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学术活动

如何让绿色医院建筑设计走向“深绿”,可能他最有发言权

来源:筑医台 关键字: 绿色 设计 研究 设计项目 发布时间:2018-04-09

绿色医院建筑意在寻求自然、建筑与人三者之间的和谐统一。随着设计理念的不断更新,新技术和新材料的广泛应用,已逐渐打破原有相对传统的绿色建筑应用及评价方式,用于指导明日医院建设。筑医台绿色医院建筑的定义,对山东省建筑设计研究院第五分院院长兼总建筑师李维东进行采访,从政策、标准、理念、建筑规划设计、室内装修、新材料新技术,以及三星级绿色医院实践案例入手,全面深入探讨明日“深绿医院”的创新方法和实施路径。

在当前社会语境中,部分人将绿色医院等同于绿色医院建筑,但实际上两者为战略与战术的关系,绿色医院建筑绿色医院的分支,是实现绿色医院概念的重要手段之一。

山东省建筑设计研究院第五分院院长兼总建筑师李维东指出,如果我们片面关注“四节一保”而忽略最终目标,或者追求最终目标时忽略限定条件,绿色医院建筑都会偏离其本质。

 

李维东

主持设计过多个绿色医院建筑项目,在接受筑医台资讯记者采访过程中表示,绿色医院建筑是实现绿色医院其中一个重要载体,设计师只有在充分理解绿色医院概念这一前提下才能做出更好的绿色医院建筑



(一)

撕掉绿色医院建筑设计误区的四大面纱

自2006年起,我国住建部等有关部门出台相关法规,对绿色建筑绿色医院建筑设计进行标准化规定,在政府推动、行业重视及医院受益的情况下,绿色医院建筑得到极大发展,绿色设计也取得了很多成果,极大地提升了医院设计水平,无论是医院还是设计院,均在实践中获得许多经验、并日渐掌握成熟做法。

但李维东从专业设计师的角度出发,认为绿色医院建筑设计仍有许多方面待加强。

首先,医疗功能问题。

无论多么“绿色”的医院,医疗功能都应合理,若存在不合理,“绿色”则要大打折扣。医院不同于一般民用建筑,功能非常复杂。相关定义中,“绿色建筑”只限定了建筑全寿命周期内四节一保,未提及功能问题,而“绿色医院建筑”比“绿色建筑”多了“保证医疗流程的前提下”。功能的复杂性和使用者的特殊性,导致医院与其他建筑评价标准存在差别。

绿色建筑评价标准》中明确指出室内环境质量权重系数是0.19,而《绿色医院建筑评价标准》中同类指标权重系数则提高到0.25;医院容积率在1.40~1.80间得分最高为9分,容积率越高得分越低,而其他公共建筑则相反。另外,标准中要求普通公建对能耗进行分项计量,而医院则需对能耗进行分项计量、分类计量、分区计量……

目前,部分专业医院设计团队设计的医院功能和流程也存在需调整、深化的地方,非专业团队在这一问题上情况更为严重。而当前相关政策法规中,只有《绿色医院建筑评价标准》场地优化章节中4.2.4和室内环境质量章节中8.2.12,与医院功能有关。据了解,前一阶段申请绿色医院建筑认证的16个项目中,仅有一个工程采用的主要技术中包含“专业医疗流程设计”,这也从侧面反映出从业人员对医院功能设计重视程度不够。

其次,节能策略问题。

随着时代的发展,节能技术和产品也随之增多。当前热议的地源热泵、分布式能源、智能化通风等新技术是否应用,均需在遵循“被动技术为主,主动技术为辅”的原则下进行权衡、选择。在进行医院设计时,需先总体布局、单体设计,并在降低建筑自身能源的需求前提下,考虑高效节能的主动技术和产品。

比如,房间采光设计时应遵循先降低能耗、再提高能效原则,尽可能利用自然光,再考虑采用高效率灯具。同时,要避免单纯地对节能技术进行“堆砌”,应多方案比较,考虑组合效应。如冰蓄冷,只有峰谷电价在2.5:1以上才更有价值,若峰谷电价不合适,则应采用别的方式。

再有,设计细致程度问题。

设计师应把每种设计方法和技术做到极致。信息发达时代,方法、理念和技术均可传播、共享,设计师可通过各种渠道获取、了解。即便如此,设计师设计出的建筑“绿色”成效仍千差万别。如同样是收集利用优质杂排水,有的设计师会把各类杂排水收集到地下室集水箱,再用变频泵送到各用水点;有的设计师会把收集到的杂排水用泵打到屋顶水箱,再靠重力流到用水点,有的设计师则把四层的肾透析水处理产生的废水就地收集,用于四层以下卫生间使用。李维东认为采用最后一种设计的设计师考虑更细致,设计的医院更“绿色”。

最后,运行标识问题。

绿色医院建筑标识包括设计标识和运行标识两个阶段,当前由于竣工时间和数量问题,获得运行标识的医院较少,由此设计师更为关注绿色设计标识。李维东表示,“运行标识更值得大家重视和研究,只有获得运行标识的医院,才是货真价实的绿色医院。只有对同一个项目的设计标识和运行标识进行比较,设计师才能分析出哪种设计方法和技术更合理、哪种产品更节能,并用获得的经验和教训来指导下一个工程。在美国,有25%已获得绿色认证的项目并不节能,这个数据值得我们深思”。



(二)

四大案例的思考与实践

采访过程中,李维东为更好地展示其对绿色医院建筑的理念和思考,向筑医台资讯记者详细介绍了其参与设计的项目。

案例




⊙青岛西海岸医疗中心亮点:自然采光与通风,合理收集利用蒸汽冷凝水。


⊙东营市立儿童医院亮点:充分利用尚可使用的旧建筑。


⊙莒县人民医院亮点:采用地源热泵降低能耗,钢结构安全省钱。


⊙六枝特区人民医院亮点:利用当地气候,不用空调。


青岛西海岸医疗中心亮点:

自然采光与通风,合理收集利用蒸汽冷凝水


医院东南侧透视效果图

东广场比南广场低5.7m

地下车库自然采光

建筑设计方案充分考虑地域因素和场地特征,保留场地内原生态水面,用雨水和凝结水作为水景补水水源,扩展成中心花园。利用地势高差,形成双首层布局方式,结合内庭院、共享空间、层顶采光等,使医院绝大多数空间获得自然采光与通风。

原生态水系花园

合理收集利用蒸汽冷凝水,医院冬季采用高压蒸汽采暖,有大量85℃凝结水,经过板式换热器给洗澡水加热,同时将降温凝结水排到中水池作为厕所用水,既回收热量又节约用水,经济效益显著。


东营市立儿童医院亮点:

充分利用尚可使用的旧建筑

改造后外立面

原商场平面

改造后标准层立面

医院通过利用一座旧商场改造而成,属《绿色医院建筑评价标准》中加分项的“充分利用尚可使用的旧建筑”。

改造扩大后的大堂

医护走廊间接采光效果

商城的柱网、层高、荷载都能满足医院功能要求。在改造中,将原商场中央的七层共享空间扩大改造成一个内天井,上面五层为周围使用空间提供了自然采光和通风,下面二层是通高的大堂。原有交通核心在建筑西北角,结合平面的改造,在大堂北侧设置新的交通核心,联系东西两侧科室,路线简捷,科室独立,便于医疗功能的安排,整个工程结构改造加固费用仅为每平方米200元。与新建工程相比,充分利用了原来结构,既节约资源,又缩短工期。


莒县人民医院亮点:

采用地源热泵降低能耗,钢结构安全省钱

医院主入口

门诊大厅

在设计中设置T字型医疗街,东西向的门诊医疗街可与二期工程有机衔接,为医院可持续发展提供条件。单体功能设计中,优化医疗流程,力图营造高效、宜人的使用空间。通过精心布局,尽最大程度达到自然采光与通风,裙房设屋顶花园和固定外遮阳系统,降低建筑能耗。

因医院地处城市新区,没有城市热源,经商讨决定采用地源热泵系统,既解决冷热源,又绿色高效,降低日常运行成本。

医院东南外观

钢结构支撑

病房楼钢结构斜支撑

按国家设计规范,该院建筑抗震需为8度设防,若采用混凝土结构,将设置大量剪力墙和混凝土筒,造价高,还影响平面布置的灵活性。经过多方案比较,最后选定二十层的病房楼采用钢结构体系、四层门诊医技部分采用框架剪力墙混凝土加部分型钢混凝土结构,保证安全、节省投资。最后,建设单位把节省的投资用于裙房外饰面上,裙房原计划用真石漆外墙涂料,后改为干挂石材和陶板。


六枝特区人民医院亮点:

利用当地气候,不用空调

六枝特区鸟瞰图

医院地下平面

医院位于中国凉都六盘水市东部,当地属亚热带季风温暖湿润气候,气候温和,雨量充沛,年平均气温14.5℃,7月份平均气温22℃,1月份平均气温5.2℃。项目用地南靠山峰、北临城市干道,处于山脚坡地上,东侧有季节性雨水汇集水面。用地临城市干道部分,现状低于道路。

通过分析当地历史、气候及用地的地形地貌,拟定医院总体布局理念为依山而建、顺势而为,避免大挖大填,减少土方量。总体规划时,充分考虑当地雨水情况,用地南侧又是山体,整个场地汇水面积很大,既有雨水利用问题,又涉及洪水安全问题。经多方讨论和验证,最终在医院建筑南侧内部道路旁设雨水明沟,将从山上流下的雨水挡住。在用地临市政道路一侧设雨水涵沟,向东连接保留水面,水体边有溢流口,中间有许多下沉庭院,用雨水管与涵沟相连,向西到污水处理站附近与市政管线相连,既利用雨水形成景观水面,形成微气候,又保证防洪安全。

优化前的标准层平面

优化后的标准层平面

医院建筑群及主广场设开敞式地下室,将广场地坪抬高到城市干道高度,减少土方回填量,降低地下空间造价。因雨水涵沟的存在,开敞的地下室无水害之虞,并因开敞空间,有利于地下车库排风排烟,降低日常运行成本。

结合当地气候原因,李维东团队提出“不用空调的医院”这一理念(虽设计了集中空调,但设想只在极端天气下短时间使用)。在平面设计中,在确保医疗流程的前提下,李维东团队采用大量采光井,并有序布置,确保绝大多数的房间自然采光与通风,并考虑穿堂风的形成,提高通风效果。比如,门诊、医技相邻的一次候诊厅之间通常会设卫生间。

优化前的二层平面

优化后的二层平面

在优化设计时,团队将门诊、医技的公共卫生间集中到两者相连的廊子上,既方便使用,又减少对周围的干扰。原卫生间位置设半跨的室外花池,由此使得两个一次候诊厅相对独立,又能把原卫生间后面天井的阳光引进候诊厅,使得候诊厅南北都有外窗,从而极大提升通风效率,室外花池又为候诊厅提供了优美景观。病房楼主交通核心南面布置病员活动厅,北侧布置凹廊式前室,形成南北通透的公共空间。在护士站边抠出4.5*5.4m的通风井,贯穿到地下一层,通过灰空间与主楼南部通长的、两层深的采光井相连,此处空气类似坑道风,有助于通风井利用烟囱效应加强通风效果。

同时,医护走廊局部放宽,设计成直接对外采光的医护休息区。直接对外通风的医护走廊和病人走廊与上述通风井和开放的护士站空间组合成有序的开合空间,加强护理单元内部通风。花费诸多心力优化平面,加强自然采光与自然通风,旨在希望位于“中国凉都”的医院很少用到空调----这是最大的节能。

以上案例,均传达了李维东“绿色医院建筑设计既存在共性、又具有个性”这一理念。他强调,医院设计者要将共性的东西做好、做实,同时也要分析当地情况进行个性设计,由此提高医院内涵,赋予绿色医院建筑更高的品质,“现阶段,没有放之全国而皆准的设计新思路,假如有的话,那就是‘精心设计’”。



(三)

设计师要全面了解技术,

细致应用到工程中


绿色医院是时代发展驱动下不可逆转的社会需求,绿色医院建筑设计的发展趋势将与之形成相辅相成的关系纽带。李维东认为一线工作设计师均需明确意识到以下三个发展趋势:

一、大家容易忽视对现有的设计手法和技术的充分运用;

二、装配式建筑和被动式建筑发展前景不错,但难度较大;

三、大众将更加注重绿色医院建筑的体验感。

可靠的技术并非层出不穷或乍然出现,设计手法和技术均有一定的阶段性,“我们不能总想着需要研究、试点再推广才能有的新技术。现有的方法和技术,我们并没有完全做到位”,李维东表示。

比如,标准法规要求建筑要利用排风对新风进行预冷或预热,而有的工程由于各种因素并未对新风进行预冷或预热,而解决此种情况则需要大量的设备。许多工程因地下室为深基坑问题,开挖基槽时有许多围护柱,围护柱与地下室外墙需留有一定距离,以便于施工,而在主体完成后需回填这一空间,此时便可做一个地下土建风道,类似利用坑道风,新风可从该风道抽取,且风道还可作为管道沟,把对空气质量没影响的强电、弱电管线等布置其中,既造价不高,又能降低能耗,一举多得。

虽然李维东相信以现有成熟技术再细化、再组合从而达到节能的技术和方法有很多,但关键还是要设计师全面了解这些技术,并将其细致地应用到工程中去,“只有这样做,在极少提高造价的基础上会达到事半功倍的效果”。同时,他认为装配式建筑和被动式建筑具备可观的发展前景,但难度较大,需科研院所和设计院进行紧密配合。

另外,体验感是当前社会各行各业都在强调的加强客群互动的关键指标和发力方向,绿色医院建筑也不例外。未来,绿色医院建筑将更加注重良好体验的提升。李维东坚信,如能通过提升体验促进患者自愈,绿色医院建筑一定会比现在更有内涵、更加美好、更具生命力。



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