摘要:近年来,在“双碳”政策背景驱动下,建设绿色医院以实现医院节能管理与增效服务的发展理念逐渐成为新建医院项目筹建时的核心思考因素。从广义上看,绿色医院包含了绿色医疗、绿色建筑、绿色管理等功能服务、功能载体、功能管理方面的要素。其中,医院建筑是绿色医院功能实现的基础
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文/郎正则
温州市中心医院基建科
近年来,在“双碳”政策背景驱动下,建设绿色医院以实现医院节能管理与增效服务的发展理念逐渐成为新建医院项目筹建时的核心思考因素。从广义上看,绿色医院包含了绿色医疗、绿色建筑、绿色管理等功能服务、功能载体、功能管理方面的要素。其中,医院建筑是绿色医院功能实现的基础与载体。本文结合《绿色医院建筑评价标准》实施指南的指导意见,浅析了在医院新建项目前期策划阶段如何创建星级绿色医院建筑。
绿色医院建筑的内涵
绿色医院建筑是指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,为病人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。
绿色医院建筑是绿色建筑的一个重要分支,国内的主要评价标准是参照2015年正式发行的中国医院协会组织编制的国家标准《绿色医院建筑评价标准》(GB/T 51153-2015)及2016年配套出版的实施指南,以及一些地方出台的绿色医院建筑评价标准。
我国绿色建筑评价标识实行属地管理,推行自主选择第三方机构进行申评,但目前来看,绿色医院建筑的评价尚没有广泛脱离于绿色建筑评价,一些地方目前仍是仅评选星级绿色建筑,评价标准主要采用国家标准编制的《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2019)。《绿色医院建筑评价标准》是基于《绿色建筑评价标准》进行编撰,针对医院建筑的使用功能和运行管理特性对“四节一环保”的具体评价要求做了修编,并提高了节能、室内环境的章节权重。从长远考虑,医院的基建管理者应该预见到绿色医院建筑评价标准将会逐步推广,在谋划医院新建、扩建及改建的新项目时要提前考虑是否满足绿色医院建筑的评价标准。
创建绿色医院建筑的策略
医院基建项目在可研报审及初步设计审批阶段,受限于绿色医院建筑评价的推广实施力度,第三方咨询单位、设计单位及行业主管部门常提出项目需要按照星级绿色建筑设计的要求,但往往忽略了更应该参照星级绿色医院建筑进行设计,两者有较大的差异性。同时,囿于创建星级绿色建筑或绿色医院建筑的申评工作较为繁琐,设计单位如无利益驱动,该工作只能由业主单位自行牵头,很多项目最终并没有选择参评,这也导致了设计方案虽然有涉及绿色建筑或绿色医院建筑的设计内容,但最终缺乏评价结果去检验设计方案的合理性。
因此,医院基建管理者应该加强自身管理,从项目前期各个阶段就介入干预与引导,落实好建设合格的绿色医院建筑。本文从业主方的基建管理者视角,从项目设计管理周期的任务与流程角度出发,总结每个设计阶段的管理策略。
概念设计阶段
项目实施的第一步是编制项目建议书与可行性研究报告,是为了提出项目的概念设想,阐述项目建设的必要性,并分析技术与经济方面的可行性,常搭配概念设计方案,从项目定位、建设规模、选址用地、功能设置、业务开展、资金估算等方面完善项目的轮廓设想,配合文本去做辅助说明及论证,此阶段应该确立创建星级绿色医院的目标,并从创建指标评价的角度去校核概念方案指标构想的合理性。建议重点考虑以下几方面:
1 建设规模
因考虑医院建筑功能需求与环境需求的特殊性,评价标准中强调用地规模需要采用“合理的床均用地面积”和“合理的容积率”,在此前提下实现“场地优化与土地合理利用”。一方面,为节约土地资源,用地面积规划应合理,需要根据行业卫生规划的床位数并依照医院建设标准中的床均用地面积去测算其合理性,建议尽量贴近规定值,其偏差需尽可能控制在±5%至40%以内,避免盲目圈地发展。
另一方面,要考虑到对地下空间进行合理开发,评价标准建议地下建筑面积与总用地面积之比≥0.5-0.7,但地下一层建筑面积与总用地面积的比率应<0.7,这既是为了集约用地以提高地下空间利用率,也是为了减少地下空间过度开发,保护生态环境。
最后,还应注意合理开发利用土地,地上建筑面积规划与项目谋划的床位数、功能设置要适配,可以根据医院建设标准中的床均建筑面积及额外申报的特殊用房面积需求,以及各功能区域的规定面积分配比例去做初步测算,一是为了确定出合理的地上建筑面积,二是为了确定出合理的容积率,容积率需贴近1.4至4范围的低值并满足规划设计要求。
2
选址用地
该阶段需要研究项目选址地的控制性详细规划以及区域专项保护规划,并查询文化、园林、旅游、文物、水文、地铁等方面是否存在特殊的专项规划要求,考虑方案响应、控规调整、限制豁免等事项,避免设计方案深化时进行变动调整。同时,需要委托第三方单位,开展地质灾害危险性评估(应包含场地稳定性及场地工程建设适应性评定内容)和土壤安全性分析(可能涉及污染源、电磁辐射、土壤氡含量)等,为项目立项及设计方案提供决策建议,满足项目选址应避让或消除危险源安全隐患的评价要求。
方案设计阶段
项目可行性研究报告编制时,需要同步推进方案设计。该阶段的成果主要包含项目总平面图、建设规模(适配立项批复指标)、建设指标(适配规划设计条件)、功能设置及各专业设计说明、建筑平、立面图、投资估算表、医疗工艺一级流程、交通组织方式、分期建设方案(如需)以及特殊专篇说明等。从创建指标评价的角度,建议重点考虑以下几方面:
1 对除建设规模外的其余规划建设指标设定目标
一是绿地率,应尽量高于规划设计条件许可的下限值,一般改扩建项目不少于30%,新建项目不少于35%,有条件的应做到高于40%。
方案设计阶段建议编制室外康复景观设计专篇,整体考虑康复景观设计方案(可参看作者编写的《》),充分考虑并合理利用场址的天然属性,包括全年日照、气候、阳光朝向、风向、自然地势、周边景观等因素,并综合考虑营建景观花园、健康步道、庭院、广场、活动交流场地等景观功能区域,同时满足绿化遮阴、建筑物遮阴的面积不小于20%的评价标准要求,建议场地硬质地面遮阴率应大于30%。同时户外活动场地和行人道路地面应有雨水渗透与蒸发能力,起到降低热岛强度的作用。
根据医院自身的管理模式,可以考虑是否能够接受采取开放式公众场所设计的理念,为城市和市民建设一个公共开放的绿色疗愈空间,消除医院与城市空间的边界感。
二是车位数需满足规划设计条件要求并承担向社会开放公共停车位的责任,项目整体方案应能够合理容纳机动车及非机动车的停放车位数,值得注意的是,机械停车位是常用的提高停车利用效率的方法,无论方案是否考虑直接实施,均应考虑地下室局部区域应能够具备按照主流机动车尺寸停放的建设机械车位的条件,建设条件至少应考虑包括安装净层高、柱网安装净宽度、合规倒车半径的车道宽度等,如考虑地面室外扩展建设则需考虑预留电源接口。
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对总平面图及功能设置一级医疗流线进行合理性评价
一、方案设计阶段:建议委托第三方单位提前介入编制交通影响评价,为初步设计方案深化提供指导意见。交评文本主要内容包括研究区域现状交通调查与分析、研究区域开发建设水平与目标年交通发生吸引调查和预测、开发规模及路网交通荷载适应性分析、研究分析基地开口形式、研究停车配建规模等关键性指标、对建筑总平面方案评价及改善、提出交通组织建议以及交通改善措施等。建议业主方加强与第三方单位沟通,评价方案需至少额外考虑以下事项:
a.基地开口必须考虑独立的应急出入口,用于急救车与医疗废物外运通行出入,有条件的应做到洁污入口独立设置,开口存在安全风险的还应单独进行交通安全评估。
b.考虑院内病人下车点以及候车位置,利用雨棚或地下室进行上下客并缩短步行距离,避免病人面对风雨无遮挡。
c.考虑基地与周边已有交通设施或规划交通(如地铁、轨道交通、公交站点等)的衔接,对项目方案的地上及地下联通方式进行建议。
d.地下室平面及坡道出入口纳入交通组织设计进行合理优化,并考虑机械车位扩展后的交通组织影响。
二、对建筑形体及布局进行综合环境模拟分析:需包括日照、风环境、声环境等内容的分析评价。
其中日照分析除满足项目建筑日照符合规范要求外,必须额外对住院病房、门诊诊室、重症病房等功能单元的日照采光进行评价分析,并提高医护生活区日照要求,指导方案调整及一级医疗工艺流程设计。
风环境模拟分析则是为了通过分析场地风向,起到使一级医疗工艺流程大体上满足由洁到污的污染梯度传递方向,使建筑尽可能多的利用自然通风并提高室内舒适度,使场地内可以更合理的布置室外行人行走路径以优化室外康复景观设计等等。
声环境分析评价一是基于基地周边设施进行的现场噪声影响评估报告,尤其注意噪声对住院单元的影响分析,二是通过模拟分析,考虑项目室外设备安装位置对项目自身及周边环境的噪声影响。
三、从能耗角度对功能规划布局进行优化:一级医疗工艺流程设计的过程即是确定主要功能单元区域的布局位置,此时应同步考虑设备用房的安放位置靠近负荷中心,减少电气系统、暖通系统、医用气体系统、纯水系统、污水处理系统、物流传输系统等输配能耗。
3
对平面图进行设计的相关建议
进行平面图设计时,考虑到医院功能复杂并易变动调整的特性,建议考虑模块化及标准化的平面设计理念,尤其是门诊各区块单元之间尽量摒弃差异化特性,工作区按照标准模块单元进行建模设计并共享生活区单元,易于今后灵活调整。医技单元具有特殊性,尤其是检验、病理、输血、手术室、供应室、静配中心、影像中心等流程设计复杂、改造难度大的科室,考虑布局位置时要考虑人流、物流联通和交互的逻辑,起到缩短工作路径,避免交叉往返的作用,面积规模需要根据医院业务量及发展规划进行测算。
初步设计阶段
初步设计是对方案设计的修正,补充完善了设计总说明、项目总平面图、医疗工艺设计二级流程、各专业设计及相关专篇、总投资概算。初步设计的工作开展,意味本阶段已取得用地红线批复、选址意见书、规划设计条件等规划方面的设计深化条件,甚至已争取规划许可证(建设用地规划许可证与建设工程规划许可证)。
因此,本阶段建议尽快开展环境影响评价,针对建议措施对污水处理、实验室废液处理、医疗废物暂存及清运、固废分类收集、辐射防护等进行功能布局及工艺流线的校核。此外,初步设计方案编制时,必须编制绿色医院建筑设计说明专篇,围绕绿色医院建筑评价的具体要求,补充对其他所有相关章节的设计说明,如节能设计章节、给排水设计章节、电气设计章节、暖通设计章节、弱电设计章节等常规专篇本身的设计内容就需依据绿色建筑设计相关的规范,本章节的编制更侧重于从“四节一环保”角度对其他章节的设计说明进行完善,用于指导后续施工图设计深化。业主方需重点关注节能、节水、室内环境质量的设计要求,建议如下:
1 制定节能方案
建议对建筑电耗进行分区分类分项计量,围绕实现“每类建筑、每层、每个功能单元”进行分区,通过技术手段实现能够根据分区消耗的能源种类分别进行能耗数据采集和整理,如电、燃料(固体、液体、气体)、水、集中供热、集中供冷、蒸汽等不同类别能源,也能够根据分区消耗的各类能源用途进行数据采集和整理,如照明插座用电、空调用电、电梯用电、给水排水用电、其他动力用电、特殊区域用能、供暖空调用热、生活热水用热等。
建议本阶段需邀请空调供应商、电气设备供应商、后勤智能化平台供应商配合设计单位基于绿色医院与数字医院的理念进行设计,完成空调设备、电气设备及其他动力设备的节能参数选型、数据监测与传输、设施设备群控与运维、采用节能相关的创新技术的方案编制。最终实现两个目的,一是数据测得准,精准监测室内外环境参数与设备运行状态,二是能耗降得低,通过自动控制使设备调适至最佳工作状态。因为该工作非常复杂,技术方案可能无法全面覆盖,建议医院从经营角度介入设计讨论过程并提供取舍决策。
2 制定节水方案
强调从“减少市政用水”和“利用非传统水源”两个方面对节水措施进行思考,侧重点如下:
一是利用各类水资源,常见可利用的水资源包括建筑污废水和雨水。污废水可通过梯级净化后或自建水处理设施达到杂用水标准后再进行利用,杂用水可用于便器冲洗、绿化浇洒(采用节水灌溉方式,避免喷灌方式污染空气)、水补水、道路冲洗、冷却塔补水、室外地面冲洗用水。雨水收集利用的方式建议结合海绵城市设计专篇进行表述,雨水回收后除作为杂用水性质利用外,还能起到有助于水土保持方面的环境保护作用。
此外,项目基地周边有条件的项目还可以考虑对市政用水、河湖水、海水等水资源进行利用。
二是进行用水监测,类似上文电耗监测,围绕实现“每类建筑、每层、每个功能单元”进行分区并按用途和用水科室分别计量用水量,既是为了今后医院能够精准对用水大户进行成本管控作出限制,也是为了能够快速判断项目用水管网和设施的漏水位置范围为运营期快速寻找漏点以解决跑冒滴漏问题提供条件,减少漏水损失。
三是体现“节流为先”理念,如按照规范要求对节水器具进行限制性说明,采用创新技术或工艺减少设备或系统耗水。
3 提高室内环境质量
从以下几方面进行要求:材料选用需额外满足绿色环保及耐久要求;提高装配式装修在易变动功能区域的应用范围,减少今后变更材料浪费;加强室内环境质量控制要求,对隔声、标识、采光、通风等方面提高要求,使病人所接收到的声环境、光环境、体感感受是高品质的,并针对不同功能单元提出具体的量化指标控制参数,例如噪声值、照度值、温湿度、换气次数等;加强空气质量管理,有洁净要求的区域,如手术室、实验室、供应室、静配中心等需采取特定的空气净化工艺,其他非洁净要求的区域,需设置空气消毒工艺,例如空调通风系统配置空气消毒装置或使用消毒空调。
施工图设计及招投标工作
施工图设计是对初步设计方案的深化与修正,该阶段建议认真审查各专业工程的图纸设计总说明是否将初步设计中的绿色医院建筑设计理念贯彻,并在专项招标文件编制阶段,其中节能方面的内容是评价标准针对的重点内容。建议复核以下内容是否落实到位:
1
用能建筑设备能效指标符合现行国家和行业有关节能标准的规定,重点关注各专项工程中涉及的暖通、电气、动力等设备能效参数说明,包括空调机组,风机、水泵等动力设备,供热(锅炉),高压配电、电梯等设备需在符合《公共建筑节能设计标准》GB 50189的规范要求的基准上提高标准。在编制所有专项工程的招标文件技术与使用要求章节时,需罗列主要用能设备并对能效指标设定量化要求并不得负偏离响应,同时建议将选用设备的能效指标加入技术评分环节进行横向比对。
2
用能建筑设备均需纳入能效监测范围,专项工程应设有各自的设备用能数据监测技术手段并允许数据传输,监测范围包括水、电、气、热等各类用能类型,目前能效监测的趋势基本已覆盖大部分的专项工程,同时建议在智能化工程中打造后勤智能化管理平台,将各专项工程的监测数据传输集成至该平台,建设业务数据可视化场景,包括低碳管理、万元能耗支出管理、能源管理系统、变配电系统、医用气体、照明系统、通风系统、给排水系统、电梯、自动扶梯、物流系统、手术室、实验室、供应室等洁净工程净化空调等各类场景。以上内容建议在招标文件编制时配合概算费用,予以考虑实施范围。
3
委托第三方单位对本工程的节能设计进行专项审查(因有些地域行业主管部门已不再强制要求将节能专项审查作为开工条件),用于指导节能技术优化,该事项建议在施工图设计阶段进行,并不得晚于招标文件启动编制。
4
舒适度考虑。绿色医院建筑评价标准不同于绿色建筑评价的重点之一就在于考虑医院室内环境舒适度,应重视节能与室内环境的矛盾,协调好两者之间的关系,把室内环境质量放在第一位,装饰装修工程建议考虑下述内容:
a.选择合适的室内环境照度和色温。
有证明表明室内环境照度能够对患者的压力恢复造成重要影响,高照度(250lx以上)会让视觉神经承担更多负担从而引起视觉疲劳和负面情绪,低照度(50lx-100lx区间)则会显著提升患者焦虑感并降低积极情绪,因此过高或过低的照度均不利于患者的压力恢复,室内环境照度选择在100lx-250lx区间较为理想。同时,有证据表明在低色温环境下(2500K-3000K),偏于暖色的光源能够创造相对柔和、舒适的环境氛围,减少患者负面情绪。
b.严格控制噪声。
医院建筑中不同室内场景的规范噪声值要求不同,且实际使用时受外部干扰较多,但大体需要保持昼间45db-55db之间,夜间40db-50db之间,休息用房贴近下限值。建议从围护结构与装修选材角度考虑采用多种隔声措施,设备用房需与休息用房有较远距离,且在设计时需对设备选型及设备安装施工有减噪或降噪措施。
结语
我们医院基建管理者致力于建设绿色医院的目标是要实现低投资、低排放、高效益、高效能的绿色理念,达到绿色医院建筑的评价标准,为今后创建实现智慧医院、健康医院更高层次目标做好基础准备。
本文参考并引用了《绿色医院建筑评价标准》实施指南、《星级绿色医院建筑创建指南》(辛衍涛、郭金成等著)、《绿色医院节能建设与管理指南》(刘殿奎等著)、《绿色医院电气设计指南》(施耐德电气(中国)有限公司Chris Roberts著)等著作的部分观点内容,向以上著作作者致谢。
郎正则
温州市中心医院基建办公室主任。负责建设方案谋划、开工手续报建、招投标管理、设计衔接、结算审核等管理工作。
作为主要管理人员经历过7个基建项目,其中6个为医院项目。
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