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绿色医院建筑的设计策略

来源:www.sdjzsj5y.com 关键字: 山东省建筑设计研究院 发布时间:2013-03-10

——以中南大学湘雅三院益阳医院为例

摘  要:绿色医院已成为医院建筑设计的趋势。同时医院本身的变革也对建筑设计提出了新的要求。本文以湘雅三院益阳医院为例,以高适应性、高效性、生态性为原则,剖析了绿色医院规划、功能、节能的设计策略。揭示全局综合、精细深入的设计对于绿色医院的重要性。
关键词: 绿色医院、高适应性、高效性、生态性、设计策略、全局观

    作为实现医疗功能的基础与保障,医院已成为耗能巨大的建筑类型。绿色医院要求在全寿命周期内,最大限度地节约资源,已成当前的设计趋势。这就超越了以往静态设计的观念,要求以动态的视点设计。从筹建阶段开始,最大限度地实现医院的可持续性。同时,医院建设正经历的经济体制、医疗模式和技术更新等诸多变革,改变着医院传统的经营模式、服务理念,对医院设计也提出了新的要求。以上两点,决定了当前对医院设计的探索和研究的必要性。虽然目前医院的设计手法日益更新,但是其原则却是相对确定的,具体策略也有迹可循。下面以湘雅三院益阳医院为例,系统解析绿色医院建筑的设计策略。

一. 绿色医院建筑的设计原则
益阳医院占地约7公顷。规划建筑面积约14万平方米,设床位1200张。设计伊始,项目组到北京、上海、南京、成都、厦门等地参观新建医院,访问筹建机构,总结了我院多年积累的设计经验,明确三项设计原则。
1.设计的高适应性
医院项目开始时通常侧重于基本要求,任务书的数据和参数并不齐全。前期设计应以规划和建筑的高适应性,应对设计条件的粗略性和模糊性,以满足医院开诊后使用要求的变化,以及医院全寿命过程中的变化和调整。这个原则决定了医院建筑可持续周期的延长。
2.功能的高效性
医院设计中,最重要的就是功能和流程的高效性。功能分区明确,把人流、物流组织好,交通核心顺应流线,结合医疗街和大厅布置,形成识别性强、序列清晰、使用方便的空间骨架。这个原则决定了医院使用效率的差异。
3.被动技术优先的生态性
绿色建筑的根本是在兼顾舒适度的前提下,达到降低能耗的目标。舒适和节能兼顾是绿色建筑的要义。对能源消耗极大的医院来说,被动技术优先的设计尤为重要。这个原则决定了医院建设和运行成本的高低。
二.绿色医院建筑的设计策略
1.整体规划、分期实施
①充分呼应和利用现状条件
对于一个新建的、有巨大发展潜力的医院,应在总体规划阶段就开始考虑节约土地和预留发展空间,充分重视方案的可持续发展能力。
益阳医院的规划结构为南北走向。门诊医技门诊楼(以下简称门诊楼)在东侧,病房楼在西侧,靠近山林生态区,裙房在东、南侧迎向市区人流,南侧为主入口广 场。北区利用平坦的山坳作为疗养养老基地,最北侧为职工住宅。充分呼应和利用现状条件,一次规划,分期实施,以节约资源并为未来扩建提供可能性。
②利用地形高差充分节省土方
场地设计充分利用地形,将场地10米的高差分成2块台地,既减少土方量又使医疗区建筑有两个地面层,门诊、急诊主要入口层均相邻城市道路,便于使用。另 外,对原低洼处进行有限的整理,利用高差错层布局,形成半地下空间。负一层各个入口均平进平出,便于引入自然通风和采光,作为后勤和地下车库使用。充分节 省了建设的土方量。

2.预留充足的发展空间
①规划预留发展用地
预留发展空间,一是应对医院自身的生长扩展,二是应对附属于医院而衍生的卫生产业对土地空间的需求。
行政办公区位于东北角,便于医院区和疗养区的综合管理。办公设置独立的出入口。免受医疗流线的干扰。视将来两区协同发展的情况,可以扩展医院功能至北区。也可以把南区病房楼将来共享为疗养康复部分。便于医院区和疗养区的资源共享。
病房区位于西侧。南北两端分别为一、二期病房楼。二期病房楼将来可作为疗养区康复病房楼使用。两病房楼之间空地向会龙山生态保护区敞开,同时也是预留的优质发展空间。远期可扩建第三栋病房楼。

②建筑预留水平、垂直发展空间
首先是利用高差预留地下发展空间。通过大开挖建设约3万平方米的半地下空间,负一层屋面形成平整的南广场,在东侧看则是地面层,分别设置门诊、急诊入口。南广场下的预留空间可暂时封闭,随二、三期病房楼的建设,作为停车场投入使用。
其次是利用屋顶架空层预留可扩建空间。一般医院都有门诊医技门诊楼低层化的特点,是值得研究和利用的空间。。益阳医院门诊楼层顶近万平米,利用架空层布置 了屋顶花园,为患者和医护人员提供休闲场所,又改变了顶层房间的保温隔热性能。随着医院业务的拓展,过几年可扩建为诊室、实验室等功能房间,且不影响医院 的整体形象。同样,病房楼的屋顶架空层也可以加以利用,作为康复、健身的场所。

3.模块化、标准化设计提高适应性
①柱网标准化
由于医院功能的复杂性,设计伊始,通常含有具体数据和参数的任务书并不全面,设计时尤其需要提高方案的适应性,以满足使用要求的变化以及全寿命过程中的应变需求。
建筑平面尽量采用规整划一的柱网尺寸,柱网为8.4米X8.4米,为因功能调整而改变房间布置带来尺寸上的便利。
②平面模块化
门诊由四个单元模块组成。每个模块都为二次候诊方式,患者从医疗街来到一次候诊厅,等候叫号后进入二次候诊走廊,每个单元都是46.2(5.5跨8.4 米)×21米(2.5跨8.4米)。围绕医疗街布置主要交通核心,疏散楼梯和卫生间贴边布置,形成稳定的服务核心。服务核心之间为完整的使用空间,作为候 诊大厅和便民服务等,利于不同门诊单元的调换。
根据科室大小,小科室一个单元,大科室两个单元。在保持建筑实体不变的条件下,满足尽可能多的使用需求。
③室内尽可能采用大空间
以医技科室为例,考虑其未来发展的可能性,设计应简化流程,缩短距离,把相关功能相邻布置,如外科与门诊手术、放射科,内科与检验科、特检科,手术室与血 库、病理科、ICU等。为了实现这种流线,一般都要有较大的空间容纳这诸多功能。依据相关项目的设计经验,大的空间以水平扩展为好。因此医技模块考虑到可 能采用大空间的设计,为实现这种相关科室邻近布置提供便利。

4.医疗功能和流程的高效构成
益阳医院门诊人次的设计规模达4500人,设1200张床位,加上陪人、探视和工作人员,最高聚集人数超过万人。为提高运营效率,医疗功能布局极为简洁。分为门急诊区、医技区、病房区、肿瘤治疗中心、行政办公区、后勤保障区和预留发展区七个区域。
①H型医疗街实现二次分流的高效性
医疗街是大型医院较多采用的二次分流模式,依据功能分区和医疗流程,益阳医院以“H”型整合门诊街、病房街和医技医疗街,强化了医疗街的可识别性,缩短了患者由门诊至医技的流线,便于医技资源的共享。
H型的布置充分结合人流动线,南端为四层高的共享大厅,北段为4层高的共享空间和室外庭院,具有很强的识别性,患者能在体量庞大的门诊楼内迅速找到目的科室,完成医疗活动。
②急诊空间独立使用的可控性
医院在面对安全问题、卫生危机以及突发事件时,为便于集中治疗和管理,往往需要面积较大、能够单独隔离出来的空间。危机发生时可以独立使用,且不能影响其它部分的正常运行。
益阳医院将急诊布置在负一层,单独成区。平时门诊楼白天运营夜晚关闭,夜晚单独开放急诊区。便于降低运营成本和管理。遇到重大医疗事件时,可将急诊区封闭,作为急救中心使用。不影响门诊楼的正常运营。
③后勤保障竖向物流
医院在运营过程中,要消耗大量的无菌物品和洁净物品,产生部分可回收污物和一些不可回收的污物,这是一个单向的流程。这个流程顺序的严谨和运转的速度将影 响医疗质量和效率。益阳医院在负一层布置了物流入口、中心药房、中心供应室等,设计为“人在地上走,物在地下流”的立体物流系统。
所有的药品和物品从负一层北侧进入,分类存贮,通过专用电梯分发到各科室,使用后产生的污物则通过污物梯集中到西南角垃圾站,定时集中转运出院区。
中心供应室设置在手术室垂直下方,回收的医疗器械和敷料经污物梯运到中心供应室,经收集、清洗、打包、消毒后,进入无菌库,并和一次性物品由专用电梯运到手术室,减少了洁净物品在运输过程中被污染的可能。由垂直流线分析图可见物流功能的高效性。

5.被动技术优先的生态化设计
①建筑的底层化与庭院化
绿色医院设计涉及范围很广,总体规划的合理、医疗流程的顺畅、室内空间的舒适都包含在内。优先考虑被动技术的应用。
宏观的方面首先是建筑的低层化。门诊医技部分为五层,低层化可以很好地解决门诊楼内庞大的复杂人流,而且可以降低建筑造价和运行费用。
其次是平面的庭院化,利用封闭式天井或开敞式庭院,把阳光、空气引入建筑体内,使主要使用场所都能享受到自然的环境。同时也是防火疏散的需要。

②光环境设计
光环境设计的特点是不同朝向采用不同的立面开窗和遮阳形式。南立面采用水平遮阳反光板,横向开窗。遮挡高度角大的南向阳光并改善室内采光。东、西采用立面采用垂直遮阳,竖向开窗,遮挡高度角小的早上和近傍晚的阳光。
医院设计中病人使用的空间普遍直接通风采光,而医护科室大都间接采光。为了改善医护人员工作环境,部分房间设置采光井,直接对外采光通风。庭院和内天井分布均匀,负一层天井和庭院直通地面,使负一层房间获得最大限度的自然采光和通风。
③风环境设计
吕字形平面布局,使建筑南北面保持风压差,实现良好自然通风。部分房间通过天井解决通风。
门诊楼中四层高的共享大厅,顶部为玻璃采光顶,为建筑内部提供了阳光。设计将采光顶升高,超过屋面一层,上面可设电控开启窗,形成风塔拔风。可根据需要开 启排出热空气,加强通风。门诊街的顶部也是如此处理。一改以往玻璃采光顶的弊端,形成可呼吸式大厅空间,提供了通风舒适的室内环境。
④降低区域温度缓解热岛效应
一是屋顶花园既可提供休闲场所,又改变了顶层的保温隔热性能,改善了医院的“小气候”。二是立面结合遮阳构件作竖向绿化,可同时起到遮阳、降温、景观的作 用。三是在南向和东向两个向的底层,借鉴了湖南民居吊脚楼的做法,一层局部架空。一方面降低区域温度缓解热岛效应,另一方面兼做入口门廊使用。

三、绿色医院建筑设计的建议和思考
绿色医院设计要有控制全局的观念和能力。有了超前的观念、大量相关项目的经验,才能做出创新的、科学合理的规划和建筑方案。设计应是整体的设计,好的建筑是各个方面都好的建筑。
这些设计有的能被使用者体会,有的根本不会被察觉,需要设计者特意讲解,使用者才会恍然大悟。从使用方面考虑以及心理层面关怀而产生的细节设计,都极大地提高了建筑品质。细心观察、体贴关怀、精心思考、仔细推敲,对于绿色医院和其他建筑设计来说,基本原则都是一样的。



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