疫情防控背景下的長(zhǎng)春市公共建筑設(shè)計(jì)策略研究

文／隋廷偉 吉林建筑大學(xué) 碩士研究生

張俊峰 吉林建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院 國家一級(jí)注冊(cè)建筑師 教 授（通訊作者）中國東北建筑文化研究中心 主 任

引言

14 世紀(jì)的瘟疫、20 世紀(jì)初的西班牙流感和2020 年的新冠疫情具有共同的特點(diǎn)，類似于最近發(fā)生的更多局部流行病，目前對(duì)重大病毒危機(jī)的觀察過分強(qiáng)調(diào)短期影響，而忽視長(zhǎng)期變化[1]。這一點(diǎn)在中國體現(xiàn)得尤為明顯，長(zhǎng)期來看，中國在公共建筑設(shè)計(jì)策略研究上，防疫方面的研究非常少，可以參考的文獻(xiàn)和資料也都非常稀缺，極大地制約了公共建筑設(shè)計(jì)者，當(dāng)疫情來臨時(shí)，增加了病毒傳播的危險(xiǎn)性，暴露了前期設(shè)計(jì)在防疫方面的不足。這就需要建筑設(shè)計(jì)者反思是否將疫情防控納入到公共建筑設(shè)計(jì)前期，即使用者行為及心理分析、形體生成、內(nèi)部空間設(shè)計(jì)上。疫情帶來的影響絕非是短期的。從建筑設(shè)計(jì)層面來說，建筑設(shè)計(jì)者需挺身而出，在遏制冠狀病毒以及其他威脅人類健康的傳染疾病方面發(fā)揮作用[2]。因此要求公共建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃者的視野要曠闊，要從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來思考未來的公共建筑設(shè)計(jì)策略。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

自1978 年改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，公共建筑數(shù)量也急劇增加。2009—2017 年，中國建筑總面積從494 億平方米增長(zhǎng)到620 億平方米，公共建筑面積從75 億平方米增長(zhǎng)到128億平方米，占比從15%增長(zhǎng)到21%[3]。近年來，各個(gè)學(xué)科開始交叉研究，公共建筑的研究重點(diǎn)已不是僅僅滿足基礎(chǔ)的使用需要，主要的研究方向開始著重于多功能性、人性化、可變性與智能化。直到2019 年末，新冠疫情席卷全國，面對(duì)突然暴發(fā)的疫情，人員密集與流動(dòng)性強(qiáng)的公共建筑，例如商場(chǎng)、醫(yī)院等引起社會(huì)的關(guān)注。目前中國的公共建筑策略設(shè)計(jì)體現(xiàn)防疫方面的研究主要為醫(yī)院。

1.2 國外研究現(xiàn)狀

國外的防疫設(shè)計(jì)策略研究是從醫(yī)院開始的。17 世紀(jì)中葉，法國最大的醫(yī)院出現(xiàn)了令人擔(dān)憂的情況，其特點(diǎn)是空間黑暗、通風(fēng)不暢、衛(wèi)生不良，自此之后，法國成立了一個(gè)委員會(huì)，用來驗(yàn)查適合環(huán)境的建筑設(shè)計(jì)，并進(jìn)行研究指導(dǎo)以便抉擇一個(gè)具有決定性的方案[4]。其中Tenon 博士的著名作品——稱為“展館”的方案最具特色，該方案首次應(yīng)用于1854 年建造的拉里博伊西埃醫(yī)院[5]。另一個(gè)革命性醫(yī)學(xué)建筑的關(guān)鍵因素是在1860 年發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的傳播[6]。路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）①的工作證實(shí)了需要通過隔離患者和對(duì)醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行消毒來解決感染和疾病傳播問題[7]。值得一提的是，弗洛倫斯·南丁格爾（Florence Nightingale）②出生在意大利的佛羅倫薩[7]，她在克里米亞戰(zhàn)爭(zhēng)（1853—1856）中的經(jīng)歷為醫(yī)療保健建立了基礎(chǔ)，提供了通風(fēng)、病人循環(huán)、照明和衛(wèi)生的展館模型。這進(jìn)一步促進(jìn)了病人的康復(fù)，降低了感染率。該模型保留了多患者病房的概念，通常稱為南丁格爾病房，在今天的實(shí)踐中仍然適用。這是弗洛倫斯·南丁格爾首次嘗試的，當(dāng)她推出醫(yī)院病房模型時(shí)，她表示自然采光和交叉通風(fēng)是醫(yī)院消毒和減少感染發(fā)生的重要組成部分。

2 疫情防護(hù)背景下的公共建筑設(shè)計(jì)策略問題

2.1 公共建筑使用者的行為及心理變化

大流行（新冠疫情）改變了社會(huì)運(yùn)作方式、個(gè)人選擇和做法、當(dāng)局和機(jī)構(gòu)的作用，以及政體的價(jià)值觀及去向[1]?，F(xiàn)今疫情最為嚴(yán)重的影響是生命安全，其次是文化與經(jīng)濟(jì)的影響，但這兩者的影響將更持久。新冠疫情導(dǎo)致人們價(jià)值觀發(fā)生了變化，從偏愛和欣賞具有美感的建筑空間過渡到了以健康為基礎(chǔ)、具有安全設(shè)施和病毒防御屬性的建筑空間。如今的公共建筑設(shè)計(jì)策略與規(guī)劃往往忽略了這種改變，當(dāng)局者或設(shè)計(jì)師在意的通常為短期影響，沒有考慮到疫情前后人們的行為及心理變化，這種做法導(dǎo)致的直接結(jié)果為使用者在使用空間時(shí)心理及行為極度不舒適，甚至?xí)又貙?duì)疫情恐慌的心理反應(yīng)。

2.2 疫情背景下的公共建筑形體生成問題

以長(zhǎng)春市常見的公共建筑形體——長(zhǎng)方體為例，疫情之前主要的形體生成方法就是對(duì)原有長(zhǎng)方體體塊進(jìn)行分割、移動(dòng)、組合及加減法。如長(zhǎng)春某辦公樓形體生成（圖1），設(shè)計(jì)者主要在意的是美感、光感、視覺體驗(yàn)、流線與功能的合理性，并未考慮到傳染病防護(hù)。在建筑中形體對(duì)應(yīng)著功能，體現(xiàn)著功能與形式的整體統(tǒng)一。研究表明，疫情使人們的身體和心理“生病”，并對(duì)人與社會(huì)各方面產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的負(fù)面影響，大面積人群處于難以自愈的心理亞健康狀態(tài)[8]。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行形體設(shè)計(jì)時(shí)往往忽略了防護(hù)因素，更沒有考慮到人們的行為及心理變化。據(jù)在疫情暴發(fā)時(shí)的調(diào)查，很多人反饋這種密集型的長(zhǎng)方體公共建筑使用時(shí)使人產(chǎn)生恐慌、焦慮情緒，大多數(shù)人希望今后的公共建筑形體能做出改變。

2.3 疫情背景下的公共建筑內(nèi)部空間環(huán)境問題

在開發(fā)針對(duì)流行病的藥物之前，一個(gè)解決方案是回到物理和建筑環(huán)境中，以減少其影響。由于對(duì)感染的恐懼，流行病改變了我們的建筑環(huán)境[9]。弗洛倫斯·南丁格爾表明，光環(huán)境中太陽的自然照射，與風(fēng)環(huán)境中的自然風(fēng)的交叉流通是醫(yī)院消毒和感染的重要組成成分，而且最近的研究表明，自然風(fēng)和采光在疫情防護(hù)中發(fā)揮著重要作用，這同樣適用于公共建筑[7]。而國內(nèi)公共建筑有很多采光和通風(fēng)都不是很良好，例如公共建筑中的高校食堂。通過對(duì)長(zhǎng)春市在讀大學(xué)本科生進(jìn)行隨機(jī)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生對(duì)食堂空間的通風(fēng)不滿，尤其在夏天的中午、下午、下課后的高峰時(shí)段，更是毫無風(fēng)感和舒適感可言，不僅對(duì)使用者身體造成不適，而且增加了病毒傳播的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

3 疫情防護(hù)下的公共建筑設(shè)計(jì)策略研究

3.1 設(shè)計(jì)之初應(yīng)調(diào)研疫情前后使用者的行為及心理變化

3.1.1 美國芝加哥養(yǎng)老院案例經(jīng)驗(yàn)

對(duì)于上文提到的大流行之后使用者心理及行為的變化，當(dāng)局者與設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)之初展開詳細(xì)的調(diào)查，以便發(fā)現(xiàn)哪些行為及心理發(fā)生了變化，而不是主觀臆測(cè)。以往的經(jīng)驗(yàn)給以教訓(xùn)，例如美國早期芝加哥的一處養(yǎng)老院發(fā)生某疾病傳播，政府打算放棄已有建筑，另尋他處，重新建立一處養(yǎng)老院，設(shè)計(jì)者沒有事先調(diào)查老人在疾病傳播之后的心理變化，而是主觀臆測(cè)，將新建養(yǎng)老院選址在郊區(qū)，以防止疾病傳播，同時(shí)為了提供安靜的場(chǎng)所，導(dǎo)致新建養(yǎng)老院的周圍沒有社區(qū)可供日常交流，老人們的心理狀態(tài)越來越差，疾病也一個(gè)接一個(gè)地到來。

3.1.2 長(zhǎng)春市高校學(xué)生餐飲空間行為及心理研究

以長(zhǎng)春市高校餐飲公共建筑為例，通過問卷星在線對(duì)長(zhǎng)春現(xiàn)有高校在讀本科生進(jìn)行問卷調(diào)查，隨機(jī)向10 所高校發(fā)放問卷100 份，收到有效問卷81 份。調(diào)查內(nèi)容為無疫情時(shí)期與有疫情時(shí)期背景下的學(xué)生餐飲空間行為特征（表1）。

從表1 可以了解到，使用者在疫情前后的早餐時(shí)間段并沒有明顯的人數(shù)變化，午餐時(shí)間段為11 ∶30—12 ∶00 及12 ∶00—12 ∶30，人 數(shù)明顯增加；晚餐時(shí)間段為19 ∶00—20 ∶00，人數(shù)明顯下降（圖2、圖3）。疫情之后，學(xué)生們對(duì)于多人就餐的態(tài)度與大多數(shù)設(shè)計(jì)者設(shè)所想的態(tài)度相反，實(shí)際上，人們渴望多人一起就餐，以緩解緊張情緒，而在排隊(duì)時(shí)保持距離上，大多數(shù)學(xué)生持無所謂的態(tài)度，大多數(shù)人喜歡一起在人少的地方就餐。從以上來看，設(shè)計(jì)者有必要根據(jù)所設(shè)計(jì)的公共建筑屬性調(diào)查疫情前后人們的行為及心理變化，以便做出正確的公共建筑設(shè)計(jì)。

表1 長(zhǎng)春市高校食堂空間行為及心理特征調(diào)查表（表格來源：作者自繪）

3.2 防疫為前提的公共建筑形體生成策略研究

3.2.1 以彈性空間適應(yīng)不斷變化的疫情

新型冠狀病毒自2020 年初以來在全球范圍內(nèi)蔓延，要求我們重新思考建筑和建筑工程領(lǐng)域“彈性”一詞的含義[10]。要求公共建筑在平時(shí)提供弱防護(hù)作用的空間，以滿足正常的行為需求與社交需求，在疫情反復(fù)時(shí)提供強(qiáng)的隔離防護(hù)空間，以彈性空間的靈活變通應(yīng)對(duì)疫情的反復(fù)變化，增強(qiáng)其空間的韌性。持續(xù)發(fā)酵的新冠肺炎疫情對(duì)全球各行各業(yè)及每一個(gè)人都產(chǎn)生了極為深刻的影響，它不僅改變了人們生活、工作、學(xué)習(xí)以及數(shù)字化應(yīng)用的方式，而且改變了我們的認(rèn)知、判斷以及對(duì)未來的預(yù)測(cè)[11]。只有彈性的公共建筑形體才能滿足人們?cè)谝咔闀r(shí)代的正常使用。

3.2.2 防疫為前提的建筑形體及功能組合研究

以長(zhǎng)春某公共建筑（特點(diǎn)為密度高、人流強(qiáng)度強(qiáng)）的形體，即長(zhǎng)方體為例，分析其功能及形體組織（圖4），共分為4 個(gè)組團(tuán)及一個(gè)屋頂。第一個(gè)和第二個(gè)組團(tuán)為商鋪功能；第3 個(gè)組團(tuán)為辦公功能；第4 個(gè)組團(tuán)為公寓功能；第5 個(gè)組團(tuán)為屋頂。

對(duì)其進(jìn)行功能重新組合，添加新的功能，進(jìn)行新的適應(yīng)疫情的形體生成（圖5）。在底層人流最大、最密集的區(qū)域設(shè)置廣場(chǎng)，留出大量空間和設(shè)置不同方向的出入口，服務(wù)其不同功能，以達(dá)到降低密度和分流的目的，使之流線不交叉，降低感染風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)行新的功能組合（圖6），各個(gè)功能看似分開，但卻有聯(lián)系地組織在一起，給予使用者最快捷的途徑到達(dá)目的地，同時(shí)又方便與其他人進(jìn)行聯(lián)系，滿足疫情時(shí)代使用者的心理變化，即渴望與他人面對(duì)面交流[1]。功能方面，添加展覽、咖啡廳等功能，在疫情起伏平穩(wěn)時(shí)達(dá)到多功能的目的，而在起伏波動(dòng)較大時(shí)作為隔離室（因其功能與功能之加相互隔離），達(dá)到疫情防護(hù)的目的，為高層公共建筑空間的靈活設(shè)計(jì)提供了較大的自由度，提供了空間從疫情波動(dòng)到平穩(wěn)使用的彈性覆蓋的可能性，兼顧了開放與私密，為使用者提供更靈活的環(huán)境。

3.3 遏制病毒傳播的公共建筑內(nèi)部空間環(huán)境設(shè)計(jì)策略

3.3.1 通風(fēng)和采光在公共建筑內(nèi)部空間環(huán)境的研究

有證據(jù)表明，建筑物中良好的開窗和日光可以影響空氣中病原體的傳播。顯然，在抗生素出現(xiàn)之前，通風(fēng)和陽光被認(rèn)為是預(yù)防傳染病的重要安全措施[12]。索立（Solly）③補(bǔ)充說，通過玻璃的陽光直射很可能在幾分鐘或幾小時(shí)內(nèi)殺死細(xì)菌芽孢桿菌，但受制于暴露的細(xì)菌層的厚度[13]。此外，在建筑物窗戶附近發(fā)現(xiàn)的漫射陽光很可能在五到七天內(nèi)殺死細(xì)菌。高級(jí)研究表明，陽光可以殺死多種細(xì)菌，如炭疽病、肺結(jié)核等。斯特朗（Strang）④最近的一項(xiàng)研究表明，從北窗透射的陽光或日光穿過兩層玻璃是分散的，在沒有抗生素的情況下，在十三天內(nèi)非常有效地殺死溶血性鏈球菌，類似的菌株可在黑暗中、室溫下存活一百九十五天[14]。

3.3.2 改變傳統(tǒng)公共建筑樓板柱形式增加自然通風(fēng)與采光

從歐洲和最近的疾病預(yù)防研究可以得知，良好的自然通風(fēng)和自然采光是預(yù)防疾病傳播的關(guān)鍵，因此要改變?cè)械墓步ㄖ问?，例如不利于采光和通風(fēng)的呆板的樓板柱形式，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓?，增加其彌漫在建筑物窗戶的漫射陽光。以上文中適應(yīng)疫情的辦公建筑功能組合體塊為例，進(jìn)行內(nèi)部空間設(shè)計(jì)（圖7），底層大部分空間架空，降低人流密度，給予充分的室外空間，改變傳統(tǒng)的密集柱子形式，采用陽光照射方向上厚度較小、但體量比較大的柱子（承受荷載的同時(shí)，又不阻礙光和風(fēng)的傳播）增加其建筑空間內(nèi)的受光面積，窗戶盡可能為條型窗戶，以便增加窗戶邊的漫射陽光，殺死內(nèi)部空間的病毒細(xì)菌。屋頂也是同樣的道理，平屋頂與傳統(tǒng)的樓板已不再適用，應(yīng)為了自然通風(fēng)和自然采光而做出改變，通過改變屋頂及樓板的造型和高低，形成風(fēng)壓，從而稀釋病毒所附在的、賴以生存的膠溶滴微粒，降低其感染率。

結(jié)語

先前的公共建筑設(shè)計(jì)策略研究并沒有注重傳染和疾病的傳播方面，關(guān)于防疫公共建筑設(shè)計(jì)策略的研究很少應(yīng)用到實(shí)踐中。新冠疫情引起的大流行狀況，將使建筑界重新考慮目前的公共建筑設(shè)計(jì)做法，并且有必要將防疫設(shè)計(jì)、前期規(guī)劃重新定向到現(xiàn)有和未來空間人類的健康需求。希望此研究能為疫情時(shí)代的公共建筑設(shè)計(jì)者提供參考價(jià)值。

注釋：

①1822年，路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）出生于法國東爾城，畢業(yè)于巴黎大學(xué)，信仰天主教，法國著名的微生物家、愛國化學(xué)家，1895年9月28日逝世。他研究了微生物的類型、習(xí)性、營養(yǎng)、繁殖、作用等，把微生物的研究從主要研究微生物的形態(tài)轉(zhuǎn)移到研究微生物的生理途徑上來，從而奠定了工業(yè)微生物學(xué)和醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的基礎(chǔ)，并開創(chuàng)了微生物生理學(xué)。

②1820年，南丁格爾出生于意大利佛羅倫薩市。在德國學(xué)習(xí)護(hù)理后，曾往倫敦的醫(yī)院工作。于1853年成為倫敦慈善醫(yī)院的護(hù)士長(zhǎng)。克里米亞戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)，她極力向英國軍方爭(zhēng)取在戰(zhàn)地開設(shè)醫(yī)院，為士兵提供醫(yī)療護(hù)理。她分析過堆積如山的軍事檔案，指出在克里米亞戰(zhàn)爭(zhēng)中，英軍死亡的原因是在戰(zhàn)場(chǎng)外感染疾病，真正死在戰(zhàn)場(chǎng)上的人反而不多。

③1845年，塞繆爾·埃德溫·索利博士(DR Samuel Edwin Solly)出生于英國倫敦，畢業(yè)于倫敦皇家外科學(xué)院。他從18歲的時(shí)候開始了對(duì)肺部疾病的氣候治療研究，自那以后參觀了歐洲和美國大多數(shù)的公立與私立療養(yǎng)院。由于其父親的關(guān)系，他與英國頂尖的喉科醫(yī)生和結(jié)核病專家交往密切。他的研究不僅為英國和美國所熟知，就連整個(gè)歐洲也是如此。

④大衛(wèi)·T·G·斯特朗（David T G Strong）屬于BRE成員。BRE是世界領(lǐng)先的建筑科學(xué)研究中心，通過研究產(chǎn)生新知識(shí)，用于創(chuàng)建產(chǎn)品、工具和標(biāo)準(zhǔn)，在整個(gè)構(gòu)建環(huán)境中推動(dòng)積極的變化。BRE歸慈善機(jī)構(gòu)BRE信托基金所有，該信托基金利用BRE公司獲得的利潤(rùn)資助對(duì)建筑的研究和教育，以促進(jìn)對(duì)建筑環(huán)境的了解。BRE也幫助政府和客戶解決建筑和社區(qū)在環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)方面的問題。