综合医院建筑的弹性设计策略研究

综合医院建筑的弹性设计策略研究

陈沫

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摘要：本文通过结合弹性设计的理论，对国内医院建筑的发展和问题进行了分析，并对综合医院建筑的弹性设计需求进行了探索，从而梳理出综合医院建筑的弹性设计策略。

关键词：综合医院建筑、弹性设计、功能更新、发展预留

众所周知，医疗建筑属于高能耗建筑类型之一，医疗设备的更新换代及互联网的高速发展都使得医院空间的需求不断发生着变化。当下我国大量的医院新建及改扩建项目正如火如荼的进行。然而“大量建设、大量拆毁、粗放消耗、用后即弃”的模式，已造成资源快速枯竭和环境大范围退化。[1]如何从设计角度来解决这一问题，使得医院能够适应新发展？

1医院建筑弹性设计的意义

在建筑领域中，弹性是指能够满足动态变化需求的具有可塑性的建筑空间。在建筑设计过程中，首先要求设计者具有弹性思维，在弹性思维的指导下进行建筑设计，使建筑具有调整、变化、生长的能力，増强空间的适应性来满足人们在用中不断变化的需求。现代医疗技术的发展需要建筑设计能够采用具有预见性、能动性的可持续设计模式来满足建筑空间扩容与功能变化[2]。

一栋医院的设计与建设，往往都是在现有的医疗需求、医疗技术、医院管理的具体条件下完成的，这在当时是适用的。然而随着时间的推移，上述条件逐渐发生着变化，医疗需求及其相关条件的不断演变，医院建筑的凝固难变，就上升为现代医院建筑设计的主要矛盾。因此，医院建筑的弹性化设计是实现延长医院建筑寿命、提升医院适应发展变化的有效手段。

2我国医院建筑的发展现状

2.1医疗综合技术的发展更新

每一项新技术的应用，都会带来相应医疗设备的更替，同时，也影响着患者的就医流程和交通流线，这些最终导致了医院建筑布局和空间上的改变。随着现代医疗技术更新周期的不断缩短，这种改变正日趋强烈。每一种医疗设备在其功能需求、外形、体积、重量等属性上都不尽相同，这种医疗设备的更新换代必然会对医疗区平面布局带来新的需求变化。

2.2医学模式的发展变化

医学模式的变化，引起了医院功能的改变：由原来单一的医疗型向医疗预防保健康复复合型转化。更加重视人的社会心理及获取信息的需求。医院的人性化、家庭化、数字化等新趋向更加明显。例如:建立医院管理信息系统HIS后，可以使医院各项管理工作更加高效，解决从前困扰医院多年病人挂号、交费取药的等待时间长，效率低下的问题。医院的信息化管理模式对原有医疗程序也必然产生冲击，在医院的建筑空间上也会有所体现。

2.3医疗功能单元的发展变化

医院建筑的功能是相对复杂的，同时又是受科技发展影响更新换代最快的，医院最主要的功能由门诊、医技、住院三类单元组成，通过分析这三类功能单元内部组成空间的功能变化过程，呈现出相应空间的变化类型。

2.3.1门诊功能

门诊的发展经历了从单一的厅堂式到大型通高中庭的过程，规模在不断增大，但门诊效率在不断提高，其承载的功能在不断简化。越来越注重空间的人性化和舒适性。考虑到近年来门诊人次量增长较快，且大厅内与智能化相关的附属设施和功能设备也在不断增多之中。同时，门诊大厅也是医院形象的重要展示。

2.3.2医技功能

医技单元是医院功能中最为复杂的部分，同时也是更新最为频繁的部分，与医疗技术的发展密切相关。因为医疗设备同时具有便携化和集成化两种趋势，所以相应的医技用房也存在多种功能需求变化。不同的医技功能的弹性需求也是不一样的。

2.3.3住院功能

虽然大型医院的就诊人数不断增加，但由于平均住院天数的减少，床位的周转率不断提高，住院单元的规模变化仍将保持相对平稳的状态；在保证护理效率与质量的同时，随着人们对住院品质的不断提高，一些病房开始呈现家庭化的发展趋势。

3综合医院建筑的弹性设计需求

3.1功能扩展的需求

随着就诊人数的不断上升，以及医院向大型化、综合化的方向发展，医院在整体规模上需要进行扩建以满足日益增长的就医需求。反映在具体的功能单元上，则体现为功能单元的增加以及具体科室面积的增加等，例如门诊大厅的面积一直呈不断扩展的趋势、现代一体化手术室的功能结合影像技术在进行不断扩展等。

3.2功能转换的需求

在医院长达几十甚至上百年的运行过程中，出于医院管理需求的考虑，某些功能单元可能需要进行替换，其中又包括医疗功能和非医疗功能的转换。例如由于受到医疗设备小型化便携化的影响，部分医技的功能开始向门诊单元中转移。

3.3功能更新的需求

随着智能化技术的运用，以及人们对就诊住院的品质要求越来越高，部分功能单元虽然在面积大小上变化不大，但是对空间内的功能升级、环保和抗干扰等方面提出了新的要求。例如家庭化病房的出现就是为了改善住院患者的心理感受，对传统的病房功能进行了更新等。

3.4医疗功能弹性设计的需求表

综合医院的主体医疗功能主要由门诊、住院、医技三大功能组成。通过分析各功能的发展特点，总结出其针对性的弹性设计需求，详见表3-1，3-2，3-3所示：

表3-1 综合医院门诊功能弹性设计需求表                表3-2 综合医院住院功能弹性设计需求表

表3-3 综合医院医技功能弹性设计需求表

注：★的个数越多代表相应的需求越大。

4综合医院建筑的弹性设计策略

4.1弹性设计所涉及的层面

通过梳理医院建筑的弹性设计需求，我们从规划、空间和技术三个层面对医院建筑的弹性设计方法进行梳理和探讨。

4.2总体规划的弹性设计策略

4.2.1合理规划，预留用地

医院建筑与一般性的公共建筑不同，一般性公共建筑追求建设或者更新的完善与彻底．而医院建筑则应注重发展的可持续性。

在规划策划阶段，作为设计师不仅要满足建设规模需求，还需了解医院的学科发展需求及用地远近期现状，做好医院建设的可行性研究。在满足近期医疗需求的基础下，预测未来可能发生的变化，并为未来的发展做好预留，为统筹做好整院区的整体规划打下基础。

同时，设计师还需要考虑到院区远期发展对原有建筑的影响，合理划分医院正常运行的区块，应对正常运行区块适度回避、退让，避免施王的噪声、灰尘、机械设备对患者就医环境的干扰。以邯郸市第四医院项目为例（图4-1），此次项目不仅有一期的新建项目，也包含了老院区内的新建及改造项目。因此从初期阶段，就需要充分考虑医院未来发展，统一进行总体规划、统筹远近期建设，保证全院区医疗功能不间断，将医院建设平稳可靠地进行下去。

步骤1：一期外科综合楼建设完成   

步骤2：腾挪旧门诊并拆除，二期医技综合楼建设完成     

步骤3：老院区改造腾挪，连接南北院区

图4-1邯郸四院建设时序（图片来源：作者自绘）

4.2.2采用可生长的布局模式

遵照生长模式设计的医院建筑更具有可持续发展的意义，还可以更好的与自然融合，并有利于获得自然通风、采光，在节能方面也有优势，这也是当今绿色建筑所倡导的方向。更重要的是，满足医院动态性要求的功能布局会使得医院在持续变化中一直保持较高的运行效率，并能够促进医院的可持续发展。可以采用的生长模式有：轴向生长模式、树形生长模式和网格生长模式。

以西安市红会医院高铁新城院区项目为例，可以看出主体医疗综合楼采用了网格式的布局模式，一期的医疗主街延续了二期功能布局的生长，同时联系了主体医疗外的科教综合楼及其他辅助功能（图4-2）。

图4-2西安市红会医院高铁新城院区医疗主街布置示意图 （图片来源：作者自绘）

4.3建筑空间的弹性设计策略

4.3.1强调医疗与非医疗空间的划分

在医院弹性设计中，应加强医疗空间的通用化设计与非医疗空间的灵活化设计。非医疗空间，穿插于医疗空间之间，为其提供特定支持。在特定需求条件下，非医疗空间应具备转换为医疗空间的潜力。如：电子化后，候诊、挂号、缴费、取药等空间需求降低，可转换为诊室等医疗空间，实现扩容。

4.3.2 空间模块通用性设计

通过空间的模块化设计，形成多尺度层级上的模块库，契合柱网尺寸与荷载、层高条件，可将同类要求的模块空间功能相互转化，有利于提升空间通用性，便于后期的功能置换，提升医院空间弹性。模块空间尺度选择，需综合考虑柱网尺寸、不同科室功能尺度。为使模块适应更多种类的功能组合，可以采用不同功能通用空间尺度的最小公倍数确定科室模块规模，使模块可实现多类功能的组合。

4.3.3空间接口通用性设计

建筑空间的弹性化设计，需保证空间接口具有足够的开放性，便于与其他空间相连，实现模块的对接与合并。医疗空间弹性化设计，应充分考虑功能置换与扩容的需求，预留模块空间与横向、纵向主要交通空间的接口。在各层级模块设计中，区域模块多以开放空间形式出现，接口方式相对灵活；房间模块可通过采用轻质隔墙方式，便于调整空间范围。

4.4结构体系的弹性设计策略

4.4.1结构体系选择

综合医院现今常见的建筑结构包括砖混结构，框架结构，框筒结构。其中，砖混结构常出现在小型综合医院，由于墙体沉重，各个房间的改建可能性不大，只能通过整体的扩建或者重建实现发展变化的目的。框筒结构主要用于高层建筑，某些城市大型综合医院高层病房楼多采用此种结构形式。框架结构在实际应用中最为广泛：混凝土框架结构造价适中，在采用合理的柱网模数前提下，内部空间可进行自由划分和改造，是满足空间灵活布局的主要结构形式。

此外钢结构也得到一定程度的推广和应用。钢结构则是更加适合医院建设的装配式结构体系。钢结构跨度大，能够缓解功能更新带来的挑战，更好地适应医院的远期发展需要；构件截面尺寸小，空间利用率更高；钢材抗震性能好，可以适应医院安全性需要；钢构件工业化程度高，运输距离约束较小；钢材可循环利用，对施工现场环境影像小。

[3]

4.4.2 柱网尺寸

为提高空间灵活性，医院建筑多采用标准大跨度柱网，并通过模块化设计，将不同种类空间设计在统一的柱网内，便于功能的灵活转换，提升空间的通用性。柱网尺寸的选择，取决于重复性单元的空间尺寸和家具尺寸。以其最大公约数，确定空间基本模数，最小公倍数指导确定柱跨。此外，柱网尺寸的选择，还需结合空间尺度、楼层高度、载重需求、水暖供应分区、动线系统等因素，综合确定。

4.4.3结构预留

医疗建筑结构设计时，需对荷载、层高、管线洞口进行合理预留，使建筑空间具有缓冲余量，对未来的设备更新、空间品质提升等改造需求，具有更高的适应性。

4.5机电系统的弹性设计策略

机房布置进行模块化设计，机房及设备标准化设计，方便后期统一运维管理。医疗建筑的快速发展，对于各种新型医疗设备的应用，导致医院的空间布局结构变得越来越复杂。与之相伴的便是各种管线种类与数量的大规模增加，各个不同工种之间在施工作业过程中的互相协同与配合也变得越来越难以控制，尤其是在一些管线较为密集的区域环境当中，若缺乏科学的规划与合理性的统筹安排，则必将会导致医疗建筑在建设过程及未来更新改造过程中受限重重。因此，科学、高效的管线综合设计现已成为医院工程建设所亟需予以解决的一项重点内容。

5结语

综合医院的建设具有复杂多面性，与人类社会的进步与医疗技术的发展息息相关。相比于传统的医疗建筑设计理念，综合医院的弹性设计并不是基于“完美”的设计，而是从可持续的角度进行综合医院的设计，在设计的过程中，对于未来医院的功能、技术等发展趋势进行分析研究，从而使医疗中心的设计为将来服务。介于研究的范围及能力有限，所提出的弹性设计方法也不尽完美，但是希望本文所提出的想法能引发医院建筑设计者更多的探索和思考，让设计者门具有更多前瞻性。

[1] 陈沫，张建斌. 装配式医院设计探索——以邯郸市第四医院项目为例[J]. 中国医院建筑与装备，2021 （3）

[2] 蔡傅懿. 现代综合医院建筑弹性设计研究[D]. 广州：华南理工大学，2011.

[3] 张建斌,陈沫.新时代高品质绿色医院的设计探索【J】.建筑技艺，2019（10）