英国建筑师Ralph.Erskine说过：“如果没有气候的问题，人类就不需要建筑了”。应对不同的气候条件，为人类生存提供适宜的物质环境空间，这是建筑产生的根源和不断发展变化的内在动力。自古以来，建筑空间的创造首先需要考虑适应当地的气候，不同的地理环境与自然气候，也造就了丰富多彩的建筑地域特色。
问题
岭南北靠五岭，南临南海，独特的地理环境和气候特征造就了具有鲜明地域特色的岭南建筑。岭南地处亚热带，主要气候特点是炎热、潮湿、多雨，建筑需要解决通风、遮阳、隔热和防潮防雨等问题。传统岭南建筑经过几千年的不断发展，在气候适应性方面积累了丰富宝贵的经验方法。
医疗建筑作为最复杂的民用建筑之一，设备繁多，空间环境质量要求很高，能耗非常巨大。医疗建筑具有全年不间断运行的特点，完全依赖空气调节系统虽然可以创造全天候的舒适环境，却是以消耗大量的不可再生能源为代价的。而且，与自然完全隔绝的人工环境空间，无论在生理上还是心理上都不利于病人的康复。重新关注气候设计问题，继承和发扬传统建筑气候适应性设计思维，以创新方式运用符合时代要求的策略和方法，不但可以获得与自然相融合的良好建筑环境，营造鲜明的地域建筑特色，同时也有利于建筑节能减排，促进社会与环境的可持续发展。
图1 广州亚运城医院鸟瞰图
策略
岭南气候具有典型的湿热气候特点：全年太阳辐射强烈，气温较高，季节变化很小；降雨量多，空气湿度大，天空云量多，散射辐射常常也达到很高的强度。由于冬季很短，仅靠太阳能采暖即可满足防寒需求，而夏季需要降温的时间占到全年时间的40%以上。
在这种湿热气候地区，建筑不但要解决高温问题，而且要解决高温与高湿混合作用产生的问题，因此岭南建筑需要重点考虑降温设计，应重在降低太阳辐射的影响以及提供足够的自然通风。时至今日，随着科技水平和材料技术的发展，建筑应对气候问题的策略方法愈加丰富，但总的说来，仍可归结为三种基本策略：通风散热策略、遮阳隔热策略和环境降温策略。
图2 中山大学惠亚医院鸟瞰图
（一）通风散热策略
自然通风有三个主要作用：①提供新鲜空气；②使人体生理降温；③带走建筑空间和结构中蓄存的热量。建筑物中的人需要新鲜、清洁的空气，自然通风可以提供充足的氧气，冲淡不良气味，稀释CO2，有利于人的生理和心理健康，这一作用对于医疗建筑来说尤其重要。
当空气温度高于35℃的皮肤温度上限时，通过自然通风蒸发汗液降温是人体最主要的散热方式，在湿热气候的岭南地区，这是最为主要的应对气候、达到人体热舒适的手段。
另外，建筑结构会吸收并蓄存的周围环境中的热量，建筑内的人和电器设备等也会产生大量的热量，良好的自然通风则可以带走这些热量，同时还可以带走潮湿的气体。建筑自然通风又可分为风压通风和热压通风两种，在设计中这两种通风往往是互为补充、结合运用的。可以通过建筑总体布局、朝向选择、平面设计、细部设计等取得良好的自然通风：总体布局最好形成风廊通道；建筑主朝向宜与夏季主导风向形成较小的角度；平面进深不宜过大，易于形成穿堂风；还可通过天井、中庭等竖向空间形成热压通风。
图3 广州中医药大学门诊楼鸟瞰图
（二）遮阳隔热策略
通过建筑遮阳设计减少辐射得热，是降低建筑室内环境温度的主要措施。岭南地区太阳直射辐射很强，散射辐射常常也达到很高的强度，建筑遮阳措施不仅要能遮挡直射辐射，同时还必须能够有效遮挡散射辐射，所以应尽量减少建筑外立面材料的蓄热量，使用轻质的、辐射吸收低的材料。
建筑表面接受的太阳辐射中，以水平面最大，东西向其次，南向较小，北向最小。在争取建筑有利朝向的基础上，要重点做好屋面和东西墙面的遮阳隔热设计。可以设计屋面遮阳架、采取架空屋面、种植屋面等隔热措施，减小屋顶的太阳辐射热。
为获得良好通风，岭南建筑的窗户开口一般都很大，窗户的遮阳和隔热也非常重要。目前运用现代材料制作的遮阳产品已经非常丰富，可以根据需要灵活选用。但是，尽量利用群体建筑各个体量之间的相互遮挡、以及阳台等内凹空间形成建筑的自体遮阳，仍然是最为简约且经济有效的做法。
图4 广东省中医院琶洲医院日景鸟瞰图
（三）环境降温策略
被动式的建筑降温策略主要通过环境场地的绿化、水体的蒸发作用获得。蒸发式降温的原理是：气态的分子比液态的相同分子所含的能量多得多，通过将环境中的水转化为蒸汽，需要吸收空气中的热量，从而达到降低空气温度的目的。
环境降温可分为绿化降温和水体降温。植物可以通过叶子的呼吸作用散发湿气，提供蒸发式降温；水池、喷泉等水景元素也可以起到蒸发降温的效用，传统岭南建筑特别善于利用这种降温策略。在现代建筑中，通过设计地面花园、天井花园、屋面花园和阳台植物等空中绿化措施，可以起到很好的蒸发降温效果，同时也美化了建筑环境。
图5 广州亚运城医院平面图
图6 中山大学惠亚医院平面图
结合医学功能要求综合运用气候设计策略
在实际设计实践中，通常都是同时运用上述三个策略的，以起到综合最优化的效果。医疗建筑作为救死扶伤的场所，功能流线非常复杂，与其他类型的建筑相比，在空间秩序和平面功能上有着更为严格的要求。因此，在医疗建筑中运用气候适应性策略时，必须以满足医疗功能要求为主，充分结合其布局与流线特点进行灵活设计。下面结合几个案例分别从总体布局、体型控制和细部设计三个方面进行具体分析。
（一）总体布局
合理的总体布局能够同时获得最佳的通风散热、遮阳隔热和环境降温效果。医院建筑一般由门急诊、医技、住院三大部分功能空间组成，三者最好呈“品”字型布局。从通风散热考虑，三部分功能建筑布局越舒展，建筑的形体越不规则，空气对流潜力就越大，能够为其内部不同的房间提供更多的通风机会。从遮阳隔热考虑，建筑宜形成密集式布局，或者通过设置天井、庭院等使各个建筑体量相互遮挡，可以减少太阳辐射得热。从环境降温考虑，宜设计多样化的绿化花园，以降低气温，同时为病人提供阳光活动场地。
由于区位、用地条件、等级规模和环境条件的不同，医疗建筑可以分为多种类型，不同的类型在总体布局中存在较大差异。一般最为常见的有三种类型：郊区大型综合医院、市区大型综合医院和市区小型医院。
图7 广州中医药大学门诊楼平面图
郊区大型综合医院用地面积通常较为宽裕，周边环境质量比较高，可以采用最为合理的相对分散式总体布局，如广州亚运城医院（图1）和中山大学惠亚医院（图2）。这两间医院都采用了“圭”字形枝状平面布局模式，通过医院街廊，把南北向的多个门诊枝端、医技部及住院部大楼串连起来，北端住院部大楼为高层建筑，南面其他建筑均为4~5层，建筑平面布局较为舒展，每个部分都能获得良好的风压自然通风，而且建筑单体均为南北朝向，减少了太阳辐射得热。
同时在用地的东南面留出大片开敞的绿化花园，可以降低环境温度，为病人提供一个绿意昂然、充满阳光的康复活动场地。这种相对分散的布局模式非常适合医学流线功能要求，同时营造室内外交融的、符合岭南气候特征的环境空间。
市区大型综合医院的用地面积普遍非常紧张，难以形成最合理的总体布局，通常采用完全集中式高层综合楼形式。集中式平面减少了太阳辐射得热，但却难以获得良好的风压自然通风，必须通过开设多个窄而高的内部天井来获得较好的热压自然通风，同时解决大进深平面的采光问题。
如广州中医药大学第一附属医院门诊综合楼（图3），设计采用了南北向的双廊式三庭院“目”字形平面布局，东西两竖分别为病人走廊和医护人员走廊，四横为四组门诊科室，围合成三个绿化内庭院（或中庭），平面简洁清晰，医患分流。三个内天井平面较小，竖向高度较大，可以形成烟囱效应，起到很好的热压通风效果。
图8 广州亚运城医院住院楼
图9 中山大学惠亚医院住院楼
市区小型医院用地面积也相对紧张，但由于建筑面积较小，可以采用相对集中的空间布局形式，例如广东省中医院琶洲医院方案设计（图4）。面对大型医院的医疗资源竞争优势，小型医院更加需要创造亲切宜人的空间环境来吸引病人，本项目探索了一种建筑与环境空间立体化复合布局的设计方法。
门急诊、医技、住院三大功能在竖向上形成空间“品”字布局：门急诊、医技均为三层，功能体块之间以内部天井和公共走廊并行相接，屋面设计为一个完整的大型绿化花园；“H”型的三层住院楼通过架空转换层架在这个屋面花园上方，可以取得低层花园式病房楼的效果。
这种布局模式在水平和竖向上均形成轻盈通透的空间结构，体量之间相互遮挡，减少了辐射得热；同时有利于改善气流组织，获得较好的风压及热压自然通风；多样的空中绿化还起到蒸发降温的作
用，形成亲切宜人的空间环境。
（二）体型控制
较小的平面进深可以让建筑获得良好的自然通风，但同时会使得建筑体量过于分散，交通流线过长。一般情况下，主要由小诊室组成的门诊部和主要由病房组成的住院部可以设计成小进深平面，医技部由于设备较多、流线非常严格，必须用大进深平面才能满足医学功能要求，但也可通过开设小型通风和采光井等方法进行优化处理。
如广州亚运城医院和中山大学惠亚医院，通过控制“圭”字形平面的每个枝状体量进深来获得良好的通风，同时适当缩小枝状体量之间的间距，形成体量相互遮挡阳光以减少辐射得热；广州中医药大学第一附属医院门诊综合楼和广东省中医院琶洲医院方案则通过设计几个内天井来分解大进深的集中式平面，使其获得类似小进深平面的效果（图5~7）。
图10 广州中医药大学门诊楼屋顶花园
图11 广州亚运城医院屋顶遮阳架
（三）细部设计
医疗建筑通常为多层建筑，或者多层群楼面积比较大，设计屋面绿化花园是最佳的隔热方式，如果再在其上设计部分遮阳屋架，则可以加强隔热作用，而且能为病人提供阴凉的活动空间。大部分病房尽量朝南向，并且尽可能设计阳台，有利于遮阳和避免室内炫光，再配置适量的绿化。
这些屋顶花园、绿化阳台、天井庭院和地面花园，共同形成空间立体化的绿化设施，起到蒸发降温和美化环境的作用。建筑东西两侧墙面应尽量减少开窗面积，并且设计有效的遮阳措施，如广州中医药大学第一附属医院门诊综合楼，西面利用曲线形的医护人员走廊成为很好的自体遮阳构造，再加上玻璃幕墙上的水平遮阳板，既遮挡了西晒的阳光，也获得完整优美的主入口立面效果（图8~13）。
图12 广州中医药大学门诊楼天井空间
图13 广州中医药大学门诊楼立面遮阳
在医疗建筑设计中重新关注气候适应性问题，以符合时代要求的创新方式运用传统的建筑气候适应性设计策略和方法，不但可以获得与自然相融合的良好建筑环境，有利于病人的生理和心理康复；同时可以丰富建筑创作方法，使建筑更富有地域特色，避免千城一面现象；并且可以减少建筑对空调设备的依赖，有利于建筑节能减排，促进社会与环境的可持续发展。
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作者：麦华，华南理工大学建筑学院博士研究生，广东省城乡规划设计研究院高级建筑师，国家一级注册建筑师
注：所有图片均由广东省城乡规划设计研究院提供。
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