健康光環(huán)境在醫(yī)療領域的技術分析與實踐探索
——以西安市紅會醫(yī)院高鐵新城院區(qū)室內設計為例

張繼 張明杰 ZHANG Ji ZHANG Mingjie

以“大綠色觀”為背景及健康光環(huán)境為切入點，介紹健康光環(huán)境設計在西安市紅會醫(yī)院高鐵新城院區(qū)項目中的應用，總結健康光環(huán)境在醫(yī)療領域的五大價值體現(xiàn)，即健康舒適、節(jié)能減排、安全耐久、智能智慧、專業(yè)療愈，為推動健康醫(yī)療光環(huán)境建設提供參考。

室內設計；光環(huán)境；醫(yī)療建筑；照明設計

0 引言

光與火是人類文明進步的象征，從古代的刀耕火種到近代的油燈火燭再到現(xiàn)代的燈光璀璨，光源的更新迭代幫助人類驅散了黑暗，迎接了光明。如今照明LED色光技術逐漸取代了傳統(tǒng)白熾燈，成為照明的主流，既是照明技術的應用發(fā)展，又是人類對光環(huán)境、光性能的追求與探索。美國2014年10月發(fā)布了WELL（WELL Building Standard）健康建筑環(huán)境認證體系，其七大標準包括空氣、水、營養(yǎng)、光線、健康、舒適和精神。WELL的光概念提倡人接觸光，旨在營造最利于視覺、心理和生理健康的光環(huán)境。而我國于2017年1月發(fā)布實施的T/ASC 02—2016《健康建筑評價標準》也將“健康光環(huán)境”納入“空氣、水、舒適、健身、人文、服務”六類指標中，綜合評價“健康建筑環(huán)境”。

健康舒適的光環(huán)境是人類共同的追求目標，在諸多照明類別中，醫(yī)療建筑照明最特殊，因為其專業(yè)領域的特殊性，除需滿足辦公、休息、綜合服務的日常屬性外，還需對手術、康養(yǎng)病房、氛圍色彩、精神營造等特殊需求提供技術支撐，從而營造明亮舒適的環(huán)境，舒緩病人的不良情緒，為治療帶來積極效果，保證醫(yī)務工作者高效工作，緩解醫(yī)護人員的身心疲勞。

1 項目概況

西安市紅會醫(yī)院高鐵新城院區(qū)（以下簡稱“紅會醫(yī)院”）位于西安市經開區(qū)，項目整體凈用地面積約20.94hm2，是目前西安市規(guī)模最大、床位最多、投資最大的醫(yī)院項目。項目建成后預計可提供床位3000張，將聚焦打造“西北骨科航母”，為市民提供更加便捷、優(yōu)質的醫(yī)療服務，有效緩解“看病難”問題（見圖1）。目前項目形象進度為項目一期處于裝飾面層及燈具開關等末端點位安裝階段，裝飾裝修施工即將收尾；二期正在進行二次結構砌體施工（見圖2）。

1整體效果

2建設現(xiàn)狀

2 健康舒適

光線通過視網膜中的光感受器感知光線，與視覺感知相連。眼睛和光相互作用是視覺體驗和生命體驗的前提，也是人類感知世界的重要橋梁。

光線照射會刺激人的晝夜節(jié)律系統(tǒng)。晝夜節(jié)律系統(tǒng)調節(jié)整個身體組織和器官的生理節(jié)律。晝夜節(jié)律通過不同的環(huán)境信號與自然的晝夜周期同步，光線是主要信號，夜間暴露于明亮的光線會導致晝夜節(jié)律紊亂，給健康帶來負面影響。

光、色彩與空間共同形成的視覺環(huán)境傳遞著情感語言，光環(huán)境的變化將引起人們對空間感、視覺清晰度、隱私、愉悅感、放松感、復雜性的不同反應。光與色彩產生的視知覺影響常用以營造空間情境和氛圍，從而調動情緒并引起特定的心理感受。研究表明，光照對個人情緒有影響，同時與健康直接相關，如嚴重抑郁癥患者和心臟病恢復期患者的房間窗戶面向日照，比窗戶面向建筑物或其他障礙物的恢復時間短。

結合自然光和燈光的照明策略，注重人的健康及對視敏度和舒適性的傳統(tǒng)要求，可營造出更加健康高效的工作環(huán)境。因此醫(yī)療建筑可借助玻璃幕墻及自動化遮陽與調光控制系統(tǒng)，協(xié)調自然采光與人工照明的比例，為室內照明系統(tǒng)提供更加科學的基礎條件。

紅會醫(yī)院的玻璃幕墻根據(jù)建筑外觀要求、地區(qū)太陽直射較大等因素進行差異化設計，建筑內部光線的強弱也可根據(jù)環(huán)境溫度的變化進行調整，并應用節(jié)能保溫隔熱的幕墻設計方案，滿足整體建筑外觀美化遮陽、節(jié)能采光通風等多元化應用需要，為營造健康的光環(huán)境提供基礎保障（見圖3）。

3住院大廳設計效果

3 節(jié)能減排

應對當前世界復雜的經濟與環(huán)境局勢，黨中央提出2030年前實現(xiàn)“碳達峰”、2060年前實現(xiàn)“碳中和”的“雙碳”目標。“雙碳”目標既是社會經濟體系的綜合改革又是各行業(yè)綠色發(fā)展的契機，設計行業(yè)內的節(jié)能環(huán)保策略更是重中之重。

西安夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。對于夏冬兩季的制冷供暖而言，通過采用玻璃幕墻合理利用自然采光及通風，輔以先進的隔熱、保溫遮陽技術，一方面可減少白天建筑照明光源的消耗；另一方面可有效降低建筑供暖、制冷所需電力需求和因發(fā)電產生的污染，與健康綠色建筑的宗旨相契合。除合理利用自然光資源外，配合專業(yè)的照明設計及設備，如LED光源的升級、先進燈具的應用、集成吊頂燈具的普及及照度計算模擬控制等，也能為項目照明系統(tǒng)提供保障（見圖4，5）。由此既可滿足照明需求，又能有效節(jié)省電力，控制成本，提升效能。本項目在提升光環(huán)境、有效實現(xiàn)節(jié)能減排等方面的設計手段主要體現(xiàn)如下。

4VIP急診大廳設計草圖

5VIP急診大廳設計效果

1）合理設計建筑平面與房間朝向，為絕大多數(shù)用房爭取理想的自然采光條件，盡量減少人工能源負荷。

2）門診中庭頂部通過天窗及側窗采光改善中庭周圍診室的采光條件，利用高側窗組織中庭通風，適當控制頂光面積，采用鏡面中空玻璃等技術措施，防止熱輻射，降低能耗。

3）建筑南側和西側采用外遮陽構件。

4）通過專業(yè)的照度模擬計算及燈具設計提供最具性價比的照明方案。

4 安全耐久

據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)醫(yī)院大多整體照明環(huán)境相對落后，原因主要包括：建院時間早、燈具選型不合理、院方缺乏對健康照明的重視等；國內照明環(huán)境標準不完善；照明產品質量良莠不齊。針對當前醫(yī)療界對健康照明環(huán)境認知不足的問題，此次借助西安紅會醫(yī)院項目的契機，以及業(yè)界高水準的照明顧問團隊的鼎力支持，使項目整體的光環(huán)境達到“適時、適光、適人”的高品質要求。

1）色彩質量要求 顯色指數(shù)Ra＞95，色容差＜3SDCM，達到自然光效果。

2）控制藍光危害 藍光（HEV）是一種高能量可見光，可直接穿透角膜和晶狀體，直達黃斑區(qū)，加速黃斑區(qū)細胞氧化，可對視網膜造成光化學損害。該項目選擇的光源嚴格控制藍光輸出，達到RG0（豁免級）。

3）光源選擇 光源需滿足顯色性、色溫、啟動時間等要求，根據(jù)光源、電器效率、壽命及價格進行綜合分析比較，選擇易啟動、高光效、無頻閃、長壽命、節(jié)能系數(shù)高、Ra≥80、色溫為4000K左右的光源。

4）燈具選擇 選擇安全可靠、經久耐用、不易老化、使用壽命長的燈具。

5 智能智慧

醫(yī)院是高耗能的基礎服務單位，加之部門眾多、功能各異，因此照明種類體系繁雜。傳統(tǒng)照明及控制體系存在弊端，使其在具體操作和使用過程中不可避免地造成高能耗現(xiàn)象。借助新項目院區(qū)的建立，配合智能照明系統(tǒng)的智能化控制系統(tǒng)應運而生（見圖6，7）。智能控制系統(tǒng)著重考慮光照的節(jié)律及情緒調節(jié)效應，根據(jù)不同的時間段提供不同的光照模式。公共區(qū)域的照明系統(tǒng)采用分區(qū)、定時、感應等節(jié)能控制；采光區(qū)域的照明控制獨立于其他區(qū)域，針對不同區(qū)域或職能部門的需求，如醫(yī)療區(qū)、就診區(qū)、等候區(qū)結合使用者要求分批、分時控制，從而給用戶更方便、智能化的照明體驗。

6智能照明系統(tǒng)功能

7智能照明控制系統(tǒng)

照明設計應與先進的智慧照明相結合，定制更具品質、更便捷的服務操控感受，如云端智能控制、自動能耗監(jiān)測、智慧燈光調節(jié)、協(xié)調區(qū)域電壓等更具人性化的操作控制系統(tǒng)。

6 專業(yè)療愈

從創(chuàng)新設計入手，在創(chuàng)新設計、創(chuàng)新技術和產業(yè)創(chuàng)新3個維度，為項目提供涵蓋照明規(guī)劃、建筑照明、景觀照明的照明設計整體解決方案，并提供照明規(guī)劃設計、技術咨詢、系統(tǒng)集成、EPC、PPP等照明產業(yè)鏈全過程服務。結合醫(yī)療燈具廠家技術優(yōu)勢，對醫(yī)院各功能分區(qū)進行分析并推薦針對性照明方案，打造健康綠色光環(huán)境。

6.1 公共大廳照明

公共大廳是醫(yī)院人員流動最頻繁的中樞空間，該項目公共大廳采用建筑中庭形式的照明，應以LED筒燈或面板燈為主，合理處理自然光與人工照明的平穩(wěn)轉換，以自然光為主、人工照明為輔，做好智能控制，照度控制在200～300lx，色溫控制在4000K左右，防止中庭周圍回廊照度太低，明暗差距太大，如圖8所示。

8公共大廳照明設計

6.2 取藥房、掛號室及就診室照明

取藥房的藥品儲存柜、旋轉取藥架的照度為500lx，取藥窗口等部位應設置局部工作照明燈，工作照明燈宜采用下反射型壁燈或頂燈方式，避免使用臺燈。病案室的照明燈具應與病案架同方向排列布置。

6.3 放射室照明

放射室設備易給病人造成壓抑感，因此在照明設計時應盡量營造舒適、輕松的氛圍。除工作照明外，還應附加一些裝飾性照明，如壁燈等（見圖9）。

9放射室照明設計

X光檢查室照明應滿足機器維修、調試時所需要的照度，建議照度值為200lx左右。透視檢查時室內不需要太高的照度，可根據(jù)需要進行有級或無級調光控制，使病人在視覺上有明暗適應的過程。X射線診斷室、加速器治療室、核醫(yī)學科掃描室等房間應設置防止誤進入的LED紅色信號燈標志，其電源信號應與機組連通。放射線室燈具一般在設備四周均勻布置，并應避免造成眩光。

6.4 就診室照明

就診室對照明沒有特殊要求，建議室內照度值為300lx左右（見圖10）。診室的檢查治療設備一般均配備局部工作照明燈，因此診室內每個診位處應設置2～3個供檢查治療儀器使用的插座。

10就診室照明設計

6.5 手術室照明

手術室一般無窗且為工作持續(xù)時間長、操作精細的空間，照明必須考慮減輕醫(yī)護人員疲勞的問題，所以照明質量及照度要求較高，一般照明的水平照度為750lx，顯色指數(shù)Ra＞90，垂直照度不低于水平照度的1/2。手術臺是手術室照明的核心，其手術部位的照度應在10000lx以上，采用專用手術無影燈，一般由醫(yī)務專業(yè)人員與設計人員共同研究確定（見圖11）。

11手術室照明設計

6.6 病房照明

1）設置治療和護理用的照明燈光不應對病人產生眩光。

2）設置地腳夜燈，一般距地面0.3～0.5m，供夜間醫(yī)護人員查房護理或病人夜間使用，光源應采用白光LED。

3）設置局部照明燈，應采用“一床一燈”的方式，燈具一般安裝在病人床頭上方，距地面1.4～1.6m。電源宜為低壓電源，若采用交流220V電源時，接地應可靠，配電線路應設置漏電保護裝置。

4）病房頂燈不宜安裝在病床正上方，以免產生眩光。病床單側排列的病室，在護理通道上方設置頂燈（見圖12）。

12病房照明設計

5）重癥病監(jiān)護室應在病床一側增設活動檢查燈，一般采用伸縮式或搖臂式壁燈，燈臂長1.0～1.5m。當設置閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)時，燈光照度應滿足閉路電視攝像要求。

6.7 特殊場所照明

為保證醫(yī)療環(huán)境安全衛(wèi)生，對人群密集的特殊場所進行日常消殺必不可少。UVCLED紫外照明配合紫外線循環(huán)風式空氣消毒器能有效保證醫(yī)院類場所的頻繁消毒，優(yōu)化空氣環(huán)境質量，從源頭筑牢疫情“防護墻”，切實保障人員生命安全和身體健康。

6.8 附屬區(qū)域照明

電梯廳、走廊、停車場等功能區(qū)域照度在滿足GB 50034—2013《建筑照明設計標準》的前提下，結合設計方案具體布置燈具，如圖13所示。

13附屬區(qū)域照明設計13a電梯廳13b餐廳走廊13c地下停車場

7 結語

在差異化競爭的當下，醫(yī)院領域既肩負著救死扶傷、康養(yǎng)康復的行業(yè)使命，又承擔著響應政策、節(jié)能降耗的社會責任。本文從健康綠色光環(huán)境的角度，進行相應的技術總結，在“雙碳”“大綠色觀”的背景下希望能為醫(yī)療建筑光環(huán)境營造提供參考。