分享讲师:余海燕/香港华艺设计顾问有限公司副总建筑师

在美国工作学习10年,其中5年在全球排名第一的医疗设计公司专门做医院设计,回国后继续从事医疗建筑设计。在工作中发现中美医疗建筑存在很大差异,相对而言,国内医疗设施就目前来说不能充分满足人们需求,但是相信未来会有大量医疗建设发展的空间。

课程提纲:《中外医疗建筑设计的差异分析》

一、设计体系:工程设计和营建为一体

整体化施工:环境污染和雾霾已成为中国日益突出的问题,如何有效地减轻施工产生的粉尘、噪音等污染,实现建筑的产业化和装配式施工,将是设计方、施工方和业主方对城市建设所肩负的使命,也是对社会负责的回应。

目前一些大城市已经要求在住宅的设计施工中采用装配式施工,整个建筑行业的工业化也会逐步推进,特别是大城市在市区的工程。要推进建筑工业化特别是医院建筑的工业化,首先需要建筑设计和施工营建能形成一个有机的整体。

通过一个智能化的操作平台,把从设计到施工所有相关的步骤都进行有效的整合,从广义的角度把环境,投资,功能等通过模拟达到最完美的效果,从细节上,把建筑部件的设计,制造和装配统一考虑。

由于医院的单体设计很复杂,有很多不同的功能需求,但门诊和住院单元是完全可以采用模块式设计和装配式施工。结构楼板,防火隔墙,设备通用组架等一系列产品可通过生产并装配为半成品,加快现场装配速度,缩短施工周期及更低廉的价格。

二、设计系统:模板式医院(TEMPLATE HOSPITAL)

国外城市建设多按方格网规划(LOT),场地平整且尺寸较有规律性, 经过长期对医疗功能流线和布局的研究分析, 在比较总结的基础上, 一些大型的医疗产业业主如Kaiser Permanent, 积累了丰富的医院设计经验, 提炼了一套设计模板, 也就是示范性医院或模板式医院(Template hospital)。

模板式医院对整个医院的平面功能流线设计采用固定的模式, 这些模式经过专业医疗机构(OSHPD: office of State Hospital Planning and Development)的设计审核, 且在长期地实践过程中在平面的高效性、合理性和使用的方便性等方面都得到了验证。

在每个项目开发时,只需要结合新建医院的实际情况, 制定新的任务书, 对门诊医技单元内部功能进行适当的调整, 然后修改立面的设计,整个医院的设计就基本定稿了。

当然大多数医院的设计存在很大差异,很多项目是改扩建工程。但对于同一个业主,连续开发多个医院,采取这种方式是可以节省大量的人力,物力,而且是可以在较短的时间内做出高质量的精品。

三、设计手段:自主软件开发

由于美国计算机技术的高度发展和运用,许多美国公司特别是靠近硅谷的一些建筑设计公司已不满足使用已有的设计软件,而是根据自己设计的需要来雇佣程序员开发合适的软件以提高工作效率,为业主提供更高标准的新技术服务和为项目设计增加附加值。

在建立了完善的房间数据库后,设计公司开始通过软件编程使数据库和平面灵活互动,房间模块可以在限定条件下做适当的调整。因而在设计的时候,房间模块的所有细节设计可以根据平面布局调整而自动缩放,在方案平面完成的时候,施工图的大样平面也就完成了。实现了一体化设计,极大的缩短了设计时间,减少了工作量。 

四、设计方法:三维精细化设计

国外早在2008年已经开始广泛运用REVIT来对整个建筑设计经行三维模拟。 同时由于国外整个建筑行业, 包括开发商,施工单位都有较强的技术管理能力和执行力,因而BIM的设计推行的力度很强。

到目前国外医疗建筑的精细化设计已经到了一个很成熟的阶段。对于室内主要的医疗房间,都完全可以按照实际的建造情况经行三维模拟。既方便在设计阶段和医院单位沟通时有一个直观的媒介,也使使用者对将要完成的空间有一个清晰的了解,使沟通更加便捷。这样精细化的设计也为施工单位提供了良好的操作平台,减少出错的机会,减少反复和变更,保证从设计到施工的一致性,提高效率。

五、设计内容:广泛深入的数据库

上图是用房设施资料数据表(Room data sheet) ,表里对每个房间的门窗,墙体,空调,水电,智能化系统都有详细的统计资料,而且这些数据和模型库是完全对应的,这样就提供了一个详细的核对清单,保证设计模型和管理文件的一致性,减少设计和施工漏项或出错的几率。

1.内墙体和地板的安全和保安,隔音和抗静电抬高地板系统的要求。

2.门窗的不同宽度,和是否设置可视玻璃,隔音条等。

3.窗。

4.器具和家具,洁具的要求和尺寸。

5.结构和空间上如荷载和层高等的特定要求。

6.机电设备的用途:

(1)空调的温度,湿度,使用人数,排风,房间压力,电气电讯,网路等的特殊要求。

(2)特殊和应急电源供应的电流量,安装高度;电视电话和传真门钟的端口等。

(3)电脑网络端口,接地线要求。

(4)灯光照明设备个特殊照明的照度等。

(5)电子显示系统,公共广播和报警系统,员工呼叫和紧急呼叫系统,内部对讲和入侵警报系统,门禁系统和不间断电源。

(6)气体灭火,燃气系统和其他冷冻系统等。 

六、设计系统:房间模板( ROOM TEMPLATE)

同时模板式医院包括房间的模块设计。房间的模块设计在国外很早之前就是施工图大样一个不可缺少的部分,每一个房间的放大平面, 包括设备和一些医疗器械的具体位置和摆放,以及对应的水电设施, 天花吊顶平面都系统地考虑并布置出来, 并和使用者确认, 这样可以大大缩短设计的时间,减少施工时的误差, 还可以避免使用方对一些细节不满意而产生的在施工时的反复和修改。

这样精细化的设计需要耗费大量的时间,同时需要和各个医疗专项单位, 设备供应商等密切地配合才可以达到。因而需要建筑师有较高的统筹管理协调能力,并对细节有执着地追求。

七、结构体系:钢骨架隔墙和混凝土墙

国外的医院设计中通常采用钢结构和钢骨架隔墙,具有较好的灵活性,不仅方便骨架间的管道电缆安装,而且在改扩建时拆卸比较省力,同时对环境的污染较小。 钢骨架隔墙在考虑墙体的力学、防火性能、隔声、隔热保温性能、占地面积及墙体的重量等六方面更具有超前性和代表性。

我国目前由于原材料价格成本,劳动力成本和施工队伍素质等原因,多采用混凝土框架结构体系。采用钢结构体系每平方米造价要增加500-600元。同时需要设计和施工人员对钢结构有比较清晰的概念。

同时由于很多墙板生产厂家规模小,技术不成熟,管理水平低,造成了有些产品质量不尽如人意及安装后不能正常使用。同时施工方案和养护条件不得当,也会造成使用后出现种种问题。这些都是我们在实现建筑产业化和装配制前需要解决的问题。

八、设计程序:由内到外

美国医院设计程序是由内到外,注重建筑之间的功能关系和本身的实用性。

先利用标准块来做功能组合分析。召开使用者会议确定space program房间功能关系表。和使用者确认建筑内部的流线,各部门之间关系的合理性。提供合理的blocking diagram(平面功能布置图) 和 stacking diagram(竖向功能布置图)。

在整个建筑的医疗规划medical planning 完全确定后才开始外立面的设计。外立面的设计尊重原有的建筑形体,但会在造型上做适当的调整以创造更丰富活泼的形式,由内到外,由里到表。

最后建筑的功能和形式完美的结合,形成高效,美观新颖的建筑组合。完善内部空间和细节的设计,保证建筑内部平面的高效性。

大多数美国医院都是按这个由内到外的流程进行设计的,而且最后都能保证有良好的社会反响。我国目前的医院设计由于大多数都是公开招标,主要看大的视觉效果来定方案,对医院内部流线,功能的合理性往往缺乏深入分析。

在正式进入方案设计后,由于时间短,工期短和各方面缺乏经验等原因,在方案深化和细部推敲方便的时间和深度不够,导致一些建筑建成后没多久就要从新设计或改造。 

九、设计系统:模板式医院 IN CHINA

在中国推行模板式医院,存在那些挑战?

由于中国的国情比较复杂,每个地域的特色也是不同的。特别是对于一些山地区域和一些用地比较紧张的大城市,新的医院建设用地场地条件比较复杂, 不仅有很多狭长难处理的地块,而且很多医院用地是在有很大高差的山地上,这样会给设计带来了很多挑战。

虽然说这些挑战有时也会带来建筑的一些新形式,但使得整个医院的模块化设计和整个流线交通的组织带来了极大的反复和工作量。设计有一半以上的时间花在如何解决场地的问题。

因而在讨论实际使用功能和细节深化上的时间反而不够了。但在复杂的设计条件下,也可以通过确定主要模块单元,如门诊单元和住院的基本形式,采用合理的组合方式,尽量化繁为简,既创造了新的建筑形象,又使设计便于使用和建造。

十、模板式医院-模块单元

目前我们在国内医院的模块化设计方面取得也总结和积累了一定的经验,创造了有中国特色的庭院式、绿色生态的新型综合医院。从建筑的整体布局,各主要部分的组织形式,到门诊单元,住院单元和医技单元各自内部的构成都有了相对成熟的模式。

同时由于我国一般综合性医院都按照国家的七项建设指标进行面积规划,对于同一床位和规模的医院设计,相对而言,在建筑的体量,单元面积的设定和平面布置上也都有了一套标准化的设计模式。

十一、模板式医院-功能构成

在通过和医护人员多次交流和长期对病人流线的观察和总结,以及结合医院主要配套设备整体规划的基础上,对整个医院的竖向规划也总结出了一个相对成熟的系统。国外一般的医院规模为200-300床,很少有高层医院。

这对整个医院的流线组织,病人和医疗物资的输送,以及急救流线的快捷方面是非常有利的。而我国近年由于用地成本和规模不断增大等原因,产生了很多高层医院。有些还是建造在山地上的,使整个医院在交通组织、消防扑救、物资输送和后勤辅助设施等方面的设计上带来极大挑战。

十二、模板式医院-挑战

每个医院的具体情况不同,因而设计也是千变万化、错综复杂的。在设计中往往让设计师困惑的是在基本的模式确定后,如何因地制宜,化繁为简,解决好新环境中引起的矛盾,梳理流线和结构关系并且灵活应变,创造新的建筑形象。

随着人们对医疗需求的不断提高,和家庭陪护理念的深入,未来大型的综合医院将会逐步形成医疗综合体,不仅有为病人提供亚健康诊断治疗的康复服务,而且有为病人家属提高配宿的酒店公寓,可采购医疗或康复所需器材的医疗mall等。因而针对每一部分做深入研究,再统筹考虑系统地解决方案,这些都需要我们在未来的发展中不断探索。