绿色理念下的医院建筑设计方法研究-以枞阳县人民医院为例

(整期优先)网络出版时间:2020-10-13
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绿色理念下的医院建筑设计方法研究-以枞阳县人民医院为例

程明明

合肥工业大学设计院(集团)有限公司

摘要:近年来,各类公共卫生安全事件频频爆发,医院建筑作为公共卫生安全实施的主要载体之一愈发得到重视,我国现阶段依然存在医疗服务供给总体不足、医疗建筑资源浪费等问题。本文结合枞阳县人民医院实际项目,以绿色节能减排理念为视角,从日照、通风、噪音、无障碍设计等细节层面解读,旨在为绿色建筑理念在现代医院中的应用提供参考。

关键词:绿色建筑;节能减排;医院

一、引言

随着上世纪工业革命的到来,人类对自然的过度开发和温室气体的大量排放,都对环境和气候产生了恶劣的影响。为应对这一环境问题,各种节能减排措施和建筑设计理念相继提出,绿色建筑便是其中的典范。绿色建筑是指在建筑全寿命周期内最大限度地节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供适用、健康、高效的生活空间,实现人与自然和谐共生的建筑形式。绿色建筑设计理念可以很好的与医院建筑设计相结合,通过恰当的设计方式和手法,在节约资源的情况下并不减少使用人群的良好体验,创造出一种布局合理、可持续发展的公共空间。

二、枞阳县人民医院方案解析

2.1项目概况

本项目位于枞阳县银塘新区旗山路与安康路交叉口,需要在原有医院基础上进行加建扩建及环境整治提升设计。枞阳县人民医院始建于1950年7月,新区医院占地面积7.1公顷,建筑面积4.77万平方米,4层门诊楼,6层综合楼,16层病房大楼,设置床位700张。基地北侧为小学及幼儿园用地,西侧及南侧为多层居住用地,东侧紧邻高层+多层居住用地。

2.2设计定位

基地位于主城区核心地块,南向山体绿障,自然美景环伺、生态景观优美,特色明显。计划项目建成后,县医院将担负着全县近百万人口的医疗、救护、预防、康复、保健、教学等任务,综合考虑基地及周边的光环境、风环境、声环境、水环境等因素,结合城市—场所—建筑环境的相互关系,努力打造为一个绿色的医疗场所。

2.3现状分析

项目用地呈不规则狭长三角形,地块非正南北向,东西最大尺度约181米,南北最大尺度约275米,基地内部现有少量待拆民房及、水系及绿化,用地地势北高南低,高差不大,基本平坦,局部有堆土,用地条件有利建设。基地北临现状城市次干道金坛路,南临现状城市支路安康路,西临现状城市次干道莲城路,交通较为便利,但北侧金坛路东侧未修通,为新建区域交通组织带来一定阻碍。基地四周为建成区,需要进行详细的建成前后日照分析对比。

2.4项目基地绿色条件分析

在绿色医院建筑设计中,应该充分考虑环境因素对建筑节能、采光等方面的影响,充分利用自然采光、自然通风以降低建筑对能源的损耗和环境污染。采用因地制宜的设计原则,需要深入挖掘建筑所在地的基础条件,为绿色医院建筑设计提供合理依据,在充分满足使用需求的条件下做到可持续发展。

气候条件:枞阳县属于亚热带温润季风气候,年平均气温16.5℃,气候温和,四季分明,雨量充沛,光照充足。该气候区内建筑设计应考虑冬季保温保暖需求,雨水收集再利用,夏季通风防热需求等。

日照条件:枞阳县年平均日照时数2065.9小时,年太阳总辐射为96.7~106.5kcal/cm 2 。日照条件较好,因此在建筑设计过程中应充分考虑对自然光的利用。

风环境条件:枞阳县常年主导风向为东北风,其次为西南风,年平均风速为3.2米/秒。建筑朝向设计除了会结合建筑肌理外,还应该考虑其与主导风向的角度,以增强建筑的通风效果。

声环境条件:项目北侧为城市次干道金坛路,西临城市次干道莲城路,南侧为城市支路安康路,东侧为住宅小区。整体噪音集中在北侧与西侧,需要根据声环境质量标准确定建筑退让距离。

水资源条件: 枞阳县年平均降水量为1326.5毫米,冬季少夏季多,境内河流水系发达,充足的水资源为雨水的循环利用提供了有利的基础条件。

2.5方案总体布局

本建设项目在原有医院的基础上进行环境整治、增加配套设施、加建综合楼等,旨在解决院区整体感偏弱、场地环境较差、内部交通流线混乱等问题,统筹考虑城市、场地、建筑三者之间的有机关系。

在总体布局上,将新建主楼建于基地北侧,并设置主入口,在主楼南侧布置院区核心景观,在主楼东侧建设地面停车场。在道路交通组织上,将现状外围环道延伸串联,在北侧增设医院侧入口。

项目总占地面积 25482平方米 ,主要建设一栋 16 层外科综合大楼,总建筑面积约37000 平方米,其中:地上建筑面积30000 平方米,地下建筑面积7000 平方米;设置病床位 500 张;配套建设给排水、供配电、停车位、绿化及环卫等基础设施;并购置部分相关医疗设备、健康体检等配套设施设备。

2.6绿色医疗建筑理念在本项目中的应用

2.6.1项目光环境分析

紫外线具有杀菌作用,人体在日照作用后会产生褪黑素,对增强免疫力具有积极作用,还会使人产生愉悦心理。因此,患者更需要日照充足的环境,有利于早日康复。因此,在主楼建设布局方面,本方案充分考虑基地内部及周边的日照因素,通过加大与原有建筑的间距、合理布置建筑空间布局整合方式等手段来完善设计方案(图1)。经日照软件分析得出,项目建成后,日照遮挡范围内的幼儿园和住宅楼均满足冬至日3小时满窗日照标准,病房满足冬至日两小时满窗日照标准。

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图1 日照分析

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2.6.2项目风环境分析

图2 风环境分析

筑风环境是指空气气流在建筑内外空间的流动情况及其对建筑使用过程中产生的影响,研究内容涉及多个学科。建筑风环境的营造直接影响到建筑能耗,还会影响室内空气质量以及使用者心理状况。本方案主楼采用高层加裙房的设计,布局采用斜列式、错列式、并列式结合的手法,以增强建筑群组的通风性。底层基座型建筑的设计可以避免楼房风对低矮建筑的影响,建筑间设置通廊顶盖可以避免主楼受风面对低层建筑间的道路产生逆流风影响。经软件分析得到冬季、夏季风环境分析图:5f85714ee9a7d_html_5a18af1e1b432a0c.png5f85714ee9a7d_html_4cecd194d1f100ca.png

其中,冬季场地风速流场整体稳定,场地的风速在 0.5m/s~4.89m/s 之间,最大风速≤ 5m/s,场地内的风速放大系数小于2,冬季除第一排建筑外,建筑迎风面压力在 0pa 左右,背风面压力在 -2pa 左右,建筑正反面压力差小于 5pa,有利于冬季防风。夏季场地整体未出现静风区,场地的风速在0.53m/s~3.61m/s 之间。迎风面背风面风压差大于0.5Pa的区域超过50%

2.6.3项目声环境分析

近年来,世卫组织及其他研究机构就环境噪音对人体健康的影响做了系统的研究,结果表明噪音会带来耳鸣、心血管疾病、儿童认知障碍、睡眠障碍等一系列疾病,医院作为病人接受治疗和康复的主要场所,更需要安静舒适的疗养环境。本方案为避免北侧次干道噪音影响,对主楼进行了一定程度的退让距离,经软件分析模拟得出方案满足环境质量标准(图3)。其中,昼间场地内建筑表面的最大噪声约54分贝,夜间场地内建筑表面的最大噪声约45分贝,均满足声环境质量标准对1类声功能区噪声要求。

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图3 声环境分析

2.6.4项目水循环分析

城市水资源的高消耗和污水排放的增多是现阶段城市生态环境问题之一,为了减轻城市扩张给城市给排水系统带来的压力,新建建筑应尽可能的做到节水、循环用水。本方案主要通过以下几个方面做到节水减排:①在裙楼屋顶设计屋顶花园,提高环境品质的同时增强保温性能,并有效减少屋顶径流量控制率。②透水铺装能够使雨水迅速渗入地表,有效地补充地下水,保护城市自然水系不受破坏。③增设雨水收集装置,收集屋面及地面径流雨水作为绿化灌溉水源。

2.6.5人性化设计分析

本方案将探视人员和病人的出入口单独设置,在保护患者的隐私的同时做到合理安排内部交通组织,最大限度地减少步行距离。将重症监护和手术室临近布置,为病患与医生提供便捷。通过连廊连接外科综合大楼、住院楼与门诊医技楼,形成共享空间,外科综合大楼的顶层设置多功能中心,实现共享培训。在建筑入口、坡道、公厕、车位处等,均以残障人士和轮椅顺利安全通行为准则,将无障碍设计细节化、全面化,努力打造人性化、舒适便捷的医院环境。

三、结论与展望

随着公共卫生安全事件的爆发和国内老龄化时代的到来,都对医院及其环境设计提出了新的挑战和要求。为适应时代可持续发展的趋势,医院建筑要在绿色节能层面结合新技术,努力提高自然资源利用率以减少污染。同时,医院作为患者治疗和康复集中地,以人为本是贯彻设计方案的总方针。文章通过与枞阳县人民医院实际项目相结合,从建筑层面、环境层面、使用层面解读方案设计,在节能减排的同时重视患者使用体验,从日照、通风、噪音等细节层面着手,考虑适老化需求和人性化的医治体验。为绿色建筑理念在现代医院中的应用提供参考。

参考文献

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[2]李东平.严丽叶.绿色医院建设相关技术的探讨[J]建筑科技,2014:15.

[3]杨丽.绿色建筑设计:建筑风环境[M]上海:同济大学出版社,2014.