何熹 深圳市建筑工務(wù)署工程設(shè)計(jì)管理中心
隨著城市用地越來(lái)越緊張,醫(yī)院建筑立面越來(lái)越復(fù)雜。集約程度也在提高,其正在形成城市綜合體建筑形態(tài),將門診、醫(yī)技、住院及后勤行政等多重功能模塊整合在一個(gè)復(fù)雜建筑綜合體中。這個(gè)復(fù)雜的醫(yī)療綜合體功能復(fù)雜,且往往在設(shè)計(jì)過(guò)程中及建成使用后,涉及功能布局的反復(fù)調(diào)整,建筑功能布局需具備一定靈活性,以適應(yīng)需求的變化。建筑外部形象與功能密切相關(guān),醫(yī)院項(xiàng)目外立面設(shè)計(jì)同樣需適應(yīng)內(nèi)部功能的復(fù)雜性與靈活多變。外立面形態(tài)適應(yīng)功能需求的同時(shí),又能體現(xiàn)其作為建筑綜合體的整體性,是其重要設(shè)計(jì)難點(diǎn)。
醫(yī)院建筑外立面設(shè)計(jì)不僅僅是形象的設(shè)計(jì),還應(yīng)綜合安全防護(hù)、節(jié)能、裝配式設(shè)計(jì)等要求。
按照中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部〔2015〕38號(hào)文,新建醫(yī)院門診急診樓和病房樓不得在二層及以上采用玻璃幕墻。按照深圳市住房和建設(shè)局“關(guān)于加強(qiáng)建筑幕墻安全管理的通知”要求,醫(yī)院門診急診樓和病房樓不得在二層以上采用玻璃或石材幕墻。
應(yīng)盡量避免采用高大玻璃形式,確保安全。然而在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,為了實(shí)現(xiàn)立面通透的效果,尤其在醫(yī)院的公共空間,往往設(shè)計(jì)成通透高大玻璃形式,采用窗墻體系的一些做法來(lái)實(shí)現(xiàn)高大幕墻效果,為了支撐大塊玻璃,窗框用料已與幕墻相近,不僅增加了構(gòu)造措施,也帶來(lái)投資的增加。
深圳市要求限制石材幕墻,主要考慮脆性材料墜落風(fēng)險(xiǎn),在設(shè)計(jì)中如采用其他脆性材料(如陶板),需要特別注意安全論證,加強(qiáng)防護(hù)措施。
醫(yī)院面向患者群體使用,其安全防護(hù)需求極其重要,主要體現(xiàn)在陽(yáng)臺(tái)防護(hù)、外窗的防護(hù)及防墜落等方面的安全防護(hù)。
按照《綜合醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)110—2021),住院部不宜設(shè)置陽(yáng)臺(tái),因功能需要而設(shè)置陽(yáng)臺(tái)的應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施。如設(shè)置陽(yáng)臺(tái)、室外露臺(tái)、屋頂花園,需適當(dāng)增加防護(hù)欄板的高度至1.3m以上,設(shè)置防護(hù)金屬網(wǎng),或結(jié)合立面造型元素,控制開(kāi)敞區(qū)域的尺度滿足安全要求。
對(duì)于可開(kāi)啟外窗,需進(jìn)行嚴(yán)格的限位處理,或結(jié)合外立面形式在可開(kāi)啟部位設(shè)置安全防護(hù)造型,盡可能防止病患?jí)嬄湮kU(xiǎn)。
在主要出入口、通道等密集人流區(qū)域等上方存在玻璃等墜落風(fēng)險(xiǎn)的,需特別注意應(yīng)采用防沖擊雨篷或設(shè)置綠化帶等防護(hù)或隔離設(shè)施。
(1)對(duì)透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能及遮陽(yáng)措施要求
按照GB 55015—2021《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》要求,對(duì)建筑節(jié)能提出了更高的要求,醫(yī)院建筑為能耗大戶,其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)顯得尤為重要。對(duì)透明圍護(hù)結(jié)構(gòu),要求考察太陽(yáng)得熱系數(shù)(原規(guī)考核綜合太陽(yáng)得熱系數(shù),可綜合借助建筑造型、幕墻凸出的豎挺等環(huán)境因素,加權(quán)降低太陽(yáng)得熱系數(shù),并不對(duì)傳熱系數(shù)做要求),玻璃性能在不采取遮陽(yáng)措施的情況下需達(dá)到要求。要求公共建筑南、東、西向透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)增加遮陽(yáng)措施。
外立面設(shè)計(jì)需要特別關(guān)注窗墻比指標(biāo),如某項(xiàng)目窗墻比控制達(dá)到0.61,采用常規(guī)雙銀Low-E玻璃無(wú)法滿足節(jié)能要求,需提升配置三銀Low-E玻璃,相應(yīng)投資約增加50元/m2。
(2)對(duì)外窗開(kāi)啟比例的要求
GB 50189—2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中,“4.2.8外窗的可開(kāi)啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%;透明幕墻應(yīng)具有可開(kāi)啟部分或通風(fēng)換氣裝置?!贬t(yī)院建筑采用窗墻體系,需要按照外窗要求進(jìn)行開(kāi)窗設(shè)計(jì)。相比較辦公等采用幕墻體系的公建項(xiàng)目,其開(kāi)窗比例要求高,在外立面設(shè)計(jì)時(shí)需把開(kāi)啟扇的設(shè)置整體考慮,并注意平面對(duì)位關(guān)系及開(kāi)啟方式,如采用內(nèi)開(kāi),需要特別注意不應(yīng)影響室內(nèi)臺(tái)柜布置。
關(guān)于裝配式要求,各地有所不同。按照深圳市有關(guān)規(guī)定要求——《深圳市住房和建設(shè)局關(guān)于進(jìn)一步明確裝配式建筑實(shí)施范圍和相關(guān)工作要求的通知》(深建設(shè)〔2020〕1號(hào))“除住院部以外的醫(yī)療衛(wèi)生類建筑可自行選擇合適的裝配式建筑技術(shù),不做評(píng)分要求”,對(duì)于醫(yī)院中模塊化程度高的住院部,需要滿足裝配式評(píng)分要求,結(jié)合過(guò)往項(xiàng)目案例,按照此項(xiàng)要求至少需做到5%以上豎向構(gòu)件,非預(yù)制構(gòu)件部分應(yīng)采用裝配式模板工藝,也就是需要采用部分預(yù)制外墻。外墻裝配式對(duì)外立面設(shè)計(jì)有一定影響,如采用病房樓山墻面結(jié)合裝配式設(shè)計(jì)立面裝飾效果,或部分窗間墻采取預(yù)制構(gòu)件實(shí)現(xiàn),窗戶可在工廠預(yù)制安裝,防水性能好。
針對(duì)山墻面結(jié)合裝配式設(shè)計(jì)做法,可以選擇清水做法、反打做法、外掛鋁板做法。清水做法可以利用混凝土和涂料的可塑性,使構(gòu)件表面具有相應(yīng)的圖案、紋理、質(zhì)感等,但其對(duì)施工工藝要求高,存在安裝易出現(xiàn)不平整,混凝土類型基層具有顏色不均勻的缺陷。
住院部主要由病房(陽(yáng)臺(tái)、晾曬、衛(wèi)生間)、醫(yī)護(hù)區(qū)、公共活動(dòng)空間組成??客鈧?cè)以標(biāo)準(zhǔn)病房為主,外立面設(shè)計(jì)需考慮開(kāi)窗采光通風(fēng)、陽(yáng)臺(tái)、晾曬及安全防護(hù)等功能需求,如功能需要將衛(wèi)生間外置于陽(yáng)臺(tái)一側(cè)的病房設(shè)計(jì),外立面還需考慮衛(wèi)生間開(kāi)窗的形象及隱私需求。
有研究表明,陽(yáng)光、采光通風(fēng)有利于病人康復(fù)。在新加坡一些花園式醫(yī)院中,特地設(shè)置“面向花園”的“專屬”窗戶,開(kāi)啟“一床一窗且一花臺(tái)”的模式讓病人參與到種植花草的過(guò)程中來(lái),形成了健康的、陽(yáng)光的活動(dòng)氛圍。
住院部標(biāo)準(zhǔn)柱網(wǎng)多為8.4m開(kāi)間,設(shè)兩間病房,在立面設(shè)計(jì)上,可以適當(dāng)考慮模塊尺度,如1.4m×3=4.2m,按尺度模塊設(shè)定立面分格??紤]到住院部具有很強(qiáng)的重復(fù)單元形式,可以設(shè)計(jì)成一定錯(cuò)動(dòng)的韻律形式,簡(jiǎn)潔而不失變化。深圳市第二兒童醫(yī)院項(xiàng)目(圖1)在處理通風(fēng)、晾曬及防護(hù)要求與外立面形式的結(jié)合方面,參考寫(xiě)字樓的通風(fēng)窗設(shè)計(jì)手法,按照需要的尺寸設(shè)計(jì)成通風(fēng)晾曬箱的形式,形成有趣的韻律,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)的節(jié)能要求。
對(duì)于門診大廳、醫(yī)療街、等候區(qū)域及各個(gè)門診單元,其層高4m~6m,多采用通透的玻璃圍護(hù)形式,需要特別注意玻璃分格的經(jīng)濟(jì)性、開(kāi)窗通風(fēng)的功能性要求。外立面結(jié)合功能布局主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
(1)門診一般采取單元模塊形式,對(duì)立面限制不大,靠外側(cè)的門診醫(yī)輔區(qū)域主要以辦公等小空間為主,在立面劃分上需要考慮與平面隔墻適當(dāng)對(duì)位關(guān)系。
(2)門診單元之間多設(shè)置采光庭院,靠庭院一側(cè)取得自然采光通風(fēng)。
(3)門診大廳、醫(yī)療街等公共空間需盡可能寬敞明亮,外立面設(shè)計(jì)以通透玻璃分格為主。
醫(yī)技為醫(yī)院最復(fù)雜的功能區(qū)域,其部分室內(nèi)功能空間存在特殊環(huán)境要求,如潔凈要求、輻射屏蔽要求、溫濕度要求等,在外立面設(shè)計(jì)上需要特別注意適應(yīng)室內(nèi)功能環(huán)境需求。
(1)潔凈功能空間。如手術(shù)室靠外側(cè)的潔凈走廊,應(yīng)采用雙層玻璃固定窗,并應(yīng)有良好的氣密性。
(2)避光功能空間。如影像科設(shè)備房間如靠外側(cè)布置,需盡量避免采用通透玻璃立面造型。
(3)特殊設(shè)備要求。如核磁共振設(shè)備需連接一根失超管,用于事故時(shí)排放低溫氦氣。失超管需聯(lián)通至室外無(wú)人處排放,如在外墻排放,要求排放口周邊不能開(kāi)窗,并做一定保護(hù)措施。
醫(yī)院內(nèi)部涉及多種人流、車流進(jìn)出,其主要患者到達(dá)入口需要特別注意,如門診入口設(shè)計(jì)需要醒目,便于到達(dá),如通過(guò)色彩、形式或開(kāi)敞的集散空間提示等方式進(jìn)行設(shè)計(jì)引導(dǎo);急診入口需要考慮救護(hù)車的停靠及推床的遮陽(yáng)遮雨要求,對(duì)雨蓬的高度、寬度均需要進(jìn)行復(fù)核。
受限窗墻體系要求,以及內(nèi)部功能靈活多變的需求,醫(yī)院建筑尤其適合橫向線條形式。以統(tǒng)一的橫向?qū)娱g線條,強(qiáng)化建筑的整體形象,橫向線條可以結(jié)合效果形成變化;而豎向分格適當(dāng)弱化,以適應(yīng)內(nèi)部復(fù)雜多變的功能房間劃分。深圳市大鵬人民醫(yī)院項(xiàng)目(圖2)塔樓結(jié)合住院陽(yáng)臺(tái)功能,將橫向線條變化成波浪形態(tài),呼應(yīng)項(xiàng)目海洋主題,裙樓采取簡(jiǎn)潔橫向線條形式,符合功能特點(diǎn)。
醫(yī)院住院功能、門診及醫(yī)技功能往往為標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)置,統(tǒng)一的模塊化單元式立面,可以為未來(lái)改造帶來(lái)無(wú)限可能。內(nèi)部功能與表皮形式均有統(tǒng)一的柱網(wǎng)結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)模塊的生產(chǎn)與安裝帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)成本的降低及建設(shè)周期的縮減。深圳市第二兒童醫(yī)院項(xiàng)目(圖3)外立面,采用模塊化單元錯(cuò)動(dòng)的韻律形式,與其平面極強(qiáng)的單元模塊形式形成呼應(yīng)。
結(jié)合前述分析,受選材及外墻體系的限制,考慮醫(yī)院人流量大,維護(hù)困難,目前醫(yī)院建筑多采用“鋁板材料+窗系統(tǒng)”,少量或局部采用真石漆涂料。如投資與工藝論證可控,也可以采用陶板、陶棍等材料,其獨(dú)特的色彩可以消解醫(yī)院建筑冰冷感覺(jué)。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)重點(diǎn)關(guān)注窗墻比、玻璃及鋁板分格尺寸等,醫(yī)院建筑的選材分檔建議見(jiàn)表1。
表1 醫(yī)院建筑的選材分檔建議
建筑外立面設(shè)計(jì)不僅僅是簡(jiǎn)單的形象及裝飾堆砌,還應(yīng)適應(yīng)其內(nèi)部功能以及節(jié)能、防護(hù)、裝配式等有關(guān)要求。醫(yī)院建筑功能復(fù)雜,其不同功能區(qū)域、功能房間對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求有所不同,平面靈活性要求高,需適應(yīng)未來(lái)醫(yī)療技術(shù)不斷更新帶來(lái)的平面布局調(diào)整改造,在外立面形式選擇時(shí),需重視與功能的匹配,達(dá)到“形式服從功能”的要求。