醫(yī)療建筑標準化設(shè)計

何佳琦

（廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

1 研究背景

1.1 研究對象

醫(yī)療建筑作為不可或缺的重要公共建筑，為人類提供治療疾病和恢復(fù)健康的建筑環(huán)境。與其他公共建筑不同，醫(yī)療建筑具有獨特的特性。對比其他公共建筑，醫(yī)院建筑的獨特性在于“醫(yī)療體系”的專業(yè)性、多樣性和復(fù)雜性[1]。為了滿足不斷發(fā)展的先進醫(yī)療體系的需求，并具有適應(yīng)當(dāng)前和未來需求的功能，醫(yī)療建筑的設(shè)計周期需要進行改進。而在傳統(tǒng)的施工方式下，需要花費大量時間建造醫(yī)療建筑并保證施工質(zhì)量以滿足不斷增長的醫(yī)療需求。如何快速、高質(zhì)量地應(yīng)對這些狀況，以及如何將復(fù)雜的醫(yī)療系統(tǒng)專業(yè)知識和建筑專業(yè)知識完美地相結(jié)合，成為建筑師不得不面對的問題。

1.2 研究目的和意義

后疫情時代的到來，使得人類逐漸意識到逐漸增加的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)需要。設(shè)計師不僅需要考慮快速適應(yīng)當(dāng)下或未來的醫(yī)療需求的設(shè)計策略，并且需要使用合理規(guī)劃的建造方式以及迎合醫(yī)療需求的建筑空間來創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境。模塊化設(shè)計成為一種較為合理的設(shè)計策略。通過實踐，此設(shè)計方法已經(jīng)是一種較為成熟的醫(yī)療建筑建造設(shè)計方式，可以在一定程度上縮短建造周期，提高建造效率，并為人類提供滿足治療疾病和恢復(fù)健康需求的建筑環(huán)境[2]。

通過對國內(nèi)現(xiàn)有的醫(yī)院建筑建設(shè)和設(shè)計的相關(guān)分析，可以對醫(yī)療建筑的標準模塊化有進一步的建設(shè)性建議以及相關(guān)設(shè)計措施。

2 醫(yī)療建筑與標準模塊化

醫(yī)療建筑往往在空間尺度和結(jié)構(gòu)設(shè)計中變得復(fù)雜，因此，運用模塊思維優(yōu)化醫(yī)療建筑功能空間設(shè)計顯得尤為重要。本研究也在滿足醫(yī)療功能使用需求的前提下，引入了模塊化應(yīng)用的思考。參考國外對醫(yī)療建筑設(shè)計的經(jīng)驗，例如，《大洋洲衛(wèi)生設(shè)施指南：第三部分：流線及安全設(shè)計》中提到通過組合標準模塊來規(guī)劃醫(yī)療建筑的概念，通過對功能模塊分類，運用相同的模塊尺度參數(shù)（如300mm 或600mm 等），創(chuàng)建更大的單元甚至進行大規(guī)模復(fù)制以及搭建[3]。

在后疫情時期，醫(yī)療建筑標準模塊化設(shè)計具有重要的必要性和重要性。當(dāng)突發(fā)性疫情到來時，大規(guī)模的人流量聚集在醫(yī)療空間的情況極為容易導(dǎo)致疫病傳播的傳播，而大量人流的集中也意味著醫(yī)療資源的緊缺以及醫(yī)療服務(wù)設(shè)施的覆蓋面不足，與此同時，一些病人也有可能因為居住地點與醫(yī)院的距離較遠而得不到及時的確診以及治療。相比于難以滿足劇增的醫(yī)療需求的普通醫(yī)院來說，模塊化建筑設(shè)計策略對于醫(yī)療空間進行一定程度上的更新與改造，使病人可以在較短的時間內(nèi)可以得到及時的醫(yī)療資源以及醫(yī)療服務(wù)。然而，即使模塊化醫(yī)療建筑設(shè)計已有一定的市場規(guī)模，現(xiàn)有醫(yī)療模塊化在面臨重大突發(fā)事件如疫情突發(fā)或者自然災(zāi)害時仍然存在著一定不足，像臨時現(xiàn)場安裝周期較長或者醫(yī)療設(shè)施設(shè)備容易在運輸過程中有所損耗等情況容易發(fā)生。因此，醫(yī)療建筑需要制定模塊化醫(yī)療建筑的標準，包括產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝及安裝建造標準，以及應(yīng)急與平時結(jié)合的相關(guān)功能要求標準，以達到醫(yī)療救援集成化、規(guī)模化和體系化的標準要求。

對于模塊化醫(yī)療建筑的標準制定工作，應(yīng)涵蓋產(chǎn)品設(shè)計標準、制造工藝標準及安裝建造標準，以及應(yīng)急與平時結(jié)合的相關(guān)功能要求標準。對于永久性模塊化應(yīng)急建筑，應(yīng)充分考慮模塊化建筑應(yīng)急產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換用途，例如，居住區(qū)和工作區(qū)以人的需求為出發(fā)點，增加網(wǎng)上視頻學(xué)習(xí)、健身、娛樂、自動售貨等功能[4]。

3 醫(yī)療建筑模塊化設(shè)計策略

3.1 醫(yī)療建筑模塊標準統(tǒng)一化

在東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目中，總體布局以樹枝狀組織模型為原則，以醫(yī)療街為主心骨統(tǒng)領(lǐng)各功能模塊，門診、醫(yī)技、住院區(qū)聯(lián)系緊密而相互獨立，并在總體規(guī)劃上為未來的模塊化發(fā)展作出考慮。通過高度、體塊的變化打造形象多彩的醫(yī)院建筑。東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目建筑設(shè)計鳥瞰圖如圖1 所示。

該醫(yī)療建筑采用模塊化的網(wǎng)絡(luò)組織模式，縱橫相織，形成完整的交通體系，具有較大的靈活性與擴展優(yōu)勢。與此同時，醫(yī)療街進行模數(shù)化并采用將開敞明亮的中庭融入綠色生態(tài)景觀的設(shè)計手法，為患者提供舒適的就診環(huán)境。醫(yī)療建筑模塊中的醫(yī)療模塊、景觀綠地以及醫(yī)療街等醫(yī)療空間形態(tài)均以8m 的模數(shù)進行組合排列，既簡約規(guī)整，又不失靈性生動。醫(yī)療模塊根據(jù)規(guī)范要求進行統(tǒng)一化以及標準化，為醫(yī)院日后加建改造、科室擴建、功能轉(zhuǎn)換提供了一定的便利性。東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目建筑設(shè)計效果如圖2 所示。

圖2 東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目建筑設(shè)計效果

3.2 醫(yī)療建筑模塊生長置換

醫(yī)療建筑模塊通常以一種標準化的模數(shù)來構(gòu)造，具有系統(tǒng)性和可置換性，為了易于裝配或靈活使用而設(shè)計。簡而言之，醫(yī)療標準模塊化系統(tǒng)就是由很多個醫(yī)療模塊組成的，其模塊之間可以互相補充，亦可以單獨的取出或者拆掉。在醫(yī)療標準模塊化系統(tǒng)中，醫(yī)療模塊具有自己獨立的功能，它是一個標準化的醫(yī)療單元。根據(jù)日益不斷提高的要求，建筑功能的適用性還有需不斷更迭，才能必須滿足人民新的需求。傳統(tǒng)醫(yī)療建筑設(shè)計要去改動更新是具有有一定的局限性。東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目的樹枝狀組織模式如圖3 所示。

圖3 東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目的樹枝狀組織模式

醫(yī)療標準模塊化不僅可以滿足單獨改造的需求還可以替換以及更新需求局限的模塊，而且根據(jù)人民的需求將更新的模塊的適應(yīng)性提高。模塊化設(shè)計的醫(yī)療系統(tǒng)具有較強的適應(yīng)能力。組成整個醫(yī)療體系的建筑模塊都有各自的功能和作用，同時它們也是相輔相成的。由于不同的科室對醫(yī)療功能和醫(yī)療條件有各自不同的要求，因此醫(yī)療標準模塊化系統(tǒng)可以靈活地組合和調(diào)整以滿足這些需求。在實行標準模塊化醫(yī)院建筑表現(xiàn)出的特征有以下3 點。

（1）醫(yī)療標準模塊間的組織方式效率很高，醫(yī)療技術(shù)模塊間通過國際化的“醫(yī)療街”形式緊密集合，靈活組合并不斷生長，在開放的醫(yī)療空間里為需要的病人提供一體化的醫(yī)療服務(wù)。

（2）因為不同的科室對于醫(yī)療功能和醫(yī)療條件的要求各不相同，所以由模塊的等效性出發(fā)，模塊互相搭配創(chuàng)造出的新功能的模塊更加適合科室的需求，大大提高了模塊的兼容性。

（3）每個模塊可以在不同定位下實現(xiàn)不同的功能，每個標準化模塊都由一體化的標準生產(chǎn)，可以根據(jù)要求的不同變化自身的功能，很好的應(yīng)對了醫(yī)院醫(yī)療技術(shù)發(fā)展帶來的變化[5]。東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目的模數(shù)組合如圖4 所示。

圖4 東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目的模數(shù)組合

3.3 醫(yī)療建筑模塊預(yù)制裝配

在標準模塊空間組合的基礎(chǔ)上，裝配式醫(yī)療建筑設(shè)計逐漸變得多元靈活。功能不同的醫(yī)療模塊通過標準模塊化的設(shè)計策略相互進行靈活組合形成多元化的建筑空間組合模式。東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目的標準模塊化空間布局如圖5 所示。

圖5 東莞市中堂醫(yī)院改擴建項目的標準模塊化空間布局

首先，裝配式醫(yī)療建筑標準模塊設(shè)計相比傳統(tǒng)施工方式更加方便和快捷，能夠減少工程施工的時間。通常，大型醫(yī)療建筑主要以現(xiàn)場整體澆筑為主，雖然建筑空間整體性強，但需要耗費大量資源、時間成本和人力物力。整體澆筑的施工方式容易產(chǎn)生大量建筑垃圾和噪音，可能對周邊環(huán)境造成較大的負面影響。相比之下，預(yù)制裝配式建筑基本由預(yù)制的標準模塊靈活組合而成，只需將預(yù)制的模塊構(gòu)件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行靈活拼裝和組合。標準模塊化預(yù)制裝配建造方式可以控制施工質(zhì)量并提高建造效率，其施工方式基本不產(chǎn)生建筑垃圾，對周圍居住環(huán)境和居民的影響也極小。更重要的是，標準模塊化預(yù)制裝配建造方式可以再重復(fù)利用，能夠在短時間內(nèi)最大程度地減少資源浪費和降低施工及維護成本的付出。

其次，醫(yī)療建筑功能單元模塊化是一種提高建筑功能有效性、簡化成本的施工方式。裝配式醫(yī)療建筑標準模塊設(shè)計以專業(yè)功能模塊為主體，根據(jù)醫(yī)療機構(gòu)的實際需求，并結(jié)合經(jīng)濟技術(shù)因素，醫(yī)療建筑標準模塊設(shè)計將整體醫(yī)療建筑功能單元分割、模塊化，并用構(gòu)筑結(jié)構(gòu)材料進行結(jié)合，從而實現(xiàn)了建筑布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范化、標準化、模塊化?，F(xiàn)今，模塊化的預(yù)制裝配式建造方法已經(jīng)在現(xiàn)有的醫(yī)療空間有所應(yīng)用，人類針對可預(yù)制裝配式醫(yī)療建筑進行了有意義的研究。模塊化的建造手法可以將醫(yī)療模塊中涉獵的不同的專業(yè)比如電氣以及智能化等進行統(tǒng)籌考慮，尺寸不同的醫(yī)療空間需要進行合理的尺寸協(xié)調(diào)機制進行模數(shù)標準化處理，然后形成完統(tǒng)一化以及整性極強的醫(yī)療建筑空間。

此外，信息管理在模塊化醫(yī)療建筑的建造期間顯得尤為重要。以BIM 作為信息傳遞交互方式的重要手段，將醫(yī)療建筑各專業(yè)集中統(tǒng)籌進行統(tǒng)一處理，保證多方參與者之間交互傳遞的建筑設(shè)計信息一致。通過BIM 信息技術(shù)的成熟應(yīng)用，我們實現(xiàn)了建筑設(shè)計信息傳遞與交互的標準化，并能夠在建筑全壽命周期內(nèi)，高效地追蹤到醫(yī)療建筑信息的進度，例如前期策劃、設(shè)計、施工及后期運營管理等建筑信息狀況[6]。

4 結(jié)語

標準模塊化醫(yī)療建筑在一定程度上可以化繁為簡，有利于節(jié)約時間成本以及資源。標準模塊化的設(shè)計策略不僅是在滿足更高需求的同時可以減少施工的復(fù)雜程度，而且對醫(yī)院總體布局以及單元模塊都有較為清晰的組合邏輯。

裝配式建筑的建造方式一定程度上保證了構(gòu)件的精度和質(zhì)量，并且提高了建造速度和建造效率。標準模塊化醫(yī)療建筑采用了標準模數(shù)進行建造，并在建造過程中注重協(xié)調(diào)各專業(yè)間的合作，重在把控建造進度以及安全質(zhì)量的監(jiān)測管理，采用全專業(yè)的BIM 技術(shù)實現(xiàn)信息共享與集成管理，做好建造效率與建造質(zhì)量的平衡。