沖方式一般可歸納為表2的三種形式。人流流線為：初更室—?dú)忾l更衣室—淋浴更衣室—緩沖室—實(shí)驗(yàn)區(qū)走廊—PCR前室—PCR實(shí)驗(yàn)室。P2實(shí)驗(yàn)室的安全隔離措施和PCR實(shí)驗(yàn)室的人行流線一致。物流流線設(shè)計(jì)是單向性的，從專門的庫(kù)房（或暫存間）進(jìn)入緩沖間，再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，離開時(shí)必須通過雙門熱壓滅菌鍋進(jìn)入另一個(gè)緩沖間（雙門熱壓滅菌柜的門設(shè)計(jì)成控制式，不允許同時(shí)打開）。任何物料只要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)，就不再原路返回。

3.2 ICP-MS實(shí)驗(yàn)

ICP-MS實(shí)驗(yàn)室最好設(shè)置多重緩沖空間，在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前應(yīng)設(shè)置風(fēng)淋裝置。人流流線為初更室—?dú)忾l更衣室—淋浴更衣室—實(shí)驗(yàn)區(qū)走廊—ICP-MS前室—ICP-MS更衣室—風(fēng)淋裝置—ICP-MS實(shí)驗(yàn)室。質(zhì)譜檢測(cè)室內(nèi)部加備用儀器間，放置大型儀器，做好隔音措施。

3.3 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室

消毒與病媒實(shí)驗(yàn)室一般放置在對(duì)主要人員干擾最小的位置，其中動(dòng)物房是主要設(shè)計(jì)對(duì)象，考慮到特殊味道和其他干擾因素，一般放置在較偏角落。例如杭州市疾控中心采用單走廊設(shè)計(jì)，主要是通過隔離門和內(nèi)部走廊隔離來(lái)保證實(shí)驗(yàn)室的安全操作。

4 華東“五市六站”疾控中心分析與總結(jié)

通過對(duì)華東“五市六站”疾控中心建筑及其實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的研究，粗淺地分析出疾控中心設(shè)計(jì)的“共性”特征，歸納形成以下結(jié)論。

疾控中心總平面規(guī)劃布局一般優(yōu)先考慮分散布局形式，便于實(shí)驗(yàn)室工藝以及合理組織人流、物流。場(chǎng)地受限時(shí)，采用集中布置，并按照實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)等級(jí)布局，將危險(xiǎn)級(jí)別高的實(shí)驗(yàn)室放置于頂部，功能用房位于下層。

對(duì)于特殊實(shí)驗(yàn)室來(lái)說，危險(xiǎn)級(jí)別較高、潔凈度要求較高的實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)設(shè)計(jì)多重緩沖前室；PCR實(shí)驗(yàn)室緩沖前室基本為共用前室；理化實(shí)驗(yàn)室應(yīng)每層設(shè)置沖淋裝置，避免實(shí)驗(yàn)干擾；ICP-MS實(shí)驗(yàn)室是理化實(shí)驗(yàn)室必須設(shè)置的；毒理實(shí)驗(yàn)室在疾控中心設(shè)計(jì)中較少，設(shè)置均位于頂層，占實(shí)驗(yàn)室比例的15.5%；動(dòng)物房應(yīng)與其他實(shí)驗(yàn)室隔離開，位置也較為私密。

實(shí)驗(yàn)樓污物需特殊處理，若豎向分區(qū)的實(shí)驗(yàn)室可設(shè)置設(shè)備夾層，層高一般為2.19m，主要用于放置污物處理設(shè)備以及其他儀器；其他冷庫(kù)儲(chǔ)藏室等均作為實(shí)驗(yàn)室的配套輔助。

圖片來(lái)源

實(shí)景照片及平面圖均來(lái)自深圳大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司“鐘中+鐘波濤工作室”坪山區(qū)疾控中心項(xiàng)目組；表1，2 為筆者收集深圳市坪山區(qū)疾控中心項(xiàng)目歸納整理所得。