健康光環(huán)境在醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)分析與實踐探索
——以西安市紅會醫(yī)院高鐵新城院區(qū)室內(nèi)設(shè)計為例

張繼 張明杰 ZHANG Ji ZHANG Mingjie

以“大綠色觀”為背景及健康光環(huán)境為切入點，介紹健康光環(huán)境設(shè)計在西安市紅會醫(yī)院高鐵新城院區(qū)項目中的應(yīng)用，總結(jié)健康光環(huán)境在醫(yī)療領(lǐng)域的五大價值體現(xiàn)，即健康舒適、節(jié)能減排、安全耐久、智能智慧、專業(yè)療愈，為推動健康醫(yī)療光環(huán)境建設(shè)提供參考。

室內(nèi)設(shè)計；光環(huán)境；醫(yī)療建筑；照明設(shè)計

0 引言

光與火是人類文明進步的象征，從古代的刀耕火種到近代的油燈火燭再到現(xiàn)代的燈光璀璨，光源的更新迭代幫助人類驅(qū)散了黑暗，迎接了光明。如今照明LED色光技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)白熾燈，成為照明的主流，既是照明技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，又是人類對光環(huán)境、光性能的追求與探索。美國2014年10月發(fā)布了WELL（WELL Building Standard）健康建筑環(huán)境認(rèn)證體系，其七大標(biāo)準(zhǔn)包括空氣、水、營養(yǎng)、光線、健康、舒適和精神。WELL的光概念提倡人接觸光，旨在營造最利于視覺、心理和生理健康的光環(huán)境。而我國于2017年1月發(fā)布實施的T/ASC 02—2016《健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》也將“健康光環(huán)境”納入“空氣、水、舒適、健身、人文、服務(wù)”六類指標(biāo)中，綜合評價“健康建筑環(huán)境”。

健康舒適的光環(huán)境是人類共同的追求目標(biāo)，在諸多照明類別中，醫(yī)療建筑照明最特殊，因為其專業(yè)領(lǐng)域的特殊性，除需滿足辦公、休息、綜合服務(wù)的日常屬性外，還需對手術(shù)、康養(yǎng)病房、氛圍色彩、精神營造等特殊需求提供技術(shù)支撐，從而營造明亮舒適的環(huán)境，舒緩病人的不良情緒，為治療帶來積極效果，保證醫(yī)務(wù)工作者高效工作，緩解醫(yī)護人員的身心疲勞。

1 項目概況

西安市紅會醫(yī)院高鐵新城院區(qū)（以下簡稱“紅會醫(yī)院”）位于西安市經(jīng)開區(qū)，項目整體凈用地面積約20.94hm2，是目前西安市規(guī)模最大、床位最多、投資最大的醫(yī)院項目。項目建成后預(yù)計可提供床位3000張，將聚焦打造“西北骨科航母”，為市民提供更加便捷、優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)，有效緩解“看病難”問題（見圖1）。目前項目形象進度為項目一期處于裝飾面層及燈具開關(guān)等末端點位安裝階段，裝飾裝修施工即將收尾；二期正在進行二次結(jié)構(gòu)砌體施工（見圖2）。

1整體效果

2建設(shè)現(xiàn)狀

2 健康舒適

光線通過視網(wǎng)膜中的光感受器感知光線，與視覺感知相連。眼睛和光相互作用是視覺體驗和生命體驗的前提，也是人類感知世界的重要橋梁。

光線照射會刺激人的晝夜節(jié)律系統(tǒng)。晝夜節(jié)律系統(tǒng)調(diào)節(jié)整個身體組織和器官的生理節(jié)律。晝夜節(jié)律通過不同的環(huán)境信號與自然的晝夜周期同步，光線是主要信號，夜間暴露于明亮的光線會導(dǎo)致晝夜節(jié)律紊亂，給健康帶來負(fù)面影響。

光、色彩與空間共同形成的視覺環(huán)境傳遞著情感語言，光環(huán)境的變化將引起人們對空間感、視覺清晰度、隱私、愉悅感、放松感、復(fù)雜性的不同反應(yīng)。光與色彩產(chǎn)生的視知覺影響常用以營造空間情境和氛圍，從而調(diào)動情緒并引起特定的心理感受。研究表明，光照對個人情緒有影響，同時與健康直接相關(guān)，如嚴(yán)重抑郁癥患者和心臟病恢復(fù)期患者的房間窗戶面向日照，比窗戶面向建筑物或其他障礙物的恢復(fù)時間短。

結(jié)合自然光和燈光的照明策略，注重人的健康及對視敏度和舒適性的傳統(tǒng)要求，可營造出更加健康高效的工作環(huán)境。因此醫(yī)療建筑可借助玻璃幕墻及自動化遮陽與調(diào)光控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)自然采光與人工照明的比例，為室內(nèi)照明系統(tǒng)提供更加科學(xué)的基礎(chǔ)條件。

紅會醫(yī)院的玻璃幕墻根據(jù)建筑外觀要求、地區(qū)太陽直射較大等因素進行差異化設(shè)計，建筑內(nèi)部光線的強弱也可根據(jù)環(huán)境溫度的變化進行調(diào)整，并應(yīng)用節(jié)能保溫隔熱的幕墻設(shè)計方案，滿足整體建筑外觀美化遮陽、節(jié)能采光通風(fēng)等多元化應(yīng)用需要，為營造健康的光環(huán)境提供基礎(chǔ)保障（見圖3）。

3住院大廳設(shè)計效果

3 節(jié)能減排

應(yīng)對當(dāng)前世界復(fù)雜的經(jīng)濟與環(huán)境局勢，黨中央提出2030年前實現(xiàn)“碳達峰”、2060年前實現(xiàn)“碳中和”的“雙碳”目標(biāo)?！半p碳”目標(biāo)既是社會經(jīng)濟體系的綜合改革又是各行業(yè)綠色發(fā)展的契機，設(shè)計行業(yè)內(nèi)的節(jié)能環(huán)保策略更是重中之重。

西安夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。對于夏冬兩季的制冷供暖而言，通過采用玻璃幕墻合理利用自然采光及通風(fēng)，輔以先進的隔熱、保溫遮陽技術(shù)，一方面可減少白天建筑照明光源的消耗；另一方面可有效降低建筑供暖、制冷所需電力需求和因發(fā)電產(chǎn)生的污染，與健康綠色建筑的宗旨相契合。除合理利用自然光資源外，配合專業(yè)的照明設(shè)計及設(shè)備，如LED光源的升級、先進燈具的應(yīng)用、集成吊頂燈具的普及及照度計算模擬控制等，也能為項目照明系統(tǒng)提供保障（見圖4，5）。由此既可滿足照明需求，又能有效節(jié)省電力，控制成本，提升效能。本項目在提升光環(huán)境、有效實現(xiàn)節(jié)能減排等方面的設(shè)計手段主要體現(xiàn)如下。

4VIP急診大廳設(shè)計草圖

5VIP急診大廳設(shè)計效果

1）合理設(shè)計建筑平面與房間朝向，為絕大多數(shù)用房爭取理想的自然采光條件，盡量減少人工能源負(fù)荷。

2）門診中庭頂部通過天窗及側(cè)窗采光改善中庭周圍診室的采光條件，利用高側(cè)窗組織中庭通風(fēng)，適當(dāng)控制頂光面積，采用鏡面中空玻璃等技術(shù)措施，防止熱輻射，降低能耗。

3）建筑南側(cè)和西側(cè)采用外遮陽構(gòu)件。

4）通過專業(yè)的照度模擬計算及燈具設(shè)計提供最具性價比的照明方案。

4 安全耐久

據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)醫(yī)院大多整體照明環(huán)境相對落后，原因主要包括：建院時間早、燈具選型不合理、院方缺乏對健康照明的重視等；國內(nèi)照明環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不完善；照明產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。針對當(dāng)前醫(yī)療界對健康照明環(huán)境認(rèn)知不足的問題，此次借助西安紅會醫(yī)院項目的契機，以及業(yè)界高水準(zhǔn)的照明顧問團隊的鼎力支持，使項目整體的光環(huán)境達到“適時、適光、適人”的高品質(zhì)要求。

1）色彩質(zhì)量要求 顯色指數(shù)Ra＞95，色容差＜3SDCM，達到自然光效果。

2）控制藍(lán)光危害 藍(lán)光（HEV）是一種高能量可見光，可直接穿透角膜和晶狀體，直達黃斑區(qū)，加速黃斑區(qū)細(xì)胞氧化，可對視網(wǎng)膜造成光化學(xué)損害。該項目選擇的光源嚴(yán)格控制藍(lán)光輸出，達到RG0（豁免級）。

3）光源選擇 光源需滿足顯色性、色溫、啟動時間等要求，根據(jù)光源、電器效率、壽命及價格進行綜合分析比較，選擇易啟動、高光效、無頻閃、長壽命、節(jié)能系數(shù)高、Ra≥80、色溫為4000K左右的光源。

4）燈具選擇 選擇安全可靠、經(jīng)久耐用、不易老化、使用壽命長的燈具。

5 智能智慧

醫(yī)院是高耗能的基礎(chǔ)服務(wù)單位，加之部門眾多、功能各異，因此照明種類體系繁雜。傳統(tǒng)照明及控制體系存在弊端，使其在具體操作和使用過程中不可避免地造成高能耗現(xiàn)象。借助新項目院區(qū)的建立，配合智能照明系統(tǒng)的智能化控制系統(tǒng)應(yīng)運而生（見圖6，7）。智能控制系統(tǒng)著重考慮光照的節(jié)律及情緒調(diào)節(jié)效應(yīng)，根據(jù)不同的時間段提供不同的光照模式。公共區(qū)域的照明系統(tǒng)采用分區(qū)、定時、感應(yīng)等節(jié)能控制；采光區(qū)域的照明控制獨立于其他區(qū)域，針對不同區(qū)域或職能部門的需求，如醫(yī)療區(qū)、就診區(qū)、等候區(qū)結(jié)合使用者要求分批、分時控制，從而給用戶更方便、智能化的照明體驗。

6智能照明系統(tǒng)功能

7智能照明控制系統(tǒng)

照明設(shè)計應(yīng)與先進的智慧照明相結(jié)合，定制更具品質(zhì)、更便捷的服務(wù)操控感受，如云端智能控制、自動能耗監(jiān)測、智慧燈光調(diào)節(jié)、協(xié)調(diào)區(qū)域電壓等更具人性化的操作控制系統(tǒng)。

6 專業(yè)療愈

從創(chuàng)新設(shè)計入手，在創(chuàng)新設(shè)計、創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新3個維度，為項目提供涵蓋照明規(guī)劃、建筑照明、景觀照明的照明設(shè)計整體解決方案，并提供照明規(guī)劃設(shè)計、技術(shù)咨詢、系統(tǒng)集成、EPC、PPP等照明產(chǎn)業(yè)鏈全過程服務(wù)。結(jié)合醫(yī)療燈具廠家技術(shù)優(yōu)勢，對醫(yī)院各功能分區(qū)進行分析并推薦針對性照明方案，打造健康綠色光環(huán)境。

6.1 公共大廳照明

公共大廳是醫(yī)院人員流動最頻繁的中樞空間，該項目公共大廳采用建筑中庭形式的照明，應(yīng)以LED筒燈或面板燈為主，合理處理自然光與人工照明的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，以自然光為主、人工照明為輔，做好智能控制，照度控制在200～300lx，色溫控制在4000K左右，防止中庭周圍回廊照度太低，明暗差距太大，如圖8所示。

8公共大廳照明設(shè)計

6.2 取藥房、掛號室及就診室照明

取藥房的藥品儲存柜、旋轉(zhuǎn)取藥架的照度為500lx，取藥窗口等部位應(yīng)設(shè)置局部工作照明燈，工作照明燈宜采用下反射型壁燈或頂燈方式，避免使用臺燈。病案室的照明燈具應(yīng)與病案架同方向排列布置。

6.3 放射室照明

放射室設(shè)備易給病人造成壓抑感，因此在照明設(shè)計時應(yīng)盡量營造舒適、輕松的氛圍。除工作照明外，還應(yīng)附加一些裝飾性照明，如壁燈等（見圖9）。

9放射室照明設(shè)計

X光檢查室照明應(yīng)滿足機器維修、調(diào)試時所需要的照度，建議照度值為200lx左右。透視檢查時室內(nèi)不需要太高的照度，可根據(jù)需要進行有級或無級調(diào)光控制，使病人在視覺上有明暗適應(yīng)的過程。X射線診斷室、加速器治療室、核醫(yī)學(xué)科掃描室等房間應(yīng)設(shè)置防止誤進入的LED紅色信號燈標(biāo)志，其電源信號應(yīng)與機組連通。放射線室燈具一般在設(shè)備四周均勻布置，并應(yīng)避免造成眩光。

6.4 就診室照明

就診室對照明沒有特殊要求，建議室內(nèi)照度值為300lx左右（見圖10）。診室的檢查治療設(shè)備一般均配備局部工作照明燈，因此診室內(nèi)每個診位處應(yīng)設(shè)置2～3個供檢查治療儀器使用的插座。

10就診室照明設(shè)計

6.5 手術(shù)室照明

手術(shù)室一般無窗且為工作持續(xù)時間長、操作精細(xì)的空間，照明必須考慮減輕醫(yī)護人員疲勞的問題，所以照明質(zhì)量及照度要求較高，一般照明的水平照度為750lx，顯色指數(shù)Ra＞90，垂直照度不低于水平照度的1/2。手術(shù)臺是手術(shù)室照明的核心，其手術(shù)部位的照度應(yīng)在10000lx以上，采用專用手術(shù)無影燈，一般由醫(yī)務(wù)專業(yè)人員與設(shè)計人員共同研究確定（見圖11）。

11手術(shù)室照明設(shè)計

6.6 病房照明

1）設(shè)置治療和護理用的照明燈光不應(yīng)對病人產(chǎn)生眩光。

2）設(shè)置地腳夜燈，一般距地面0.3～0.5m，供夜間醫(yī)護人員查房護理或病人夜間使用，光源應(yīng)采用白光LED。

3）設(shè)置局部照明燈，應(yīng)采用“一床一燈”的方式，燈具一般安裝在病人床頭上方，距地面1.4～1.6m。電源宜為低壓電源，若采用交流220V電源時，接地應(yīng)可靠，配電線路應(yīng)設(shè)置漏電保護裝置。

4）病房頂燈不宜安裝在病床正上方，以免產(chǎn)生眩光。病床單側(cè)排列的病室，在護理通道上方設(shè)置頂燈（見圖12）。

12病房照明設(shè)計

5）重癥病監(jiān)護室應(yīng)在病床一側(cè)增設(shè)活動檢查燈，一般采用伸縮式或搖臂式壁燈，燈臂長1.0～1.5m。當(dāng)設(shè)置閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)時，燈光照度應(yīng)滿足閉路電視攝像要求。

6.7 特殊場所照明

為保證醫(yī)療環(huán)境安全衛(wèi)生，對人群密集的特殊場所進行日常消殺必不可少。UVCLED紫外照明配合紫外線循環(huán)風(fēng)式空氣消毒器能有效保證醫(yī)院類場所的頻繁消毒，優(yōu)化空氣環(huán)境質(zhì)量，從源頭筑牢疫情“防護墻”，切實保障人員生命安全和身體健康。

6.8 附屬區(qū)域照明

電梯廳、走廊、停車場等功能區(qū)域照度在滿足GB 50034—2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的前提下，結(jié)合設(shè)計方案具體布置燈具，如圖13所示。

13附屬區(qū)域照明設(shè)計13a電梯廳13b餐廳走廊13c地下停車場

7 結(jié)語

在差異化競爭的當(dāng)下，醫(yī)院領(lǐng)域既肩負(fù)著救死扶傷、康養(yǎng)康復(fù)的行業(yè)使命，又承擔(dān)著響應(yīng)政策、節(jié)能降耗的社會責(zé)任。本文從健康綠色光環(huán)境的角度，進行相應(yīng)的技術(shù)總結(jié)，在“雙碳”“大綠色觀”的背景下希望能為醫(yī)療建筑光環(huán)境營造提供參考。