iStock

Szpital modułowy

Udostępnij:
Budownictwo modułowe jest zaawansowaną technologią, która pod wieloma względami wyprzedza tradycyjne systemy budowlane. Dla ochrony zdrowia najcenniejsze jego cechy to wysoka jakość wykończenia, krótki termin realizacji inwestycji, lekkość konstrukcji i skalowalność – o nich w „Menedżerze Zdrowia” piszą Piotr Magdziarz i Michał Hess.
Artykuł ekspert rynku ochrony zdrowia Piotra Magdziarza i architekta Michała Hessa z Formedis Design:
– Jakość i precyzja wykonania budynków modułowych wynikają z tego, że powstają one w kontrolowanych warunkach, całkowicie odmiennych od realiów typowej budowy. W hali produkcyjnej odbywa się w pełni zautomatyzowany i sterowany komputerowo proces cięcia i spawania konstrukcji, a następnie precyzyjnie przygotowany szkielet jest uzbrajany we wszystkie przewidziane przez projektantów instalacje i na koniec obudowywany nowoczesnymi płytami stanowiącymi doskonałą ochronę przeciwpożarową i akustyczną.

Moduły są elementami powtarzalnymi, więc jeśli w trakcie eksploatacji jakiś fragment konstrukcji okaże się wadliwy, jest on na bieżąco poprawiany i kolejny powstaje już udoskonalony. Kontrola nad procesem powstawania modułu jest wyjątkowo duża i nieosiągalna na tradycyjnym placu budowy. Nie ma też ryzyka pomyłek i odstępstw od projektu, co na tradycyjnych budowach jest nagminne. Zaplanowany komponent budynku może być wykonany w optymalnej dla jego funkcji technologii bez względu na to, jak drobny fragment całości stanowi. Ze skali dokładności typowej dla tradycyjnego budownictwa w przypadku modułów przechodzimy do skali typowej dla stolarzy i modelarzy – to niebywały skok technologiczny.

Czas potrzebny na realizację inwestycji w systemie modułowym od momentu podpisania umowy do oddania obiektu do użytkowania, a tym samym uruchomienia w nim działalności medycznej, liczony jest na tygodnie, a nie na miesiące. Wynika to z możliwości wykonywania kilku etapów równocześnie. W tym samym czasie w fabryce powstają moduły, na placu budowy wylewany jest fundament i przygotowywane są przyłącza, a procedury związane z uzyskaniem pozwolenia na budowę toczą się w urzędach niezależnie. Równoległe prowadzenie tych trzech procesów pozwala skrócić czas budowy do 1/2, a czasami nawet do 1/3 czasu niezbędnego na realizację inwestycji w tradycyjny sposób (ryc. 1).



Skrócenie czasu ma ogromny wpływ na koszty, szczególnie w przypadku finansowania z kredytu bankowego, oraz na okres zwrotu z inwestycji, bo pozwala na generowanie dochodów znacznie szybciej niż przedsięwzięcia realizowane tradycyjnie.

Moduły na plac budowy są dostarczone wykończone, nawet z częścią mebli oraz niezbędnego wyposażenia pod montaż sprzętu i aparatury medycznej (np. w przypadku sali operacyjnej w uchwyty do mocowania lamp operacyjnych, kolumny anestezjologiczne). Montaż obiektu na placu budowy zabiera zaledwie kilka dni, a co najistotniejsze – w przypadku rozbudowy istniejących budynków szpitalnych nie jest uciążliwy i pozwala na nieprzerwane prowadzenie dotychczasowej działalności medycznej. Po tym etapie pozostają tylko prace porządkowe wokół budynku.

Budynki modułowe są zdecydowanie lżejsze od tradycyjnych, przeważnie mają masę poniżej 50 proc. masy budynków tradycyjnych. Ta wyjątkowa cecha pozwala stawiać je na znacznie lżejszych fundamentach i gruntach o słabszej nośności. To ważna cecha z inżynieryjnego i kosztowego punktu widzenia. Niesamowity i otwierający nowe możliwości rozwoju jest fakt, że dzięki lekkiej podkonstrukcji stalowej budynki modułowe można sytuować na stokach wzniesień i uskokach terenu bez konieczności ich niwelowania, a przede wszystkim można je stawiać na dachach istniejących konstrukcji lub rozbudowywać za ich pomocą budynki na dowolnej kondygnacji.

„Doklejanie”
Nadbudowa kolejnych kondygnacji przy tej technologii umożliwia zachowanie ciągłości prowadzenia w budynku dotychczasowej działalności w trakcie realizacji inwestycji lub ewentualnie tylko krótkotrwałe jej przerwanie. Wynika to z faktu, że gotowe moduły ustawia się i montuje na dachu za pomocą dźwigu, przy minimalnej ingerencji we wnętrze budynku. Oczywiście niezbędne jest przygotowanie dostępu do instalacji, wind i rozbudowa klatek schodowych, ale zakres tych prac jest ułamkiem tego, co musiałoby się wydarzyć przy tradycyjnej technologii budowlanej.

W przypadku gdy np. brakuje nam przestrzeni na trzecim piętrze, moduł „doklejamy” w tym miejscu, usadawiając go i podpierając od dołu wyłącznie lekkimi słupami stalowymi. Takie rozwiązanie powoduje, że rozbudowa z wielomiesięcznego, ogromnego przedsięwzięcia zamienia się w kilkudniowy montaż modułu. Większość prac odbywa się w hali montażowej, a na terenie szpitala wykonuje się prace zewnętrzne, które nie zakłócają codziennego funkcjonowania placówki.

Projektowanie w systemach modułowych polega na zestawianiu gotowych, powtarzalnych elementów, dzięki czemu zmiany są możliwe prawie do ostatniej chwili procesu projektowania i nie stwarzają wielkich problemów – wystarczy zwielokrotnić moduł, który jest potrzebny. Z tym ułatwieniem mamy do czynienia również w czasie eksploatacji obiektu – dostawienie kolejnych „klocków” jest wielokrotnie łatwiejsze niż rozbudowa przy użyciu innych technologii.

Najlepszym tego przykładem jest zaprojektowany przez nas na potrzeby walki z pandemią COVID-19 układ trzech budynków do pretriażu dla jednego ze szpitali (rysunek 1).



Każdy obiekt składa się z kilku modułów, które są pierwszym punktem pomocy dla pacjentów zakażonych koronawirusem, ale jednocześnie stanowią pierwszą linię obrony przed rozprzestrzenianiem się zakażenia. Pacjenci są tam wstępnie badani, pobierany jest od nich wymaz i są hospitalizowani do czasu otrzymania wyniku testu. Dopiero po uzyskaniu negatywnego wyniku przyjmuje się ich do szpitala na zabiegi planowe. W skład budynku wchodzą: poczekalnia, punkt pobrań, izolatki i zaplecze socjalne dla pracowników (całkowite odseparowanie personelu pracującego w nich od innych pracowników szpitala zmniejsza ryzyko transmisji zakażeń między personelem). Budynki różnią się szczegółami i są dostosowane do potrzeb szpitalnej izby przyjęć. Spełniają wszystkie wymogi budowlane i sanitarne dla obiektów ochrony zdrowia oraz w zakresie ochrony przeciwpożarowej. Co najistotniejsze – praktycznie mogą powstać z dnia na dzień jako tzw. budynki tymczasowe i być tak użytkowane do 180 dni – do czasu ewentualnego uzyskania pozwolenia na budowę, jeśli po tym okresie mają być wykorzystywane jako budynki stałe. Jeden z projektowanych obiektów dzięki lekkiej, stalowej podkonstrukcji stanie na bardzo pochyłym stoku bez potrzeby prowadzenia drogich prac ziemnych.

Niezwykłe jest również to, że wszystkie trzy moduły zostały zaprojektowane w taki sposób, że po zakończeniu pandemii zostaną przeniesione na wskazaną przez szpital działkę i na nowo połączone – stworząc samodzielny pawilon szpitalny. W razie potrzeby pawilon może być dalej rozbudowywany i uzupełniany o dodatkowe moduły w celu zwiększenia liczby sal chorych, ale również dodania innych funkcji, takich jak diagnostyka laboratoryjna, diagnostyka obrazowa, oddział anestezjologii i intensywnej terapii czy nawet blok operacyjny (rysunek 2).



Jest to przykład wyjątkowego działania, które umożliwia wykorzystanie środków przeznaczonych na walkę z pandemią po jej zakończeniu w codziennej pracy szpitala, zwiększając na stałe jego możliwości.

Należy pamiętać, że w przypadku kolejnej pandemii cały proces można odwrócić i w ciągu kilku dni znów podzielić taki budynek na trzy samodzielne, oddzielne punkty pretriażu, izolacji, pobrań lub punkty szczepień.



Innym przykładem elementów o podwójnym zastosowaniu jest moduł przedstawiony na rysunku 3, będący punktem pobrań i krótkotrwałej izolacji pacjentów. Moduł ten po zakończeniu pandemii staje się w ciągu kilku dni fragmentem budynku szpitalnego z pokojami dwuosobowymi (rysunek 4).



Innym rozwiązaniem stworzonym na potrzeby ochrony zdrowia jest modułowe laboratorium molekularno- mikrobiologiczne w standardzie zabezpieczeń BSL-3. Obiekt ten – o bardzo wysokim standardzie zabezpieczeń – jest wręcz idealnym przykładem zastosowania modułów ze względu na możliwą do uzyskania jakość i precyzję wykonania oraz możliwość skalowania poprzez dokładanie dodatkowych elementów do istniejącego układu. Zwiększanie wydajności laboratorium może się odbywać poprzez powielanie potrzebnych modułów i wkładanie ich w odpowiednie miejsce układu po rozsunięciu pozostałych lub poprzez wymianę zainstalowanych urządzeń, co można wykonać w hali fabrycznej, instalując sprzęt w nowym module, który zostaje dostarczony na miejsce. W przypadku klasy zabezpieczeń BSL-3, czyli obiektów do badania bardzo groźnych patogenów, wymiana całego modułu wydaje się wyjątkowo bezpiecznym sposobem na rozbudowę. Jest to możliwe wyłącznie przy zastosowaniu technologii budownictwa modułowego.

Układ laboratorium molekularno-mikrobiologicznego w standardzie zabezpieczeń BSL-3 przedstawiono na rysunku 5.



Dodatkową cechą obiektów modułowych jest to, że można nie tylko je skalować w opisany powyżej sposób, lecz także przenosić w miejsce, gdzie są aktualnie najbardziej potrzebne.

Ceny budownictwa modułowego zbliżone są do cen budownictwa w technologii tradycyjnej (w niektórych opisanych przykładach budownictwo modułowe jest tańsze), ale jak już wspomniano – ze względu na zdecydowanie krótszy czas realizacji koszt inwestycji jest znacznie mniejszy.

W ciągu kilku miesięcy z modułów o wysokim stopniu prefabrykacji można wybudować oddział kilkudziesięciołóżkowy, średniej wielkości poradnię, w pełni wyposażony blok operacyjny. W obecnych warunkach, przy silnej presji na tempo prac niektóre obiekty wykonywane są w rekordowo krótkich terminach. Dobrym przykładem jest zaprojektowany przez nas punkt do pretriażu oddziału zakaźnego dla Szpitala Uniwersyteckiego w Zielonej Górze.

Jeszcze kilka lat temu, kiedy ceny robocizny nie wpływały w sposób aż tak istotny na wartość inwestycji, pomimo niewątpliwych zalet budownictwo modułowe przegrywało cenowo z tradycyjnym (koszty transportu, utrzymanie zakładu, materiały wyższej jakości). Obecna sytuacja na rynku budowlanym powoduje jednak, że ceny bardzo się zbliżyły, a nierzadko budynek modułowy jest tańszy. Jeżeli trend na rynku pracy się utrzyma, to budownictwo modułowe nie będzie alternatywą dla budownictwa tradycyjnego, lecz rozwijać automatyzację procesu w budownictwie, tak by zoptymalizować robociznę i sprowadzić roboty budowlane do produkcji, gdzie każdy budynek nie będzie prototypem, jak w przypadku tradycyjnej budowy, lecz produktem seryjnym o powtarzalnych parametrach i zoptymalizowanych kosztach wytworzenia.

Na powyższych przykładach jednoznacznie można stwierdzić, że nie ma na rynku innego systemu pozwalającego na tak elastyczne przebudowywanie i użytkowanie budynków. Ta unikatowa cecha powoduje, że budynek wykorzystywany na co dzień na dowolną działalność szpitalną, np. jako oddział szpitalny, w czasie pandemii lub innej katastrofy może zostać w ciągu kilku dni podzielony i przekształcony w obiekt o takiej funkcji, jaka jest w danej sytuacji potrzebna. Gdybyśmy przed pandemią dysponowali kilkudziesięcioma takimi budynkami, to w ciągu tygodnia mielibyśmy kilkaset lub kilka tysięcy obiektów do pobrań, szczepień czy krótkotrwałej izolacji pacjentów. Obiekty takie nie muszą być kupowane przez rząd (np. Agencję Rezerw Materiałowych) i magazynowane przez lata. Wystarczy określić parametry typowego modułu umożliwiające późniejsze ich łączenie (nawet modułów produkowanych przez różnych dostawców), dzielenie i rekonfigurację, a obiekty takie mogłyby być kupowane i użytkowane na co dzień przez szpitale, ze wsparciem finansowym rządu oraz z informacją o nich umieszczoną w odpowiedniej bazie danych, a w razie stanu klęski przekształcane w zależności od potrzeb.

Szkoda, że…
Doświadczenia z obecnego kryzysu w ochronie zdrowia spowodowanego pandemią COVID-19 są szansą na przemyślenie strategii na przyszłość i przygotowanie się na różne scenariusze. Przy ograniczonych funduszach najważniejsze wydaje się stosowanie rozwiązań pozwalających na podwójne przeznaczenie części inwestycji realizowanych w ochronie zdrowia – tak jak przykłady opisane powyżej, na co pozwala tylko budownictwo w systemie modułowym.

Wdrożenie takiego planu ułatwi masowość realizacji obiektów w ochronie zdrowia w technologii modułowej. Przy odpowiedniej liczbie takich budynków ich rekonfiguracja na potrzeby na przykład kilku tysięcy punktów szczepień byłaby możliwa dosłownie w każdym momencie i zabrałaby zaledwie kilka dni. Szkoda, że nie dysponujemy taką bazą. Należy dopilnować, aby informacje o lokalizacji i parametrach takich budynków były w przyszłości na bieżąco aktualizowane i w przypadku nagłych katastrof dostępne dla odpowiednich służb i sztabów kryzysowych.

Przeczytaj także: „Budowanie szpitala XXI wieku”.
 
© 2024 Termedia Sp. z o.o. All rights reserved.
Developed by Bentus.