河北省建筑设计研究院 蒋群力

关键词/医疗环境安全 病房楼节能设计 高层化 空调化 室外遮阳

在全社会普遍关注“如何节约能源，如何提高能源利用效率，在社会发展的同时如何更好地保护我们赖以生存的自然环境”的今天，怎样在确保医疗环境安全的前提下，实现“高耗能”的医院建筑的节能降耗，对仍需大规模发展医疗卫生资源的我国具有十分重要的意义。

有效降低医院建筑能耗，实现综合病房楼节能最为关键。首先，在门急诊、医技、综合病房楼、后勤保障、行政管理这些医院的基本功能构成中，综合病房楼耗能最多。日本医疗建筑设计专家曾对日本300床规模以下医院的建筑能耗情况作过详细调查，结果显示住院部的建筑耗能占到医院全部建筑耗能的50%以上，超过供餐、门急诊、检查、放射、药剂、手术、康复等部门耗能之和。其次，综合病房楼24小时运转，大量病人、探视陪护人员、医务工作者长时间活动其中，使用时间和使用效率都是其它部门无法相比的。第三，与医技、门急诊相比，病房楼建设量较大，技术含量相对较低，相关的节能设计更便于普及。同时，按建筑全寿命周期评价：一栋建筑物在满足安全使用的年限内，用于运转维护的开支占全部费用的90%，投入使用前的建设安装费用仅占余下的10%。因此，实现病房楼的节能设计，在其全寿命周期内实现的经济和社会效益更加显著。

而目前我国医院建设也存在着病房楼的“高层化”、“空调化”、“缺少室外遮阳”这些不利于医疗环境安全和节能的问题，如何使病房楼更加安全、节能是我们努力的目标。

“高层化”问题

建国以来对医院建设的忽视和缺乏长远规划，以及城市中心土地价格的飞涨，导致近年来城市中心大中型综合医院的“高层化”趋势愈演愈烈，病房楼越盖越高，规模越来越大。如果对单个项目加以研究，我们可以为选择高层病房楼找到若干合理的理由，但将其放在整个城市医疗资源配置的大棋局下，这种医疗资源发展容量的失控，区域配置上的不平衡已经引发了社会资源的浪费。有些可以在附近县级（或社区）医院就诊，甚至以家庭病床形式就可以完成治疗的病人，一定要舍近求远到城市中心医疗水平较高的大型医院就诊，2005年全国三甲医院病床使用率为92.7%，二级医院为68.1%，一级医院为49.6%；“牛刀杀鸡”的现象比较普遍。这种状况既加大了使用医疗资源的人力、物力成本，也增加了各种疾病交叉感染和大面积扩散的危险性。因此，我国政府大力推进社区医疗、双向转诊制度，从宏观角度对满足医院建筑的安全要求，节约社会能源起到政策指导作用。

具体到技术层面加以分析，各病区竖向串联的“高层化”病房楼也属于值得商榷的“不安全、不节能建筑”。

首先，使用者对电梯的依赖性很强，使病人的户外活动变得困难。与多层形态相比较，无论是行动不便的住院患者，还是本可以选择走楼梯的健康人都更愿意乘坐电梯以到达较高楼层，加重了电梯系统的运转负荷，增加了能耗和维护成本。

其次，电梯使用中的“医患不分、病情不分”，乘坐电梯人员的高密度、近距离接触无疑增加了交叉感染的可能性。

第三，大量行动不便、甚至暂时无法行动的住院病人，大多住在不便疏散和消防救援的高层病房中，一旦遇到特大火灾等突发事件，后果不堪设想。

第四，在面临SARS这类突发性强传染病时，不便于控制疫情、分区隔离。

第五，不利于病房的自然通风。高层病房楼的迎风面一般情况下风力过强，容易引起病人不适，楼层越高问题越严重；而背风面容易形成涡流区，不利于借助自然通风获得新鲜空气。

第六，目前我国门窗的保温性能和气密性能都有待提高，在高层风压较大的情况下，更容易加大建筑能耗。

第七，高大的建筑体量在病房楼北面形成大面积的阴影区，尤其在多风寒冷的季节，影响到周边的整体环境品质。

针对上述不足，“高层化”病房楼存在的安全与节能问题可以通过多层高密度的途径加以解决。虽然住院病床数会有所下降，但拥有愈加庞大的住院病床数的“巨无霸”医院显然不是国家政策指导的发展方向。发达国家的医院在上世纪80年代就已经采取缩短住院时间、提高病床周转率、增加病人门诊医疗等措施来削减不必要的病床数。因此，在适宜的条件下用多层病房楼取代高层病房楼是可行的。

首先，一部分健康人会更易于选择楼梯作为垂直交通工具，电梯的部数虽然有所增加，但运行负荷的下降所节约的能耗从长期来看会保持总体成本的平衡。

其次，不同病区可以计划性更强的组织在不同病房楼的各个楼层，减少竖向串联病区的个数，通过电梯交叉感染的几率会有所下降。尤其在突发性强传染病来袭时，有更强的适应性，在一栋病房楼划为隔离区时，影响范围能够控制在最小。

第三，与高层相比，每栋楼的疏散人数可以减少很多，在火灾等突发事件的情况下，疏散距离也成倍减少，更便于病房楼内人员尽快疏散和消防救援，将灾害损失控制在一定范围内。

第四，在天气良好的情况下，病房可以直接开窗自然通风、降温，减少通过空调换气和调节温度的次数，达到尽量利用可再生的清洁能源，降低能耗的目的。而近地风力比较温和，也会减少因建筑门窗保温和气密性能不足所损失的能量。

第五，多层病房楼间没有高层风和巨大建筑阴影区的侵扰，易于形成宜人的室外环境，使病人心情得到放松，有利于身体康复。

“空调化”使能耗居高不下

目前，我国医院病房楼的“空调化”也是让人担忧的一个发展趋势。因强调护理流线的短捷高效，病房楼进深越来越大，离开空调系统就无法给病房换气。

SARS发生后大家已经认识到，采用冷水循环的空调系统，末端热交换器容易产生积垢，成为滋生病原菌的污染源；通过空调系统的传播增加了交叉感染的机会。因此，必须采取技术措施保证末端热交换器的清洁，并尽可能降低对空调系统的依赖程度，最大限度利用自然通风来保持室内空气新鲜。这样更加安全，也更节能。

病房楼产生的能耗空调系统占了很大比重，而且在空调系统使用中，多病床的病房因为各病员对环境温度的感受不同，众口难调，容易出现敞开门窗开空调的浪费现象。在条件许可的情况下，减少病房的病床数，不但可以改善病房环境，而且有利于降低病房耗能。

减少新风量并使其再循环也可以有效降低空调系统的能耗。但住院部对空气质量要求较高，手术室的空调必须作净化处理，新风量过小存在医疗环境安全的隐患。日本专家进行的一项实验证明：在空气湿度较大的雨季或新风量过小时，病原菌容易在空调内部的结露中繁殖，并随空气的再循环被扩散到病房空气中，引起交叉感染。虽然可以通过防止空调内部结露和定期清洁地面来降低交叉感染的机会，但在无法确保医疗环境安全的情况下，最好避免对新风系统采取变频措施，审慎兼顾节能和医疗环境安全问题。

设置室外遮阳（自然光调节系统）可以有效节能

长期以来，我国夏热冬冷地区主要要求病房楼的冬季日照保暖和夏季通风；除一些西向建筑物外，大多没有采取夏季遮阳措施。近年来，随着地球温室效应加剧和更多无法被树木遮蔽的高层病房楼出现，遮阳系统作为有效降低室内温度的节能措施，在夏热冬冷地区逐渐普及。

目前，这些地区的病房楼采用较多的是投资少、便于维护的室内遮阳系统。但随着对室外和室内两种遮阳体系节能效果的深入研究，实验数据证明：室外遮阳比室内遮阳更加科学有效。室内遮阳无法避免阳光透过玻璃后在室内产生的热量积聚，只是造成光线被阻挡在外面的假象；室外遮阳则确确实实将强烈的太阳光线在穿过玻璃窗之前就以反射和吸收的方式解决掉了。两者相比较，室内遮阳可以阻挡住20%由日照产生的热量，而室外遮阳的效率是60%，是室内遮阳的3倍。

此外，就我国医院病房楼应用室外遮阳系统的现状而言，主要采用固定式遮阳板或宽度适宜的外阳台遮阳，在资金有限，施工、维护水平较低的情况下，利用常规技术措施达到遮阳节能（兼顾安全疏散）的目的。不足之处是一旦固定不可拆卸，对不需要遮阳季节的采光、通风影响较大。随着可以根据太阳高度角变化调节遮阳板角度的可调控式遮阳体系和可以卷收隐藏于结构内的织物外遮阳技术的成熟、推广，建筑师得到更优化的技术支持来满足建筑物在不同季节和天气条件下对室内照度、温度的不同需求。

采用室外遮阳不但可以有效缓解夏季病房内温度的升高，实现少开启空调从而节能的目标，而且经过建筑师的精心设计还可以改善大进深建筑物室内深处的自然采光效果。德国建筑师托马斯·赫尔佐格为威斯巴登建筑工业养老保险基金会办公楼群设计的“镰”型自然光利用系统就是很好的实例：可以根据不同季节、一天中不同时刻、不同气候条件，有效遮挡强烈的日光或将日光柔和地反射到建筑深处，减少采光照明的能耗。这种设想非常适合进深大、需要柔和光线的病房楼建筑。

基于室外遮阳技术在我国夏热冬冷地区医院病房楼应用的现状和建筑节能的必然要求，这项简便而有效的技术措施有着广阔的应用前景。

小结

目前，我国医院建设中普遍存在的病房楼“高层化”、“空调化”、以及夏热冬冷地区缺少灵活有效的室外遮阳问题亟待解决，也是提高病房楼安全和节能性能的必然要求。而只有保证医疗环境安全、基本舒适的适度节能，才能实现真正的社会效益，实现我国医院建筑的可持续发展。

参考文献

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7.        山下哲郎（日本）《防止病房感染的设计——病房的空调感染管理与节能》《建筑创作》2003年06期：140—141

8.        赫尔佐格及合伙人建筑师事务所（德国）《建筑工业养老保险基金会扩建》《建筑创作》2004年01期：108—120

9.        《2005年中国卫生事业发展情况统计公报》www.moh.gov.cn中华人民共和国卫生部首页 -- >> 统计信息 >> 统计数据 >> 统计公报