摘要:隨著綠色建筑的不斷發展,我國綠色建筑評價標準體系正在不斷完善。通過對比幾個對醫院建筑評價實踐最有影響的標準,從評價標準的角度對綠色醫院建筑設計的關鍵點進行了思考。并且梳理了相關適用技術,希冀為今后綠色醫院建筑設計提供參考。
關鍵詞:醫院建筑;評價標準;綠色設計
1綠色醫院建筑認證現狀
自國家標準 GB 50378—2006《綠色建筑評價標準》發布以來,越來越多的人開始關注綠色建筑。其中醫院建筑屬 于功能復雜的能耗大戶,隨著政府的推行和市場的普遍認可,醫院建筑認證項目逐漸增多。截至 2016 年底,有 92 個醫院項目通過了綠色建筑認證。綠色醫院建筑認證數量年度統計圖如圖 1 所示。
圖 1 綠色醫院建筑認證數量年度統計
由圖 1 可知,醫院類建筑的綠色認證起步較晚。從2010 年開始,呈逐年遞增趨勢,尤其是 2015 年,認證數量占到了總數的 1/2。可見醫院建設方對建設綠色醫院的需求于近幾年明顯增加,綠色醫院已成為醫院建設的重要發展方向。2016 年認證數量減少,究其原因,一是因為新老評價標準的交替,部分項目提前于 2015 年申報 ;二是因為政府的大力推廣,將綠色建筑設計審查納入常規設計圖紙審查,部分項目不再申請標識認證了。
圖 2 綠色醫院建筑認證數量星級統計
由圖 2 可知,從認證星級來看,超過 1/2 的綠色醫院建筑將目標定位在二星級, 三星級項目僅有 11 個,占比12%,表明醫院建設高星級建筑仍有一定的難度。有 5 個項目獲得了評價標識的認證,占比僅 5.4%。下一步工作重點是落地綠色設計,將“綠色”從設計階段延伸到建筑全生命周期。
2綠色醫院建筑評價標準發展
自我國第一本綠色建筑評價標準 GB 50378—2006 頒布后,從 2010 年開始,國家相關部門和醫療行業協會對綠色醫院的評價標準分別進行了探索。
2011 年 7 月,CSUS/GB C2—2011《綠色醫院建筑評價 標準》發布。其評價指標由規劃、建筑、設備及系統、環境與環境保護(室外 & 室內)、運行管理 5 類組成。該標準充分結合國內的醫院設計規范,涵蓋醫院設計中需要注意的安全、衛生、環境等特殊要求,較全面的體現了綠色醫院建筑 的功能特點,并與國內相關設計規范有很好的銜接。但不足 之處在于,評價指標多為定性要求,故自發布以來,僅作為 評價綠色醫院項目的參考。
2011 年 8 月,《綠色醫院建筑評價技術細則》(以下簡稱 “細則”)完成了報批稿。細則結合醫院特點, 增加了節能、 節材及室內環境質量章節的評價指標,體現了對醫院設備節 能、材料安全、人性化設計的評價,但對醫院建筑的總體規 劃及室外環境方面的改進不多。
2015 年 1 月,GB/T 50378—2014《綠色建筑評價標準》 頒布實施,該標準從評價方法、評價內容、評價指標上都進 行了重大調整,此后以此本標準為基礎。該標準針對不同類 型建筑,開展了不同類別建筑的綠色建筑評價標準編制工作。
2015 年 12 月,GB/T 51153—2015《綠色醫院建筑評 價標準》發布。新標準借鑒了國內外相關標準及評價體系, 突出了醫院建筑的特性,在滿足醫院建筑功能需求的基礎上, 有針對性的對綠色醫院建筑提出定性和定量相結合、可操作 性強的評價標準,以便指導醫院建筑的設計、建造以及運營 全過程。對比前幾版本的標準,該標準更加科學合理,評價 指標體系更加完善。
3不同評價標準的對比
本文主要研究對象為對綠色醫院建筑評價實踐上最有影 響的 4 個標準,即 :GB 50378—2006 、CSUS/GB C2—2011 、 GB/T 50378—2014、GB/T 51153—2015,并對這 4 個標準進行對比。
3.1 基本情況對比
表 1 為 4 個標準基本情況對比情況。
由表 1 可知,通過各界人士的努力,對綠色醫院建筑的評價逐漸由定性向定量評價深化,并且向專類標準轉變。我國醫院建筑的評價標準從無到有,再到量身打造,適用性和可操作性不斷增強,可以有效的指導建筑設計。
表 14 個標準基本情況對比
3.2 各章節權重對比(設計標識)
表 2 為 4 個標準各章節評分權重對比情況。
由表 2 可知,我國綠色建筑評價標準由不分權重的條數達標法向有權重體系的打分方法轉變,并且在節能和室內環境章節權重有所提高。此舉意味著對醫院建筑而言,節能和室內環境設計更為重要。
表 2 標準各章節評分權重對比
3.3 評價內容的變化(設計標識)
最新的 GB/T 51153—2015 針對醫院建筑的特點,增減了一些內容,也對一些指標的評分方式進行了調整。表 3 為評價內容的變化(設計標識)的對比情況。
由表 3 可知,GB/T 51153—2015 新增了一些條文,也有一些條文針對醫院建筑的特點,進行了評分方式地修改。如電耗分區計量由評分項調整為控制項,利用空氣源熱泵可 根據使用比例得分,能耗降低增加了以費用為衡量指標,雨水回用根據利用比例得分,建筑構件隔聲、室內背景噪聲取消了達到規范高低限制的平均值得分檔,可調節遮陽對不同朝向的面積權重不同等等。經調整的部分條文要求有所提高或降低,但都更符合醫院建筑的特點,更加適用于醫院建筑,也對綠色醫院建筑設計的指導更加科學。
表 3 GB/T 51153—2015 對比 GB/T 50378—2014 分析
3.4 項目案例自評
上海某醫院項目,占地面積 54 092 m2,綠地率 35%,建筑面積 95 292 m2,包括醫療綜合樓、地下室和危險品庫、科研樓、行政樓、生活保障樓等建筑,總床位數 600 床。
項目在 2015 年完成施工圖設計,采用的主要綠色技術有 :屋頂綠化、透水地面、圍護結構熱工性能提高、各朝向窗墻比 < 0.5、外窗可開啟面積 30% 以上、空調系統合理選型、空調分區、水系統變頻、溶液調濕熱回收機組、過渡季節可調新風比、雨水回用、節水灌溉、水表分項計量、能耗分項計量、太陽能熱水系統、CO2 監控系統、智能照明、設備自動控制等。
通過對 GB/T 50378—2014 和 GB/T 51153—2015 進行項目自評估,得分分別為 62.6 和 61.1,均可以達到綠色二星級設計要求。
3.5 對比結果分析
每一版綠色建筑評價標準的更新都是一場從評價方法、評價內容整體到系統的革命。曾經用 2006 版標準認證的醫院建筑很難達到新標準體系下原有星級的認證。GB/T 51153—2015 、GB/T 50378—2014 兩者比較而言,難度并未增加很多,但評價體系更加全面和細致,更符合醫院建筑的特點,也更能顯示醫院建筑設計的綠色程度。
4綠色醫院建筑設計思考
綠色醫院建筑評價標準雖然是后評價,但依然可以從中得到很多啟發,尤其歷經 10 年多時間,標準不斷進行了更新。 通過對評價標準的比較,對綠色醫院建筑設計的關鍵點進行了思考,并梳理了相關適用技術。
(1)綠色醫院首先要針對醫院特性,將醫院建筑功能上的綠色設計放在首位。
(2)節能仍是權重最高的部分,設計時可采用被動加主 動的節能技術策略。
(3)醫院建筑室內環境質量的評價權重增加,設計時要 注重提升室內環境質量。
4.1 規劃布局、建筑設計考慮醫院建筑特性
(1)采用合理的床均用地面積,節約土地。醫院建筑規劃布局時,既要考慮節約土地,又要兼顧未來的發展,以滿足功能需求和環境需求為前提,設計適宜的床均用地面積和容積率,充分利用地下空間。同時考慮可持續發展,通過科學的規劃,合理布局,實現醫療綜合項目的有機生長。
(2)優化建筑布局。醫院項目往往是綜合項目,一般包括醫技、住院、科研、實驗、行政、生活保障等功能。布局時要綜合考慮不同功能和特點, 進行科學規劃、合理分區。病房樓需滿足日照要求,最大化自然采光 ;傳染病院、傳染 科病房、焚燒爐等布局在常年主導風向的下風向,并設置足夠的防護距離。
同時,醫院是給病患提供康復環境的場所,總體布局時還應盡量考慮設計室外共享空間,為病人營造接近自然的舒適環境。對于嚴寒和寒冷的多風地區,急救部的出入口設計要考慮到寒風對病人的次生傷害,可采用急救車入室設計或設置避風半開放門廊。
(3)優化診流程。醫院建筑功能復雜、特殊,在平面設計時應根據就診流程,合理布局。可采用動靜分區、引導分流、增加樓層收費窗口等方法減少人員擁堵或穿梭次數,避免交叉感染,給病患創造更加流暢、便捷的就醫空間。
4.2 節約能源
(1)采用被動式技術措施。優化建筑單體設計,控制各朝向窗墻比在 0.5 以下。提高圍護結構熱工性能,達到建筑 的供暖和空調全年計算負荷比參照建筑減少 5%~10%。根據不同朝向和房間功能,合理設置可調節外遮陽,重點考慮 東西向及屋頂,使得外窗和幕墻透明部分中,有可控遮陽調節措施的面積比例至少達到 25% 以上。
(2)計量建筑能耗。除分項計量外,醫院電耗按照功能區域分區、分項計量。分區計量可分為門診、急診、醫技、 住院、科研、生活區等,鼓勵細分到科室。分區計量有利于促進行為節能,運用醫院管理手段,節約醫院使用耗電量。
除了電耗以外,消耗的其他能源也要進行分項計量,包括生活熱水、空調冷熱量等。
(3)安裝節能設備系統。選用高效的建筑設備。主要建筑用能設備,鍋爐、冷熱源機組,變壓器,水泵、風機、電機等,采用節能產品。并且考慮節能運行,如空調系統自動控制,照明分區、照度調節,電梯節能運行等。
(4)減少輸配系統能耗。建筑設計時,盡量使變配電室、 鍋爐房、空調機房和空調冷站等靠近負荷中心,控制多聯機的室外機至室內機的制冷劑管線長度,以節省水系統、蒸汽、制冷劑、電氣線路或管網輸配系統能耗。
(5)照明節能。在滿足室內照度設計標準的前提下,至 少建筑面積的 70% 以上的室內照明功率密度值按照現行國 家標準 GB 50034—2013《建筑照明設計標準》的目標值設計。
(6)利用可再生能源 / 空氣源熱泵。根據當地氣候條件, 合理采用可再生能源。太陽能熱水系統使用率最高,設計日太陽能熱利用相當于占生活熱水耗水量的 10% 以上。或在不能利用鍋爐或市政熱力提供生活熱水時,采用空氣源熱泵制熱量占生活熱水耗熱量的 50% 以上。
4.3 提高室內環境質量
醫院建筑首要任務是為患者提供良好的診療、護理的環境,保障健康、防止交叉感染,因此醫院更要注重室內環境質量。不僅要能滿足醫療用房的功能需要,還要進一步創造適合患者心理、生理特點的就醫環境。
4.3.1 室內聲環境
按照 GB 50118—2010《民用建筑隔聲設計規范》中高要求標準設計, 需經過聲學計算確定建筑構件材料和構造。 值得注意的是,一般醫院病房及走廊樓板的常規設計往往不能達到較好的撞擊聲隔聲效果,可以采用至少 3 mm 厚以上 的橡膠地板、PVC 地板、聚氨酯地板等彈性地板,或設置減 振隔聲板改善。根據 08J931《建筑隔聲與吸聲構造》,采用 40 mm 配筋混凝土 +5 mm 減振隔聲板、+100 mm 鋼筋混凝土樓板,樓板的計權規范化撞擊聲壓級為 59 dB,可達到高要求標準。
4.3.2 室內光環境和視野
根據不同功能房間工作環境需求,對需要采光和通風的房間,如門急診區域,布局時可以較為松散,以爭取更多的外墻面。而醫技部門區域,可將等候區、醫生辦公室等置于 建筑外側,將不需要采光的手術室等置于內部。病房因有日照時間要求, 一般置于護理單元南側。設計中庭、采光井、 反光板、集光導光設備等增加室內天然光, 達到 60% 以上主要功能空間采光系數, 滿足國家標準,75% 以上的病房、診室等房間可獲得良好的室外景觀,給病人創造良好的康復環境。
4.3.3 室內熱濕環境
重點關注外墻、屋面、樓板的節點設計和特殊熱橋部位,防止圍護結構內表面結露、發霉。關注人員舒適度,通過外窗、遮陽以及空調系統的設計,加強室內熱環境的可控性。實現病房、診室、候診空間的使用者可自主控制開窗、遮陽,并對空調末端進行開關、風速、溫度的自主調節的目標。
4.3.4 室內空氣品質
安全性為第一要素。設置可靠的廢氣排放系統,避免出現醫療廢氣污染,危害醫護人員和病人的健康。其次要控制空調系統污染,減少空調回風管的含菌量,此要求可通過在回風口設置低阻力、高效率的凈化過濾設備來實現。
在門診樓、住院樓中人員密度較高的區域設置室內空氣質量監控系統,對室內的 CO2 濃度進行數據采集、分析,并與新風聯動。對室內污染物(甲醛、顆粒物等)濃度超標實時報警。在病房、門診等人員經常停留的區域,設置 PM2.5 凈化裝置、甲醛凈化裝置等空氣處理措施,以進一步提高空氣品質。
4.3.5 人性化設計
設置系統化、標準化的導向標識,以增加空間布局的識 別性,優化就診流程。
利用連廊、架空層、上人屋面等, 設計公共活動空間、 公共開放空間。在醫院建筑室內色彩的設計中,要充分考慮 病人的心理和生理效應, 以及不干擾醫生正確判斷為原則, 一般大面積的色彩傾向淡雅,高明度、低彩度的調和色。
5結語
當前,綠色醫院已成為醫院建設的重要發展方向。本文回顧了我國綠色醫院建筑認證的現狀和評價標準的發展歷 程,由其發展可見現行的 GB/T 51153—2015 評價體系、評價內容都更加貼合醫院建筑特點,更加科學。評價標準的演 變表明,綠色醫院建筑設計要結合醫院建筑的特點,將醫院建筑功能上的綠色設計放在首位,注重節約能源和提升室內環境質量,設計環境友好的、節約的、健康舒適的綠色醫院建筑。并且梳理了相關適用技術,希冀為今后綠色醫院建筑設計提供參考。
作者簡介:燕艷,現供職于上海建筑設計研究院有限公司建筑研究中心。
作者通信地址:上海市石門二路 258 號 13 樓, 郵編:200041。