抗疫创新：集装箱式重症隔离舱
BDD News
美国疾控中心月度期刊《新兴传染病》于4月7日发表的一项研究表明，新冠肺炎的R0值高达5.7（R0是基本传染数，指在没有外力介入且所有人都没有免疫力的情况下，一个被感染者可以直接传染的人数的平均值）。面对这样一个具有超强感染力的病毒，各国的医疗系统作为生命健康的最后一道防线受到了前所未有的巨大压力和挑战。
为此，疫情中各个国家因地制宜，建立了各种不同形式的应急医院，包括野战方舱医院、野战帐篷医院、模块化医院船、由现有公共建筑物改建的医院（如武汉方舱医院）以及专门新建的应急医院（如武汉火神山医院和雷神山医院）。大多数的方舱医院其实只是起到隔离收治和医学观察的作用，以迅速切断病毒的社区传播。中、重症患者还是需要及时转诊到专科医院治疗，特别是对危重病症的抢救以降低新冠病毒的死亡率，更需要有充足的重症监护病房即ICU的资源保障。
武汉国际会展中心的方舱医院（图源：网络）
因此在各国抗疫的应急医院建设中，又以重症监护病房（ICU）为关键性的需求痛点和瓶颈，特别是能针对高风险传染病治疗、具有良好隔离性的ICU，其建立需要非常大的经济投入和非常高的技术要求，所配置的医疗设备不仅要非常齐全，而且各项标准比普通病房都要更加严苛，需整合多个专业的高端技术。
美国费城坦普尔大学利亚库拉斯中心的方舱医院（左图）和塞尔维亚贝尔格莱德展览馆1号厅的方舱医院（右图）（图源：ABC News官网）
疫情爆发之前，由于人口增长与老龄化，欧洲重症监护病房占用率普遍超过80%，这导致只有不到1/5的重症病床能用于救治新冠肺炎患者。尽管不少医院已经尽可能转移慢性病患者，为救治新冠肺炎病患腾出床位，床位紧缺的问题还是十分突出。欧洲多国ICU病房超负荷运转，意大利甚至不得不采用了重症监护配给原则；就连每10万人口ICU病床拥有率居世界前列的美国也因疫情不堪重负。
美国圣克拉拉会议中心的方舱医院（图源：网络）
因此，如何才能够在短时间内迅速扩建达到防疫标准的重症监护病房？本文将着重关注各国对这一课题所作出的创新设计，并剖析其优点与可能存在的问题，以求为未来的应急重症病房设计带来启发。
意大利CURA隔离舱
3月正值意大利疫情肆虐时期，卡洛·拉蒂建筑事务所（Carlo Ratti Associati）首次展示了一个由集装箱改制的插入式生物隔离舱。这一被称为 “呼吸系统疾病单元”（Connected Units for Respiratory Ailments，简称“CURA”）的开源设计，是由Carlo Ratti和同事Italo Rota以及众多合作伙伴共同构想的，其中有许多从事医疗设备、工程以及医疗物流和设计的专业人员，包括米兰的Humanitas研究医院（Humanitas Research Hospital in Milan）、工程公司Jacobs、麻省理工学院Senseable城市实验室、英国建筑管理公司Projema、荷兰电子巨头飞利浦、都灵的医疗顾问医生Maurizio Lanfranco等。仅仅几周后，首个病房单元就被投入使用，安装在都灵的一家野战医院。医院位于一座百年火车维修车间（Officine Grandi Riparazioni），它原是由旧工业建筑群改造的创意文化中心，面积超过37.6万平方英尺（约34931平方米）。
CURA隔离舱效果图（图源：网络）
这些迅速部署的CURA隔离舱配备了必要的设备（包括床、呼吸器、监控器等），旨在缓解医院的救治压力。由于有一流的生物防护设备，它们与标准隔离病房一样安全。首个病房单元由世界经济论坛的疫情行动平台以及城市、基础设施和城市服务平台（COVID-19 Action Platform and Cities, Infrastructure, and Urban Services Platform）批准使用，并由意大利联合信贷银行（UniCredit）提供资金。
CURA隔离舱效果图（图源：网络）
卡洛·拉蒂建筑事务所在一份新闻声明中详细阐述了CURA 隔离舱的设计和功能：“每个单元都被安置在一个20英尺长（约6米）的多式联运集装箱中，箱体经由生物防护设备改造。安装的排气扇可产生室内负压，符合空气传播感染隔离室（Airborne Infection Isolation Rooms）的标准。隔离舱的两侧各有一扇玻璃窗，这是为了让舱内舱外的医生随时了解病人的状况。此外，这还可以让访客在一个更安全、更人性化的环境中接近他们的亲人。每个隔离舱都是独立工作的，可以被迅速运送到世界各地，以适应当地医疗基础设施的需求。”
CURA隔离舱效果图（图源：网络）
自CURA隔离舱首次推出以来，已有2000多家公司和个人表示有兴趣与卡洛·拉蒂建筑事务所合作，共同促进集装箱重症监护病房的生产和运输。随着第一个病房单元投入使用，越来越多的国家正按CURA的规范改造集装箱，包括加拿大和阿拉伯联合酋长国。
CURA隔离舱（图源：网络）
美国“自由舱”
除此之外，在美国佐治亚州格温列特郡，集装箱公司BMarko Structures自发用集装箱建造“自由舱”（Liberty Pods），这一名字源于在二战期间以惊人的速度建造的“自由轮”。据BMarko公司的脸书账号显示，隔离舱的设计和生产计划从3月份开始，公司与佐治亚州应急管理署合作，将隔离舱运送到全州的医院。在不到两周的时间里，BMarko公司雇佣了80名合同工人，他们每天工作17个小时，每周工作7天。目前公司正在为菲比·帕特尼纪念医院（Phoebe Putney）建造24组隔离舱，共96个病房。
“自由舱”普通病房设计图（上图）和ICU病房设计图（下图）（图源：BMarko Structures官网）
根据BMarko公司的网站显示，“自由舱”被设计为多用途空间，使大部分治疗可以在同一个地方进行。“自由舱”分为普通病房和ICU病房，每间普通病房相当于1个集装箱大小，单间ICU病房则由2个集装箱组成。每组ICU隔离舱由4间两两并排的病房组成，两排病房中间有一条走廊，总共占10个集装箱大小。隔离舱宽敞的空间足以容纳医学研究和教学，保证工作人员与病人保持密切联系。同时，“自由舱”的设计还是“巧妙而富有人文关怀的”（smart and compassionate），不仅隔音，且自然光能够进入房中，还有为家庭成员提供的充足的等候空间。
“自由舱”效果图（上图）和自由舱”施工现场（下图）（图源：BMarko Structures官网）
菲律宾RaD病房
在亚洲，集装箱同样也被作为应急医院的载体。面对菲律宾新冠肺炎病例不断增加的情况，一个由年轻专业人员组成的团队，又称“快速投用医院”（Rapid Deployment Hospitals，简称“RaD”），正发动其成员组织建立新冠肺炎急救医院。据RaD项目负责人Mac Evangelista说，快速投用医院的原型是已报废的集装箱，团队将其重新改造为重症监护病房或隔离病房，供疑似患者和新冠肺炎阳性患者使用。团队共有35人，包括医疗建筑设计师（healthcare architects）、工程师、市场营销专家、平面设计师、创业者等。目前，RaD试点病房在奎松市的菲律宾肺科中心医院（ Lung Center of the Philippines in Quezon City）建造，第一组病房计划在4月底前交付。
RaD病房效果图（图源：网络）
RaD病房组的设计是在国家卫生机构顾问的“密切指导”下进行的，其空间分配、建筑布局、工程系统、装饰材料都必须符合医疗设施标准和指南。每组RaD病房均配备水、电、空调和排气系统，总建筑面积151平方米，由6个20英尺长（约6米）的集装箱组成，每行3个，房门均面向一条中央走廊。中央走廊通向6个病房，护士站也设置在走廊上。厕所沿着走廊分布，符合规定的洗手流程。每个病房的入口都有一个前室，为医务人员在进入病房前穿戴个人防护装备以及分放干净和污染的医用耗材提供了空间。穿过前室是病人的房间，在病房的最远端，还有供病人使用的卫生间，并配有扶手，以帮助病人如厕。病房还安装有护士呼叫系统，能为病人及医护人员播放舒心的背景音乐。
RaD病房效果图（图源：网络）
此外，RaD设施可以拆卸、改造成村级卫生站、诊所或卫星实验室，并投用于其他地区，亦可用于另一次危机。RaD负责人Evangelista表示：“万一以后出现其他危机，无论是与健康有关的，还是由灾难或自然灾害所导致的，这些设施可作为紧急野战医院，为受害者提供服务。”
集装箱式ICU病房设计特点分析
1. 密闭性和独立性
新冠肺炎的传播途径决定了隔离病房的设计必须具有良好的密闭性。集装箱结构的独立性有利于在房内保持负气压，装上空气过滤器等生物防护设备的病房能有效遏制病毒扩散。
2. 便于拆装和运输
集装箱病房以钢结构为框架，结构轻度高，安装速度快，可以在10到15天内建成。建造过程不需要任何地面开挖，既可以现场施工，也可以在场外施工。此外，得益于集装箱多式联运的机械化、自动化管理，传统运输方式中人力装卸、搬运的次数大大减少，且基本上不受恶劣气候的影响。
3. 灵活的地点选择
为方便医护人员往返及输送病患，集装箱式方舱医院应部署在各种医院周围的场地，包括野战医院和新冠肺炎转诊医院。此外，交通便捷的市区也是建立方舱医院的理想地点，大多数的新冠病毒野战医院都建在像会议中心和体育场这样的大型场馆里。
4. 科学的布局规划
集装箱病房的设计需要考虑到转移病人、日常检查、紧急救援、病人生活等各个流程，布局规划的合理性是实现病房功能的前提。监视屏、卫生间、洗手槽、家属探视区、救护空间等的规划都需要经过仔细严谨的推敲。
5. 人性化设计
集装箱式隔离舱不是简单的封闭式治疗室，还是人们24小时生活的地方，因而设计时应充分考虑病患和医护人员的心理需求。无论是设置隔音墙和探视窗，播放背景音乐，还是引入自然光，都体现了设计师对用户情绪体验的关注，充满人性关怀，符合服务设计的理念。
6. 作为备用系统
对闲置集装箱的改造和再利用，有助于迅速提高现有医疗设施的能力，为突发公共危机提供设计合理的病人治疗区。集装箱式重症隔离舱不仅为此次疫情服务，也可作为常备的野战医院，应用于下一次可能的危机。
集装箱式ICU病房的局限性
在众多应急医院形式中，野战方舱医院（mobile field hospital）具有模块化、易组装、运输快、独立性强的特点，为此次防疫发挥了相当重要的作用。其实，早在上世纪60年代，美国就为越南战争率先开展了方舱医院的研究与应用。80年代末，欧美等国的方舱已经采用模块化组装，分别由手术舱、复苏舱、技术保障舱及互联舱等舱室组成。我国于90年代开始在野外医疗所的基础上研制方舱医院，并首次应用于2008年四川汶川抗震救灾中。
但野战方舱医院始终是一个应急式的临时处置手段，是极端条件下的设计，主要有两个缺点。一是集装箱多式联运需要有配套的公路、铁路、桥梁、涵洞等建设支持。目前，方舱医院只能采取铁路输送或摩托化机动的方式进行投送。在地震等自然灾害的救援行动中，道路被损坏，方舱医院便无法进入保障地区，难以实现卫勤保障。二是集装箱空间较小，可能为医护人员带来不便。多式联运集装箱专家劳埃德·奥尔特（Lloyd Alter）在为媒体“抱树人”（TreeHugger）撰写的文章中提到，“真实的隔离舱比渲染图中的更拥挤——可能无法满足流动性大、时有混乱的紧急救护行动，尤其当里面站满了医生和护士时。”
结语
新冠疫情激发了全球ICU病房的创新设计，建立一个能迅速应对突发和大规模传染病危机处理的备用“方舱”系统还是很有必要的。集装箱在密闭性、独立性、组合性、拆装和运输便利性上具有先天优势，能适应快速搭建重症隔离ICU病房的需求，未来的设计应关注其地点选择、布局规划和人性化改良。世界各国各地区若能建立一批可灵活拆装、运输便捷的ICU病房，将会在未来可能的公共健康危机中更快运送到位、更早地发挥作用。而对于ICU病床不仅奇缺而且分布极为不均衡的中国而言，这种具有高度流动性的集装箱式方舱医院将成为召之即来挥之即去的新版“火神山”与“雷神山”，成为守护人民生命健康的可靠保障。
