装配式方舱建筑的起源、发展与应用

装配式方舱建筑的起源、发展与应用

赵锦姝

空军沈阳工程设计室 辽宁 沈阳110015

摘要：方舱装配式建设是指采用工业化生产方式，将预制好的构件、材料和设备组装在现场，以形成高效、持久和经济的建筑物。方舱装配式建设是一种新兴的建筑方式，已经在较多地区得到广泛应用和推广。本文则分析装配式方舱建筑的起源、发展与应用，为装配式方舱建筑发展提供参考意见。

关键词：装配式方舱；铁甲机房；复合板方舱；大板式方舱

前言

方舱对车、船、直升机吊装等运输方式适应性较强，转场方便灵活，机动性强，隐蔽性好，布展迅速，舱内工作人员和舱载设备能得到有效保护，因此广泛应用于通信指挥、装备维修检测、医疗救护等各个军、民用领域。以往方舱技术舱门较小，设备不容易移入，方舱内部，装配极为不便[1-2]。装配式方舱建筑解决以往方舱不足，不仅方便运输，并且占用空间较小，能够操作更加简单。

一方舱建筑的起源

方舱起源于美国，最初应用于美军，均配有载车，具有较高的机动性能，根据不同需求，在其内部进行相应的结构设计，安装相关设备，具备特定的功能。广泛应用于美军机动指挥系统、通信、医疗、后勤保障等，是美军机动部队的重要装备之一[3-4]。上个世纪五六十年代，美国房车空前发展，期间也引进了方舱生产制造的相关工艺及结构，提高了房车的可靠性和适用性。由于军事领域的需要，我国机动部队也参照美军进行建设，因此在我国军方出现了方舱[5-6]。我国大概从上个世纪80年代初开始了方舱的研制工作，最初的方舱为骨架式结构，外形、内饰均受其骨架限制；经过多年的发展，现已具备国际一流技术，均为大板方舱，各个面均为整板，外形美观且可靠性高。目前方舱广泛应用于军民领域，军品主要参考美军进行建制，民品广泛应用于各类特种车辆：应急通信车、电站车、部分房车等[7-8]。

二方舱建筑的发展

方舱具有灵活的可运输性和对野外恶劣环境的适应性，最初出现时主要用于军用装备。随着通信事业的飞速发展，方舱也逐渐被应用于移动通信等领域。

2.1 机房方舱建筑

一体化户外柜：一体化户外柜是指机柜需直接处于自然环境中，一般是由金属或非金属材料制成的，具有良好的性能，如防尘、防水、电磁屏蔽、密封保护及设备环境温度调控等，不允许非操作者进入操作的柜体。室外机柜可用于多种情况：无线基站收发器、电源/后备电源供给、有线接入网的远端设备，也可作小区的中心机房。一体化户外柜具有小型化，模块化，占地面积小，方便安装特点。设备仓：设备仓分布在机柜的右侧，和蓄电池仓用隔板分开，便于设备空间的隔热。蓄电池仓：用于安装蓄电池，机柜的外部的板材上贴有保温棉，以达到保温效果。机柜也配有遮阳罩，以达到防晒防水的效果。见图1、2。

图1、2 一体化户外柜

2.2 医院方舱建筑

方舱是能够为移动医院提供检查、治疗和手术等多种功能的空间。同时，方舱可以提供高标准的清洁环境战役卫勤快速支援保障系统。方舱和医院相比，具有强大的机动性。开放式病房使得看护效率大大提高，人少，也可以实现全方位的照应。方舱内不仅具备流动水洗手设施、药品及无菌物品存储、器械消毒灭菌、持续的电源供应等条件，还可开展手术，进行检验、彩超、X射线、CT等检查，依托成套的装备保障完成伤员救治等任务。具有紧急救治、外科处置、临床检验等多方面功能。武汉疫情爆发后，现有的医疗资源无法消化数量暴增的传染病患者。除了高速建造火神山和雷神山医院外，将大型公共建筑改造成方舱医院，为轻症患者提供了上千床位，减轻了救治患者和阻断传染的压力。见图3、4、5。常见方舱医院：①采血方舱，进行人体血液采集、储存的流动式专用作业车辆，整车具备义务献血流程中的宣传展示、登录体检、血液采集、血液包装、化验、储存及其它相关的辅助功能。采血方舱采用两侧抽拉式扩展结构，侧面和后端开门，将舱体放在运输底盘上托行。扩展舱为可以收折和展开的舱体结构。该采血房车长约 12 m，展开后方舱面积可达 38 ㎡，大大提高了采血作业空间。见图6。

图3、4、5 医院方舱建筑

图6 采血方舱

2.3 宿舍方舱建筑

有媒体报道，香港正研究改变部分隔离设施的用途，其中位于启德跑道区末端的方舱单位，属一线豪宅地段，有机会改建为青年宿舍，以满足青年人住屋需要。启德方舱是香港八个方舱中条件最好的。采用钢结构，楼高4层，设升降机，设独立厕所，电视机、空调等配备。有约3000个房间，每个单位面积约193平方英尺（约17.9平方米）。启德方舱位处跑道区末端、属临海，部分单位可望观塘避风塘全海景。见图7。

见图7。

三装配式方舱建筑特点和应用

3.1 装配式方舱建筑特点

建设方舱时，预制模块的生产可以在工厂中通过现代化的加工设备进行。这些模块通常是墙体、地板、梁和屋顶等部分，经过精细设计和精确加工，在工厂中快速组装，然后利用特殊的运输工具将其运输到目的地。由于方舱是一种装配式房屋，它的组装速度是十分快速的，可以节省大量的人力和时间。有研究发现，传统建筑模式下，建筑一栋房屋需要平均六个月左右，但是利用方舱装配式建设，时间则可以直接缩短为一至二个月内。虽然方舱的装配式建设速度快，但是它的质量和耐久性却能够得到保证。由于这种建筑的构件是由高强度材料制成的，所以它能够承受序列载荷并经受常规使用的冲击和振动。此外，这种建筑的隔热、保温和防水性能也是非常强的，能够很好地保证室内的温度和湿度稳定。方舱的装配式建设是一种非常实用的建筑方式，它具有快速、高效、节能、可持续的特点。（见8）。

图8 方舱

3.2 装配式方舱建筑应用

方舱装配式建设在许多领域都有广泛的应用，包括建筑工地、展览中心、生产设施、仓库、及农业建设等。无论在什么地方，方舱装配式建设都是一种快速、经济、高效、可靠的建筑解决方案（见图9，图10）。近几年由于防疫的需求方舱被做成各式功能的方舱应用到防疫工作中，包括PCR方舱、发热门诊方舱、疫苗接种方舱、CT方舱、负压隔离方舱、核酸采样方舱以及车辆洗消方舱等，在面对突发公共卫生事件的情况下，可迅速移至指定地点，根据需求配备满足了多场景应用需求。（见图11，图12）。方舱由于它的特殊性质，通常被用作临时房屋，例如：工地办公室、学校临时教室以及灾区临时住房。

图9军用方舱

图10军用方舱

图11医用方舱

图 12医用方舱

结言

综上所述，移动式方舱机房在保温、密封、隔音性能、防腐性能、洁净度、电性能、防火性、防尘、防水、防静电能力、抗干扰能力、防雷、防盗等都有绝对优势，应用前景较大。

参考文献

[1]孙云,卞金露.功能方舱在某滚装船搭载的应用可行性分析[J].造船技术,2023,51(01):71-73.

[2]关明杰,朱殿宇,翟通军等.方舱侧板用碳纤维增强杨桉复合板的研制[J].林业工程学报,2023,8(01):66-72.

[3]马谡,曹祥,熊海等.铝合金泡沫气凝胶多夹层大板方舱的研究[J].新技术新工艺,2022,No.418(10):81-85.

[4]毕鹏飞,鞠成飞,李磊等.移动式方舱在海港口岸卫生检疫中的应用[J].中国国境卫生检疫杂志,2020,43(06):398-400.

[5]兰明华.方舱大板灌注发泡中常见质量问题及预防措施[J].化工设计通讯,2020,46(07):47-48.

[6]曹斌,陆琼文,左鑫.方舱类应急隔离场所空调通风系统设计及运行[J].暖通空调,2023,53(02):13-20.

[7]沈健,周文君,张德磊等.基于某型方舱车的优化电磁设计仿真[J].新技术新工艺,2020,No.394(10):47-49.

[8]王汉熙,肖禹.中国方舱技术专利分析及发展趋势探索[J].武汉理工大学学报,2020,42(05):93-104.