张 亮
(合肥工业大学 土木与水利工程学院,合肥 230009)
现代医院建筑绿色理念的植入及策略研究
张 亮
(合肥工业大学 土木与水利工程学院,合肥 230009)
文章从现代绿色医院建筑的设计理念、空间形态和多元化发展趋势入手,分析其在人文及技术方面的绿色设计策略。指出现代绿色医院建筑应遵循以人为本与自然性原则,体现本源设计及循证设计理念,以智能与数字化医疗服务为目标,最终成为规模合理、运作高效的可持续发展建筑;并且这些理念应体现在整个设计、建设及管理的全过程。
本源设计;循证设计;被动式节能;人性化
随着现代医疗技术的不断进步和人们对医疗服务及医疗环境的高标准要求,现代医院的建设标准逐步提高,功能日趋复杂,建设规模也在不断扩大,其年均能耗成为公共建筑中的耗能大户之一。因此,向人性化、智能化、可持续的绿色医院建筑转型是未来医院发展的必然趋势。
现代医院建筑具有复杂与多义的特征,体现出本源设计、循证设计及绿色设计三个基本的设计理念,具体阐释如下:
1.本源设计理念
本源设计是建筑师或规划师通过创造健康、宜人的环境来引导人们积极的生活态度和良好的生活方式,从根源上解决健康的问题,这是一种根本性的对健康环境的认知理念。绿色医院设计应遵循“以病人为中心”的思想,其关怀的对象应包括患者、医护人员、探视家属在内的多方位人群,通过创造人性化的治愈环境,吸引、分散病人或家属的注意力、降低焦虑,从而通过心理感受给病人带来改变。
2.疗愈环境循证设计理念
南丁格尔有句名言“医院设施环境的第一需求应该是必须是对患者没有任何危害因素环境下的治愈”。循证设计(Evidence-Based Design)是以实证研究为基础,在循证医学和环境心理学基础上诞生的一种设计思想,强调运用科学的研究方法和统计数据来证实建筑与环境对健康影响,即建筑设计不仅要考量建筑的空间形态,还要考量包括视觉环境、声环境、触觉环境、嗅觉环境等在内的可感知环境,还要探索患者和家属的体验和感受,并贯彻到物理环境设计中,并与医院的运营机制相吻合,即“物理环境+患者感受”相结合。如关注房间的功能是否缺乏私密性或噪音过大;卧床病人是否被天花板上晃眼的灯光干扰;医院导示系统是否明确等[1]。
3.绿色设计理念
《绿色医院建筑评价标准》(GB/T 51153-2015)对“绿色医院建筑”的定义是:在医院建筑的全寿命周期内以及保证医疗流程的前提下,最大限度地节约资源(节地、节能、节水、节材)、保护环境和减少污染,为病人和医护工作者提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的医院建筑[2]。“绿色医院建筑环境”是以患者、医务人员及探视者需求为服务目标,由绿色医院建筑室内外空间共同营造的声、光、电磁、热、空气质量、水体、土壤等自然环境和人工环境。这些定义同时体现了本源设计和循证设计的理念及内涵。
绿色医院的核心内涵包括降低医院建筑全寿命周期的能耗,其具体方式有:第一,尽量保留并充分利用现有建筑场地周边的自然条件,减少对环境的负面影响和破坏;第二,尽量采用耐久性及适应性强的材料,延长建筑物的整体使用寿命;第三,充分利用清洁、可再生的自然能源,例如太阳能、风能、水体资源、草地绿化等,降低环境污染,让建筑变成一个自给自足的绿色循环系统。
对绿色医院建筑的评价,适用于新建、扩建和改建绿色医院建筑以及基础设施,分为设计阶段评价与运行阶段评价。绿色医院建筑评价指标体系包括:场地优化与土地合理利用、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运行管理六类指标。每类指标包括控制项和评分项,并统一设置创新类指标作为加分项。控制项的评定结果为满足或不满足;评分项和加分项的评定结果为分值。绿色医院建筑分为一星级、二星级、三星级三个等级,三个等级均应满足所有控制项的要求,且每类指标的评分项得分不应小于40分。三个等级的最低总得分分别为50分、60分、80分[2]。
1.建筑空间形态的整合集中化和适度分散化
纵观医院建筑空间形态的发展历程,经历了从分散到集中又到适度分散的演变,呈现出集中化与分散化交替发展、螺旋上升的发展模式。上世纪80年代改革开放以来,传统医院典型的“工”字形、“王”字形的分立式布局,已经不能满足医院发展的需要。为了节约土地,节省人力、物力及能源消耗,现代医院建筑在规划布局上相应缩短了流线,出现整合集中化的趋势,出现了“高层病房楼”、“医技综合楼”为特征的老医院扩建热潮。但是,过度集中化也带来许多负面效应:如医院空间环境的紧张感和压迫感加剧;自然环境和活动场所缺乏;许多房间因缺乏自然采光与通风而大量使用空调,造成能源浪费等。
因此,现代医院的建筑布局要求做适度分散化处理,这不是简单的单体分散布局及分区方式,而是结合现代医疗模式和特定医疗性质,以更高效便捷、人性化的布局形式,在高层集中式与特殊功能的分散化之间找到平衡点。分散处理多采用低层或多层的高密度布局,充分利用自然采光、通风来实现高效节约的绿色设计。同时,还应处理好分散化布局带来的用地成本增加的矛盾[3]。
2.建筑形态多样化和功能复合化的发展趋势
现代大型综合性医院日益呈现“建筑形态多样化”的发展趋势,表现在:第一,建筑布局多样化。即采用“高层集中式病房楼”和“低层网络型门诊医技楼”的组合形式;第二,医院护理单元出现复廊式、组团式等多样化的模式;第三,公共交流空间增加的趋势[4]。如南京鼓楼医院南扩工程,门急诊大楼采用中庭结构,住院区为花园式,绿化率达32%,如图1所示;第四,新技术应用。如生物洁净技术、视频音频通讯、物流传输、气源供应、动力设备、智能技术等,大大促进了医院的运作效率和环境改善[5]。
图1 南京鼓楼医院南扩工程
随着创立品牌、突出特色、增加经营效益的需要,现代医院建筑也日益呈现出“功能复合化”的趋势,主要体现在:第一,大型医疗综合体的建筑模式。即门诊、住院、医技、科研、教学、办公等多种功能相结合,其外部形态和内部空间特点多为集中式布局的大型建筑组合,有利于节约用地、缩短流程。如日本圣路加国际医院,是由教学设施医疗区、超高层公寓和写字楼三个街区组成的综合医疗城。其设计重点在于解决好复杂的功能分区关系和交通流线,同时应处理好大型建筑体量与城市环境的协调;第二,“病患诊疗”与“康复保健”相结合的功能扩展趋势。随着人们的健康观念和意识的不断增强,医院面对的不仅仅是病患,也包括很多健康、亚健康人群。现代医院建筑要求具有康复、保健的功能扩展,如针对健康人群的“健康体检中心”,针对康复人群的“功能康复空间”,针对临终关怀人群的“安慰护理病区”等,这些都最大限度地体现着人性化的关怀[4]。
人们对医疗环境的物质及精神的双重需求,要求构建人性化的医疗空间环境,主要体现在:
1.医疗空间符号体现人性化特征
即把情感关怀因素体现在建筑审美之中,运用建筑色彩、空间形态、造型等情感符号来体现温馨和谐、自然安定的人性化情感特征。
2.良好的医院导示系统与细节设计
可以为患者提供准确、便捷、有逻辑性的信息,使医疗程序更简易高效、亲和而更具人性关怀。如新加坡邱德拔医院,拥有清晰的导示系统(Way finding system)及让人心情愉悦的细节墙面设计,增加了人们对医疗环境的认同感和融合感,该医院导示系统设计如图2所示。
图2 医院导示系统设计
3.医疗空间家居化设计
绝大多数患者心理的脆弱和敏感易给他们带来忧虑、急躁、无助等负面情绪。从人性化设计思想出发的医疗空间家居化设计,可以淡化高技术医疗设备及医院氛围带来的冷漠与恐惧心理,最大限度地给医院空间环境注入情感因素,给给病患者以情绪上的安慰。
4.人性化医疗空间的舒适度要求
包括安全舒适的物理环境和美观安定的心理环境。首先,要在采光、通风、温湿度、洁净度、噪声控制、无障碍设计等方面综合运用先进的技术,满足不同使用功能空间的物理要求;其次,应关注颜色的视知觉对病人心理的影响,在不同的医疗空间加以应用,如儿童观察室可以采用明亮欢快的色彩及卡通画装饰;妇产科宜采用温暖的色调和装饰等[6]。
1.确定合理的规模定位与设计标准
新建绿色医院建筑应对其在未来整体医疗网络中的目标定位、投资规模、项目的分阶段控制等关联因素做综合决策,确定合理的规模定位。医院的设计标准也应从简单的满足量的需求转化为质的提高,如提高建筑标准、增加少床病室比例等。此外,还应具备较强的应变能力。
2.总体布局方式的选择与被动式节能的关系
医院建筑中大量的高技术、高能耗的诊疗设备,对诊疗环境不同的净化要求,正、负压空调区域,早期采暖等因素都使能耗增大,被动式节能是重要的节能设计策略。项目总体布局阶段的“容积率确定”也直接决定、限制了总体布局的可塑性和节能结果,主要有以下几种模式:第一,“高层集中式布局”。容积率多在2.0以上,适用于基地面积紧张、需高效节地的项目。其体型系数最小、自然采光较好,但通风面积有限。因此,除寒冷地区外不推荐采用。第二,“病房楼(高层)+门诊医技楼(裙房)”。容积率多为1.5-2.0,适用于基地面积较紧张的中心城区项目,在节地的同时能为部分门诊、医技区空间争取较多的自然通风和采光,并为建立便捷的医疗交通流线提供可能。第三,“独立病房楼(高层)+门诊医技楼(多层)”。容积率多为1.0-1.5,适用于基地面积较宽裕的夏热冬暖地区。既能兼顾功能布局和交通流线,也能为更多空间争取较好的自然通风、采光条件,降低建筑能耗。第四,“独立病房楼(多层)+门诊医技楼(多层)”。容积率多在1.0以下,此布局要求基地面积较宽裕。由于占地大,对医疗交通流线组织的便捷性不利,但其优点是能最大限度地实现自然通风、采光要求[4]。
3.室内外绿色空间环境设计
自然生态的医疗空间环境既可以屏蔽危害、调节微气候,还有利于病人的治疗康复、放松家属的心境和缓解医护人员的压力。第一,室外环境的庭院化。医院室外应设计较大的庭院化绿化空间,为病患和医护人员提供优美的康复、休闲环境。室外环境植物的配置应种类丰富,常绿与落叶、乔木与灌木比例得当,充分体现四季更替及景色变化;还应考虑较明确的空间区分与界定,避免普通病人与传染病人的交叉感染,可以设置一定宽度的以常绿树及杀菌力强的树种为主的隔离绿化带。
第二,室内环境的公共化、景观化。医院建筑的功能复合化使其空间形态越来越趋向于体现公共建筑所特有的美感,如中庭和医院内街等典型形态的引用。可采用室内盆栽,中庭绿化,墙面、阳台及屋顶绿化,适地种植等方法进行合理的绿化配置。还应做好室内外环境空间的衔接与过渡,如在较私密的治疗空间注重阳光引入和视线引导,借助绿体设计增加空间的开阔感和变化;也可以利用一些通透感强的建筑界面,将室外的局部绿化景色延伸到室内空间,满足患者对自然、健康的环境要求。
4.环保、防污与洁净设计
现代绿色医院的设计应建立严格、科学的卫生安全管理体系,严格控制交叉感染、严防污染环境。主要包括:第一,消防、给水、排水系统应自成体系,雨污分流,污废分流;污水必须经过消毒灭菌,气体应进行消毒和除臭处理;医疗污染垃圾应就地消毒后封闭式焚烧;医护人员使用的洁具应采用非手动开关或感应开关。第二,采暖通风空调系统设计应考虑空气洁净度控制和正负压控制,负压病房应考虑正负压转换,且注重平时与应急时期相结合;负压隔离病房、手术室、ICU采用全新风直流式空调系统,应考虑在没有空气传播病菌的时期有回风的可能性,以节省医院的运转费用;生物洁净室应选择合理的净化方式,如常用的层流式和乱流式两大类,层流式造价高且平时运行费用较大,应慎重选用[3]。
5.智能技术、远程医疗与数字化医疗
现代综合医院的智能化是衡量其先进水平的重要标志。现代化的诊疗手段、网络办公和远程与数字化医疗模式,可以降低能量消耗、提高服务的响应速度,使患者得到安全、快捷、无误的服务,它在医院正常运营和应对突发卫生事件中都提供了至关重要的支持。
医院智能化系统包括:第一,楼宇设备管理系统。包括楼宇自动控制系统、火灾自动报警及消防联动系统、广播系统、安保监控及防盗系统、门禁系统等。第二,综合医疗信息管理系统。包括LED显示屏系统、触摸屏信息查询系统、液晶媒体展示系统。第三,医院专用系统。包括手术监控系统、闭路电视示教系统、医护对讲系统、门诊叫号系统。第四,通讯及计算机网络系统。包括综合布线系统、计算机网络系统、有线电视系统。第五,中央集成管理系统IBMS。第六,公共卫生信息系统。包括公共卫生事件临测、监测、决策系统,医院救治信息系统等,为医院提供了有效应对突发公共卫生事件的能力[7]。
远程医疗(Telemedicine)是在计算机网络环境下,在医疗管理信息系统的基础上,在异地开展远程医疗咨询与诊断,远程专家会诊与进行手术指导,远程教学、培训与信息服务等活动,它是对医院功能的大范围扩展。数字化医疗是以患者电子病历的信息采集、存储和集中管理为核心平台,以医院智能集成引擎平台为技术核心,连接临床信息系统和管理信息系统的信息共享和业务协作平台,最终成为医院内不同业务系统之间的统一集成、资源整合和高效运转的基础和载体[8]。
总之,现代医院的建筑设计及规划,是以本源化的理念基点、多元化的功能内涵、大型化的建筑体量、综合体化的布局方式、智能与数字化的发展模式为基本特征,其带来的核心问题促使设计者在设计时必须秉持以人文与绿色节能理念为基础,以多学科整合、多专业综合为手段,以建筑艺术设计与技术设计并重为导向的综合性的设计策略。
[1] 晁军,谢辉.英国医院建筑的循证设计初探[J].城市建筑,2008(7):31-32.
[2] 中国建筑科学研究院.绿色医院建筑评价标准(GB/T 51153-2015)[S].中国计划出版社,2015:2.
[3] 齐康,杨维菊.绿色建筑设计及技术[M].南京:东南大学出版社,2011:167-181.
[4] 潘嘉凝,陈国亮.被动式节能设计策略在医院建筑中的应用研究[J].绿色建筑,2014(3):43-46.
[5] 张万桑.南京鼓楼医院南扩工程[J].建筑学报,2014(2):53-58.
[6] 秦杨,陈姣.人性化医疗空间的色彩设计[J].美术大观,2011(1):142.
[7] 上海现代建筑设计(集团)有限公司.智能建筑设计标准(GB 50314-2015)[S].北京:中国计划出版社,2015:8-22.
[8] 王明宇,杨吉江,陈昊.基于体域网和云平台的远程数字健康系统发展的研究[J].计算机科学,2012(S1):195-201.
(责任编辑 蒋涛涌)
Research on Implantation and Strategy of Green Concept of Modern Hospital Building
ZHANG Liang
(School of Civil and Hydraulic Engineering,Hefei University of Technology,Hefei 230009,China)
In view of design concept,space form and diversified development trend of modern green hospital building,this paper analyzes the green design strategy for modern green hospital building from the perspectives of humanities and technology.Following the principles of humanism and naturality,reflecting the concept of origin design and evidence-based design,and aiming at the intelligent and digital medical services,modern green hospital building will eventually achieve the sustainable development with reasonable scale and efficient operation.All of these should be reflected in the whole process of design,construction and management.
origin design; evidence-based design; passive energy saving; humanization
J59
:A
:1008-3634(2017)04-0104-05
2016-10-31
安徽省高等学校省级质量工程(107-0340021014)
收稿日期:张 亮(1970-),女,安徽合肥人,副教授,硕士。