新中国成立50年来，我国的医院建筑大多为低层、多层。 特别是建国初期，新建的医院大多为砖混结构。 在建筑耐久性评价方面，也进入了改造阶段。 现代化综合医院是高质量、高效率的救死扶伤场所。 他们需要高标准的建筑设施、高质量的医疗设备、高科技的医疗技术和高效的管理机制。 随着经济建设的快速发展、医疗技术的提高和人民生活水平的提高，人们对老医院提出了新的社会要求。 因此，对老医院进行适当改建和扩建势在必行。
近十年来，在医院改扩建过程中，许多医院的床位数量增加了一倍。 在建设用地有限的情况下，一批又一批高层钢筋混凝土框架剪力墙结构病房楼和医技楼相继建成。
以北京地区为例，四环以内的大型综合医院建设开发用地有限，规划高度限制严格。 他们还必须确保绿地和机动车停车位。 改建、扩建实际上就是拆旧建新。 在不影响医院医疗、教学、科研的情况下，由于钢筋混凝土结构、施工场地狭小，施工过程中打扰病人等问题很难解决。 旧建筑的拆除使医院的房屋使用更加紧张，医疗市场的竞争、基础设施建设、资金的回收、医疗条件的改善等各种情况，都要求医院加快转型，使之时间可以产生效益。
结合北京市医院建筑建设成本，以北京大学第三医院综合改造为例，根据卫生部（现卫计委）批准的北京大学第三医院总体开发建设规划委员会），168,348应在2008年奥运会之前完成。 利用传统的钢筋混凝土结构体系已经无法完成平方米的改扩建任务。
通过考察发达国家的医院建筑，我们发现大多采用钢结构体系。 参考北京大学第三医院已建和在建的同等规模的钢筋混凝土框架剪力墙结构病房楼和钢结构病房楼综合造价。 经过对两者进行经济分析和技术可行性研究，我们得出的结论是，钢结构体系可以在医院建筑中大力推广。
与钢筋混凝土结构体系相比，钢结构体系可以缩短工期
钢结构所用材料单一且成品化，加工相对简单，可机械化操作。 因此，大多数钢结构构件都是在专门的加工厂生产的，精度很高。 各部件在施工现场使用普通螺栓和高强度螺栓组装，易于安装和操作。 有时也可以在地面组装焊接成较大的单元，然后吊装，以缩短工期。
钢结构体系采用工厂化生产、现场安装的施工方式。 在基坑开挖的同时，工厂开始采购材料和制造部件。 当基础层施工完成后，工厂就完成了整栋建筑所需部件的制造。 只需要在现场组装即可。 现场装配节点较多。 采用高强度螺栓连接，基本不受天气、季节影响。
采用钢结构体系可以为施工提供更大的空间和更宽的施工作业面。 钢结构的柱一般以3-4层为一个施工断面。 它们一次性吊装到现场。 钢架的安装、钢筋混凝土核心筒的浇筑、组合楼板的施工等可平行、三维交叉作业进行，有时也安装在上部。 下部除柱、框梁外，还可用于室内装修和装修工程。 因此，在保证技术、供应、管理等各方面的条件下，可以提前投入使用。 通过对国内部分采用钢结构的高层建筑工期对比分析可以得出旧钢构厂房回收，30至50层的钢结构工程可缩短工期约8至12个月。 随着建筑钢结构的发展和应用以及施工设备和技术的提高，可以加快施工速度。
以美国德克萨斯州本陶布综合医院改造项目为例，500个床位、地上7层、地下2层的病房楼和门诊医疗综合楼钢结构施工周期仅20年，建筑面积7万平方米。 几个月。
钢结构系统具有优良的性能和可靠的质量保证和安全体系
钢结构体系采用钢板、热轧型钢或冷弯薄壁型钢制成。 与其他材料的结构体系相比，钢结构体系具有以下特点：
材料强度高、塑性、韧性好
钢比混凝土、砖石和木材等其他材料坚固得多。 因此，特别适用于大跨度或重载的构件和结构。 钢还具有良好的塑性和韧性。 具有良好的可塑性，正常情况下结构不会因过载而断裂； 韧性好，结构抗动载荷能力强； 良好的吸能能力和延展性也赋予钢结构优越的抗震性能。
实践证明，无论是1994年洛杉矶地震、1995年日本阪神地震，还是2000年台湾特强地震，钢结构体系造成的破坏都表明，采用钢结构体系的建筑比传统建筑更安全。 可靠性。 医院建筑是城市生命线工程，比普通民用建筑有更高的安全性、可靠性和抗震性能要求。
材料均匀性与力学计算的假设一致。
钢的内部结构比较接近均质各向同性体，在一定应力范围内几乎完全弹性。 因此，钢结构的实际受力情况与工程力学计算结果是一致的。
钢结构自重轻
虽然钢材的密度高于混凝土和其他建筑材料，但钢结构比钢筋混凝土结构轻，因为钢材的强度与密度之比远大于混凝土。 例如，如果采用相同跨度承受相同荷载，钢屋架的质量不超过钢筋混凝土屋架的1/3至1/4，而冷弯薄壁钢屋架桁架甚至接近1/10，为吊装提供了便利条件。
精确的部件尺寸
组件均在现代化工厂制造，从材料到组件的整个过程都在高度自动化的生产线上进行，易于进行严格的质量控制。
钢结构体系建筑是绿色环保建筑
钢结构建筑的钢材可以重复利用。 钢结构建筑具有良好的可变性，如加固、高度连接、楼层扩展、内部分离等，变化都比较容易、灵活。 一些国家认为钢结构建筑是环保建筑。 ，减少了施工现场砂石、水泥的储存空间，也减少了现浇钢筋混凝土施工现场模板储存运输、现场构件预制和湿作业带来的噪音和粉尘污染。 最重要的是解决医院改扩建过程中的建设问题。 现场干扰患者的问题。 压型钢板现浇混凝土地面，比其他地面更干净，提高了医院的清洁标准。
钢结构体系建筑应用综合效益明显
结构部件尺寸小，增加了使用面积
由于钢材的力学性能，钢结构构件的横截面积较小，使得结构所占用的面积比钢筋混凝土结构所占用的面积小得多。 据统计，与同规格的钢筋混凝土结构相比，该结构节省了结构占地面积。 面积增加3-5%。
方便管道安装，增加楼层高度
根据建筑物的功能要求，梁、柱的截面积采用小桁架梁、格构梁或开腹梁，使管道可以直接穿过梁腹板，在相同层高的设计条件下，净高可增加10%。 例如：北京大学第三医院眼科大楼柱间距为7500mm，设计梁高为650mm和850mm； 药房大楼柱间距为8400mm，大部分梁高设计在550mm以下，板厚仍为100mm。 控制在650毫米以下。
以限高78米的病房楼为例，钢结构体系可节省近两标准层。 现代医院建筑中有许多垂直管道。 自动喷水灭火系统的桥梁和强弱电楼宇自控系统的综合布线复杂。 钢结构体系易于固定和穿越，维护方便。
钢结构重量轻
大量统计数据表明，与钢筋混凝土结构相比，钢结构自重可减轻1/3～1/2左右。 结构自重的降低大大降低了基础施工成本。 更重要的是，当地震发生时，地震作用会随着重量的损失而显着减弱。
实现大跨度、大空间布局
轻质高强的特点使钢结构获得了更大的跨度和深度，从而形成更加开阔的无柱空间，有利于内部平面的灵活布局。 钢结构形成的大跨度是钢筋混凝土结构难以实现的。
施工速度快、工期短
建设速度快、项目早竣工、早投产、早盈利是每个投资者的愿望，而钢结构在这方面的优势是显而易见的。
通过对比北京医院钢筋混凝土框架结构病房建筑的建设成本，不同类型钢结构的结构工程直接造价可与混凝土结构相同或略高（10%左右）。 就材料本身而言，单位钢材消耗基本上没有太大区别。 防火涂料的成本仅增加，但其综合效益明显高于钢筋混凝土结构，特别是在医院改造工程中。
钢结构系统的缺点是可以克服的
1、钢材的耐腐蚀性能比较差，必须对结构进行保护。 但在一般无腐蚀介质的建筑物中，如果构件经过彻底除锈并涂上合格的油漆，腐蚀问题并不严重。 而且，近年来生产的钢材的防锈、防腐蚀性能有了很大的提高。
2、耐热但不阻燃。 钢材长期受100℃辐射热作用时，其强度变化不大，具有一定的耐热性。 但当温度达到150℃以上时，就需要有隔热层保护。 钢材不耐火，重要结构必须采取防火措施。 例如用蛭石板、蛭石喷涂或石膏板等进行保护。
目前，我国已将钢结构防火性能差作为重点课题进行研究，并找到了一些防护方法。 例如，在钢构件上喷涂特种高性能防火涂料，减少钢构件与火的直接接触，并采用特种钢材。 例如耐火钢材，以及建筑内完整的火灾报警、喷水灭火、消火栓系统的设计旧钢构厂房回收，将起到扑灭小火或控制火势蔓延的作用。
钢结构体系的应用符合政府政策的支持
由于钢结构本身的优点，钢结构建筑可以成为绿色建筑。 钢结构本身就是一种绿色环保产品，得到了国家政府部门和国家政策的大力支持。 《建筑技术政策》（1996-2010年）政策纲要规定：
56.积极开展超高层建筑结构体系研究，重点发展钢与混凝土混合结构体系，积极发展钢结构体系。
57、单层房屋建设应着力改进传统的板、梁（架）、柱体系，积极发展新型建筑结构体系，适当发展大型柱网柔性厂房，推广标准化轻钢房屋体系。
58、大跨度屋面可采用钢结构和钢与混凝土组合结构。 大跨度公共建筑应推广应用网架、格壳、悬索、压型钢板结构等空间结构体系。 逐步开展钢结构应用研究。
建设部各级领导在各种会议上大力推动钢结构的发展。 原建设部总工程师姚兵同志在多次金属结构年会上表示，就建筑结构体系而言，21世纪是钢结构世纪。 世纪之交，这一言论预示着钢结构市场的发展前景。
中国科学院院士、北京科技大学教授柯军在《中华民族发展之耕耘》论坛上表示：我国年钢产量1亿吨。 近20年来，我国钢材价格基本没有上涨。 根据我国人口发展的要求，如果超过中等发达国家的钢材消费水平，我国年钢产量应为5.4亿吨。 这与目前我国冶金行业限制钢铁生产的情况不相适应。
发展钢结构体系建筑的物质条件已经成熟。 近年来，我国在钢材的生产、加工、安装、设计等方面积累了丰富的经验。 钢结构系统成本高的传统观念已经成为过去。
提供扩建、扩建、建设现代化医院的新途径
几乎所有医院建成后，都会进入不断改建和扩建的过程。 也就是说，任何医院都不可避免地会遇到医疗科技进步与原有医院架构不相适应的矛盾。 稳定性只是一个相对术语。
所谓现代化医院只是相对而言，变革和发展才是根本趋势。 医院改扩建是在合理的总体布局设计的前提下进行的。 尽管大多数医院改扩建只是单一或部分项目，但设计步骤往往从改造医院总体布局开始。 改扩建的基本原则是：在不影响原医院正常运营的前提下，通过各种改扩建手段和技术措施进行全面更新，打造充分体现其现代化医疗水平和服务的室内外空间环境。质量。
与医学科学的快速发展相比，医院建筑的滞后是不可避免的。 拓展医院建筑设计方法的思路，可以减轻建成后改扩建的压力。 在建筑平面设计中采用网络设计方法、先进设计方法、自由空间设计，在建筑立面设计中适当增加高层、统一布置设备系统层数、预留竖向管道等。
大型综合医院各建筑之间的水平空中交通连接非常重要。 临床患者要求各科室在人流、物流、信息流等方面做好建筑物之间的空间联系。 钢结构体系的塑性在结构上满足要求。 转变和连接的需要。
通过以上综合分析，结合医院建筑改建情况，卫生部（现国家卫生计生委）批准了药房大楼钢架结构初步设计（7800平方米，5层）北京大学第三医院（地上2层，地下2层）。 设计。 国家计委批准北京大学人民医院病房楼工程（38700平方米，地下3层，地上20层，床位478张）由原来的钢筋混凝土框架-剪力墙结构改为钢结构。 相信未来会有更多的医院建筑采用钢结构体系。
编者注
本文在2002年北京医院建筑设计与设备国际研讨会上发表。 作者之一、北京大学第三医院基建部主任赵启霞通过对该项目的最新考察，提出以下新的笔记。
1、北京大学第三医院药房大楼于2003年12月竣工，建筑面积：7964平方米； 建筑单价5487元/平方米； 柱距9.5米，梁高0.35-0.45米； 檐口高度限制为18米，以满足净高不低于3米的制备工艺要求。 钢筋混凝土结构，层高3.6米。 由于横梁高度大于0.6米，根本无法满足工艺设备的使用要求。 本工程水电管道均采用楼板下走管、结构梁钻孔的设计。 与钢筋混凝土结构相比，节省室内净高空间10%以上。 钢材消耗73kg/㎡。
2、北京大学人民医院病房楼建设于2004年8月1日开工，2007年9月29日竣工。建筑面积：39488平方米，建筑单价：3977元/平方米。
从投资单位来看，上述两个项目的竣工结算费用均低于同期同类钢筋混凝土结构项目。
3、北戴河国际医院是北京大学第三医院综合医院建设项目，建筑规模196336平方米。 可研报告确定全部采用钢结构。
4、“十三五”期间，国家将全面推进装配式建筑产业现代化，全面提高装配式建筑设计施工水平。 钢结构建筑是指以各种钢结构体系为主要受力结构，以各种轻质建筑材料为维护体系的建筑。 它们是装配式建筑的重要形式之一。 抗震安全性高、布局灵活、空间利用率高。 具有效率高、施工快、易工业化、钢材回收率高等优点。
目前，我国钢结构建筑仅占建筑总数的5%左右。 借鉴欧美发达国家医院建筑设计经验，采用钢结构是一种发展趋势。 更符合国家倡导的钢铁行业供给侧改革和去产能政策。 2012年，医院建筑必须按照绿色标志进行设计，2016年8月，《绿色医院建筑评价标准》正式实施。 钢结构满足医院建筑的医疗功能和使用后空间拆除改造的要求。 也是绿色建筑评价标准中最经济、首选的材料回收解决方案。
资料来源：北京大学第三医院基建部、冶金工业部建设科学研究院
