循證設(shè)計(jì)支持下的可持續(xù)醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)

荊子洋+方圓+趙長(zhǎng)亮

【摘 要】循證設(shè)計(jì)是以科學(xué)研究和量化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法；可持續(xù)設(shè)計(jì)是在建筑的全生命周期內(nèi)，保持最小環(huán)境負(fù)荷，和最大效益的建筑設(shè)計(jì)方法。循證設(shè)計(jì)能夠?yàn)榭沙掷m(xù)設(shè)計(jì)提供可信的設(shè)計(jì)依據(jù)，提高建筑表現(xiàn)成效，并減小實(shí)施阻力，兩種設(shè)計(jì)方法相結(jié)合是未來(lái)建筑設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。本文以醫(yī)療建筑為研究對(duì)象，醫(yī)療建筑與人類的生存、健康關(guān)系密切，對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求高，對(duì)環(huán)境影響大，因此保持醫(yī)療建筑與環(huán)境的平衡十分重要。本文分析了循證設(shè)計(jì)思想指導(dǎo)下的可持續(xù)醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)和方法，并結(jié)合具體案例分析其在實(shí)踐中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】循證設(shè)計(jì)；可持續(xù)設(shè)計(jì)；醫(yī)療建筑

【Abstract】Evidence-based design is based on scientific research and quantitative data-based design methods； sustainable design is the whole life cycle of the building， to maintain the minimum environmental load， and the maximum efficiency of the architectural design methods. Evidence-based design can provide a credible design basis for sustainable design， improve the performance of building performance， and reduce the implementation of resistance， the combination of the two design methods is the future trend of architectural design. In this paper， medical buildings as the object of study， medical architecture and human survival， close health， high environmental quality requirements， the impact on the environment， so to maintain the balance between medical architecture and the environment is very important. This paper analyzes the advantages and methods of sustainable medical building design under the guidance of evidence - based design， and analyzes its application in practice with specific cases.

【Key words】Evidence-based design； Sustainable design； Medical architecture

1、前言

工業(yè)革命帶來(lái)的先進(jìn)生產(chǎn)力和高速發(fā)展要求使人類開始了對(duì)地球資源的掠奪，隨著環(huán)境逐漸惡化，人們意識(shí)到可持續(xù)發(fā)展的重要性。可持續(xù)建筑以可持續(xù)發(fā)展理念為基礎(chǔ)，追求建筑、環(huán)境、社會(huì)、人類的和諧。對(duì)于醫(yī)療建筑來(lái)說(shuō)，保證建筑的可持續(xù)性更為重要。首先，醫(yī)院內(nèi)患者的身體素質(zhì)較普通人更為脆弱，更需要有助于康復(fù)的良好環(huán)境。其次，為了保證舒適的室內(nèi)環(huán)境，維持各類醫(yī)療護(hù)理器械的運(yùn)行，其能耗比普通建筑更多。并且，醫(yī)療建筑中的藥品，消毒劑，清潔劑等對(duì)環(huán)境質(zhì)量影響更大。因此，可持續(xù)設(shè)計(jì)對(duì)于醫(yī)療建筑如何促進(jìn)患者康復(fù)，提高建筑環(huán)境質(zhì)量，并降低自身對(duì)環(huán)境的影響等是十分有意義的。

2、循證設(shè)計(jì)與可持續(xù)設(shè)計(jì)

循證設(shè)計(jì)（Evidence-Based Design）是一種建立在循證醫(yī)學(xué)和環(huán)境心理學(xué)的基礎(chǔ)之上的研究方法，“循”的意思是遵循，依照，“證”的意思是證據(jù)，數(shù)據(jù)，即以行業(yè)內(nèi)最可靠的科學(xué)研究方法和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，并通過(guò)設(shè)計(jì)師、開發(fā)商、使用者等多方面的互動(dòng)，尋找優(yōu)化建筑表現(xiàn)的途徑，提出某項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)措施對(duì)使用者的行為、組織的效率、經(jīng)濟(jì)的效益等方面能夠產(chǎn)生積極影響的設(shè)計(jì)方法，并提供信息平臺(tái)和同行對(duì)研究成果分享和討論。循證設(shè)計(jì)在醫(yī)療建筑中應(yīng)用最早而且最廣泛。

可持續(xù)設(shè)計(jì)目前也是循證設(shè)計(jì)領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題之一?？沙掷m(xù)設(shè)計(jì)的發(fā)展存在著多重阻力，因?yàn)槿藗兒ε赂淖?，害怕成果的不確定，和害怕過(guò)高的成本。在建筑設(shè)計(jì)中的可持續(xù)設(shè)計(jì)通常被認(rèn)為是額外的預(yù)算，或增加的計(jì)劃，是不必要的，復(fù)雜的，空想的，或者與科學(xué)技術(shù)進(jìn)步是相矛盾的。這些對(duì)可持續(xù)設(shè)計(jì)的抵抗正成為了我們需要循證設(shè)計(jì)的原因，因?yàn)榇_鑿的證據(jù)可以幫助可持續(xù)設(shè)計(jì)方案被人們接受。循證設(shè)計(jì)是可持續(xù)設(shè)計(jì)的根基，兩種設(shè)計(jì)方式是共生的。

3、可持續(xù)醫(yī)療建筑的優(yōu)勢(shì)

短期來(lái)看，可持續(xù)的建筑環(huán)境設(shè)計(jì)能夠緩解建筑環(huán)境對(duì)人身體健康帶來(lái)的不利影響。長(zhǎng)期來(lái)看，它能夠創(chuàng)造出在身體，心理和精神方面都對(duì)使用者有益的環(huán)境。對(duì)醫(yī)療建筑來(lái)說(shuō)，在減少環(huán)境對(duì)建筑不利影響的同時(shí)，也要減少建筑對(duì)環(huán)境的污染。具體來(lái)說(shuō)是能夠幫助減少醫(yī)院對(duì)周邊社區(qū)的潛在負(fù)面健康影響?？沙掷m(xù)的醫(yī)療設(shè)施和它的使用者的具體利益之間是互相關(guān)聯(lián)的，它能夠提高病人治療效果，提高病人和員工安全，滿意度，建立更好的社會(huì)形象，更能節(jié)約成本，和增加工作效率。

4、可持續(xù)設(shè)計(jì)要素和策略

4.1 室內(nèi)空氣質(zhì)量

醫(yī)療建筑中的患者和工作人員都長(zhǎng)時(shí)間在室內(nèi)活動(dòng)。室內(nèi)空氣充斥著來(lái)自建材和清潔劑的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），來(lái)自阻燃劑、殺蟲劑、增塑劑的半揮發(fā)性有機(jī)化合物（SVOC），來(lái)自霉菌的微生物和微生物揮發(fā)性有機(jī)化合物，無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì)，和顆粒物質(zhì)，它們都對(duì)健康產(chǎn)生了威脅。保證良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量應(yīng)考慮如下四個(gè)設(shè)計(jì)原則。

源頭控制：選擇低VOC的材料和低揮發(fā)性材料，減少室內(nèi)空氣中的化學(xué)品濃度。

通風(fēng)設(shè)計(jì)：在室外空氣質(zhì)量良好的地區(qū)可以考慮自然通風(fēng)，但是室外空氣質(zhì)量較低的地區(qū)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)，并重點(diǎn)考慮空氣過(guò)濾，通風(fēng)率選擇和加濕控制。

建筑和室內(nèi)空氣質(zhì)量調(diào)試：建筑調(diào)試（Commissioning）是指對(duì)機(jī)械和電氣系統(tǒng)測(cè)試和評(píng)估的過(guò)程，以保證他們安裝正常且工作高效。建筑調(diào)試有助于不斷微調(diào)建筑，并捕捉空氣質(zhì)量和工作效率的不足。

建筑維護(hù)：機(jī)械系統(tǒng)的維護(hù)（如更換過(guò)濾器）和對(duì)環(huán)保清潔產(chǎn)品的使用能夠更好的保護(hù)建筑，而且能從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度上提高室內(nèi)空氣質(zhì)量和使用者健康。

4.2 材料和資源

建筑的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程，會(huì)使用大量的材料，并產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品和廢物。在設(shè)計(jì)建筑時(shí)考慮材料和資源的種類，能夠減少材料生命周期內(nèi)的對(duì)環(huán)境造成的影響。

選擇建筑的材質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)通常包括價(jià)格、美觀、耐用和維護(hù)，但是人們往往忽略了材料生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境和人造成的影響。盡管對(duì)所有材料進(jìn)行全生命周期分析是很困難的，但是有些問(wèn)題是不能被忽視的，例如材料對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響，和材料的耐用程度。耐用和易維護(hù)的材料可以減少?gòu)U物的產(chǎn)生，減少更換材料和維護(hù)材料的不必要花費(fèi)。環(huán)保材料的推薦和選擇應(yīng)該加入到建筑規(guī)劃的過(guò)程中，這樣就可以使建筑的使用者和自然環(huán)境受益。

4.3 日光照明策略

利用自然采光減小了白天對(duì)燈光的需要，能夠節(jié)能，節(jié)約成本，并可以提高使用者的精神狀態(tài)。如果能對(duì)日光控制得當(dāng)，并配合以良好的視野和眩光控制，它將是可持續(xù)建筑的最重要部分。

越來(lái)越多的證據(jù)表明，日光照明的室內(nèi)環(huán)境對(duì)健康有積極的影響。根據(jù)西英格蘭大學(xué)Richard Hobday的研究，日光可以幫助控制疾病，因?yàn)榧?xì)菌和病毒能受到日光的控制。在醫(yī)院中的院內(nèi)獲得疾病，如耐藥的金黃色葡萄球菌已經(jīng)成為造成死亡的重要原因。有自然光照的醫(yī)院病房被證明會(huì)產(chǎn)生更少的細(xì)菌相關(guān)的疾病。

陽(yáng)光也可以幫助預(yù)防維生素D缺乏，因?yàn)槿祟?0%的維生素D都來(lái)自陽(yáng)光，以室內(nèi)生活為主的人接觸更少的陽(yáng)光，后果是免疫系統(tǒng)的虛弱。陽(yáng)光也可以幫助預(yù)防臨床抑郁癥，使它成為有價(jià)值的治療過(guò)程的一部分。 4.4 和自然環(huán)境的接觸

研究證明，無(wú)論是病人還是普通人，在看見(jiàn)自然環(huán)境的同時(shí)能在5分鐘以內(nèi)顯著減輕壓力，還能改善情緒和發(fā)生生理變化如血壓和心率的降低。另外的研究發(fā)現(xiàn)，延長(zhǎng)接觸自然景色的時(shí)間不僅能使病人鎮(zhèn)定，而且對(duì)醫(yī)療成果有更深遠(yuǎn)的影響。例如，一項(xiàng)手術(shù)病人研究表明，床邊窗戶有自然景色的病人比窗戶對(duì)著磚墻的病人更容易康復(fù)。自然環(huán)境能提高醫(yī)療質(zhì)量，因此康復(fù)花園、綠色屋頂?shù)鹊脑O(shè)計(jì)在醫(yī)療建筑中越來(lái)越流行。在醫(yī)療建筑中的環(huán)境要素（自然材料或植物）或自然形狀和形式（植物圖案）也能夠幫助提高醫(yī)療表現(xiàn)，如減少病痛。

5、可持續(xù)醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)案例——Providence癌癥中心

Providence癌癥中心位于美國(guó)俄勒岡州波特蘭市，由Zimmer Gunsul FrascaArchitects建筑事務(wù)所設(shè)計(jì)，運(yùn)用了循證設(shè)計(jì)支持下的可持續(xù)設(shè)計(jì)方法。該項(xiàng)目是一座11層，45，700m。的建筑，包括診斷、治療、研究、和康復(fù)服務(wù)。建筑包括240個(gè)新的病人床位，21間手術(shù)室等。

基于已有的循證設(shè)計(jì)成果，ZimmerGunsul Frasca和俄勒岡大學(xué)建筑學(xué)院的建筑能耗實(shí)驗(yàn)室建立了聯(lián)合研究項(xiàng)目，研究如何優(yōu)化病房的自然采光設(shè)計(jì)，提高病人的康復(fù)狀況并減少建筑的能耗。這項(xiàng)研究做了如下建議：

設(shè)計(jì)小進(jìn)深的房間，能夠使陽(yáng)光在房間分布更均勻。Providence癌癥中心的房間很大，并接近正方形，保證外墻和窗戶的面積最大化，和陽(yáng)光穿透的最大化。

窗戶的玻璃理想情況下應(yīng)該是低熱阻的，低太陽(yáng)得熱系數(shù)的，和高可見(jiàn)光透射率的。Providence的窗戶達(dá)到了這些標(biāo)準(zhǔn)，滿足了在提供足夠自然光的同時(shí)不會(huì)帶來(lái)過(guò)高的建筑得熱和眩光。

建筑應(yīng)和自然增加接觸。美國(guó)西北部的自然特征，主題色彩，自然材料都體現(xiàn)在了Providence的室內(nèi)設(shè)計(jì)，藝術(shù)品，和尋路系統(tǒng)中。戶外花園，庭院也用來(lái)增加建筑同自然的聯(lián)系。

這項(xiàng)研究在Providence癌癥中心得到了成功應(yīng)用。自然采光措施和燈光控制系統(tǒng)使白天的采光能耗減少87%，減少燈具的產(chǎn)熱，因此降低了建筑的制冷負(fù)荷和對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的需求量。

結(jié) 語(yǔ)

基于循證設(shè)計(jì)的可持續(xù)設(shè)計(jì)已經(jīng)在歐美建筑界得到認(rèn)同，并已成功應(yīng)用于醫(yī)療建筑之外的眾多領(lǐng)域。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，可持續(xù)發(fā)展是國(guó)家的重要發(fā)展戰(zhàn)略，建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)也是其中一項(xiàng)重點(diǎn)工作。循證設(shè)計(jì)依賴科學(xué)的研究方法和量化的研究成果，能夠證明可持續(xù)設(shè)計(jì)的實(shí)際成效，為設(shè)計(jì)師提供設(shè)計(jì)依據(jù)，有助于更多可持續(xù)措施的探索，創(chuàng)新和發(fā)展，應(yīng)得到我國(guó)建筑師、學(xué)者、政府、開發(fā)商的重視，并建立合作機(jī)制，共同探索出適合我國(guó)國(guó)情的循證可持續(xù)設(shè)計(jì)方法。