醫療建筑的演進與照明設計的適應性

戴德慈

(清華大學建筑設計研究院有限公司，北京 100084)

引言

隨著我國社會經濟的持續發展和人民生活水平的不斷提高，近幾年醫療衛生事業迎來了前所未有的發展。以信息技術為先導的醫療設備和“人本主義”的醫療理念迅速涌入我國，醫療建筑也隨之悄然變化。而醫療建筑水平的提升離不開其光環境的構建，這一點甚至比其他建筑更為重要。在醫療建筑照明設計工程量急速增加的同時，其光環境設計質量卻優劣不齊。面向發展中的現代醫療建筑，其照明設計的設計理念、設計策略和設計方法均需不斷研究與實踐，以獲得高品質的光環境。

1 醫療建筑的演進

遠在古希臘，阿波羅之子阿斯克勒庇奧斯被看作是神醫，其神廟可以認為是西方最早的醫院[1]。病人在神廟經洗罪、戒齋、獻祭后，靠水、日光、空氣等療養治病。

十七世紀直至十九世紀中葉之前，無論是教堂、修道院、官方辦的傳染病醫院，還是著名的英國南丁格爾醫院，基本上都是以收容、救助為目的，其建筑表現為教堂式、府邸民居式或南丁格爾的廣廳式大病房加上院落處理。

十九世紀末到二十世紀，醫療建筑受到以下幾方面因素的影響，發生著深刻的的變化。

其一，工業化。十九世紀工業化的到來，人口在城市爆炸式的擴張[2]，城市環境污染，公共衛生惡化，瘟疫及心理疾病暴發，使得疾病的防疫、控制和治療顯得比以往任何時期都突出，建設醫院的目的因此發生了根本的變化，醫院與教堂逐漸脫開，有的甚至建在了郊外。

其二，醫學的發展。醫學突破了神學和“生死在命”的宿命觀念，從具有樸素唯物觀念的古典醫學向“生物醫學”進發。由此，醫院建筑不再是神廟、教堂和廣廳式大病房，而出現了一字型、放射狀、院落式、迭落露臺式(療養院)等眾多的新形式。

其三，伴隨醫學科學發展，醫療技術及裝備的發明層出不窮。從1895年倫琴發現X射線，1903年的心電圖開始，隨后不銹鋼全髖關節置換術、腎透析機、心肺機的相繼誕生，1955年超聲波診斷的應用，20世紀70年代內窺鏡，以及計算機軸向斷層掃描術用于醫療等等[1]，使得醫療在方法上越來越重視“機器”，重視流程。在相當長的歷史時期，國際上的醫療建筑，無論是何種空間形態，其大進深、大尺度的醫技樓與各種模式的以護理為核心的病房樓的組合構成，無一不是顯示了建筑對醫療技術的尊重和對“功能”和“流線”的滿足。甚至，醫院越來越似以“機器”為車間的“大工廠”，純理性的“功能”成為至高無上。

這一時期，我國也從走街串巷的游走行醫、宮廷御醫、坐堂及居家的中醫緩慢發展為西式醫院模式，直至新中國成立后建立各級醫療機構。建筑也從單棟到多棟連廊式、王字型空間布局，這種布局通風采光較好，但規模有限。

二十世紀七十年代后，特別是進入二十一世紀后，信息化和生物—心理—社會醫學模式使醫院受到深層次的沖擊。我國醫院的規模不斷擴大，醫療設備快速引進，各種社會需求日益增長。一方面，信息化使醫療設備、醫療方法與手段、以及醫院的管理發生深刻影響；另一方面，生物—心理—社會醫學模式尊重全社會的人本意識，顧及人們對健康需求呈現的多元化(疾病治療、保健療養、預防保障等)，對患者提供全程和深層次的服務。反映在建筑形態上，也呈現出多元化，而一批超大型醫院(超1000床位以上規模)由醫療街串聯的網絡型模式引領了新建醫院的潮流。醫療建筑逐漸擺脫機械的“功能論”，在空間構成與布局、環境要素與質量等方面均提升到一個新水平。

2 醫療建筑照明設計理念分析

縱觀醫療建筑發展的上下五百年，特別是電光源問世后的一百余年來，醫療建筑照明的設計理念大致可歸納為以下幾個方面。

2.1 親近天然光

十九世紀白熾燈發明之前，原始的醫療連同建筑本身無疑只有依賴天然光，即便是著名的南丁格爾式醫院也是如此。陽光、空氣和水是生命之源，親近天然光是醫療的重要手段，這是天經地義的。不管社會和醫療科學如何發展，盡可能利用天然光是醫療建筑設計永恒的法則。

在白熾燈和氣體放電燈應用到醫療建筑的初期，如圖1、圖2所示，建筑樸素的天然采光依然被延續。由圖1可見，建于1875年前波莫瑞的格賴夫斯瓦爾德的解剖學劇場，當圓形場地中央安裝了一圈的日光燈后，建筑的大玻璃窗仍與之共存；圖2為德國約1905年代特莫爾德醫院手術室內早期的手術燈(稱之為北極光燈)安裝在屋面及墻面均為天然采光的手術室中央。

圖1 解剖學劇場 [2]Fig.1 Anatomy theater

圖2 代特莫爾德醫院手術室 [2]Fig.2 Operation room of Detmold hospital

在電光源品種多樣的現代，建筑師仍費勁心機采取各種設計手法將更多的天然光留給患者，如圖3所示的德紹醫院(德國1992年)雙人病房，使每位患者都有自己的角落和窗戶[2]。圖4為“滿窗”病房(盧肯瓦爾德 DRK醫院2006年)，甚至如圖5所示的多特蒙德圣—約翰納斯監護病房，都采用了大窗加百葉窗簾加暖氣的綜合措施，以使患者親近自然，獲得更多的天然光。

圖3 德紹醫院雙人病房室內草圖 [2]Fig.3 Indoor sketch of twin-room ward in Dessau hospital

圖5 圣—約翰納斯醫院監護病房 [2]Fig.5 ICU of St.Johannes hospital Dortmund

在我國，2013年頒布的 GB50033《建筑采光設計標準》第4.0.6條作為強制性條文給出了一般病房的采光不應低于采光等級為Ⅳ級的采光標準值，規定側面采光的采光系數不應低于2%，室內天然光照度標準值不應低于300lx。不少醫院病房樓根據上述及相關規定采用了側窗采光、采光天井、封閉陽臺或封閉活動空間等措施，但由于種種原因，那些大進深、多床位統艙式、采光不良的病房仍屢見不鮮，總體上與人們日益上漲的衛生需求仍有相當大的距離，這也是條件相對較好的大城市名醫院人滿為患的原因之一。

2.2 功能至上

“滿足功能需求”作為設計指導思想歷來是醫療建筑照明設計必須遵循的，它曾與“生物醫學”之醫療理念長期共生共存。二十世紀電光源得到迅速發展，使得注重功能的大進深大尺度板塊式的醫技樓成為可能，也使得盡可能利用天然光的好傳統逐漸淡化。例如，在工廠化的醫技樓內，檢驗科就像大車間，日光燈大面積均勻布置(見圖6)，手術室、診療室成片地模塊化布置與復制，建筑邊長超100米為常見，每層建筑面積少說達幾千平方米，由于受功能需求、醫療工藝流程等諸多因素控制，大板塊建筑平面又難以引入天然光，則全部依賴人工照明，滿足功能逐漸演變為“功能至上”。

圖6 某醫院檢驗科Fig.6 Clinical laboratory of one hospital

照明設計離不開設計標準，從國際、國內醫療建筑照明設計標準的現狀大致可反映其設計理念。

CIE 1986年的出版物29.2—1986《室內照明指南》于 2001年修訂為《室內工作場所照明》(CIE S 008/E—2001)。其中，用“健康中心”概括各類醫療機構，詳細規定其各場所的照明標準值(見表1)。

在我國相當長的歷史時期，由于經濟發展的低水平，許多建筑包括醫院在內“有燈則明”，根本談不上照明標準。即便是改革開放后，1990年5月我國初次編制頒布的GBJ133—90《民用建筑照明設計標準》，規定了圖書館、辦公樓、商店、影院劇場、旅館、住宅、旅客站和體育場等建筑的照度標準值，卻沒有規定醫療建筑的照度標準，可見醫療建筑的照明當時尚未納入研究范疇。直至2004年發布的GB50034《建筑照明設計標準》才首次規定了醫療建筑照度標準值、UGR及Ra的要求(見表2)。規定標準的這些場所，一類是醫療場所，另一類是人員較為密集的公共場所。

從表1、表2可見，雖然2001年CIE的照明標準值普遍比我國2004年GB 50034的照明標準值要高，但兩個標準均給出了醫療建筑各主要功能用房的照明標準，反映了滿足功能是基本指導思想；而從病房和監護室的照明標準來看，CIE的照明標準區分了細項，不僅滿足了醫療的需要，且重視病房和監護室細節上患者的舒適性，強調照明必須對病人無眩光，這一點GB 50034—2004尚顯不足。對我國工程設計者來說，長期以往早已習慣于執行設計規范標準，特別是照度標準，而非照明標準，將滿足照度要求作為照明設計的基本操手，且基本停留于此。滿足功能需求的關注點主要是滿足對疾病的檢查、診斷和治療，而忽視患病的人，所謂“滿足功能”的照明設計理念實際上也就成“功能至上”。

表1 CIE 2001年規定醫療場所照明標準值[3]Table 1 Standard lighting value of medical locations specified by CIE in 2001

表2 GB50034規定的醫院建筑照明標準值[4]Table 2 Standard lighting value of medical buildings specified by GB50034

2.3 表現燈光

在當今中國醫療建筑設計中，隨著“生物醫學”醫療理念向“生物—心理—社會醫療”理念的過渡[1]和人本主義醫療建筑的演進，以人為本的照明設計理念受到了奢華浮躁追求表現的不良風氣的影響，在醫療建筑照明設計中出現了輕功能、重裝飾、好表現的設計傾向，表現為：不管醫院的模式和身份，將面向大眾的人流量很大的醫院門診大廳照明，設計成高檔酒店大堂風格，與建筑追求的高、大、洋相呼應；在醫院走道照明和放射診療室內濫用彩色光，用色過度，用光過度，本想使病人心情愉悅，反而令人厭惡和煩躁；專用醫療設備診療室的照明習慣性均布，或與建筑裝飾不交圈(如圖7所示，CT室機器上方的燈具本可暗設在圓形吊頂邊槽內，卻直接明裝在圓心中央)，使病人受到了眩光干擾；病房照明為低品味建筑裝潢服務，不考慮病人的感受等等?？傊卺t院中，堆砌照明，表現燈光，這都是不可取的。

圖7 某醫院CT室照明Fig.7 Lighting in CT room of one hospital

2.4 人本主義

所謂人本主義，即以人為本。照明設計不僅要解決與建筑及醫療相關的技術問題，更要研究其光環境如何適應該建筑中的人的行為、人的心理和人的需求。

在醫療建筑照明設計中，“功能至上”的設計理念是以治療為中心，“表現燈光”的設計理念是以設計師為中心，而“人本主義”是以病人為中心，除了要滿足病人的生理需求，還應滿足病人的心理需求。但重視病人的需求并非忽視醫療功能，重視病人需求的同時也要關心醫生的生理及心理需求。總之，提倡滿足功能與人本主義相交融。尊重自然、滿足功能和人文關懷相結合應是我國當代醫療建筑照明設計崇尚的設計理念。在這種理念的指導下，才能創造出醫療建筑的安全實用、舒適宜人的光環境。

3 醫療建筑照明設計的適應與創新

隨著醫療學科的發展、醫院模式的變化和醫療建筑的演進，照明設計需不斷適應。但為實現尊重自然、滿足功能和人文關懷相結合的設計理念，適應性設計的基本原則不應變，設計必須滿足環境對照明質量和數量的要求，一般而言必須確保以下三點：

(1)視覺舒適?；颊吆歪t生均感覺到舒適安寧。患者有舒適的視覺環境，走進醫院，其照明帶來的是光明、舒適和溫馨，以利放下壓抑恐懼的心情，增強戰勝疾病的信心；醫生有良好的工作場所照明，不僅僅只是提供好的作業可見度，輕松并且舒適地完成工作至關重要。

(2)視覺功效。醫生在困難條件和長時間工作中，也能夠快速、準確的完成視覺作業；患者在漫長的治病、康復與病為友的日子里，能夠配合治療，沐浴健康的視覺享受。

(3)視覺安全。醫、患無論是平時還是事故應急狀態下，無論是晝與夜，均能夠看見周圍的場景和標識，以免險情。

為滿足上述要求，必須考慮所有有關光環境的特性參數，主要的特性參數為：照度、亮度分布、眩光、光的方向性、光和建筑裝飾表面的顏色特性、閃爍、天然光和維護等。在醫療建筑照明設計中，對上述特性參數要綜合考慮，不能只顧一點，不及其余。

針對醫療建筑的特點和當前照明設計的不足，尤其要關注天然光、亮度分布、眩光、光和建筑裝飾表面的顏色特性等，處理好以下空間的照明。

3.1 大空間照明的輕松自然

根據我國國情，目前在一些綜合醫院中大尺度大進深的空間不可避免，由于受建筑限高、造價和規模(建設方總希望多出面積)等因素的影響，這些大空間建筑層高不可能十分理想，而設計處理不好，往往給心情本來就緊張焦慮的患者剛剛走進醫院就留下更加不爽的第一印象。那么，如何使這些大空間還患者以輕松自然呢？

(1)保持良好的自然采光

適量的陽光照射有助于增加激素水平、緩解憂郁情緒、輔助相關生理、心理治療。醫療建筑中亟需提供天然光的場所，除了不能親近自然和家人的患者的病房、持續緊張工作的醫生休息室，還有就是建筑的大空間，如門廳、掛號、收費、取藥等區域。建筑方案應盡可能考慮最佳的建筑采光，充分利用自然光，改善室內自然光分布，減少白天對人工照明的依賴，以免建筑“先天不足”。

(2)人工照明輕松、不壓抑

為爭取空間高度，以免壓抑感，這些場所的燈具宜尺寸合適，不提倡用大吊燈大花燈；為營造輕松感，建筑裝飾色彩不宜深沉，人工照明的照度不宜低于300lx，光源的色溫不宜太低，可為日光色；照明控制可結合天然光情況采用集中分區控制、調光控制、防眩光遮陽系統控制。

(3)標識照明便捷清晰

就醫便捷體現了醫院對患者的服務水平，緊急狀態下的疏散照明對醫院的安全關系重大。大空間人員密集，交通流線復雜，標識要便捷，要根據標識的類型、材質和安裝位置等，實施照明，使之清晰可辨。

3.2 醫技區域照明的人性關懷

醫技區域包括檢驗部門(血檢、尿檢、心電、超聲、窺鏡等)、影像診斷(X射線、MIR、CT、DSA等)、核醫學和放射治療部門(同位素診斷、加速器治療、X刀、伽馬刀等)，以及手術部等，是門診和住院病人共同使用的檢查及治療區域，即診療區域。

照明要關注人的需要、人的感受、人的情感，這在重視診療技術與診療設備運行的醫技區域容易被忽略，醫技區有大流量的公共交通空間、半私密性的候診空間、私密性的診/療空間等，在滿足照度的前提下，上述空間的照明要根據不同的區域性質進行設計。

(1)對大流量的公共交通空間，患者需快速辨別去向，不會長久在此停留，燈具可均布，亮度分布宜均勻，光的方向以頂部向下投光為主，光和建筑裝飾表面的顏色不宜厚重；

(2)對半私密性的候診空間，亮度分布不宜均布，在患者候診區宜偏暗(患者往往不希望自己被暴露)，而在診室側則宜偏明亮，以便患者很快找到自己檢查/就醫的診室，如圖8所示。

圖8 某醫院候診區照明Fig.8 Lighting in waiting area of one hospital

(3)在私密性的診/療空間，照明除了要滿足醫生檢查、操作儀器設備和計算機外，還需緩解病人獨自在大型診療設備間內忐忑不安的情緒，以及消除患者躺著受檢時視野內的眩光干擾，在MIR、CT等重要的診室，為轉移患者緊張與恐懼的心情，如圖9所示，以設計美國當代康復中心典范著稱的加利福利亞Smith建筑師事務所設計的位于舊金山的加利福利亞大學Mt.Zion綜合癌癥中心的診斷室將天花照明設計為藍色星空，近幾年在國內采用類似做法也出現了一批較好的作品。

圖9 綜合癌癥中心的診斷室[2]Fig.9 Diagnostic room of comprehensive cancer center

3.3 病房區域照明的親切入微

病房是患者在醫院的家，患者住院除了希望得到最好的醫療診治，早日解決病痛外，還希望在精神上得到親人般的呵護。病房除了朝向、視野、獨立廁衛、會客及活動空間等硬件設施外，對通風、室溫、光照等環境要素也十分敏感。光環境是“家庭化”的重要組成部分。在病房照明設計中需關注以下方面。

(1) 照明的目的性，或稱“目的性照明”。每位患者的病床區域必須有一般起居用照明燈、醫生給病人做檢查或緊急處置用燈和閱讀燈(可與醫療帶結合)，此外，衛生間的頂燈、鏡前燈，病房的夜燈，會客區及活動空間的照明燈，病房通向室外的走道燈等，每個燈具照明的目的明確，有患者和醫生、護士需用的，沒有患者想不到的。這些燈宜單獨控制，符合個性化需求。

(2)照明光色溫馨宜人。病房內照明光源的色溫宜偏暖色調，不應高于4000K。光環境應多一點親切感，打破舊有醫院的平直與冷漠。

(3)必須對病人無眩光。與CIE相比，這一點目前國標強調不夠，尤其是病人起居用照明燈(病人喜愛照向頂棚或墻面的漫反射光)和閱讀燈。燈具選型和安裝都要講究光照的方向，要開發和選擇配光適宜的燈具，最好既消除眩光，燈具效率又高，舒適又節能，現有燈具可供選擇的太少。

(4)護士站照明要兼顧工作和親近患者。護士站是病房區域空間的中心，也是患者心中的守護神。其照明一要滿足護士24小時日常工作，二要顧及患者與家屬光顧護士站的感受。由于醫療系統信息化的需求，現在護士有許多案頭工作需在計算機上進行，因此護士站宜在建筑裝飾及設施設計時就將照明考慮進去，宜一般照明與局部照明相結合，工作照明與簡潔的藝術照明相結合，要營造親切氣氛。

總之，照明設計的創新需靠細節落實，細節決定質量，病房區的照明尤其需注重細節。

4 結語

目前我國醫療資源表現出的總量的缺乏和不平衡性，將隨著我國社會經濟的不斷發展和民生建設的推進有所改善，人們期待的以人為本的，綜合平衡的醫療體系會逐漸形成。在這一進程中，照明設計需不斷適應醫院的模式、建筑形態、空間格局、建筑材料、生態環境與信息技術，以及醫療學科、醫療技術與設備的發展；在適應中，設計需守住照明的基本原則，將尊重自然、滿足功能和人文關懷有機結合，創造安全實用、舒適宜人的醫療建筑光環境。

[1] 劉玉龍.中國近現代醫療建筑的演進[M].北京：清華大學，2006.

[2] 菲利普·默伊澤爾(德)，克里斯托夫·席爾默(德).General Hospitals and Clinic Centre綜合醫院與康復中心[M].第1版.王婧譯.沈陽：遼寧科學技術出版社，2006.

[3] CIE. CIE S 008/E—2001 Lighting of Indoor Work Places. CIE,2001.

[4] 中華人民共和國建設部.GB 50034—2004建筑照明設計標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2004.