某新建三甲医院的建筑面积为175 000 ㎡，设计床位1500张。其中医技楼共５层，东西方向长104 ｍ，共有13个柱网；南北方向宽48ｍ，共有６个柱网；该楼采用钢筋混凝土框架结构，柱网跨度为８ｍ×８ｍ。
某医院医技楼南北向剖面
机房设置存在的问题
在该医院工程主体结构中间验收后，净化施工单位进场，开始进行屋面净化空调外机的布置，发现医技楼屋面的设备区域面积太小，没有设计净化空调设备机房，仅在2560㎡的屋顶构架范围内用虚线标注了“净化空调设备区域”。
医技楼屋面平面图
据了解，该楼手术中心的方案曾进行过多次修改，受消防规划审批限制，医技楼屋面不能增加设备机房。建筑师的本意是在屋顶预留梁柱构架，待工程竣工验收后由医院搭建顶盖，然后用于放置净化空调设备，因此标注了“净化空调设备区域”。
但净化空调设备如果没有机房，将无法通过净化工程专项验收，手术室就不能投入使用，将影响医院整体投入运营。
同时，通过补办规划审批手续来申请增加设备机房建筑面积，从而解决该问题的思路行不通。因为多层建筑檐口高度不能超过24 ｍ是控制性规划的一条红线，如果在该建筑屋面增加设备机房，屋面高度必然超过24 m，因此注定无法通过规划审批。
方案对比
面对这个两难问题，业主进行了多方咨询并与相关各方反复商讨后达成共识：首要任务是保证项目完工、医院能够投入运营。设计院据此提出4种方案。
方案一：在放置设备的区域，在屋面构架顶部增加钢筋混凝土屋面板顶盖，留出不规则的空格，使之看起来更像屋顶装饰盖板，在四周暂时不做外墙围护，将该设施作为屋面装饰顶盖进行规划审批和验收。然而，由于在屋顶构架上增加顶盖的面积过大，规划部门将会计算其建筑面积从而导致超过现有规划审批的面积，消防部门会将其计入建筑物高度，从而导致多层建筑檐口高度高于24 ｍ的规定。因此，在本方案实施之前，建设单位须与政府主管部门进行充分沟通，并征得其书面同意；该方案的图纸须由建设单位盖章并签署明确意见后发设计单位，作为设计变更的依据，否则无效。可见这个方案不具有可实施性。
方案二：在屋顶构架上设置张拉膜，不计入建筑面积且起到防雨、装饰的作用。专业厂家提出，张拉膜适合用于车棚顶盖、风景区的点缀小品等，在五层建筑的屋顶设置约3000 ㎡的大面积张拉膜不能满足防日晒、防风雨的要求。
方案三：在屋顶构架上安装造型铝板，与医院在建门诊楼的屋顶造型统一，类似在设备上方搭建雨篷。当时该医院门诊楼屋顶铝板的装饰造型构架已经基本成形，经现场体验，防日晒、防风雨的功能同样不能满足要求。
方案四：改变利用原有构架的思路，为净化空调设备机组搭建夹芯彩钢板房，作为设备防雨罩。在设计方案初步确定后将其上报规划部门；规划部门研究后回复，因为防雨罩属简易的临时构筑物，不具备房屋功能，不须要进行专门审批。另外，此方案造价相对低廉，建造工期短，实施相对容易，从而能够被院方接受。
实施方案
由于医技楼屋面上的设备多且复杂，管线纵横交错，防雨罩施工图的设计难度较大，需要施工单位、设计单位与业主共同完成。
第一步，画出防雨罩示意图。初定采用型钢梁柱，屋顶和四周围护采用夹芯彩钢板，彩钢板必须具备Ａ级防火性能。
第二步，初定防雨罩个数及面积。本着因地制宜、相邻合并的原则，初定需要面积不等的防雨罩12个，面积共约1400㎡，要求在平面图上画出防雨罩搭设范围。
第三步，调查市场、确定材料，进一步深化防雨罩设计图。
型钢梁柱选用镀锌方钢，壁厚2.0㎜；钢柱、主梁所用方钢的规格为80 ㎜×80 ㎜，间距为３～４ｍ（暂定为４ ｍ）；基础钢板规格为180 ㎜×180 ㎜×10 ㎜，采用４个直径为12㎜、长度为100㎜的膨胀螺栓锚固；柱间剪刀撑、横档、屋面檩条所用方钢的规格为40 ㎜×60 ㎜×2.0 ㎜；防雨罩高度取设备管线管顶高度＋30㎝（暂定为3.8 ｍ）；屋面放坡的坡度为15％左右，坡向根据现场实际情况确定；檐口高度初定为3.5 ｍ，雨水采用自由排水；屋顶及四周围护采用50㎜厚岩棉夹芯彩钢板，岩棉的密度为100 ｋｇ／ｍ³，具备Ａ级防火性能；为增强屋面夹芯彩钢板的防台风性能，采用钢丝绳锚拉加固；为满足散热通风要求，在外墙适当位置开设铝合金百叶窗（暂定面积为100㎡）；在管线穿越外墙处须开孔洞；为避开地面管线，外围护下脚离地30～60㎝；在每个防雨罩的适当位置开设检修门，门洞尺寸暂定为1.5 m×2.1 m，数量暂定为28樘；防雨罩内布置36 Ｗ防爆照明灯，数量暂定为125盏，需要插座（三孔+二孔）30个、照明电线4500ｍ（2.5 ㎜²）；顶盖收口采用3.0 ㎜厚SBS防水卷材封堵，暂定防水卷材面积为100 ㎡。
第四步，设计单位复核防雨罩结构受力情况。设计单位确认防雨罩结构满足要求，出具正式施工图，并通过审图单位的审核。
第五步，编制预算。该项目预算约为120万元（由于施工电梯已拆除，材料搬运难度大，故施工措施费用较高）。
第六步，选定施工单位。从施工工期、现场配合协调、施工难度、工程关联度等方面综合考虑，推荐由净化装饰专业施工单位承担防雨罩施工任务，并报医院领导层决策通过，然后与施工单位商定价格并签订补充协议。
第七步，搭设防雨罩样板房。各方验收样板房并提出补充意见：彩钢夹芯板改为950型彩钢岩棉夹芯板；改变屋盖防台风措施，利用现有构架大梁，采用方钢上顶下压的方式来加强屋盖抗台风性能；为柱脚增加钢筋混凝土柱墩，尺寸约为高300 ㎜×宽300 ㎜×长600 ㎜（此柱墩为补充内容，为加快进度，由业主直接指定另外的班组施工）；对于防雨罩的梁柱，应充分利用现有构架柱就近进行锚拉，以增强防雨罩的牢固度，并给出锚拉连接点大样图。
第八步，大面展开防雨罩施工。在确保结构安全的前提下，给施工单位足够的灵活度，如有问题，施工、设计、监理、业主四方及时沟通解决，并多次组织检查。
第九步，施工单位绘制防雨罩竣工图。经过现场优化，最后搭设了7个防雨罩，竣工面积共计1500 ㎡。
第十步，进行防雨罩专项验收，各方签章确认竣工图，凭竣工图进行防雨罩施工结算。
经验与教训
第一，据不完全统计, 该医技楼屋面上安装的设备有大型冷却塔4台、多种净化空调机组68台(套)，共有设备122台(套)；为二期项目的手术室设备（19台(套)）预留的空间基本上都被一期项目的设备占用。
第二，一般情况下屋面檐口四周4 m范围内应该是人行通道，因此靠近檐口的屋面不能布置设备。然而在该项目中，除了东面，其它三面的檐口都满布设备、管道、线缆桥架。
第三，医技楼一至五层的常规空调外机，二层的静脉用药配置中心、三层的消毒供应中心的专用空调外机，四至五层的手术室的净化空调外机都布置在同一个屋面上。这种屋面上挤满设备的情况比较罕见。
第四，屋面设备的重量超过设计荷载是现场管理人员普遍担心的问题。除了设备，各种线缆、风管、水管及其支架的重量也不容小觑，如屋面有两根φ630空调供回水管，单根长度达90 m，充满水后重量共计85 t，一般空调水管的管径为φ350/φ300/φ200不等，充满水后重量也有上百吨。最终据设计单位复核，屋面实际载重量没有超过设计荷载。
第五，设备机房是保证设备正常运行的必不可少的功能用房，应该具有防日晒、防风雨、通风、隔音、散热等功能。该项目为了尽可能扩大手术中心面积、增加手术室数量，过分挤占了设备机房应有的面积，从而导致出现了非常被动的局面。
屋面净化空调设备机房设计的注意事项
第一，在净化空调设备机房的设计中首先要考虑的是如何确定其面积大小。目前业内不同经验数值的差距较大，常见的观点有：每个手术室每台空调机组（一拖一）设备的占用面积为25 ㎡左右；新建项目中的净化空调设备机房面积约占净化手术区面积的50%，改造项目的净化空调设备机房面积可以酌情减少至手术区面积的35%；手术区面积与净化空调设备机房面积的比例为1:0.8；手术区面积与净化空调设备机房面积的比例不能低于1:0.5。
第二，手术区的面积与手术室的面积是两个不同的概念，手术区的面积包含手术室以外的辅助用房及通道的面积。以本工程为例，四层的手术室面积占手术区面积的30%，五层的手术室面积占手术区面积的22%。
第三，不同净化级别的手术室所用的空调设备不同，对机房面积的需求也不同。
第四，不同功能的设备应分类分区设置。设备机组与相关手术室的编号应准确对应，以便管理。
第五，屋面的楼梯间、电梯间、UPS贮存间、风井、烟井、管道井等构筑物都会对设备的布置产生影响，机房面积也会受到影响。
第六，在每个手术室正上方的屋顶安装其所用的设备机组是最合理的布局，管道长度短，便于维修保养。
第七，设备维修通道不可少，设备维修间不可省。
第八，建议将手术区集中设置在同一楼层，其上方的相应区域作为净化空调设备机房（含维修间），机房的屋面上布置冷热水泵、冷却塔以及太阳能电池板、新风机、排风机、空调水系统等等。根据经验，手术区面积：净化空调设备机房面积=1：（0.5～0.8）是合理的。在该项目中，手术区面积与屋面净化空调设备区域面积的比例大约是1:0.27（设备区域面积并非设备机房面积）。
第九，设备防雨罩与设备机房是完全不同的两个概念。在该项目中，先在屋面空间敞开的状况下对净化空调设备进行安装，之后再加防雨罩，这种情况与在室内安装设备是完全不同的。如果把防雨罩改成同样大小的设备机房，绝无可能安装同样数量的设备。因此，不能将防雨罩的面积误认为设备机房的面积。
第十，设计方案应考虑机房层高对机房面积的影响，一般层高不应低于3.5 m。
