建國 70 多年來，中國的醫院建筑多以低層和多 層為主，特別是建國初期新建的醫院，大多為磚混 結構的建筑，從建筑物的耐用年限的評估上也進入 了改造的階段。近十年來，醫院的改擴建過程中， 不少醫院的病床數翻番，在建筑用地受限的條件 下，—批高層的鋼筋混凝土框架—剪力墻結構的病 房樓和醫技樓相繼建成。

通過考察發達國家的醫院建筑，發現其多采用 鋼結構體系，參照北京大學第三醫院已建成和正在 建設中的同等規模的鋼筋混凝土框架—剪力墻結構 病房樓、鋼結構病房樓的綜合成本，對兩者進行經 濟分析和技術的可行性研究后，得出了鋼結構體系 在醫院建筑中可以大力推廣的結論。

鋼結構體系同鋼筋混凝土結構體系相比可以縮 短施工工期

鋼結構所用的材料單一而且是成材，加工比較 簡單，并能使用機械操作。因此，絕大部分的鋼結 構構件是在專業化的加工廠生產的，精確度較高。構件在工地拼裝，可以采用安裝操作簡便的普通螺 栓和高強度螺栓，有時還可以在地面拼裝和焊接成 較大單元再進行吊裝，以縮短施工工期。

鋼結構體系采用的是工廠制作，現場安裝的施 工方法。在基槽開挖的同時，工廠開始采購材料、 進行構件的制作，基礎底板施工完成時，工廠已將 整棟建筑所需的構件制作完畢，只需在現場將其拼 裝起來，現場拼裝節點多采用高強度的螺栓連接， 基本不受天氣、季節的影響。

通過國內部分采用鋼結構的高層建筑的工期比 較分析后得出，30 一 50 層的鋼結構工程可縮短施 工工期 8 一 12 個月左右。隨著建筑鋼結構的發展應 用、施工設備和工藝的提高，施工速度還可以加快。

以美國德克薩斯州 Ben Taub General Hospital 的 改造項目為例，建筑面積為 70000m2 的地上 7 層、 地下 2 層 500 張病床的病房樓、門診醫技綜合樓， 采用鋼結構施工工期僅用了 20 個月。

鋼結構體系具有優良的性能和可靠的質量保障 及安全體系

鋼結構體系是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型 的薄壁型鋼制造而成的，與其它材料的結構體系相 比，鋼結構體系有如下一些特點：

材料的強度高，塑性和韌性好

實踐證明，無論 1994 年的美國洛杉磯大地震，

還是 1995 年日本坂神大地震，尤其是 2000 年臺灣 島內的極強烈地震的震害都表明了鋼結構體系的建筑比傳統建筑具有更高的安全可靠性。醫院建筑屬 于城市生命線工程，具有比普通民用建筑高一級的 安全可靠性和抗震性能的要求。

材質均勻和力學計算的假定比較符合

鋼材內部組織比較接近于勻質和各向同性體，而 且在一定的應力幅度內幾乎是完全彈性的。因此，鋼 結構的實際受力情況和工程力學計算結果比較符合。

鋼結構的質量輕

鋼材的密度雖然比混凝土等建筑材料大，但鋼 結構卻比鋼筋混凝土結構輕，原因是鋼材的強度與 密度之比要比混凝土大的多。例如：以同樣的跨度 承受同樣荷載，鋼屋架的質量最多不過鋼筋混凝 土屋架的 1/3 至 1/4，冷彎薄壁型鋼屋架甚至接近 l/10，為吊裝提供了方便條件。

構件尺寸精確

構件是在現代化的工廠中制造的，從材料到構 件出廠整個過程都是在自動化程度較高的生產線上 進行，易于進行嚴格的質量控制。

鋼結構體系建筑屬于綠色環保型建筑

鋼結構建筑的鋼材可重復利用，鋼結構建筑具 有較好的可變性，如加固、接高、擴大樓面、內部 分隔，且變動比較容易、靈活，一些國家認為，鋼 結構建筑是環保型建筑，減少了施工現場砂石、水 泥堆放場地，還減少了模板儲運、現場構件預制及 現澆鋼筋混凝土施工現場濕作業的噪聲、粉塵污染， 最重要的是解決了醫院改擴建過程中，施工現場干 擾病人的問題。壓型鋼板的現澆混凝土樓板使其潔 凈程度優于其它樓板，提高了醫院的潔凈標準。鋼結構體系建筑的運用具有明顯的綜合效益

結構構件尺寸小，增大了使用面積

由于鋼材的力學特性使得鋼結構的構件截面積 小，使結構所占面積遠小于鋼筋混凝土結構所占面 積，經統計資料表明，節省的結構所占面積比使用 等規摸的鋼筋混凝土結構的使用面積增加 3—5％。

便于管線設置，增加樓層凈高

根據建筑使用功能的要求，梁、柱截面積采用 小桁架梁、格構粱或空腹梁，使管道可直接穿過 梁的腹板，在同等層高的設計條件下可以增加凈 高 10％。例如：北京大學第三醫院眼科樓柱網間距 7500mm，設計梁高為 650mm、850mm；藥學樓柱網 間距 8400mm，大部分梁高設計在 550mm 以下，加 上 100mm 板厚仍控制在 650 毫米以下。

以限高 78 米的病房樓為例，鋼結構體系可以省 出近兩個標準層的高度?，F代醫院建筑豎向管道布 置多，消防自動噴淋系統、強弱電樓宇自控系統綜 合布線的橋架復雜，鋼結構體系便于固定和穿越， 方便維修。

可得到大跨度、大空間的平面布局

質輕高強的特點使得鋼結構可以獲得較大的跨 度和進深，從而形成更加開放的無柱空間，便于靈 活的布置內部平面。鋼結構所形成的大跨度是鋼筋 混凝土結構難以做到的。

施工速度快，施工周期短

施工速度快，項目早竣工、早投產、早盈利是每—

位投資者的愿望，而鋼結構在這一方面的優勢是顯 而易見的。

通過對照北京地區醫院鋼筋混凝土框架結構病房樓建造成本，不同類型的鋼結構其結構工程的直 接造價與混凝土結構相比可持平或略高(10%左右)， 就材料本身而言單位用鋼量基本相差不大，成本僅 在防火涂料上有所增加，但其綜合效益卻明顯高于 鋼筋混凝土結構，尤其在醫院改造工程中。

鋼結構體系的缺點是可以克服的

1．鋼材耐腐蝕的性能比較差，必須對結構注意 防護，不過在沒有腐蝕介質的—般建筑中，構件經 過徹底除銹并涂上合格的油漆，銹蝕問題并不嚴重。 而且近幾年來生產的鋼材抗銹、耐腐蝕功能已經大 大提高。

2．耐熱但不耐火，鋼材長期經受 100℃輻射熱 時，強度沒有多大變化，具有一定的耐熱性能，但 溫度達到 150℃以上時，就需用隔熱層加以保護。 鋼材不耐火，重要的結構必須采取防火措施。例如， 利用蛭石板、蛭石噴涂層或石膏板等加以防護。

鋼結構體系的應用符合政府致策的支持

由于鋼結構本身的優越性，鋼結構的建筑可以 是綠色建筑，鋼結構本身是—種綠色環保型的產品， 得到了國家政府主管部門的大力支持和國家政策的 扶持?！督ㄖ夹g政策》(1996—2010)政策綱要中規定：

56、積極開展對超高層建筑結構體系的研究重點發展鋼和混凝土混合的結構體系，積極發展鋼結構體系。

57、單層房屋建筑，要努力改善傳統的板、梁(架)、 柱體系，積極發展備種新型建筑結構體系，適當發展 大柱網靈活廠房，推廣定型化輕鋼房屋體系。

58、大跨屋蓋可采用鋼結構和鋼與混凝土組合 結構。大跨度公共建筑要推廣應用網架、網殼、懸索、 壓型鋼板結構等空間結構體系。逐步開展鋼結構的 應用研究。

建設部的各級領導在各種會議上都在大力推動鋼 結構的發展，原建設部總工程師姚兵同志在幾次金屬 結構年會上講，就建筑結構體系而言，21 世紀是鋼 結構的世紀，此語預示了鋼結構市場發展的前景。

中國科學院院士北京科技大學柯俊教授在《陶 冶于中華民族的發展》論壇講到：我國的鋼年產量 是 1 億噸，20 年來我國的鋼材價格基本上沒有上漲，按照我國的人口發展要求趕上中等發達國家的用鋼 水平，我國的鋼年產量應該是 5.4 億噸。這同目前 我國冶金行業的限制鋼的產量不相適應。

發展鋼結構體系的建筑的物質條件已經成熟， 近幾年來，我國在鋼材料的生產、加工、安裝、設 計等諸方面都積累了豐富的經驗，傳統的鋼結構體 系造價偏高的觀念已成為過去。

為改擴建和建立現代醫院提供新的途徑

相對于日新月異的醫學科學的發展來說，醫院 建筑的滯后是無法避免的，在醫院建筑設計方法上 拓展思路，則可以減少建成之后的改擴建壓力。在 建筑平面設計中運用網絡設計法、超前設計法、自 由空間設計以及在建筑立面設計中適當增加高層、 統一安排設備系統層、預留豎向管道。

大型綜合性醫院的每一個建筑物之間的水平空 中交通聯系非常重要，臨床患者需要各部門在人流、 物流、信息流方面使建筑物間有空間連接，鋼結構 體系的可塑性在結構上滿足了改造和連接的需求。

通過以上綜合分析，結合醫院建筑改建中的情 況，衛生部（現衛生計生委）已經批準了北京大學 第三醫院的藥學樓 (7800m2，地上 5 層，地下 2 層 ) 為鋼框架結構的初步設計方案。國家計委通過對北 京大學人民醫院病房樓項目 (38700m2，地下 3 層， 地上 20 層，478 張病床 ) 的由原鋼筋混凝土框架一 剪力墻結構改為鋼結構的專家評審。相信將來會有 更多的醫院建筑采用鋼結構體系。