某新建三甲醫院的建筑面積為175 000 ㎡，設計床位1500張。其中醫技樓共５層，東西方向長104 ｍ，共有13個柱網；南北方向寬48ｍ，共有６個柱網；該樓采用鋼筋混凝土框架結構，柱網跨度為８ｍ×８ｍ。
某醫院醫技樓南北向剖面
機房設置存在的問題
在該醫院工程主體結構中間驗收后，凈化施工單位進場，開始進行屋面凈化空調外機的布置，發現醫技樓屋面的設備區域面積太小，沒有設計凈化空調設備機房，僅在2560㎡的屋頂構架范圍內用虛線標注了“凈化空調設備區域”。
醫技樓屋面平面圖
據了解，該樓手術中心的方案曾進行過多次修改，受消防規劃審批限制，醫技樓屋面不能增加設備機房。建筑師的本意是在屋頂預留梁柱構架，待工程竣工驗收后由醫院搭建頂蓋，然后用于放置凈化空調設備，因此標注了“凈化空調設備區域”。
但凈化空調設備如果沒有機房，將無法通過凈化工程專項驗收，手術室就不能投入使用，將影響醫院整體投入運營。
同時，通過補辦規劃審批手續來申請增加設備機房建筑面積，從而解決該問題的思路行不通。因為多層建筑檐口高度不能超過24 ｍ是控制性規劃的一條紅線，如果在該建筑屋面增加設備機房，屋面高度必然超過24 m，因此注定無法通過規劃審批。
方案對比
面對這個兩難問題，業主進行了多方咨詢并與相關各方反復商討后達成共識：首要任務是保證項目完工、醫院能夠投入運營。設計院據此提出4種方案。
方案一：在放置設備的區域，在屋面構架頂部增加鋼筋混凝土屋面板頂蓋，留出不規則的空格，使之看起來更像屋頂裝飾蓋板，在四周暫時不做外墻圍護，將該設施作為屋面裝飾頂蓋進行規劃審批和驗收。然而，由于在屋頂構架上增加頂蓋的面積過大，規劃部門將會計算其建筑面積從而導致超過現有規劃審批的面積，消防部門會將其計入建筑物高度，從而導致多層建筑檐口高度高于24 ｍ的規定。因此，在本方案實施之前，建設單位須與政府主管部門進行充分溝通，并征得其書面同意；該方案的圖紙須由建設單位蓋章并簽署明確意見后發設計單位，作為設計變更的依據，否則無效。可見這個方案不具有可實施性。
方案二：在屋頂構架上設置張拉膜，不計入建筑面積且起到防雨、裝飾的作用。專業廠家提出，張拉膜適合用于車棚頂蓋、風景區的點綴小品等，在五層建筑的屋頂設置約3000 ㎡的大面積張拉膜不能滿足防日曬、防風雨的要求。
方案三：在屋頂構架上安裝造型鋁板，與醫院在建門診樓的屋頂造型統一，類似在設備上方搭建雨篷。當時該醫院門診樓屋頂鋁板的裝飾造型構架已經基本成形，經現場體驗，防日曬、防風雨的功能同樣不能滿足要求。
方案四：改變利用原有構架的思路，為凈化空調設備機組搭建夾芯彩鋼板房，作為設備防雨罩。在設計方案初步確定后將其上報規劃部門；規劃部門研究后回復，因為防雨罩屬簡易的臨時構筑物，不具備房屋功能，不須要進行專門審批。另外，此方案造價相對低廉，建造工期短，實施相對容易，從而能夠被院方接受。
實施方案
由于醫技樓屋面上的設備多且復雜，管線縱橫交錯，防雨罩施工圖的設計難度較大，需要施工單位、設計單位與業主共同完成。
第一步，畫出防雨罩示意圖。初定采用型鋼梁柱，屋頂和四周圍護采用夾芯彩鋼板，彩鋼板必須具備Ａ級防火性能。
第二步，初定防雨罩個數及面積。本著因地制宜、相鄰合并的原則，初定需要面積不等的防雨罩12個，面積共約1400㎡，要求在平面圖上畫出防雨罩搭設范圍。
第三步，調查市場、確定材料，進一步深化防雨罩設計圖。
型鋼梁柱選用鍍鋅方鋼，壁厚2.0㎜；鋼柱、主梁所用方鋼的規格為80 ㎜×80 ㎜，間距為３～４ｍ（暫定為４ ｍ）；基礎鋼板規格為180 ㎜×180 ㎜×10 ㎜，采用４個直徑為12㎜、長度為100㎜的膨脹螺栓錨固；柱間剪刀撐、橫檔、屋面檁條所用方鋼的規格為40 ㎜×60 ㎜×2.0 ㎜；防雨罩高度取設備管線管頂高度＋30㎝（暫定為3.8 ｍ）；屋面放坡的坡度為15％左右，坡向根據現場實際情況確定；檐口高度初定為3.5 ｍ，雨水采用自由排水；屋頂及四周圍護采用50㎜厚巖棉夾芯彩鋼板，巖棉的密度為100 ｋｇ／ｍ³，具備Ａ級防火性能；為增強屋面夾芯彩鋼板的防臺風性能，采用鋼絲繩錨拉加固；為滿足散熱通風要求，在外墻適當位置開設鋁合金百葉窗（暫定面積為100㎡）；在管線穿越外墻處須開孔洞；為避開地面管線，外圍護下腳離地30～60㎝；在每個防雨罩的適當位置開設檢修門，門洞尺寸暫定為1.5 m×2.1 m，數量暫定為28樘；防雨罩內布置36 Ｗ防爆照明燈，數量暫定為125盞，需要插座（三孔+二孔）30個、照明電線4500ｍ（2.5 ㎜²）；頂蓋收口采用3.0 ㎜厚SBS防水卷材封堵，暫定防水卷材面積為100 ㎡。
第四步，設計單位復核防雨罩結構受力情況。設計單位確認防雨罩結構滿足要求，出具正式施工圖，并通過審圖單位的審核。
第五步，編制預算。該項目預算約為120萬元（由于施工電梯已拆除，材料搬運難度大，故施工措施費用較高）。
第六步，選定施工單位。從施工工期、現場配合協調、施工難度、工程關聯度等方面綜合考慮，推薦由凈化裝飾專業施工單位承擔防雨罩施工任務，并報醫院領導層決策通過，然后與施工單位商定價格并簽訂補充協議。
第七步，搭設防雨罩樣板房。各方驗收樣板房并提出補充意見：彩鋼夾芯板改為950型彩鋼巖棉夾芯板；改變屋蓋防臺風措施，利用現有構架大梁，采用方鋼上頂下壓的方式來加強屋蓋抗臺風性能；為柱腳增加鋼筋混凝土柱墩，尺寸約為高300 ㎜×寬300 ㎜×長600 ㎜（此柱墩為補充內容，為加快進度，由業主直接指定另外的班組施工）；對于防雨罩的梁柱，應充分利用現有構架柱就近進行錨拉，以增強防雨罩的牢固度，并給出錨拉連接點大樣圖。
第八步，大面展開防雨罩施工。在確保結構安全的前提下，給施工單位足夠的靈活度，如有問題，施工、設計、監理、業主四方及時溝通解決，并多次組織檢查。
第九步，施工單位繪制防雨罩竣工圖。經過現場優化，最后搭設了7個防雨罩，竣工面積共計1500 ㎡。
第十步，進行防雨罩專項驗收，各方簽章確認竣工圖，憑竣工圖進行防雨罩施工結算。
經驗與教訓
第一，據不完全統計, 該醫技樓屋面上安裝的設備有大型冷卻塔4臺、多種凈化空調機組68臺(套)，共有設備122臺(套)；為二期項目的手術室設備（19臺(套)）預留的空間基本上都被一期項目的設備占用。
第二，一般情況下屋面檐口四周4 m范圍內應該是人行通道，因此靠近檐口的屋面不能布置設備。然而在該項目中，除了東面，其它三面的檐口都滿布設備、管道、線纜橋架。
第三，醫技樓一至五層的常規空調外機，二層的靜脈用藥配置中心、三層的消毒供應中心的專用空調外機，四至五層的手術室的凈化空調外機都布置在同一個屋面上。這種屋面上擠滿設備的情況比較罕見。
第四，屋面設備的重量超過設計荷載是現場管理人員普遍擔心的問題。除了設備，各種線纜、風管、水管及其支架的重量也不容小覷，如屋面有兩根φ630空調供回水管，單根長度達90 m，充滿水后重量共計85 t，一般空調水管的管徑為φ350/φ300/φ200不等，充滿水后重量也有上百噸。最終據設計單位復核，屋面實際載重量沒有超過設計荷載。
第五，設備機房是保證設備正常運行的必不可少的功能用房，應該具有防日曬、防風雨、通風、隔音、散熱等功能。該項目為了盡可能擴大手術中心面積、增加手術室數量，過分擠占了設備機房應有的面積，從而導致出現了非常被動的局面。
屋面凈化空調設備機房設計的注意事項
第一，在凈化空調設備機房的設計中首先要考慮的是如何確定其面積大小。目前業內不同經驗數值的差距較大，常見的觀點有：每個手術室每臺空調機組（一拖一）設備的占用面積為25 ㎡左右；新建項目中的凈化空調設備機房面積約占凈化手術區面積的50%，改造項目的凈化空調設備機房面積可以酌情減少至手術區面積的35%；手術區面積與凈化空調設備機房面積的比例為1:0.8；手術區面積與凈化空調設備機房面積的比例不能低于1:0.5。
第二，手術區的面積與手術室的面積是兩個不同的概念，手術區的面積包含手術室以外的輔助用房及通道的面積。以本工程為例，四層的手術室面積占手術區面積的30%，五層的手術室面積占手術區面積的22%。
第三，不同凈化級別的手術室所用的空調設備不同，對機房面積的需求也不同。
第四，不同功能的設備應分類分區設置。設備機組與相關手術室的編號應準確對應，以便管理。
第五，屋面的樓梯間、電梯間、UPS貯存間、風井、煙井、管道井等構筑物都會對設備的布置產生影響，機房面積也會受到影響。
第六，在每個手術室正上方的屋頂安裝其所用的設備機組是最合理的布局，管道長度短，便于維修保養。
第七，設備維修通道不可少，設備維修間不可省。
第八，建議將手術區集中設置在同一樓層，其上方的相應區域作為凈化空調設備機房（含維修間），機房的屋面上布置冷熱水泵、冷卻塔以及太陽能電池板、新風機、排風機、空調水系統等等。根據經驗，手術區面積：凈化空調設備機房面積=1：（0.5～0.8）是合理的。在該項目中，手術區面積與屋面凈化空調設備區域面積的比例大約是1:0.27（設備區域面積并非設備機房面積）。
第九，設備防雨罩與設備機房是完全不同的兩個概念。在該項目中，先在屋面空間敞開的狀況下對凈化空調設備進行安裝，之后再加防雨罩，這種情況與在室內安裝設備是完全不同的。如果把防雨罩改成同樣大小的設備機房，絕無可能安裝同樣數量的設備。因此，不能將防雨罩的面積誤認為設備機房的面積。
第十，設計方案應考慮機房層高對機房面積的影響，一般層高不應低于3.5 m。
