绿色建筑理念在医疗建筑中的应用研究
2023-01-13杜江
杜江
中联西北工程设计研究院有限公司 陕西 西安 710077
引言
随着我国社会经济水平不断提高,医疗建设更加健全,为人民的人身安全奠定了基础。在医疗建筑设计的应用探索中,将绿色建筑理念融入进去,可以极大地满足现代医疗建筑高效的工作效率,进一步提升医疗建筑的潜在价值。通过绿色建筑理念在现代医疗建筑设计中的实践应用,可以降低可用能源的消耗,进而推动我国的医疗建设。因此,应充分考虑建筑的使用需求,并在绿色建筑理念的基础下,将现代医疗建筑在满足合理规范情况下进行设计,进一步推动我国可持续发展战略。基于此,为了保证医疗建筑的节能效果,应在医疗建筑设计中运用绿色建筑理念[1]。
1 建筑设计中融入绿色生态理念的意义
不同于传统的建筑设计,绿色建筑设计是基于绿色生态可持续发展环保理念的,人们对建筑物设计建造上的要求不再只是遮风避雨,更多的是对建筑工程结构的美观、安全、质量提出了新的要求。将绿色生态理念充分融入建筑学设计中,一定程度上顺应了当前的时代发展,另一方面,也对目前我国现代建筑行业的发展起到推动作用[2]。
2 现代医疗建筑设计的影响因素
2.1 现代医疗模式
我国现代医疗建筑主要分为两种形式,分别是高层和裙房结合的建筑形式。医院在出现就诊人员数量过于冷清时,会出现工作运营和维护成本浪费的现象;在出现就诊人员数量爆满时,由于医院资源有限,将会耽误病患的治疗时间,甚至危害病患的生命安全。近几年,我国所有大型建筑医院都采用网上预约挂号和医疗一卡通的医疗模式,病患本人或者家属可以通过互联网直接进行挂号预约,医院可以通过一卡通直接接收到病患的个人信息和病例等情况,让病患直接进行化验、取药等一系列诊疗过程,可以为病患减少大量的诊疗时间。现代的医疗模式,可以为病患减少不必要的时间,也可以减少医院的候诊人数和减轻医院超负荷运行的负担[3]。
2.2 外界气候条件
医疗建筑的立面设计应满足室内空间采光的设计原则,并且需要考虑节约能源的因素,采取对墙体和窗户的面积比进行限定,提高窗户的热性能,进而减小窗户的传热系数。建筑设计中窗户的设计通常采用单框双层玻璃、单框三层玻璃和中空玻璃的形式,在窗户内部设置遮阳系统装置,可以达到夏季减少太阳直射和冬季增加太阳照射的目的。将绿色建筑的设计理念放在医疗建筑设计中包括:首先,需要减少夏季太阳的照射,可以有效减少空调能源的消耗;其次,应该在低层医疗建筑周围进行乔木和灌木的种植,达到遮阳目的同时,还可以改善建筑周围环境;最后,建筑外表面的浅色设计,可以将短波辐射直接进行反射,非常有助于室内热环境的改变,进而减少空调的使用。建筑物形状会直接影响建筑物周边的通风环境,从绿色节能的设计观点来看,冬季可以降低风速进而减少能源损失,夏季可以为室内提供适宜的局部气候环境。总的来说,可以根据医疗建筑的现场实际情况,对建筑物的长宽高进行调整,避免建筑背风面形成静风区;同时,在节约用地的前提下,为了达到建筑物的夏季房间可以减少阳光直射和冬季增加房间太阳照射的目的,需要提前对建筑物的朝向进行设计[4]。
3 绿色医疗建筑理念的应用
3.1 场地规划选址
医院人流密集,交通量较大,医院施工及运营期间产生的垃圾、废水、汽车废气排放等环境问题需着重考虑。地下车库产生的汽车尾气通过机械通风系统进行抽排,柴油发电机房设置有独立的机械通排风系统,废气经排风系统排出。施工期间,施工人员的生活污水依托污水处理设施处理,施工废水经沉淀处理后回用,不外排;运营期排放的废水主要为医院病区废水和一般生活污水,各类废水均通过院区污水管网合流收集,排入医疗污水处理站进行合流统一处理。针对噪音问题,屋顶中央空调外机、柴油发电机、变配电设备及车库通风机等均设置在地下车库设备用房内,优先选用低噪声设备,对设备采取基础减震的措施;生活和消防等水泵等均选用震动极小的产品,置于专用设备层,采取一定的隔音措施,无噪音震动污染。固废处理:建设期产生的建筑垃圾外运至指定的建筑垃圾弃置场;施工期间生活垃圾集中收集后,交环卫部门处置;餐余垃圾集中收集后,交有资质的处置单位回收处置;生活污水处理过程中的污泥由专人清掏,经消毒后与医疗废物一并交环保公司处置[5]。
3.2 医疗建筑照明系统节能设计
①标牌照明。对于单体庞大且内环境日趋复杂的医疗建筑,标牌导向的作用越来越重要,这其中发光标识标牌的作用无疑是最为显著的。对于门诊候诊厅和内走廊区域的照明,工作时段必然存在一条最为需要,也必须要开启的主照明线路。为了恰如其分地体现标识照明,将标牌照明和主照明串接在同一个电源控制开关上,使标识亮灯与对应区域照明亮灯时间精准同步,以避免标识照明做无用功,显然,发光标识既可发挥导示作用,又体现节能效果。②电梯门厅及接待区照明。病区电梯门厅和接待厅位于两个病区之间,灯光设计美观,探视人员驻停较多,但该区域属于“三不管”地段,照明系统管理游离于病区管理范畴之外,日常管理更加困难。医院工作时段和患者活动时段需要照明敞亮,而休息时段宜降低照度,故而应完善灯具控制开关的管理方式。电梯门厅和接待厅采用分时和分类集中控制是较好的办法,对所有灯具按需求设定开关时间,根据医院开放的会客时间实行精准控制,同时对靠窗列灯线路上增加感光控制环节,从而进一步降低照明电耗。③院内生活。医院院区户外有路灯、草坪灯、围墙灯、大楼景观射灯等照明系统。夜幕降临,通过感光器控制这些灯具全部适时开启;持续至晚上9:00,病房患者休息后,室外行走人员大大减少,草坪灯和景观射灯随之熄灭,留下路灯和围墙灯依然亮着,围墙灯须亮至次日天明,以担负保安辅助功能。而路灯在保证基本照度的情况下,可考虑减半运行以节约能耗,适当降低路灯照度,可以减少对近距离病房患者造成睡眠干扰,同时也提高了患者的满意度。
3.3 造型绿色化的应用
在此医院的门诊楼设计中,为了满足医疗建筑的造型绿色化,保证其设计的科学性,将非常重视绿色建筑理念的应用,并具体表现为以下几点。①在对医疗绿色建筑进行设计时,设计者需要充分了解当地的文化习俗,并在医疗建筑造型上体现出来,使其具有当地独特风格,并且丰富医疗建筑在造型上的实践经验。②在医疗绿色建筑设计方案中,也需要设计者独特的创新能力和丰富的实践经验等特性,并且对医疗建筑的造型设计加以控制,做好细节处理措施,进而加强医疗建筑的造型设计效果,提高建筑的设计质量。这样可以为绿色医疗建筑注入新鲜的活力,从而满足绿色医疗建筑的设计要求[6]。
3.4 建筑节材与资源利用
建筑施工过程中材料的选择是体现绿色建筑理念的关键之处。建筑装饰性功能要求建筑立面造型要素简约,不存在不具备遮阳、导光、导风、载物、辅助绿化等作用的飘板等纯装修性构件;屋面存在装饰性构架,女儿墙高度小于2.4m,屋面装饰性构件造价与工程总造价的比例为0.443%。项目使用的施工材料具有可循环利用的特点,主要有钢筋、各种钢材(如型钢、钢管、铁艺、铁皮等)、铝合金型材、建筑玻璃、木材、铜等,使用比例为14.2%;工程现浇混凝土全部采用预拌混凝土,大量使用高耐久性材料,耐久性混凝土的使用比例为100%,混凝土结构中受力普通钢筋使用不低于400MPa级钢筋的用量为受力普通钢筋总量的87.28%。屋面及外墙材料选用一星级绿色建材,主要包括A级纤维增强改性发泡水泥保温板180(外墙工程)和B1级挤塑聚苯板外保温系统(屋面工程)[7]。
3.5 建筑能耗监测
充分利用5G、物联网、人工智能等新手段,加强建筑能耗监测的应用,精准把握建筑能耗数据,通过交互能够帮助节能改造人员,挖掘更多有效的建筑节能改造方案。另外,通过建筑用能大数据的融合,将建筑能耗的基本信息,如建筑年代、建筑面积、建筑材料、层数、窗墙比、建筑朝向、活动人数、床位、用能设备等信息纳入至云端,从大数据层面挖掘出不同类型建筑的用能特点,利用人工智能和大数据,从“人为改造”转变为“系统改造”,大大提升建筑用能效率。建筑能耗监测能够提升建筑管理人员的管理水平,发现建筑用能的不合理性,提醒建筑业主及时进行节能管理,能够最大限度减少管理人员数量,同时能够提高工作效率。据测算,仅通过建筑能耗管理,可节约8%建筑能耗。同时可积极发挥5G、物联网、人工智能等信息化新手段,充分利用“互联网+建筑能耗”,大大提高用能管理的有效性和针对性,实现建筑节能的有效管理,同时利用互联网的互联、互通的特性,最大限度发挥互联网的特点,对建设城市的互联共享目标,提供了有效的实施方式。
3.6 舒适人性化的应用
在此医院的门诊楼设计中,通过对绿色建筑理念的内涵进行分析,对医疗建筑进行舒适人性化的设计,进而满足使用者多样化的需求,并具体表现为以下几点。①建筑设计人员通过对放射科等科室进行综合考虑,合理设置专用更衣间,进而满足更衣需求,并合理布置体液取样设置,满足检验科的环境清洁性。②建筑设计人员应在医疗区设置室外庭院和候诊区域等空间,实现绿色候诊理念。同时,合理设计房间的采光通风效果,以满足医疗建筑的舒适度。③绿色医疗建筑设计人员也需要考虑智能化理念设计的应用,高科技智能化服务系统,为医院系统的运行提供便捷,保持了院内舒适程度,并在无障碍淋浴间等因素下,增加了住院部等空间的舒适程度,实现了医疗建筑的人性化设计[8]。
4 结束语
随着建筑行业和医疗行业的快速发展,绿色医疗建筑的设计和施工不再局限于节能减排范围,更要体现人文关怀和人性化理念,结合社会学、心理学、生物学等专业,体现医疗建筑绿色设计和施工理念的深度。设计人员应该根据城市经济的发展现状和建筑的周边环境、自然条件等因素进行合理规划,并根据实践经验不断完善建筑设计,为绿色建筑设计理念的发展创造条件。