營造廣義的可持續(xù)發(fā)展的醫(yī)院建筑

馬斌/MA Bin

一、醫(yī)院建筑的可持續(xù)發(fā)展

1.醫(yī)療建筑是能耗大戶

（1）建筑本身的能耗巨大：可持續(xù)發(fā)展對(duì)于建筑行業(yè)說尤其重要。當(dāng)今50%的自然資源消耗在建筑上，建造消耗每人每年大約6t的資源，30%的垃圾廢物直接或間接的來自于建造。

（2）醫(yī)療建筑是建筑中能耗大戶：大型公共建筑的單位建筑面積能耗大約是普通居住建筑的10倍，而其中，醫(yī)院建筑的能源消耗又大于辦公、學(xué)校等公共建筑類型，圖1上是日本的各種公共建筑能源消耗量實(shí)測(cè)值的平均數(shù)，圖1下則是各種建筑類型的年平均單位建筑面積的能耗比較，可以看出，醫(yī)療建筑的能耗非常突出。

2.廣義可持續(xù)發(fā)展—更加廣闊的視角：

醫(yī)療和建筑：可持續(xù)發(fā)展包括更廣闊的視角，不僅僅是鎖定在建造技術(shù)和建造過程上，同時(shí)包括建筑和醫(yī)療活動(dòng)兩個(gè)不同范疇，兩個(gè)方面的各種因素都影響著可持續(xù)發(fā)展（圖2）。

道法術(shù)器：來自于中醫(yī)的醫(yī)理思想，我們借用來解釋一般問題的4個(gè)不同層面，從不同的層面來解讀生態(tài)的解決思路。

（1）道：從大方向入手，如解決社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的問題，改變社會(huì)；

（2）法：從人為的體制入手，形成高效率的資源配置機(jī)制，改變配置體制；

（3）術(shù)：從醫(yī)療活動(dòng)或營造活動(dòng)入手，提高效率，改變技術(shù)和管理；

（4）器：從建筑本身入手，從材料和構(gòu)造上提高生態(tài)的技術(shù)細(xì)節(jié)。

二、針對(duì)建筑的可持續(xù)發(fā)展策略

如圖2右側(cè)系列，關(guān)于建筑方面的系列解決思路包括：

1 各種建筑物每年能耗（MJ/m2·a）（上）各種建筑物類型能耗比較（下）

1.道的層面—合理的總體控制：

（1）控制發(fā)展的總量：社會(huì)發(fā)展總體速度放緩，回歸理性，防止過分發(fā)展造成對(duì)環(huán)境的重大破壞。具體包括：低成本低科技低能耗、設(shè)置資源警戒線、循環(huán)利用資源等；

（2）清潔能源的使用：技術(shù)是一種平臺(tái)，相當(dāng)于整個(gè)資源能耗系統(tǒng)的游戲規(guī)則。新的清潔能源或是減少了能源消耗過程中的污染，或是增加了能耗的使用效率，降低能耗；

（3）經(jīng)濟(jì)理性最大化：技術(shù)有時(shí)候能達(dá)到的高度是驚人的，但是否能應(yīng)用于實(shí)際還取決于性價(jià)比的高低。因?yàn)槿绻夹g(shù)的代價(jià)過高，實(shí)際上就會(huì)帶來更多的能耗，因?yàn)楦叩慕?jīng)濟(jì)代價(jià)往往意味著需要更多的無差別人類勞動(dòng)。因此，技術(shù)的選擇最終的發(fā)言權(quán)在經(jīng)濟(jì)層面上。

2.法的層面—合理的體制運(yùn)行：

（1）社會(huì)資源利用：合理的利用現(xiàn)有資源，避免大拆大建模式，進(jìn)行舊建筑的擴(kuò)建改建等；

（2）避免人為浪費(fèi)：我國床均面積懸殊過大，浪費(fèi)嚴(yán)重?，F(xiàn)在大醫(yī)院一般達(dá)到100－120m2，有些特護(hù)病房還要大，相反有些患者不得不睡在過道的加床上。不平等是對(duì)資源人為的浪費(fèi)，應(yīng)該在體制層面上合理控制；

（3）合理規(guī)劃：合理的對(duì)資源進(jìn)行規(guī)劃，對(duì)有限資源進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化配置體系；

（4）彈性應(yīng)變：創(chuàng)造可適應(yīng)性和廣泛的彈性，避免因不適應(yīng)產(chǎn)生的資源浪費(fèi)。包括整個(gè)建筑的用途改變和局部建筑的改變等；

（5）易服務(wù)性：結(jié)構(gòu)、服務(wù)、材料等可升級(jí)維護(hù)，減少不適應(yīng)引起的整體浪費(fèi)；

（6）生命期同步優(yōu)化：盡量保證建筑的各方面配置資源的生命期同步，即達(dá)到同時(shí)到期更換或報(bào)廢，減少不同的壽命帶來的資源浪費(fèi)。

3.術(shù)的層面—合理的設(shè)計(jì)布局：

（1）自然采光通風(fēng)：醫(yī)院對(duì)物理環(huán)境的要求比較嚴(yán)格，因此，完全意義上的全部自然通風(fēng)是不現(xiàn)實(shí)的，因此，在醫(yī)療建筑中，常常自然與機(jī)械通風(fēng)并用。而總體的原則是優(yōu)先自然采光通風(fēng)。全空調(diào)系統(tǒng)并不是所謂現(xiàn)代化的標(biāo)志，而是對(duì)資源和能源的浪費(fèi)；

（2）緊湊建筑布局：在保證自然采光通風(fēng)最大化的同時(shí)，盡量緊湊的建筑布局，避免浪費(fèi)。同時(shí)，緊湊的布局形成了表面積最小化，有利于保溫和減少能量損失；

（3）合理布局流程：建筑內(nèi)部各部門流程關(guān)系的安排同樣需要合理的安排，使之科學(xué)化，避免冗長和重復(fù)的程序帶來的各種資源能源的消耗；

（4）合理布局整體關(guān)系：合理布局各種部門之間的關(guān)系，形成對(duì)模型布局的最優(yōu)化配置；

（5）盡量減少對(duì)環(huán)境的破壞：建設(shè)的同時(shí)盡量避免破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)，包括場地的地形和植被水體等自然要素，如，有價(jià)值的大樹、各種物種的生態(tài)平衡和生物多樣性等。

2 廣義可持續(xù)發(fā)展的各個(gè)層面（醫(yī)療系列+建筑系列）

4.器的層面—合理的構(gòu)造設(shè)備：

（1）材料節(jié)能：加強(qiáng)維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱。對(duì)于保溫材料的選擇，國內(nèi)外都在進(jìn)行相關(guān)的研究和實(shí)踐。國內(nèi)常用的保溫材料有EPS板薄抹灰、膠粉EPS顆粒保溫漿料、擠塑聚苯乙烯板材料等。玻璃材料有雙層中空玻璃、LOW-E玻璃、著色玻璃、感溫玻璃等；

（2）耐久性：提升構(gòu)件的質(zhì)量，減少拆卸和維護(hù)成本，形成更少頻率的更換；

（3）構(gòu)造節(jié)能：用建筑構(gòu)造的方式減少能量的損失，包括建筑遮陽系統(tǒng)，自然通風(fēng)構(gòu)造，保溫構(gòu)造系統(tǒng)，太陽能一體化，雙層一體化幕墻（雙層皮）等；

（4）設(shè)備的能耗：包括水、暖、電各種設(shè)備的節(jié)能；

（5）廢物排放處理：在整個(gè)建造過程中和運(yùn)行過程中產(chǎn)生的廢物，和醫(yī)療建筑生命過程中產(chǎn)生的污物進(jìn)行專業(yè)的處理，包括固、液、氣3種形式。

三、針對(duì)醫(yī)療活動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展策略

如圖2左側(cè)系列，關(guān)于醫(yī)院方面的系列解決思路包括：

1.器的層面—醫(yī)院建筑：

包括針對(duì)建筑本身的可持續(xù)發(fā)展措施，如提高建筑質(zhì)量來提高醫(yī)療的效率就屬于這一范疇。這一范疇同時(shí)也屬于建筑系列，是兩者的重合部分，前文已經(jīng)描述過。

2.術(shù)的層面—醫(yī)療本身：

醫(yī)療實(shí)體運(yùn)行的效率優(yōu)化，包括單體的管理效率和技術(shù)效率的優(yōu)化，比如：

（1）提高醫(yī)療流程和管理的效率；

（2）減少醫(yī)療設(shè)備的能耗；

（3）減少人員的配置；

（4）增加設(shè)施的使用頻率等；

3.法的層面—體制方面：

醫(yī)療整體資源配置的優(yōu)化，包括營造更加高效的群體資源配置方式，減少人為資源的浪費(fèi)，優(yōu)化體制的資源配置，比如：

（1）群體協(xié)作；

（2）組織化層級(jí)化；

（3）社會(huì)化整體供給，利用所有可以利用的資源；

（4）預(yù)防為主：把疾病控制在低成本應(yīng)對(duì)區(qū)域；

（5）自我醫(yī)療為主：健康調(diào)養(yǎng)、體育鍛煉都是生態(tài)的做法；

（6）建立長期總體規(guī)劃。

4.道的層面—社會(huì)層面：

整體社會(huì)發(fā)展模式的調(diào)整，包括社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技等根本性因素的改變，比如：

（1）減少資源分配不均：調(diào)整分配模式，倡導(dǎo)公平的醫(yī)療；

（2）減少資源浪費(fèi)：倡導(dǎo)適度的資源消耗，而不過度奢侈；

（3）經(jīng)濟(jì)模式的改變：從粗狂型到集約型經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型；

（4）更先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)：先進(jìn)醫(yī)療技術(shù)的應(yīng)用可以增加效率和減少浪費(fèi)。

總之，從針對(duì)醫(yī)療方面出發(fā)對(duì)可持續(xù)發(fā)展有更深刻的認(rèn)識(shí)，而不僅僅是建筑的節(jié)能細(xì)節(jié)。由于醫(yī)療系列多數(shù)過于抽象，因此以下案例多圍繞建筑系列展開。

四、實(shí)例分析

1.意大利新梅斯特雷醫(yī)院

意大利新梅斯特雷醫(yī)院采用了比較有特色的綠色生態(tài)理念，該項(xiàng)目建于2008年，設(shè)計(jì)規(guī)模為680床，地上7層，地下2層。整個(gè)建筑分為兩個(gè)主要部分，門診醫(yī)技部（技術(shù)）和住院部（非技術(shù)）。其中門診醫(yī)技部平鋪在下面3層，成為大面積的服務(wù)底盤，包括門診、診斷、治療、手術(shù)等。門診醫(yī)技部在屋頂采用天井和玻璃天窗采光，并在屋頂形成大面積的屋頂花園，以此為基礎(chǔ)，住院部形成明顯的地上建筑物。住院部采用層層退臺(tái)的設(shè)計(jì)，保證每一個(gè)病房都有露臺(tái)使用。在兩個(gè)板塊的結(jié)合處設(shè)計(jì)了一個(gè)三角形玻璃大廳，成為整個(gè)建筑的靈魂（圖3）。

3 意大利新梅斯特雷醫(yī)院

雙層玻璃幕大廳：此玻璃大廳采用雙層玻璃幕墻系統(tǒng)，保證夏天的通風(fēng)排熱、冬天的保溫及內(nèi)部溫度控制。其中種植了大量的綠色植物，形成了四季如春的生態(tài)大廳。不但保證了住院病人的熱工舒適度和采光通風(fēng)，還起到了舒緩心情的作用，成為主動(dòng)性生態(tài)的措施，此外，大廳還隔絕了周邊火車的噪音。

綠色覆土：在整個(gè)服務(wù)底盤的屋頂滿鋪草坪，建筑如同花園中的花房一般，大量的綠化改善了周邊的微氣候生態(tài)環(huán)境，形成主動(dòng)式的生態(tài)。

2.德國費(fèi)爾德基醫(yī)院

德國費(fèi)爾德基醫(yī)院建筑結(jié)合自然形成生態(tài)系統(tǒng)，建筑隱藏在覆土之中，緊密結(jié)合地形創(chuàng)造出層次豐富的綠化環(huán)境。整個(gè)建筑由醫(yī)技實(shí)驗(yàn)室、診療部、管理部等組成，幾部分被由線性的玻璃中庭貫穿，成為不斷發(fā)展的中樞骨架（圖4）。

中庭防曬系統(tǒng)：玻璃中庭有約有長200m、高13m，成為主要的交通和入口空間，玻璃中庭采用精致的格柵遮陽系統(tǒng)來防曬，保證溫度的適宜。

中庭室內(nèi)綠化：在玻璃大廳內(nèi)種植了各種綠色植物，形成詩情畫意的漫步小路，玻璃窗外對(duì)著山景，清新寧靜。

自然調(diào)節(jié)：玻璃另一側(cè)的泥土墻面提供了來自土地的自然換熱機(jī)制?；氐乃饕餐嗤翂σ黄鸸餐鹱饔?，形成夏季涼爽的熱工環(huán)境。另外，地面覆土綠化植被又進(jìn)一步保證了生態(tài)調(diào)節(jié)的效果。

自然和諧：整個(gè)建筑被叢山樹林擁抱，車庫放置在地下，保證了地面上的更多綠化，建筑融合在環(huán)境之中，做到了“大音希聲，大象無形”的“無”的境界，在現(xiàn)代技術(shù)的平臺(tái)上形成了被動(dòng)式生態(tài)系統(tǒng)，是未來醫(yī)療建筑發(fā)展的方向。

3.非洲毛里塔尼亞凱迪地區(qū)醫(yī)療中心

非洲毛里塔尼亞凱迪地區(qū)醫(yī)療中心是采用低技術(shù)生態(tài)設(shè)計(jì)的例子，即主要采用被動(dòng)式生態(tài)系統(tǒng)。建筑平面如同植物的枝葉，花瓣為半穹形的建筑，作為病房和診斷治療用房，連接花瓣之間的枝脈是磚砌的筒拱連廊，拱之間的縫隙形成采光帶。在端部的矩形建筑是醫(yī)生辦公室和中心供應(yīng)室。建筑師結(jié)合地方氣候環(huán)境條件，采用低技術(shù)生態(tài)方法，使凱迪地區(qū)醫(yī)療中心獲得了1995年阿卡汗建筑獎(jiǎng)。這種低技術(shù)生態(tài)的方法更值得人口多而資源少的發(fā)展中國家借鑒（圖5）。

4 德國費(fèi)爾德基醫(yī)院

5 非洲毛里塔尼亞凱迪地區(qū)醫(yī)療中心

6 瑞士REHAB巴塞爾脊髓及腦傷康復(fù)中心

7 阿拉伯聯(lián)合酋長國Jiakai Amani醫(yī)院

8 法國OSNY圣瑪麗診所

自然采光通風(fēng)：穹形建筑上開菱形的天窗，穹頂還有圓形的天光照進(jìn)室內(nèi)。一組病房圍合成圓環(huán)的形狀，便于形成拔風(fēng)的效果，單個(gè)病房主要用作隔離病房。

本土材料：材料主要采用茅草泥房，磚并不是當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)建筑材料，建筑師就地取土手工燒制粘土磚，指導(dǎo)當(dāng)?shù)氐墓と嗽诂F(xiàn)場試驗(yàn)，砌筑成各種形式。

雙層中空砌筑：構(gòu)造上采用雙層中空的砌筑方式，形成帶空氣層的隔熱。建筑的用材、建造工藝、色彩、細(xì)部都來源于當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)。

4.瑞士REHAB 巴塞爾脊髓及腦傷康復(fù)中心

該中心提供住院和門診治療。整體建筑水平展開，共3層，功能包括病房、會(huì)議室、醫(yī)護(hù)用房、陪護(hù)人員休息室等。建筑回歸自然，形成良好的節(jié)能環(huán)保效果（圖6）。

內(nèi)院組織：整體成矩形，由5個(gè)大小不同的內(nèi)院組織。每一個(gè)內(nèi)院都與治療空間相對(duì)應(yīng)，成為輔助方向感和引導(dǎo)性的空間，同時(shí)也形成自然采光通風(fēng)。

原生態(tài)系統(tǒng)：采用低維護(hù)的園林和原生態(tài)草地，保護(hù)樹木和當(dāng)?shù)赝辽灵L的生態(tài)物種。

原生態(tài)材料：采用橡木的表皮肌理覆蓋建筑，并形成條形的遮陽系統(tǒng)，屋頂上還設(shè)置有遮陽挑檐系統(tǒng)。錯(cuò)綜復(fù)雜的木格柵系統(tǒng)提供了視覺的私密性的同時(shí)還起到保溫的作用。

天穹自然采光：住院病房的天花板上裝有直徑2m的塑料的天穹采光口，這使得病房在白天可獲得自然采光，節(jié)約用電的同時(shí)還更加接近自然?；颊甙滋煅鐾{(lán)天，夜臥欣賞星空。

大進(jìn)深陽臺(tái)：病房的大陽臺(tái)使患者有機(jī)會(huì)接觸自然，同時(shí)形成了天然的遮陽系統(tǒng)。

屋頂平臺(tái)：屋頂設(shè)置一個(gè)活動(dòng)平臺(tái)，一側(cè)可欣賞城市的繁華，另一側(cè)可欣賞Alsace山美景。屋頂用木板鋪地，起到保溫隔熱的作用，除此之外，還可以過濾收集雨水再利用。

5.阿拉伯聯(lián)合酋長國Jiaikai Amani 醫(yī)院

建筑充分尊重當(dāng)?shù)氐牡赜蛭幕蛡鹘y(tǒng)文脈。以中心庭院作為核心靈魂，周邊環(huán)繞4層的服務(wù)支撐功能，提供醫(yī)技共享服務(wù)，包括手術(shù)部、診斷和影像部等。住院部組團(tuán)為3層，分男女布置在兩翼。建筑采用被動(dòng)與主動(dòng)式相結(jié)合的生態(tài)手段，形成良好的節(jié)能效果（圖7）。

太陽能利用：采用統(tǒng)一的太陽能采集系統(tǒng)，遮蔽強(qiáng)烈陽光照射的同時(shí)轉(zhuǎn)化為熱能。

地?zé)嵯到y(tǒng)：借用井水作為冷熱源，利用地?zé)帷?/p>

自然通風(fēng)采光：建筑之間通過狹窄的空隙可以觀景，同時(shí)借此形成自然采光通風(fēng)。

內(nèi)庭院組織：內(nèi)庭院是中東地區(qū)傳統(tǒng)中永恒不變的元素，在伊斯蘭世界已經(jīng)延用了千年。內(nèi)庭院形成室內(nèi)外流動(dòng)空間的交融，同時(shí)達(dá)成了自然通風(fēng)采光。緊鄰急診部的候診室特別設(shè)置了一個(gè)室外枯山水園林，同時(shí)也使過濾后的陽光滲透進(jìn)入臨近的室內(nèi)空間。

構(gòu)造遮陽系統(tǒng)：階梯狀的體量和出挑深遠(yuǎn)的屋頂形成強(qiáng)烈的陰影效果，也起到遮陽作用。

呼吸外表皮：精致的磚工藝肌理既具裝飾性又具功能性，在建筑外墻表面形成了織物（掛毯）效應(yīng)。微風(fēng)從磚砌體表皮屏障中穿過，經(jīng)過濾后進(jìn)入到室內(nèi)，形成呼吸式的外表皮。

植物的利用：注重當(dāng)?shù)刈匀恢参锏倪\(yùn)用，包括喬木、灌木、藤蔓植物等，提供了對(duì)噪音的防護(hù)，改善了小氣候，形成了和諧的生態(tài)系統(tǒng)。

6.法國OSNY 圣瑪麗診所

該項(xiàng)目建在朝北的陡峭山地上，主要包括心理診室、心理治療中心、門診中心。三者圍繞共享的醫(yī)技服務(wù)底盤，住院部位于最高樓層（圖 8）。

竹林山崖：整體建筑無論是色彩、材料，還是表皮，都力圖模擬綠色竹林的意向，形成世外桃園般的優(yōu)雅情趣，達(dá)到天人合一的和諧理念。

簾幕幽深：建筑利用半透明的表皮形成時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的效果，藏露得當(dāng)，留有想象空間，呈現(xiàn)出“簾幕重重密遮燈”的中國古典意境。

趣味空間：采用層層推進(jìn)的體量關(guān)系在開放空間中形成了趣味空間，其中布置花園和觀景臺(tái)，可以觀賞山腳下城鎮(zhèn)的全貌。

原生態(tài)環(huán)境：建筑水平方向展開，依山而建，體量穿插靈透，尊重當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)，呈現(xiàn)山林野趣。

五、總結(jié)

綠色生態(tài)醫(yī)院不僅僅是建筑技術(shù)層面的范疇，應(yīng)該具有更加寬廣的內(nèi)涵，包括醫(yī)療和建筑兩個(gè)方面和道、法、術(shù)、器4個(gè)層次的不同解讀。我們應(yīng)該全方位的思考生態(tài)的問題，形成更加開闊的廣義生態(tài)視野。

1. 谷口汎邦. 醫(yī)療設(shè)施. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

2. 理查德·L·科布斯等. 醫(yī)療建筑. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

3. 托尼·蒙克. 醫(yī)院建筑. 大連理工大學(xué)出版社，2005.

4. 克里斯廷·尼克·韋勒、漢斯·尼克. 德國新醫(yī)院設(shè)計(jì).遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

5. 羅運(yùn)湖. 現(xiàn)代醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)（第二版）. 中國建筑工業(yè)出版社，2009.

6. 日本建筑學(xué)會(huì). 日本建筑學(xué)會(huì)資料集——福利醫(yī)療篇. 雷尼國際出版有限公司，2002.

7. Susan Francis, Rosemary Glanville, Ann Noble,Peter Scher. 50 Years of Ideas in Health Care Buildings. Nuffield Trust, 1999.

8. Stephen Verderber. Innovations in Hospital Architecture. Routledge, 2010.

9. Stephen Verderber and David J. Fine. Healthcare Architecture in an Era of Radical Transformation.Yale University Press, New Haven and London, 2000.10. Michael J. Crosbie. Architecture for Science,2004.

11. Andrea Boekel. Architecture for Healthcare.Images Publishing, 2008.

12. Janet R. Carpman & Myron A. Grant. Design that Cares（Second Edition）. American Hospital publishing, 2010.

13. The Nuffield Trust. Building a 2020 Vision: Future Health Care Environment, 2001.

14. Medical Facilities－New Concepts in Architecture & Design, 1994.

15. Sara O. Marberry，Innovations in Healthcare Design, 1995.

16. Richard L. Miller, Earl S. Swensson. Hospital and Healthcare Facility Design. W. W. Norton & Company Ltd., New York and London, 2002.