綠色建筑設(shè)計(jì)在醫(yī)院工程中的應(yīng)用研究

孫洪彪 蔡 濤 劉冬浩 曲亞成 王紹賓

綠色建筑設(shè)計(jì)是一種關(guān)注環(huán)境可持續(xù)性、資源有效利用和人類健康的設(shè)計(jì)理念，目的是通過在建筑設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)中采用創(chuàng)新技術(shù)和可持續(xù)發(fā)展的策略，最大程度降低對(duì)環(huán)境的影響，提供健康、舒適和高效的室內(nèi)空間。積極研究綠色建筑設(shè)計(jì)在醫(yī)院工程中的應(yīng)用，對(duì)改善室內(nèi)環(huán)境、節(jié)能減排、減少對(duì)環(huán)境的影響及提升醫(yī)院形象等方面具有重要意義，有助于促進(jìn)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展與可持續(xù)性。

1 項(xiàng)目概況

隨著綠色建筑設(shè)計(jì)理念在建筑行業(yè)中的應(yīng)用越來越受重視，山東省鄒平市人民醫(yī)院醫(yī)養(yǎng)中心項(xiàng)目（一期）工程，積極采納了這一設(shè)計(jì)理念，該項(xiàng)目位于鶴伴二路以北，鄒周路以東，地理位置優(yōu)越，環(huán)境良好。具體情況：第1，門診醫(yī)技樓采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積為62998 m2，建筑總高度為23.85 m，地下5 層，地上1 層。該樓采用綠色建筑設(shè)計(jì)，注重自然采光與通風(fēng)，降低人工照明及空調(diào)的能耗；第2，病房樓同樣采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，但建筑總高度達(dá)69.55 m，地下17 層，地上1 層，建筑面積69313.84 m2，綠色建筑設(shè)計(jì)理念可為患者提供舒適、節(jié)能的治療環(huán)境，如利用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、高效的隔熱材料等；第3，傳染病樓為框架結(jié)構(gòu)，總高度13.4 m，地上3 層，建筑面積7284.22 m2，考慮到其特殊性，綠色設(shè)計(jì)重點(diǎn)在提高空氣質(zhì)量，增強(qiáng)自然通風(fēng)，避免交叉感染；第4，院務(wù)保障樓、教學(xué)科研及國(guó)際醫(yī)學(xué)樓均采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑總高度17.1 m，地上4 層，綠色設(shè)計(jì)側(cè)重于節(jié)能電器、水資源回收利用等方面；第5，會(huì)議中心為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地上2 層（局部3 層），建筑面積6095.2 m2，考慮到其集會(huì)性質(zhì)，綠色建筑設(shè)計(jì)將采用高效節(jié)能的照明系統(tǒng)、綠色建材等；第6，車庫(kù)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下一層，建筑面積49600 m2，采用綠色照明，發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode，LED）燈光節(jié)省能源并增強(qiáng)照明效果。鄒平市人民醫(yī)院醫(yī)養(yǎng)中心項(xiàng)目（一期）工程廣泛采用了綠色建筑設(shè)計(jì)理念，不僅確保了工程的安全性、穩(wěn)定性，還體現(xiàn)了文明施工的管理原則，從多個(gè)建筑單體到整體醫(yī)院布局，都展示了綠色建筑技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)施建設(shè)中的重要性和實(shí)用性，該項(xiàng)目將成為綠色醫(yī)院建筑的典范。

2 綠色建筑設(shè)計(jì)在醫(yī)院工程中的應(yīng)用方式

2.1 節(jié)能設(shè)計(jì)

采用節(jié)能高效的設(shè)備和技術(shù)，如LED 照明系統(tǒng)、智能節(jié)能空調(diào)、太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)等，LED 照明系統(tǒng)比傳統(tǒng)照明系統(tǒng)更節(jié)能且壽命更長(zhǎng)，智能節(jié)能空調(diào)能夠根據(jù)室內(nèi)環(huán)境實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫度，太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)則利用可再生能源提供部分熱水和供暖需求，有效降低能源消耗，借助Y-BUS 樓宇智能照明控制系統(tǒng)（圖1），可以根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度。

圖1 Y-BUS 樓宇智能照明控制系統(tǒng)（來源：網(wǎng)絡(luò)）

通過設(shè)計(jì)建筑外立面、窗戶、屋頂?shù)龋侠砝米匀还饩€和自然通風(fēng)，如選擇高效隔熱材料、雙層或3 層中空玻璃、加裝遮陽(yáng)設(shè)備等，減少室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的使用次數(shù)，以節(jié)約能源。同時(shí)，建立智能化的能源管理系統(tǒng)，對(duì)建筑內(nèi)的用電、用水和用氣等資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制，及時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行模式，避免不必要的能源浪費(fèi)，最大限度地提高能源利用效率。

2.2 海綿城市和地源熱泵系統(tǒng)

海綿城市理念憑借自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被融入醫(yī)院工程中，通過雨水收集、自然通風(fēng)和采光等設(shè)計(jì)，減少對(duì)城市排水系統(tǒng)的壓力，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，如醫(yī)院建筑采用雨水花園和透水鋪裝等措施，有效收集和利用雨水，降低雨水徑流對(duì)城市排水系統(tǒng)的影響。醫(yī)院海綿城市系統(tǒng)如圖2 所示[1]。

圖2 醫(yī)院海綿城市系統(tǒng)（來源：網(wǎng)絡(luò)）

地源熱泵系統(tǒng)在醫(yī)院工程中的應(yīng)用取得了顯著效果，通過利用地下穩(wěn)定的溫度場(chǎng)，為醫(yī)院提供可靠、高效的供暖和制冷服務(wù)。該系統(tǒng)分為制冷循環(huán)和制熱循環(huán)2 部分，利用地下埋管或地下水進(jìn)行熱交換，將地?zé)崮苻D(zhuǎn)化為醫(yī)院所需的熱能和冷能。這種技術(shù)不僅可以減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，降低醫(yī)院的運(yùn)行成本，還能減少溫室氣體排放，對(duì)改善醫(yī)院環(huán)境和城市氣候具有重要意義。醫(yī)院地源熱泵系統(tǒng)如圖3 所示[2]。

圖3 醫(yī)院地源熱泵系統(tǒng)（來源：網(wǎng)絡(luò)）

2.3 應(yīng)用可持續(xù)材料

采用低能耗材料以及具有良好隔熱性能的絕緣材料，如竹材、木材等，用于構(gòu)建建筑隔熱層，以降低能源消耗；使用可再生的建筑材料，如回收再利用的鋼材、水泥等，減少對(duì)自然資源的過度消耗。在醫(yī)院工程的施工過程中，材料損耗是一個(gè)需要重視的環(huán)節(jié)，通過制訂科學(xué)的材料損耗控制目標(biāo)，如表1 所示，降低浪費(fèi)，減少不必要的資源消耗。同時(shí)，將廢棄材料進(jìn)行分類、回收、再利用，如利用廢棄的混凝土作為基礎(chǔ)填充材料或道路基層材料，降低對(duì)新材料的需求，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用[3]。

表1 材料損耗控制目標(biāo)

選擇具有環(huán)保認(rèn)證的建筑材料，包括獲得綠色建筑認(rèn)證的木材、金屬和玻璃等。這些材料符合嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，具有低揮發(fā)性，揮發(fā)性有機(jī)化合 物（Volatile Organic Compounds，VOCs）含量低，對(duì)人體無(wú)害等特點(diǎn)。其中，木材作為可再生材料，在生產(chǎn)和使用過程中能減輕對(duì)環(huán)境的不良影響；金屬材料常用于窗框或外部墻體，因其耐用、可回收利用，符合循環(huán)利用的理念；低VOCs 含量的玻璃材料可以有效降低室內(nèi)有害物質(zhì)的釋放，保障醫(yī)院室內(nèi)空氣質(zhì)量。這些材料的選擇和使用有利于降低有害物質(zhì)對(duì)醫(yī)院環(huán)境和患者健康產(chǎn)生的影響，促進(jìn)室內(nèi)環(huán)境的健康和舒適性，同時(shí)為醫(yī)院工程提供了更可持續(xù)和環(huán)保的解決方案[4]。

2.4 改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

綠色建筑設(shè)計(jì)在醫(yī)院工程中可改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，主要包括以下幾個(gè)步驟：

1）合理設(shè)計(jì)采光。通過合理的采光設(shè)計(jì)，可以提高醫(yī)院室內(nèi)環(huán)境的舒適度和工作效率。引入自然光并充分利用自然采光，減少對(duì)人工照明的依賴，以降低能耗，提升室內(nèi)舒適感。

2）借助高效的遮陽(yáng)設(shè)備和智能調(diào)光系統(tǒng)，優(yōu)化室內(nèi)照明，提供更舒適的工作和康養(yǎng)環(huán)境。

3）設(shè)計(jì)良好的通風(fēng)系統(tǒng)，確保室內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。可以采用高效的空氣過濾系統(tǒng)和新風(fēng)換氣系統(tǒng)，有效清除有害氣體和顆粒物，保持空氣清新，降低感染風(fēng)險(xiǎn)。

4）引入智能溫度控制系統(tǒng)，根據(jù)不同的區(qū)域和需求調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度，保持舒適的室內(nèi)環(huán)境，降低能源消耗，提高醫(yī)院?jiǎn)T工和患者的舒適感，強(qiáng)化醫(yī)療服務(wù)的效果[5]。

2.5 污染管理

醫(yī)院工程建設(shè)中，施工現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的噪聲是不可忽視的問題。要制訂和執(zhí)行施工現(xiàn)場(chǎng)的噪聲管理計(jì)劃，限制施工機(jī)械設(shè)備的使用時(shí)間和頻率。可以采用噪聲減排技術(shù)，如安裝噪聲降低設(shè)備、使用隔聲板或隔音材料等，同時(shí)，合理設(shè)置場(chǎng)界噪聲限值（表2），確保周邊環(huán)境噪聲處于可接受范圍，不影響周邊居民或醫(yī)院其他區(qū)域的正常生活和工作[6]。

表2 施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)界噪聲限值

醫(yī)院日常運(yùn)營(yíng)中會(huì)產(chǎn)生大量污水和廢物，其中含有大量有害物質(zhì)，需要通過建立高效的廢水處理系統(tǒng)和廢物處理設(shè)施，采用適當(dāng)?shù)奶幚砉に嚕▋艋⑦^濾、消毒等技術(shù)手段，確保廢水排放符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，減少對(duì)周圍環(huán)境的污染。

同時(shí)，建設(shè)合規(guī)的廢物收集和分類處理系統(tǒng)，對(duì)醫(yī)療廢物進(jìn)行規(guī)范、安全處理。在施工和運(yùn)營(yíng)階段，控制建筑和醫(yī)療設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可能產(chǎn)生的氣體排放，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)和選擇環(huán)保型建筑材料，減少有害氣體的排放，引入空氣凈化系統(tǒng)、定期檢查和維護(hù)空調(diào)系統(tǒng)，保證室內(nèi)空氣質(zhì)量，降低對(duì)外部空氣質(zhì)量的影響[7]。

2.6 遵循環(huán)保認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

采用符合環(huán)保認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料，如選擇可再生材料、VOCs 含量較低的涂料和膠粘劑，減少室內(nèi)空氣中的污染物含量，對(duì)材料的來源、生產(chǎn)過程、運(yùn)輸距離等進(jìn)行評(píng)估，選擇更環(huán)保的材料，降低對(duì)環(huán)境的影響。同時(shí)，注重選擇符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能設(shè)備和系統(tǒng)，包括采用高效的照明系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)以及能源回收設(shè)備等，設(shè)備的選用需要符合能源效率的規(guī)范要求，保證其使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)成本低，減少能源消耗并降低碳排放。

除此之外，可以設(shè)計(jì)合理的廢物處理系統(tǒng)，包括可回收、可降解或者可重復(fù)利用的廢棄物管理系統(tǒng)，采用有效的廢物分類、分離和處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源的再利用，例如，廢棄建筑材料的回收利用，廢水和廢氣的處理系統(tǒng)等[8]。

2.7 科技創(chuàng)新應(yīng)用

科技創(chuàng)新應(yīng)用具體為：第1，引入先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備和信息技術(shù)系統(tǒng)，如遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子病歷系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)等，提高醫(yī)院的診療水平、管理效率和服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)患者信息和醫(yī)療資源的高效管理，促進(jìn)醫(yī)療信息的快速傳輸和共享，從而為醫(yī)生提供更準(zhǔn)確、高效的診斷和治療方案。第2，應(yīng)用最新的綠色建筑材料和技術(shù)，如高效隔熱材料、太陽(yáng)能熱水器、節(jié)能節(jié)水設(shè)備等。這些創(chuàng)新材料和技術(shù)有助于提升建筑的節(jié)能性能、環(huán)保性能，減少對(duì)能源和資源的消耗，改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，提供更舒適、安全的醫(yī)療環(huán)境[9]。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)鄒平市人民醫(yī)院醫(yī)養(yǎng)中心項(xiàng)目（一期）綠色建筑設(shè)計(jì)的分析和研究，展示了綠色建筑設(shè)計(jì)在醫(yī)院工程中的成功應(yīng)用，該項(xiàng)目不僅在建筑設(shè)計(jì)上充分考慮了環(huán)境因素和能源效率，更在運(yùn)營(yíng)中實(shí)現(xiàn)了顯著的節(jié)能減排效果。這一實(shí)踐證明了綠色建筑設(shè)計(jì)的重要性和可行性，為醫(yī)院建筑的可持續(xù)發(fā)展樹立了典范。期待未來有更多醫(yī)院項(xiàng)目能夠采納綠色建筑設(shè)計(jì)理念，共同為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作出貢獻(xiàn)。