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绿色医院发展现状及趋势

朱滨  邓月超  鲁相廷  来源:中国医院建筑与装备  2018-11-06

目前,国内外对绿色医院尚无统一定义,我国《绿色医院建筑评价标准》(GB/T 51153-2015)仅对绿色医院建筑进行了定义,即在医院建筑的全寿命周期内以及保证医疗流程的前提下,最大限度地节约资源(节地、节能、节水、节材)、保护环境和减少污染,为患者和医护工作者提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的医院建筑。可见,绿色医院建筑是基于“绿色建筑”的概念而提出的,它除了满足绿色建筑平衡自然、社会和人之间的关系,减少建筑本身对自然环境的不良影响和破坏,使建筑融入自然与其和谐共处以外,根据其服务群体的特殊性,还需要重视患者的需求,建立安全卫生,对患者生理、心理都有利的康复疗养空间环境。因此,绿色医院的建设除了应满足绿色建筑“四节一环保”和医院建筑功能,还应在医院建筑为医疗流程提供优质高效服务的基础上,加强营造医院建筑与人之间的和谐关系。


国外绿色医院评价体系
20 世纪 60~70 年代,能源危机引起了人们对环境保护的重视,环保、绿色、可持续思潮成为国际社会主流。英美等发达国家相继提出绿色建筑评估体系,以规范建筑和能源带来的消耗和污染。世界上第一个针对医疗建筑的可量化的绿色设计与评价工具是 2003 年 12 月美国发布的《医疗建筑绿色指南》(Green Guidelines for Healthcare Construction,GGHC),该指南的 2.2 版分为建造和运行两个版本,建造版本评价体系包括集成设计、可持续性场址、节水、能源和大气、材料和资源、环境质量、设计创新;运行版本评价体系包括整体运行和教育、可持续性场址管理、交通运行、设施管理、化学物质管理、废弃物管理、环境服务、食品服务、采购环境友好产品、创新设计。

2011 年美国绿色建筑委员会发布了 LEED 2009for Healthcare(LEED HC)。LEED HC 评价内容分为可持续场址、节水、能源和大气、材料和资源、室内环境质量、创新设计、地区优先七大方面。与LEED 相比,LEED HC 的主要特点是强调了环境品质(人工环境和自然环境)和防止医疗环境污染的重要性。比如强制要求采取措施减少具有累计性的有害物质汞,采取措施减少医疗设施对患者的噪声污染,增加了与室外自然环境互通的得分项;另外,对燃烧燃料设备、围护结构饰材等提出了散发污染物限制的要求。


2008 年,英国 BRE 发布了专门针对医院建筑的 BREEAM Healthcare 版本。BREEAM HC 评价体系包括管理、健康、能源、交通、水、材料、废弃物、土地使用、污染九大内容。与 BREEAM  Europe Commercial( 适 用 于 公 共 建 筑 ) 相 比,BREEAM HC 也强调院区环境的重要性。比如,鼓励开阔患者的直接视野,强调采光系数对医院建筑的重要性等。


此外,澳大利亚绿色建筑委员会(GBCA)发布了 Green Star -Healthcare v1 Tool(Green Star HC),德国也完成了针对医院建筑的可持续医院建筑评价体系(DGNB HC)的编制工作。近年来,绿色建筑评价体系进入领域划分更细致、评价更全面的时期。医院建筑能耗高、安全性能要求高、医疗流程复杂、室内环境要求严格、各功能房间用能用水差别大,与一般公共建筑存在很大不同,以绿色建筑评价标准对其进行评价存在局限,不能完全体现绿色医院的特点与要求。因此,在绿色建筑评价体系之上,各国纷纷发展绿色医院评价体系,且各具特色,这些标准体系也为我国开展绿色医院建筑评价工作提供了参考。 


我国绿色医院建筑评价标准
在学习借鉴国外绿色医院评价体系的基础上,2015 年我国建设部正式颁布《绿色医院建筑评价标准》(GB/T51153-2015,以下简称《标准》),探索我国绿色医院建设及发展模式,规范绿色医院建筑评价体系。


《标准》建立在国标《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)基础之上,突出医院与一般公共建筑的不同点,《标准》的评价指标体系由场地优化与土地合理利用、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理六类指标组成,每类指标均包括控制项和评分项,并统一设置创新类指标作为加分项。各类评价指标的权重取值见表1。

表1  绿色医院建筑各类评价指标的权重

 

场地优化与

土地合理利用

节能与

能源利用

节水与

水资源利用

节材与

材料资源利用

室内

环境质量

运管

管理

设计评价

0.15

0.3

0.15

0.15

0.25

-

运行评价

0.1

0.25

0.15

0.1

0.2

0.2

注:表中“-”表示运营管理指标不参与设计评价。


在具体条文方面,《标准》中“场地优化与土地合理利用”章节对应的是《绿色建筑评价标准》中“节地与室外环境”章节的内容,名称的改变在于考虑了医院建筑使用及环境要求的特殊性,强调土地的高效利用和良好的生态环境。条文特别强调在规划设计时做好医疗区、行政科研区、后勤保障区的科学规划与合理分区,急救车采用绿色通道设计;传染病院、医院传染科病房、焚烧炉等考虑城市常年主导风向及对周边环境的影响并设置足够的防护距离。“节能与能源利用”章节评分权重最重,条文内容包括维护结构热工性能、建筑设备设施系统、可再生能源及空气源热泵利用三大部分内容,充分考虑了建筑节能率的各方面贡献以及建筑各用能系统的设计和运行。“节水与水资源利用”章节注重对水资源的合理利用,在保证安全的基础上,充分考虑再生水循环利用和雨水收集利用;鼓励使用非传统水源,提倡高效用水及节水措施、节水器具、高效景观用水方式。考虑到医院污水成分的复杂性,仅强调合理收集利用蒸汽冷凝水等优质杂排水。“节材与材料资源利用”章节围绕绿色建筑及绿色建材理念要求展开,条文特别强调对医院运行中所使用的化学品严格管理,避免对患者、员工、来访者以及周边社区造成健康危害。《规范》中“室内环境质量”章节的条文数量最多,可见,提高室内环境质量已成为评价标准中重要的内容。条文除了一般绿色建筑中对于声环境、光环境、热环境及室内空气质量的要求,新增了对于人性化的设计要求,例如优化平面布局、营造休憩空间、室内色彩控制等。绿色医院的运行管理应本着低成本、高效率、低投入、高产出,低排放、高效能的科学发展理念,合理利用卫生资源,不断提高医疗水平、医疗服务质量及医院的运行效率。与《绿色建筑评价标准》不同之处在于,“运行管理”章节强调采取措施控制医疗废物和非医疗废物的产生,非医疗废物的回收符合感染控制的要求。


总体而言,《标准》借鉴了国际绿色医院建筑评价体系和我国《绿色建筑评价标准》的评价方法,既体现了国际性,又充分考虑了我国国情,针对医院建筑的特点做出了合理的统筹考虑。然而,现阶段《标准》仍然存在一些不足,如规范体系尚不够完善,节能价值未充分体现,人性化设计不足,用户实际体验感获得少,增量成本大且后期难以平衡,实际应用中运营标识数量少,不易被市场接受等。


新时代高质量绿色医院建设的思考
由上述分析可知,我国绿色医院建设是基于绿色建筑“四节一环保”和医院建筑功能提出的,而全球绿色与健康医院议程提出了全球绿色健康医院的十项目标,分别为领导力、化学品、废弃物、能源、水、交通、采购、药品、建筑、食物。即将环境卫生作为头等重要的发展战略;将有害化学品更换为相对安全的其他产品;减少、安全处理和处置医疗废物;提高能源使用效率,采用清洁、可再生能源;降低水的消耗,提供卫生的饮用水;改变患者与员工的交通出行方式;采购、供应绿色、健康食品;合理使用,妥善管理,安全处置药品;支持绿色与健康医院的设计与建设;购买安全、绿色的产品和材料。可见,我国医院目前所采用的建筑设计理念、管理模式及经营行为等均表明决策者并未深刻认识到人类健康与环境之间的联系,绿色医院的建设停留在建筑层面。绿色建筑是绿色医院的重要组成部分,与医院的初始成本、能源节约效益等经济效益密切相关,是建设绿色医院必须面对的首要问题。但绿色医院建设的核心内涵不应仅停留在绿色建筑层面,还应扩展到医院建筑与人的关系以及建筑为医疗流程提供的服务层面。因此,涵盖绿色医院核心内涵的综合技术理念体系还有待研究。


针对我国绿色建筑发展过程中存在的问题,中国建设科技集团在《民用绿色建筑建设标准》编制过程中提出了新时代高质量绿色建筑建设的理念体系,即人性化、本土化、低碳化、长寿化、智慧化“五化”体系。该体系将“以人为中心”的思想贯穿于建筑全生命期各阶段,解决了我国建筑业高资源消耗、高环境负荷和低质量供给等突出问题,充分体现“人与自然和谐共生”的理念,具备鲜明的中国特色绿色建筑文化特征。“五化”所展现的技术体系与绿色医院的建设理念十分相符,可为后者充分借鉴。以下结合绿色医院实例,对“五化”理念体系在绿色医院建设中的体现进行分析。


*“人性化”理念

“人性化”是一种注重从人的真正需求出发,创造健康、舒适、自然、和谐的室内外建筑环境,带给人更多的获得感的建筑理念。新加坡黄廷芳综合医院(图 1)就是一家注重人性化设计、以人为本的绿色医院,用户友好的设计体现在医院建设的各方面。该医院占地面积 53844.08m2,建筑面积(不含停车场)171830.56m2,包括专科门诊、急症医院、慢性医院3 幢建筑,总床位数 1100 张。医院在设计之初便遵循以人为本的设计理念,打造顺畅、便捷的患者体验,优化就诊流程,减少患者穿梭次数。院内设有各种自助服务终端以方便患者及家属使用,同时在各关键交通枢纽处设置引导标志,引导患者就医。


医院通过优化遮阳设计(图2),改善了使用者的舒适度。建筑采用双层 low-e 玻璃来减少阳光热增益,充足的采光和被减少的炫光使室内光线更加舒适。该医院病房楼的自然通风设计为其设计亮点,创新的扇形病房设计(图 3),使每个病床都有一扇独享的窗,该设计增强了风的流动,优化了空气在建筑物中的流动形式,且“一床一窗”的设计理念使病房内具有舒适的温湿度、风速、自然采光,从而有助于患者康复,同时提高员工工作效率(图4)。另外,医院的每间病房都设有独立的卫生间、餐饮区,方便患者生活。医院整体通过地面景观、屋顶绿化和垂直绿化,塑造了丰富的绿化层次,使得医院的绿化容积率达到 6.24。为评估噪声的影响,医院在设计之初进行了听觉舒适度模拟,将交通噪音对立面上的噪声干扰,尤其是采用自然通风的区域进行了详尽的声学模拟研究(图 5)。另外,医院设计了候诊休闲空间、手术患者家属等候区,引入了餐饮、超市等服务设施,极大地方便了患者和医护人员。医院室内色彩整体淡雅,并配有明快的装饰增加人文关怀和亲切感,营造出舒适、愉悦的室内环境氛围(图 6)。




日本圣路加国际医院是位于东京都中央区的集医疗、科研、教学为一体的大型综合医院。日本是一个多自然灾害的国家,火山、海啸、地震、台风多有发生,医院在设计之初就考虑到遇到大灾害易出现大量患者,导致医院规模受限的问题。为此,医院设计了可临时扩大的医疗处置场所,即医院内所有的墙壁都设计有氧气提供口,礼拜厅、大堂、走廊都可以成为急救救命的场所。另外,该医院在每间病房都配有独立的卫生间(图7),以满足患者卫生要求,方便患者日常生活。日本是一个十分注重细节设计的国家,医院在卫生间的设计上,为方便就诊患者使用,针对不同科室做出了差异化设计,如儿科设有色彩鲜艳的幼儿便池,肛肠科配有温水冲洗功能的设施及清洗处理槽,并配置紧急呼救按钮,甚至是卫生间内各物品的摆放位置都充分为患者考虑。


总之,在医院设计及运营过程中,要充分注重室内光环境、室内空气质量、室外环境、使用适宜性、室内声环境、适老化、无障碍、建筑空间精细化等方面内容,打造真正的“人性化”医院。


*“本土化”理念
 “本土化”是指绿色医院是人与自然和谐共生的绿色建筑,不应是技术至上、技术堆砌,而应倡导因地制宜,体量适度,少人工、多天然的根植于地域文化的本土绿色设计,促进形成城市文化的多样性。以首都医科大学附属北京朝阳医院为例(图 8),医院南北弧线柔美优雅,是为“潮”,中央门诊医技部为“阳”,两者结合,似海洋上喷薄日出,令人联想到生命活力;朝阳初升,霞光万丈,令人联想到多姿多彩的人生,建筑整体立意与院徽图案寓意高度一致,充分体现了医院特色。此外,建筑单体以“朝阳 - 流水 - 彩虹”联合作为设计立意,延展出自然的建筑形式。寓意患者经流水涤荡,沐浴朝阳,摆脱疾病,重获绚丽人生的美好愿景,体现了朝阳医院“守护生命健康,成就美好未来”的使命与宗旨。建筑整体的红色基调也与院址朝阳区相呼应,体现了“朝阳红”的寓意,从而实现了医院建筑“本土化”的设计理念。


*“低碳化”理念
“低碳化”是指更注重建筑全生命期的绿色,从终点关注“建筑运行过程”扩展到降低建筑建造、运行、改造、拆解各阶段的资源环境负荷,从终点关注“节能”扩展到全面关注节能、节地、节水、节材和环境保护。南京大学医学院附属鼓楼医院在低碳化建设方面取得了很好的成绩,该医院 2013 年获得江苏省公共机构节能示范单位,2014 年获得江苏省绿色建筑示范单位,2015 年获得国家节约型公共机构示范单位,2017 年创建国家能效领跑者。医院在建设时率先引入绿色建筑元素,采用了节能环保型外幕墙(图 9)、花园式景观庭院、透水混凝土等多项节能系统。在改扩建过程中,医院共完成集热面积 1946m2的太阳能系统建设(图10),基本满足了新老院区病房洗浴热水供应。全年节约天然气用量折合标煤约 332.5t,减少 CO2气体排放约864.5t。医院积极响应南京地区移峰添谷措施,建设完成了冰蓄冷空调系统,通过合理利用峰谷电价差价,年运行费用较常规空调低 20%~30%,显著降低了空调系统运行费用。选用以磁悬浮离心压缩机为核心技术的高效、节能、环保空调机组。通过收集蒸汽冷凝水作为锅炉补水使用,全年可节约燃料费、水费共计 205 万元。使用倍力磁设备,锅炉水垢大大减少,减少停工清洗设备的损失,延长设备寿命,降低能源消耗。医院建设了智能淋浴系统,规范了用水管理,节约了水资源。院内的卫生间均安装红外线节水器感应出水装置,避免了水资源的浪费。同时回收雨水用于绿植灌溉和补充景观水。医院电梯加装电回馈系统,有效回收废热,热电转化效率可达 90%,直接节电效果可达 30%。医院地下停车场、楼梯间、病区走廊采用感应照明控制。在采用以上多项节能技术的基础上,医院打造了一套适合自身特点的能耗管理平台,为医院节能管理工作提供依据和指导。总之,在医院设计及运营过程中,要充分注重节地与空间综合利用、节能与可再生能源利用、节水与水资源利用、节材与可循环材料应用、环境保护与生态修复、既有建筑绿色改造等方面内容,建设“低碳化”医院。



*“长寿化”理念

“长寿化”是建筑最大的绿色,是节约资源能源、降低环境负荷的最有效办法。目前我国建筑的长寿化问题并未引起足够的重视,然而从百年甚至更长时间看,减少建筑的频繁建造、拆除、延长资源的利用时间,可减少资源需求总量,降低环境影响,同时也有利于延续城市建筑文化。医院建筑因具有改建频繁的特点而对建筑寿命造成较大影响,因此,应用相应技术延长建筑的使用寿命具有重要意义。SI 技术体系是将建筑的结构体 S(Skeleton)和填充体 I(Infll)完全分离的技术。结构体 S 为主体结构,具有 100 年以上的耐久性;填充体 I 为设备管线及内装,易于维修、改造、更换。医院建设中,采用装配式内隔墙、架空地面、整体厨卫等技术可使设备管线、内装部品等与主体结构完全分离,大幅减少了湿作业,在便于设备管线维护的同时也避免其在维修更换时对主体结构造成的破坏和影响,从而延长建筑寿命(图 11)。医院建筑的空间功能常因需求的改变而变化频繁,因此,需采用空间分割技术以实现医院建筑空间划分的灵活可变,如将建筑的剪力墙结构改为框架剪力墙结构后即可很好地实现建筑大空间的可变分割,从而满足医院建筑全生命期内使用性质及功能的变化需求,实现建筑“长寿化”(图 12)。

 



*“智慧化”理念
“智慧化”是指以互联网、物联网、自动化、云计算、大数据、人工智能等信息技术为支撑,建立的医院建筑运营维护管理系统平台,提高建筑智能化、精细化管理水平,更好地满足使用者便利性需求。目前,国内外医院在智能化系统建设方面均取得了诸多成绩,建有楼宇设备管理系统(包含楼宇自控、消防联动、广播、安防、门禁等系统)、医疗信息管理系统(包含LED 显示、触摸屏信息查询、液晶媒体展示等系统)、医院专用系统(包含手术监控、医护对讲、门诊叫号等系统)、计算机网络系统及能源管理系统(图 13)。


另一方面,根据笔者调研结果,我国医院建筑在设计、施工及运维方面存在脱节问题,新建医院常常“开门即改造”,而部分改造又违背了最初的设计思路,使得医院的设备运行策略趋于紊乱。因此,发挥科技创新技术的新动能作用,探索以 BIM 技术为支撑的建材部品溯源跟踪、建筑设计施工一体化信息平台、建筑维护及运行信息化管理、建筑安全监测等新技术,对建筑全生命期的资源利用进行精细化、信息化、智能化管理,可为使用者提供更好的服务。由于我国基于 BIM 技术的运维管理平台尚处在起步阶段,并未见到将其应用于绿色建筑医院的成功案例,图 14 为英国 Musgrove Park 医院基于BIM 技术的运维管理平台,该平台基本实现了 BIM技术全生命周期的应用价值。因此,将基于 BIM 的建筑运营维护管理系统平台应用于绿色医院全生命周期,相信将成为未来绿色医院建设的发展方向。


总结与思考
随着城市化进程的加速,人民生活水平的提高以及健康意识的增强,人们对医疗资源的需求日益增长。目前,医疗建筑已进入新的建设时期,采取绿色可持续建设与运营的绿色医院,可为患者提供更好的就医环境,从而有助于改善患者的健康状况,缩短康复时间。同时与传统医院相比,绿色医院可通过优化运营管理实现运行能耗和成本的降低,从而加快投资回收。


新时代高质量绿色医院建设应以创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念为指引,将“以人为本”的思想贯穿于建筑全生命周期,建设中应考虑不同服务对象对环境需求的差异化,提高医疗流程的便捷性、安全性,符合我国国情的就医体验,降低建筑运行能耗,延长建筑寿命,运维管理智能化、精细化等内容,并逐步丰富绿色医院的内涵,使其从目前的“绿色医院建筑”扩展到“绿色医院全生命周期的综合建设与管理”,充分体现人性化、本土化、低碳化、长寿化、智慧化的理念。相信随着社会的发展和技术的进步,绿色医院的建设理念将会不断得到充实、更新和发展。(编辑 辜琳) 


文章来源《中国医院建筑与装备》杂志201808期。   未经允许,请勿转载! 

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