醫院照明光環境設計探討

陳 煜 州

(廈門市東區開發有限公司, 福建 廈門 361000)

0 引 言

光是一個復雜的概念,不僅有照度、色溫,還有顯色性,不同的排列組合得出來的光對人的影響完全是不一樣的。因此,醫院的照明不僅僅要在視覺上,更要在心理上和生理上滿足醫護人們與患者的需求,通過合理的照明設計營造出健康、潔凈、舒適的環境,可以緩解患者焦慮不安的情緒,促進患者身心健康。對于醫護人員而言,良好的照明環境可以減緩緊張的工作氛圍,提高工作效率。

傳統的照明設計是根據照度計算公式計算而來,但這種粗放式設計越來越無法滿足現代社會的需求。隨著網絡的高速發展,BIM和計算機仿真技術逐漸成熟,設計人員可以采用專業照明軟件如Dialux和三維渲染軟件,對醫院的照明光環境進行精準模擬。

1 照明用電負荷等級及要求

醫院是最復雜的公共建筑之一,功能復雜,人員密集且流動量大。因此,對醫院的照明有比較高的要求。根據JGJ—2013《醫療建筑電氣設計規范》第4.2.1條,醫療建筑照明用電負荷分級如表1所示。

表1 醫療建筑照明用電負荷分級

在滿足上述負荷等級的前提下,醫院的照明設計方案有多重選擇,每種功能房間都有多種方式,本文對幾個典型的功能房間進行探討。

1.1 護士站照明

護士站是醫護人員和病人之間的樞紐,一般位于比較顯眼的位置。根據規范,護士站的照度標準值為300 lx,功率密度值為8.0 W/m2,照明均勻度UO≥0.6,顯色指數R≥80。需要注意的是,護士站為開敞式,一般與走道或大廳貼鄰,而走道照度標準值為100 lx,僅為護士站的1/3,大廳照度標準值為200 lx,僅為護士站的2/3,設計時若忽略,使護士站與走道或者大廳采用相同的照明方案,會導致護士站照度偏低,從而影響護士的日常工作。此外,護士站是24 h值守,為了方便夜間工作,在工作臺或者側墻上還應設置夜間工作燈。

1.2 藥房照明

根據規范,藥房的照度標準值為500 lx,照明功率密度限值13.5 W/m2,照明均勻度UO≥0.6,顯色指數Ra≥80,統一炫光值UGR≤19。藥房是對照明有很高要求的場所,但是藥房照明設計卻經常被忽視。無論是西藥還是中藥,藥品的種類都非常繁多,外觀相近的更是不在少數,但是藥品標識字體往往很小,而且醫院的患者人流量又大,這就要求藥劑師不僅要準確,還要速度快,良好的照明環境是對藥劑師高效工作的有力保證。在滿足功率密度限值的情況下,可適當提高照度值,燈具布置時,應避開藥品架正上方的位置,對于有條件的醫院,也可采用帶有照明功能的藥品架作為補充照明的一種方式。在取藥窗口內、天平等部位設置頂燈或者反射型壁燈,避免對藥劑師產生直接眩光而妨礙工作。

1.3 病房照明

根據規范,病房的照度標準值為100 lx,照明功率密度限值為4.5 W/m2,照明均勻度UO≥為0.6,顯色指數Ra≥80,統一炫光值UGR≥19。病房的照明除了要考慮到患者,也要考慮醫護人員的需求。

為了滿足患者日常使用需求,病房需要設置一般照明,照度宜在100 lx左右。考慮到在病房的患者大多行為不便,有些還需要長期臥床休息,可以采用間接照明的方式或者采用大面積發光的面光源,以避免對患者造成明顯的眩光。同時,為了滿足一些患者的閱讀需求,可在患者床頭設置局部照明。局部照明可單獨設置壁燈,距地1.4～1.6 m安裝。燈具的金屬外殼部分應可靠接地,同時配電線路應設置剩余電流保護裝置。若病房內有綜合配線槽,局部照明也可與配線槽統一設置。設置局部照明還有一個好處就是醫護人員檢查時可以利用局部照明為患者做檢查,在保證足夠照度的同時也不會影響病房內其他患者休息。此外,病房還需設置夜間照明,照顧到患者的起夜需求,滿足值班護士夜間查房的需求。夜間照明不應影響患者的休息,一般采用地腳燈的形式,安裝高度一般距地0.3 m,安裝位置宜設置在衛生間或者門房附近。

通過分析,可以將病房的照明模式分為日常模式、閱讀模式、檢查模式和休息模式。選取某工程一間標準病房通過照明軟件進行照度模擬,得出照度計算偽色圖。日常模式照度計算偽色圖如圖1所示。閱讀模式照度計算偽色圖如圖2所示。檢查模式照度計算偽色圖如圖3所示。休息模式照度計算偽色圖如圖4所示。

圖1 日常模式照度計算偽色圖

圖2 閱讀模式照度計算偽色圖

圖3 檢查模式照度計算偽色圖

圖4 休息模式照度計算偽色圖

綜合醫院或者不同性質的醫院還有重癥監護病房、精神病房、兒童病房等特殊病房。這些病房的照明除了有上述普通病房的一些共性,還有其一些特殊性。如兒童病房,照度可以適當提高一些,選擇色彩更鮮艷或者卡通形式的燈具。

1.4 診室照明

根據規范,診室的照度標準值為300 lx,照明功率密度限值為8.0 W/m2,照明均勻度UO≥0.6,顯色指數Ra≥80,統一炫光值UGR≤19。診室內一般面積較小,從功能上可分為問診區和檢查區兩個部分。

(1)問診區。問診區一般會設置一張辦公桌,醫生和病人相對而坐,方便醫患之間交流。照明方式上可以在辦公桌的正上方設置普通照明燈具,照度在300 lx左右,色溫接近自然光。這樣的光環境有助于醫生診斷病人的病情,同時也能緩解高強度工作的疲勞。對于病人而言,明亮的環境有助于緩解緊張心理。

(2)檢查區。醫生通過在問診區的問診,對于需要檢查的病人會到檢查區做進一步檢查。檢查時大多會涉及到個人隱私,一般會采用窗簾作為隔斷,形成比較封閉的環境。但隨之而來的問題是可能造成病人的緊張和壓迫感,因此在照明方式上可在走道區域設置普通照明燈具,同時在病床區域避開病人躺下時頭頂的正上方的位置設置一盞筒燈提供足夠的照度和均勻度,便于醫生觀察操作。診室照明燈具布置如圖5所示。

圖5 診室照明燈具布置

診室一般會處于門診樓中采光較好的位置,應充分考慮利用自然光作為診室照明。一方面節能環保,另一方面自然光比人工照明更能營造出舒適、放松的診室環境。

1.5 手術室照明

手術室一般為無窗房間,根據手術類型的不同,手術時間可長達幾十個小時,對照明質量和照度都有較高要求。根據規范,病房的照度標準值為750 lx,照明均勻度UO≥0.7,顯色指數Ra≥90,統一炫光值UGR≤19,無功率密度限值。從使用上,手術室照明一般可分為一般照明、手術臺重點照明和觀片照明。

(1)一般照明。手術室的一般照明是以手術臺為中心,呈環形在周邊均勻布置。手術室是典型的潔凈場所,燈具應選擇密閉潔凈燈具,宜吸頂安裝。為了與無影燈照度相協調,宜采用可調光方式降低照度。高強度的照明雖然能使醫護人員集中注意力,提高效率,但長時間容易造成視覺疲勞。因此,在手術室的四周照度可適當低一些,讓醫護人員有一定的空間休息和調整。

(2)手術臺重點照明。手術臺重點照明基本上使用圓盤吊裝式手術無影燈,可上下左右移動,安裝高度以3.0～3.2 m為宜。光源上顯色指數應接近自然光(白色),色溫應為中間色,以便于醫護人員能清楚辨明患者的皮膚、器官等真實顏色。一般照明的光源應與無影燈的光源保持一致。同時要避免光源的頻閃,頻閃會增加醫護人員的視力負擔,引起錯覺。根據手術類型無影燈照度為10×103～100×103lx。

(3)觀片照明。手術室內宜在面向主刀醫生的墻上設置嵌入式觀片照明。觀片燈一般以聯為單位拼裝,多為3～5聯,每聯觀片燈都有相應的開關設于其下方。考慮到手術時醫護人員均為站姿,觀片燈的中心高度宜與人體站立時視線齊平,取1.5～1.6 m。觀片燈中心最高亮度在4 200 cd/m2,亮度差在15%以內,以免影響對X射線片的診斷。同時,為配合手術室內其他的照明,宜采用連續可調光控制。

2 紫外線燈

2.1 紫外線燈的配置

自然光是由不同波長的光波組合而成的,其中波長小于390 nm(納米)的稱為紫外線。醫療上紫外線分類如表2所示。

表2 醫療上紫外線分類

醫療上主要是利用波長280～200 nm紫外線殺菌消毒。

根據規范[1-2],紫外線燈設置的場所如表3所示。

表3 紫外線燈設置的場所

紫外線消毒器屬于間接照射法,消毒效果明顯,房間內有人時也可使用。紫外線消毒器有壁掛式、柜式和移動式等多種形式。候診區、走廊等人員相對密集、容易發生交叉感染的場所宜采用壁掛式紫外線消毒器,可有效地節約房間地面面積,不影響人員平時走動。手術室對潔凈環境要求較高,不僅要求術前靜態消毒30 min以上,手術中也要求動態消毒,采用柜式或移動式紫外線消毒器,可根據手術室內器具的布置靈活擺放,避免消毒死角,能方便地實現不間斷動態消毒,保證手術室內的潔凈度。

紫外線消毒燈屬于直接照射法,使用時應避免有人在室內。紫外線消毒燈有懸吊式、壁掛式和移動式。太平間、垃圾處理站等經常無人的房間,一般采用安裝在頂棚上的懸吊式紫外線消毒燈。

紫外線消毒燈安裝高度按照一般衛生條件要求,不大于2.7 m,一般以1.8～2.2 m最佳。消毒供應室、診室、治療室等房間平時有人停留,且考慮到懸吊式會影響到美觀及使用,這些房間可以采用壁掛式或移動式紫外線消毒燈。

2.2 紫外線燈的設計

(1)根據WS/T 367—2012《醫療機構消毒技術規范》[3],紫外線消毒采用室內懸吊式時,紫外線消毒燈的數量為平均每立方米不少于1.5 W,即

NP≥1.5LWH

式中:N——紫外線消毒燈安裝數量;

P——每盞紫外線消毒燈的功率;

L——房間長度;

W——房間寬度;

H——房間高度。

由上式可知,若選用30 W紫外線燈,當房間長、寬、高已知時,即可求得紫外線燈具的數量。

(2)根據文獻[4],安裝功率參考值如表4所示。

表4 安裝功率參考值

由表4可知,只需知道房間面積大小,即可估算出紫外線燈的數量。

(3)對于紫外線消毒器和移動式紫外線燈,可根據實際需求預留220 V普通插座。

2.3 紫外線燈的控制方式

紫外線消毒器和移動式紫外線燈采用插座供電,比較靈活,可根據實際需求隨時使用,需要注意的是使用移動式紫外線燈時應避免室內有人活動。懸吊式和壁掛式紫外線燈會直接輻射到人體,有一定的危害性,應根據實際情況選擇適當的控制方式,常用的控制方式如下[5-6]。

(1)就地開關控制,開關安裝高度宜為1.8 m,與普通照明開關區分,并設置“紫外線燈”標識。

(2)定時開關控制,可根據需要設置紫外線消毒時間,如診室可在夜間無人時定時開啟,消毒結束后關閉,既能可靠消毒,又能保證診室的日常使用。

(3)智能開關集中控制,如病房等,可將開關集中在護士站,由護士統一控制和管理。

3 結 語

醫院照明功能多,要求多,照明設計不僅要供電可靠,照明質量也不容忽視。不同的工作環境需要采用不同的照明設計方案,為醫護人員、患者以及家屬提供舒適、溫馨的光環境。在節能減排的大環境下,也要合理利用自然光以達到節約電能、提高照明質量的目的。