营造广义的可持续发展的医院建筑

马斌/MA Bin

一、医院建筑的可持续发展

1.医疗建筑是能耗大户

（1）建筑本身的能耗巨大：可持续发展对于建筑行业说尤其重要。当今50%的自然资源消耗在建筑上，建造消耗每人每年大约6t的资源，30%的垃圾废物直接或间接的来自于建造。

（2）医疗建筑是建筑中能耗大户：大型公共建筑的单位建筑面积能耗大约是普通居住建筑的10倍，而其中，医院建筑的能源消耗又大于办公、学校等公共建筑类型，图1上是日本的各种公共建筑能源消耗量实测值的平均数，图1下则是各种建筑类型的年平均单位建筑面积的能耗比较，可以看出，医疗建筑的能耗非常突出。

2.广义可持续发展—更加广阔的视角：

医疗和建筑：可持续发展包括更广阔的视角，不仅仅是锁定在建造技术和建造过程上，同时包括建筑和医疗活动两个不同范畴，两个方面的各种因素都影响着可持续发展（图2）。

道法术器：来自于中医的医理思想，我们借用来解释一般问题的4个不同层面，从不同的层面来解读生态的解决思路。

（1）道：从大方向入手，如解决社会、经济、技术的问题，改变社会；

（2）法：从人为的体制入手，形成高效率的资源配置机制，改变配置体制；

（3）术：从医疗活动或营造活动入手，提高效率，改变技术和管理；

（4）器：从建筑本身入手，从材料和构造上提高生态的技术细节。

二、针对建筑的可持续发展策略

如图2右侧系列，关于建筑方面的系列解决思路包括：

1 各种建筑物每年能耗（MJ/m2·a）（上）各种建筑物类型能耗比较（下）

1.道的层面—合理的总体控制：

（1）控制发展的总量：社会发展总体速度放缓，回归理性，防止过分发展造成对环境的重大破坏。具体包括：低成本低科技低能耗、设置资源警戒线、循环利用资源等；

（2）清洁能源的使用：技术是一种平台，相当于整个资源能耗系统的游戏规则。新的清洁能源或是减少了能源消耗过程中的污染，或是增加了能耗的使用效率，降低能耗；

（3）经济理性最大化：技术有时候能达到的高度是惊人的，但是否能应用于实际还取决于性价比的高低。因为如果技术的代价过高，实际上就会带来更多的能耗，因为更高的经济代价往往意味着需要更多的无差别人类劳动。因此，技术的选择最终的发言权在经济层面上。

2.法的层面—合理的体制运行：

（1）社会资源利用：合理的利用现有资源，避免大拆大建模式，进行旧建筑的扩建改建等；

（2）避免人为浪费：我国床均面积悬殊过大，浪费严重。现在大医院一般达到100－120m2，有些特护病房还要大，相反有些患者不得不睡在过道的加床上。不平等是对资源人为的浪费，应该在体制层面上合理控制；

（3）合理规划：合理的对资源进行规划，对有限资源进行科学优化配置体系；

（4）弹性应变：创造可适应性和广泛的弹性，避免因不适应产生的资源浪费。包括整个建筑的用途改变和局部建筑的改变等；

（5）易服务性：结构、服务、材料等可升级维护，减少不适应引起的整体浪费；

（6）生命期同步优化：尽量保证建筑的各方面配置资源的生命期同步，即达到同时到期更换或报废，减少不同的寿命带来的资源浪费。

3.术的层面—合理的设计布局：

（1）自然采光通风：医院对物理环境的要求比较严格，因此，完全意义上的全部自然通风是不现实的，因此，在医疗建筑中，常常自然与机械通风并用。而总体的原则是优先自然采光通风。全空调系统并不是所谓现代化的标志，而是对资源和能源的浪费；

（2）紧凑建筑布局：在保证自然采光通风最大化的同时，尽量紧凑的建筑布局，避免浪费。同时，紧凑的布局形成了表面积最小化，有利于保温和减少能量损失；

（3）合理布局流程：建筑内部各部门流程关系的安排同样需要合理的安排，使之科学化，避免冗长和重复的程序带来的各种资源能源的消耗；

（4）合理布局整体关系：合理布局各种部门之间的关系，形成对模型布局的最优化配置；

（5）尽量减少对环境的破坏：建设的同时尽量避免破坏原有的生态系统，包括场地的地形和植被水体等自然要素，如，有价值的大树、各种物种的生态平衡和生物多样性等。

2 广义可持续发展的各个层面（医疗系列+建筑系列）

4.器的层面—合理的构造设备：

（1）材料节能：加强维护结构的保温隔热。对于保温材料的选择，国内外都在进行相关的研究和实践。国内常用的保温材料有EPS板薄抹灰、胶粉EPS颗粒保温浆料、挤塑聚苯乙烯板材料等。玻璃材料有双层中空玻璃、LOW-E玻璃、着色玻璃、感温玻璃等；

（2）耐久性：提升构件的质量，减少拆卸和维护成本，形成更少频率的更换；

（3）构造节能：用建筑构造的方式减少能量的损失，包括建筑遮阳系统，自然通风构造，保温构造系统，太阳能一体化，双层一体化幕墙（双层皮）等；

（4）设备的能耗：包括水、暖、电各种设备的节能；

（5）废物排放处理：在整个建造过程中和运行过程中产生的废物，和医疗建筑生命过程中产生的污物进行专业的处理，包括固、液、气3种形式。

三、针对医疗活动的可持续发展策略

如图2左侧系列，关于医院方面的系列解决思路包括：

1.器的层面—医院建筑：

包括针对建筑本身的可持续发展措施，如提高建筑质量来提高医疗的效率就属于这一范畴。这一范畴同时也属于建筑系列，是两者的重合部分，前文已经描述过。

2.术的层面—医疗本身：

医疗实体运行的效率优化，包括单体的管理效率和技术效率的优化，比如：

（1）提高医疗流程和管理的效率；

（2）减少医疗设备的能耗；

（3）减少人员的配置；

（4）增加设施的使用频率等；

3.法的层面—体制方面：

医疗整体资源配置的优化，包括营造更加高效的群体资源配置方式，减少人为资源的浪费，优化体制的资源配置，比如：

（1）群体协作；

（2）组织化层级化；

（3）社会化整体供给，利用所有可以利用的资源；

（4）预防为主：把疾病控制在低成本应对区域；

（5）自我医疗为主：健康调养、体育锻炼都是生态的做法；

（6）建立长期总体规划。

4.道的层面—社会层面：

整体社会发展模式的调整，包括社会、经济、科技等根本性因素的改变，比如：

（1）减少资源分配不均：调整分配模式，倡导公平的医疗；

（2）减少资源浪费：倡导适度的资源消耗，而不过度奢侈；

（3）经济模式的改变：从粗狂型到集约型经济的转型；

（4）更先进的医疗技术：先进医疗技术的应用可以增加效率和减少浪费。

总之，从针对医疗方面出发对可持续发展有更深刻的认识，而不仅仅是建筑的节能细节。由于医疗系列多数过于抽象，因此以下案例多围绕建筑系列展开。

四、实例分析

1.意大利新梅斯特雷医院

意大利新梅斯特雷医院采用了比较有特色的绿色生态理念，该项目建于2008年，设计规模为680床，地上7层，地下2层。整个建筑分为两个主要部分，门诊医技部（技术）和住院部（非技术）。其中门诊医技部平铺在下面3层，成为大面积的服务底盘，包括门诊、诊断、治疗、手术等。门诊医技部在屋顶采用天井和玻璃天窗采光，并在屋顶形成大面积的屋顶花园，以此为基础，住院部形成明显的地上建筑物。住院部采用层层退台的设计，保证每一个病房都有露台使用。在两个板块的结合处设计了一个三角形玻璃大厅，成为整个建筑的灵魂（图3）。

3 意大利新梅斯特雷医院

双层玻璃幕大厅：此玻璃大厅采用双层玻璃幕墙系统，保证夏天的通风排热、冬天的保温及内部温度控制。其中种植了大量的绿色植物，形成了四季如春的生态大厅。不但保证了住院病人的热工舒适度和采光通风，还起到了舒缓心情的作用，成为主动性生态的措施，此外，大厅还隔绝了周边火车的噪音。

绿色覆土：在整个服务底盘的屋顶满铺草坪，建筑如同花园中的花房一般，大量的绿化改善了周边的微气候生态环境，形成主动式的生态。

2.德国费尔德基医院

德国费尔德基医院建筑结合自然形成生态系统，建筑隐藏在覆土之中，紧密结合地形创造出层次丰富的绿化环境。整个建筑由医技实验室、诊疗部、管理部等组成，几部分被由线性的玻璃中庭贯穿，成为不断发展的中枢骨架（图4）。

中庭防晒系统：玻璃中庭有约有长200m、高13m，成为主要的交通和入口空间，玻璃中庭采用精致的格栅遮阳系统来防晒，保证温度的适宜。

中庭室内绿化：在玻璃大厅内种植了各种绿色植物，形成诗情画意的漫步小路，玻璃窗外对着山景，清新宁静。

自然调节：玻璃另一侧的泥土墙面提供了来自土地的自然换热机制。基地的水流也同泥土墙一起共同起作用，形成夏季凉爽的热工环境。另外，地面覆土绿化植被又进一步保证了生态调节的效果。

自然和谐：整个建筑被丛山树林拥抱，车库放置在地下，保证了地面上的更多绿化，建筑融合在环境之中，做到了“大音希声，大象无形”的“无”的境界，在现代技术的平台上形成了被动式生态系统，是未来医疗建筑发展的方向。

3.非洲毛里塔尼亚凯迪地区医疗中心

非洲毛里塔尼亚凯迪地区医疗中心是采用低技术生态设计的例子，即主要采用被动式生态系统。建筑平面如同植物的枝叶，花瓣为半穹形的建筑，作为病房和诊断治疗用房，连接花瓣之间的枝脉是砖砌的筒拱连廊，拱之间的缝隙形成采光带。在端部的矩形建筑是医生办公室和中心供应室。建筑师结合地方气候环境条件，采用低技术生态方法，使凯迪地区医疗中心获得了1995年阿卡汗建筑奖。这种低技术生态的方法更值得人口多而资源少的发展中国家借鉴（图5）。

4 德国费尔德基医院

5 非洲毛里塔尼亚凯迪地区医疗中心

6 瑞士REHAB巴塞尔脊髓及脑伤康复中心

7 阿拉伯联合酋长国Jiakai Amani医院

8 法国OSNY圣玛丽诊所

自然采光通风：穹形建筑上开菱形的天窗，穹顶还有圆形的天光照进室内。一组病房围合成圆环的形状，便于形成拔风的效果，单个病房主要用作隔离病房。

本土材料：材料主要采用茅草泥房，砖并不是当地的传统建筑材料，建筑师就地取土手工烧制粘土砖，指导当地的工人在现场试验，砌筑成各种形式。

双层中空砌筑：构造上采用双层中空的砌筑方式，形成带空气层的隔热。建筑的用材、建造工艺、色彩、细部都来源于当地的传统。

4.瑞士REHAB 巴塞尔脊髓及脑伤康复中心

该中心提供住院和门诊治疗。整体建筑水平展开，共3层，功能包括病房、会议室、医护用房、陪护人员休息室等。建筑回归自然，形成良好的节能环保效果（图6）。

内院组织：整体成矩形，由5个大小不同的内院组织。每一个内院都与治疗空间相对应，成为辅助方向感和引导性的空间，同时也形成自然采光通风。

原生态系统：采用低维护的园林和原生态草地，保护树木和当地土生土长的生态物种。

原生态材料：采用橡木的表皮肌理覆盖建筑，并形成条形的遮阳系统，屋顶上还设置有遮阳挑檐系统。错综复杂的木格栅系统提供了视觉的私密性的同时还起到保温的作用。

天穹自然采光：住院病房的天花板上装有直径2m的塑料的天穹采光口，这使得病房在白天可获得自然采光，节约用电的同时还更加接近自然。患者白天仰望蓝天，夜卧欣赏星空。

大进深阳台：病房的大阳台使患者有机会接触自然，同时形成了天然的遮阳系统。

屋顶平台：屋顶设置一个活动平台，一侧可欣赏城市的繁华，另一侧可欣赏Alsace山美景。屋顶用木板铺地，起到保温隔热的作用，除此之外，还可以过滤收集雨水再利用。

5.阿拉伯联合酋长国Jiaikai Amani 医院

建筑充分尊重当地的地域文化和传统文脉。以中心庭院作为核心灵魂，周边环绕4层的服务支撑功能，提供医技共享服务，包括手术部、诊断和影像部等。住院部组团为3层，分男女布置在两翼。建筑采用被动与主动式相结合的生态手段，形成良好的节能效果（图7）。

太阳能利用：采用统一的太阳能采集系统，遮蔽强烈阳光照射的同时转化为热能。

地热系统：借用井水作为冷热源，利用地热。

自然通风采光：建筑之间通过狭窄的空隙可以观景，同时借此形成自然采光通风。

内庭院组织：内庭院是中东地区传统中永恒不变的元素，在伊斯兰世界已经延用了千年。内庭院形成室内外流动空间的交融，同时达成了自然通风采光。紧邻急诊部的候诊室特别设置了一个室外枯山水园林，同时也使过滤后的阳光渗透进入临近的室内空间。

构造遮阳系统：阶梯状的体量和出挑深远的屋顶形成强烈的阴影效果，也起到遮阳作用。

呼吸外表皮：精致的砖工艺肌理既具装饰性又具功能性，在建筑外墙表面形成了织物（挂毯）效应。微风从砖砌体表皮屏障中穿过，经过滤后进入到室内，形成呼吸式的外表皮。

植物的利用：注重当地自然植物的运用，包括乔木、灌木、藤蔓植物等，提供了对噪音的防护，改善了小气候，形成了和谐的生态系统。

6.法国OSNY 圣玛丽诊所

该项目建在朝北的陡峭山地上，主要包括心理诊室、心理治疗中心、门诊中心。三者围绕共享的医技服务底盘，住院部位于最高楼层（图 8）。

竹林山崖：整体建筑无论是色彩、材料，还是表皮，都力图模拟绿色竹林的意向，形成世外桃园般的优雅情趣，达到天人合一的和谐理念。

帘幕幽深：建筑利用半透明的表皮形成时隐时现的效果，藏露得当，留有想象空间，呈现出“帘幕重重密遮灯”的中国古典意境。

趣味空间：采用层层推进的体量关系在开放空间中形成了趣味空间，其中布置花园和观景台，可以观赏山脚下城镇的全貌。

原生态环境：建筑水平方向展开，依山而建，体量穿插灵透，尊重当地生态系统，呈现山林野趣。

五、总结

绿色生态医院不仅仅是建筑技术层面的范畴，应该具有更加宽广的内涵，包括医疗和建筑两个方面和道、法、术、器4个层次的不同解读。我们应该全方位的思考生态的问题，形成更加开阔的广义生态视野。

1. 谷口汎邦. 医疗设施. 北京：中国建筑工业出版社，2004.

2. 理查德·L·科布斯等. 医疗建筑. 北京：中国建筑工业出版社，2005.

3. 托尼·蒙克. 医院建筑. 大连理工大学出版社，2005.

4. 克里斯廷·尼克·韦勒、汉斯·尼克. 德国新医院设计.辽宁科学技术出版社，2006.

5. 罗运湖. 现代医院建筑设计（第二版）. 中国建筑工业出版社，2009.

6. 日本建筑学会. 日本建筑学会资料集——福利医疗篇. 雷尼国际出版有限公司，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.