01.项目区位及概况
邯郸市第四医院扩建项目基地位于邯郸市峰峰矿区政府西南,西临滏临南大街,南临原有院区,北临东滨河路。基地周边交通便利。项目用地面积约10296㎡,南北、东西长度均约为90米,呈不规则多边形(图1)。
项目属于邯郸市第四医院改扩建项目的一期建设内容,总建筑面积约43000㎡,床位数总计450个,为外科综合楼,涵盖急诊部、门诊部、医技部、中心手术部、住院部等主要功能。总平面布局为集中式,主体建筑包括四层的裙房部分和十六层塔楼部分,以及地下二层。建筑主体位于用地的居中位置(图2,图3,图4)。
图1 项目区位图
图2 一期总平面图
图3 鸟瞰效果图
图4 西侧人视效果图
02.绿色理念在项目设计中的应用
2.1 “安全高效”是绿色医院的前提
安全是保证医院功能正常运行的基本前提。医院的安全性主要包含以下两方面:
1)医院建筑的安全性:众所周知,医院作为治病救命的重要场所,保证建筑的安全可靠、功能不间断至关重要;
2)医院环境的安全性:相比普通建筑,医院建筑对周边环境的影响更为突出。医院人流物流复杂,如何处理好洁污流线、医患流线,有效隔离产生污染的建筑设备及建筑构造,是设计一个安全医院的关键性问题。
因此,在邯郸市第四医院扩建项目的设计过程中,我们通过总体建设时序、交通流线组织及结构体系选型等措施,来解决以上问题:
2.1.1 总体建设时序
本项目采用的是一次规划、分期建设的模式。从规划层面的设计开始,项目就已考虑整体院区的运行效率,在保证全院区医疗功能不间断的同时,能够将医院建设平稳可靠地进行下去(图5)。
步骤1:一期用地为通安路北侧新建用地,用以进行外科综合楼的建设;
步骤2:待一期工程完工后,拆除通安路南侧的门诊楼,进行二期综合楼的建设,并保留东侧部分设备用房,以维持南侧老院区的功能;
步骤3:待二期工程完工后,将设备用房进行功能腾挪,拆除东侧部分,并对保留建筑进行改造。于院区西侧架设空中连廊,将一二期及改造后医院建筑进行连接,方便南北院区的横向交通联系。
图5邯郸第四医院扩建项目建设时序图
步骤1:一期外科综合楼建设完成
步骤2:二期门诊楼建设完成
步骤3:老院区改造,连接南北院区
2.1.2 交通流线组织
1)外部交通流线
设计依据医疗建筑功能特点,打造人车分流的交通流线系统,合理进行交通流线设计和出入口布置,做到各种流线导向明确、组织有序。(图6)
通安路四院区段规划为院区内部空间,也是本工程南侧入口广场。医院主要人流车流通过滏临南大街和通安路交叉口处进入院区。在入口广场正南侧设置主要人行出入口,可通过门诊入口进入建筑。
机动车主要入口设置在一期用地红线的东南角。车辆进入场地后快速分流,或直接进入地下停车场,通过落客区可直达门诊、住院等功能部门,大大减少了病患及家属的行走距离;或沿院内车行道路到达建筑各入口。
用地西侧临滏临南大街设有急诊急救单独的人行出入口和停车场地,保证急诊就医迅速便捷;用地东北角设有污物后勤单独出入口,与医疗区空间分离,流线互不交叉。
图6 邯郸第四医院扩建项目交通流线分析图
2)内部人流系统
本项目采用“垂直交通---医疗主街---医疗单元”的就诊流程,并根据适用人群分别设置功能单元,体现了合理、高效、人性化的设计理念。
门急诊流线:门诊人流从南侧门诊主入口经裙房电梯和扶梯可到达各诊疗区。急诊急救人流从西侧急诊出入口直达急诊部。
病房楼流线:普通住院及探视流线经北侧住院部入口,经首层住院大厅通过西侧主交通核通往各护理单元。
医生流线:经医生专用电梯进入各功能区。
供应系统:中心供应室设在裙房三层。楼外的清洁物品及一次性物品通过地下车库经西侧主交通核到达中心供应室;通过中心供应室内部洁梯将洁净物品送往中心手术部,或通过西侧主交通核电梯送往各护理单元。
污物系统:设专用污梯和污物出口,污物通道直接通往室外。
物流传输系统:在医院设置轨道小车物流传输系统,可将医院内药房、供应室、手术室、血库、中心检验、护理单元等部分全面充分地联接起来,实现药品、样检品、处方、病历等物品在各部门之间的相互传递,充分调动医院各部门的医疗物资,有效节省和利用人力、物力财力与时间空间,极大提高工作效率。
2.1.3 结构体系选型
钢结构是非常适合医院建设的结构体系,采用钢结构支撑体系是建设绿色装配式医院的充分条件之一。
1) 钢结构跨度大。这一特性能够很好地适应医院的远期发展需要,缓解了医疗设备的更新换代给紧张的医疗空间带来的挑战;同时钢结构截面尺寸较小,能够提高空间利用率。
2) 钢材延展性好,抗震性能好。本项目的结构设计中采用了建筑减震措施——屈曲约束支撑(图7)。较之传统的支撑结构,减震构件表现出优良的耗能能力,大大提高医院的安全性能。
钢结构构件工业化程度高,运输距离约束较小,对于施工现场环境影响小;钢材可循环利用,材料回收率高,符合持续发展的需求。
图7 邯郸第四医院扩建项目屈曲约束支撑模型示意图
2.2 “弹性灵活”是绿色医院的核心
弹性设计,是指建筑的功能布局可以根据使用者的需求进行调整,在建筑不断发展的过程中,能弹性地适应不同的使用空间。
随着时代的发展,医疗设备以及医疗功能需求都在发生着变化,因此对于医院建筑来说,能够弹性灵活地适应医疗需求,减少自身拆改,提高建筑寿命,是体现绿色医院设计的核心问题。
2.2.1 平面模块化设计
1)门诊医技模块化设计
本项目在设计中,将门诊功能和医技区功能各自成区。
门诊区基本做到自然采光,可分可合,能够满足科室预留及调换的需求;医技区进深较大,满足医疗设备对于空间的需求,并且位于医院的后部,尽量减少对前区流线的影响。
2)护理单元模块化设计
护理单元为一个标准层,在护理单元中,医生办公区与病房区分别设置(图8)。病房单元同样进行模块化设计,开间大小尽量减少变化(图8)。同时医护人员、患者、洁物、污物均有专用电梯,实现医患、洁污分流,互不干扰。(图9)
图8 邯郸第四医院扩建项目护理单元平面及病房放大平面图
图9 邯郸第四医院扩建项目护理单元平面流线分析图
2.2.2 设备管线集成设计
在设计中,统筹考虑将设备管线集中布置于交通核、公共卫生间附近,尽量减少管井对于其他功能空间的影响,便于集中维护更新和管理(图10)。该布局有利于医院的后期发展,将科室调换对设备管井的影响降到最低。
2.2.3 装配式内装设计
本项目中的内装系统采用工厂生产的集成化部品进行装配式装修,如集成隔墙、集成地面、集成卫浴、集成医疗家具、整体收纳等。这些部品在工厂生产,现场组装,缩短了施工工期,材料和构造能够满足洁净卫生的要求。同时,工业化的内装部品具有一定的互换性和通用性,易于维护管理和检修更换。
1)装配式内隔墙系统
项目采用了轻质条板类、轻钢龙骨类等装配内隔墙系统,现场快速安装,改造便捷,满足医疗建筑功能的可变性要求;同时可以利用隔墙系统的空腔,集成布置设备管线,提高空间效率,便于检修维护。(图11)
图10 邯郸第四医院扩建项目设备管线设置平面示意图
图11 邯郸第四医院扩建项目内隔墙系统分析示意图
2)整体卫浴系统
医院病房的卫生间选用集成式卫生间,配置采用整体式防水底盘,杜绝卫生间漏水。采用模块化的整体卫浴系统提高了设计模数精度,有效节约了墙面空间面积。同时,通过预留检修口等部品,实现便捷的后期维护。
2.3 “低碳可持续”是绿色医院的目的
在保证医院建筑运行安全高效的前提下,弹性灵活发展的全生命周期内,尽可能采用绿色设计手段,被动、主动技术相互结合,减少建筑对于环境的污染、节约资源保护环境,实现医院建筑的低碳可持续发展。
2.3.1 绿色技术的运用
1)被动式生态策略
a) 生态庭院——自然采光通风
根据建筑气候分布划分,河北邯郸地区属于夏热冬冷、温带大陆性气候,因此建筑设计需要同时做到夏季通风和冬季防风。本项目在夏季通风方面,采用了生态中庭的设计手法,结合热压通风提高了建筑自然通风的效力;在冬季防风方面,本项目于冬季主导风向上设置了高层建筑体量,从而形成整体院区的保护屏障,保证了院区内行人高度的风速舒适性。
对于门诊功能部分,建筑裙房中设置了天井,以满足大进深门诊单元的采光需求;另外,本项目将大部分医护办公功能放置于建筑平面的靠外侧区域,保证能够直接自然通风采光,提高了医护办公人员的室内环境舒适度(图12)。
图12 邯郸第四医院扩建项目生态庭院及模型效果图
b) 格栅百叶系统——遮阳
裙房部分西侧和南侧外立面结合建筑造型,设置了格栅百叶系统,能够很好的阻挡太阳直射,改善日间的室内光环境舒适性。(图13)
图13 邯郸第四医院扩建项目格栅百叶系统细部效果图
图13 邯郸第四医院扩建项目格栅百叶系统细部效果图
c) 高性能外围护系统——保温隔热
外围护系统强调一体化设计,倡导装饰与保温隔热材料一体化,系统化解决建筑需求,质量更加可控,便于维护,提升建筑耐久性。(图14)
图14 邯郸第四医院扩建项目外围护系统解析示意图
幕墙、围护、内装、窗系统集成:
综合考虑外围护系统各关联部分的组织、衔接关系,包括幕墙系统、填充墙系统、窗体统、泛光照明系统、内装系统等在内,充分研究各部分组件的构造特征,在保证方案阶段建筑外观效果的前提下,设计最高效的多系统组合方案。
保温、装饰一体化设计:
将建筑物理性能保障措施的设计时间前置,与建筑外观设计进行统筹,避免二者由于设计周期的错位带来相互矛盾,减少设计返工可能产生的外观效果减分或建筑性能减分。
统筹考虑立面因素、成本因素及围护结构性能提高的因素,本项目在裙房采用了ALC填充墙系统+金属幕墙系统;在高层病房采用了ALC填充墙系统+金属幕墙系统+窗。即能够满足立面幕墙简约大气的标志性、横向水平条窗的韵律感,也能够提高医院建筑的气密性和保温性能。
d) 屋顶花园——隔热
本项目于裙房屋顶设置了退台式的屋顶花园,对于病房塔楼起到了一定的引风作用,同时对于裙房也有一定的隔热效应。屋顶花园也为医护人员和患者提供了舒适良好的休闲空间。(图15)
图15 邯郸第四医院扩建项目屋顶花园及模型效果图
2)主动式节能设计
a)雨水调蓄系统
随着海绵城市理念的提出与推广,考虑到改善生态环境,缓解水土流失的问题,本项目使用了雨水调蓄系统。在场地中设置了下凹式绿地,并结合使用透水砖技术,将道路及屋顶的雨水进行回收调蓄。
b)太阳能集热系统
本项目于病房楼屋顶设置太阳能集热板,用于辅助提供一期工程的生活用热水。
2.3.2 BIM技术的运用
本项目在施工图设计阶段使用了BIM信息化技术,搭建了信息化建筑模型(图16),通过BIM设计平台,进行机电系统与土建系统的检查和模拟,从而能够提升设计精度和标准,减少施工前后期的返工、拆改现象,节约了成本资源。并为后期的数字化运营管理提供先决条件。
图16 邯郸第四医院扩建项目BIM模型
03.结语
在邯郸市第四医院扩建项目的整个设计周期中,无论是规划布局,还是施工设计,我们都以绿色医院作为主导方向,力求在安全高效、弹性灵活、低碳可持续三方面,为病人和医护工作者提供健康适用的使用空间,最终创造一个与社会、自然和谐共生的新型绿色医院。
(责任编辑:奚雅青)
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