新型綠色建筑復(fù)合材料在現(xiàn)代醫(yī)院建設(shè)中的重要性

韓蒞莉，史秋愔

（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院，北京 100176）

自工業(yè)革命以來，隨著混凝土的出現(xiàn)，建筑工程的發(fā)展越發(fā)迅速，對環(huán)境造成較大的影響。不僅如此，世界各國的飛速經(jīng)濟發(fā)展也同樣是以環(huán)境的破壞為代價的[1]。在大氣污染和溫室效應(yīng)越發(fā)明顯的大環(huán)境下，人們對于環(huán)保愈發(fā)追求，綠色材料的開發(fā)和應(yīng)用不僅可以一定程度上實現(xiàn)對資源的回收和重新利用，還可以在施工階段也減輕環(huán)境的污染，并且現(xiàn)階段的綠色材料在性能方面和施工應(yīng)用中都有著較為明顯的優(yōu)勢，對提高建筑工程的整體質(zhì)量，促進建筑工程的可持續(xù)發(fā)展有著較大的助力[2]。

1 現(xiàn)代醫(yī)院建設(shè)中的節(jié)能設(shè)計

在全球節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，各國的發(fā)展理念開始轉(zhuǎn)向低碳環(huán)保和可持續(xù)性發(fā)展，綠色建筑材料是以現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生的廢棄物為主，經(jīng)由清潔工藝所生產(chǎn)的新型建筑材料，相較于傳統(tǒng)建材，生產(chǎn)過程中避免了粉塵污染，且施工操作簡單，在材料失效后的回收過程也較為簡易，因此可以實現(xiàn)生產(chǎn)、施工、回收過程三輪閉環(huán)的零污染，從而減輕碳排放[3]。

醫(yī)院作為我國重要的公共建筑之一，穩(wěn)定且長期地為我國人民提供基礎(chǔ)醫(yī)療服務(wù)，由于這種特殊的功能使命，使得醫(yī)院建筑群常年保持功耗較高水平的運轉(zhuǎn)，這就導(dǎo)致醫(yī)院的能源消耗相比其他建筑來說要高出許多。發(fā)達國家對醫(yī)院建設(shè)提出了新的設(shè)計思想，即對醫(yī)療建筑設(shè)計準則進行可量化的評估標準，而我國的醫(yī)院建設(shè)在新時代綠色發(fā)展的理念指導(dǎo)下，以最新頒發(fā)的國家針對公共建筑能耗控制標準為核心思想，逐步轉(zhuǎn)向以“節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材”為主題，“保護環(huán)境”為核心內(nèi)容，維持“四節(jié)一環(huán)?！蓖暾缘木G色醫(yī)院建設(shè)，為我國的資源節(jié)約型社會建設(shè)提供助力[4]。

2 醫(yī)院建設(shè)中幾種重要的新型材料應(yīng)用

在醫(yī)院中應(yīng)用的建筑材料與常規(guī)建筑物中應(yīng)用的不同，醫(yī)院的職能決定了其建材更為嚴苛的應(yīng)用標準。簡單歸納來說，綠色醫(yī)院的建筑設(shè)計需要滿足以下要求：其一，醫(yī)院建筑規(guī)劃需要合理設(shè)計以實現(xiàn)降低醫(yī)院能源消耗的目的；其二，建筑材料不僅需要考慮耐久性和其他性能等因素，還需要考慮到醫(yī)院環(huán)境裝飾對病人心里感官的影響。簡單來說，就是需要達到降低能耗、安全健康和人文因素的三大要素的有機結(jié)合[5]。

2.1 酚醛泡沫板材料

酚醛材料作為現(xiàn)在市場上最為常見的熱固性塑料之一，具有極佳的阻燃性，且在遇到明火時也不會產(chǎn)生濃煙，對于燃燒的特性滿足國家對A級防火性能的要求。將硬質(zhì)的酚醛保溫板進行處理后可以得到具有一定保溫性能的酚醛泡沫板材料，由于泡沫板疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此也具備優(yōu)秀的降噪性能，在建筑設(shè)計中也常作為隔音材料應(yīng)用。酚醛泡沫板的導(dǎo)熱系數(shù)低至2.5×10-2W/(m?K)，且酚醛樹脂作為典型的有機高分子材料，其耐酸性和抗腐蝕性能極佳，相較傳統(tǒng)建材而言，酚醛泡沫板的密度小，可以減輕承重材料的負荷，同時酚醛泡沫板的新型生產(chǎn)工藝已經(jīng)改良，無氟發(fā)泡技術(shù)使得材料的生產(chǎn)過程安全無污染。然而酚醛泡沫板作為板材，和其他板材相比其力學(xué)性能較低，在建筑工程中使用時，通常需要配合無機材料使用，增加了經(jīng)濟成本，且粘結(jié)性是酚醛材料的一大痛點，使用酚醛材料后墻體表面的瓷磚貼附較易脫落[6]。值得注意的是，酚醛泡沫板的原材料含有苯酚等有害物質(zhì)，施工后需要注意通風(fēng)問題。

2.2 新型混凝土材料

傳統(tǒng)的混凝土材料具有高強度、良好的耐腐蝕性和穩(wěn)定性，且原材料來源廣泛，同時具備較好的可塑性和設(shè)計性，以及經(jīng)濟成本極低的特點使得其在建筑工程中被廣泛應(yīng)用，而通過對混凝土材料進行改性獲得的新型混凝土材料不僅具備水泥基材料高強、穩(wěn)定、耐火耐腐蝕等特性，同時具備了節(jié)能特征，典型的例如砂加氣混凝土和陶粒混凝土等[7]。

砂加氣混凝土顧名思義，是通過在混凝土砌塊的生產(chǎn)過程中添加少量的鋁粉，經(jīng)過配料和攪拌工藝，使得鋁粉和混凝土中硅酸鹽、鈣元素發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氣泡，因此在混凝土砌塊成型后會產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)，又稱之為加氣混凝土。由于砂加氣混凝土本質(zhì)上仍然是混凝土結(jié)構(gòu)，所以具有良好的耐火性和穩(wěn)定性。但因其結(jié)構(gòu)具有大量的孔隙，使得砂加氣混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)比常規(guī)的混凝土材料要小得多，一般作為保溫系統(tǒng)的一部分應(yīng)用在建筑物的外墻填充墻[8]。陶?；炷潦菍⒒炷林袀鹘y(tǒng)的石料骨料替換為陶粒，陶粒一般以粘土和亞粘土加工而成，有效地提升了混凝土的保溫性能，且密度較小，建筑框架材料的負荷也因此降低。簡而言之，新型混凝土材料的選擇可以降低醫(yī)院中對于溫度要求所產(chǎn)生的能耗，且新型混凝土材料具備的隔音效果與醫(yī)院應(yīng)用環(huán)境也較為貼切，可為病患提供安靜的環(huán)境。

2.3 微晶復(fù)合材料

微晶石是在與花崗巖形成條件類似的高溫下，經(jīng)燒結(jié)晶化而成的材料。微晶石不僅具有較高的強度，且作為化學(xué)性能穩(wěn)定的無機質(zhì)晶化硅基材料，其耐酸堿度、抗腐蝕性能和抗污染性都優(yōu)于天然石材，尤其是耐候性更為突出[9]。微晶石首次在建筑工程中的應(yīng)用，可追溯到1960年的前蘇聯(lián)時期以壓延法將玻璃纖維和陶瓷、碳等物質(zhì)復(fù)合而成的微晶玻璃復(fù)合板材。后來，日本對壓延法進行改進，以燒結(jié)的方式加大了微晶材料產(chǎn)出效率，規(guī)模化生產(chǎn)大大降低了微晶石的生產(chǎn)成本，使其在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用范圍開始擴大。微晶復(fù)合材料和醫(yī)院建筑設(shè)計的匹配度極高，微晶石是高溫下燒結(jié)晶化形成的，在外觀質(zhì)感方面，其拋光板的表面光潔度遠高于普通石材，光澤度最高可達130，且微晶石的特殊結(jié)構(gòu)使光線在照射到其表面時會以多個角度反射，使得微晶復(fù)合材料構(gòu)件有更為溫潤的質(zhì)感。同時微晶石的生產(chǎn)原材料易于獲得，回收過程簡單，是理想的綠色建材之一[10]。

在對綠色醫(yī)院進行建筑建設(shè)中，需要將節(jié)能環(huán)保做好的同時也充分體現(xiàn)醫(yī)院的職能和對病患的人文關(guān)懷，總體來看，綠色醫(yī)院的設(shè)計通常包含節(jié)能設(shè)計、綠色建筑材料選擇和裝修三大部分。近年來，綠色建筑材料的發(fā)展已經(jīng)有了長足的進步，對于醫(yī)院的外墻類建材而言，需要在達到保溫效果對醫(yī)院能耗進行降低的同時，盡量選擇可實現(xiàn)循環(huán)利用的材料。值得注意的是，醫(yī)院作為各類病毒、細菌密度較高的區(qū)域，也需要注意外墻材料的抗?jié)B性。而對醫(yī)院的內(nèi)裝修建筑材料而言，醫(yī)院具有的高人流量和極高的器械使用頻率，以及使用的藥物大多具有腐蝕性的特征，綜合這些因素考慮，需要建材具有較好的耐腐蝕性、較好的耐磨和抗?jié)B性。典型的醫(yī)院內(nèi)裝修綠色材料為微晶石材料，由燒結(jié)工藝制造的微晶石質(zhì)地均勻，具有良好的耐沖擊和耐磨性，且屬于對環(huán)境友好的非粘土制品，回收簡單、可循環(huán)使用，滿足節(jié)能環(huán)保、低碳減排的理念[11]。

微晶復(fù)合材料與醫(yī)院的交互不僅于此，首先，微晶石的制造工藝決定了其結(jié)構(gòu)的高度致密性，不僅在力學(xué)性能方面表現(xiàn)極佳，吸水率更是可低到萬分之一的程度，而同類型的大理石等材料吸水率則在十倍以上。低吸水率有利于醫(yī)院的烘干和污水排放等過程，且微晶復(fù)合材料的抗菌性也契合醫(yī)院的實際情況。高致密度帶來的優(yōu)勢不僅于此，結(jié)構(gòu)的高致密化使得微晶復(fù)合材料的硬度高至6級，遠高于其他建材，高硬度、高耐磨性和極佳的防水性保證了微晶復(fù)合材料幾乎不存在起泡、磨損等問題，為醫(yī)院對建筑的維護提供了便利，有利于降低現(xiàn)代醫(yī)院在日常防護和護理方面的支出。其次，相較于目前常見的大理石材料，微晶石的輻射值幾乎為零，遠高于國家規(guī)定的建材類輻射標準；其光澤度最高可達130，是大理石的兩倍以上，且微晶材料的結(jié)構(gòu)使得光源反射更為柔和，即使醫(yī)院的照明系統(tǒng)降低一些，也不會妨礙建筑的通透和照明效果，為照明系統(tǒng)的耗能提供節(jié)流的渠道[12]。最后，微晶復(fù)合材料的視覺效果較為溫和。在醫(yī)院中，為了給病患帶來積極陽光的心理暗示，通常在裝飾建材的顏色上有一定要求，通常而言是以簡單素雅的純白、米白或米黃為主，營造出現(xiàn)代醫(yī)院寬敞明亮的特征和在病房里溫暖自然的裝修風(fēng)格，微晶復(fù)合材料溫潤的質(zhì)感和視覺上的樸素溫和恰巧符合現(xiàn)代綠色醫(yī)院的這一裝修理念[13]。

3 結(jié)語

隨著國家和人民對節(jié)能減排的重視，綠色醫(yī)院的建設(shè)成為未來的主流趨勢，在針對醫(yī)院建筑工程的節(jié)能、節(jié)水等方面進行設(shè)計時，合理建材的選擇給醫(yī)院帶來舒適自然環(huán)境的同時可為醫(yī)院建設(shè)降低能耗和節(jié)約資源。以微晶復(fù)合材料為代表的新型建材的選擇體現(xiàn)了醫(yī)院的建筑功能屬性和人文關(guān)懷，是實現(xiàn)綠色醫(yī)院無污染、低能耗目標的重要途徑，并有利于推動社會資源的循環(huán)利用。