醫療建筑標準化設計

何佳琦

（廣東省建筑設計研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

1 研究背景

1.1 研究對象

醫療建筑作為不可或缺的重要公共建筑，為人類提供治療疾病和恢復健康的建筑環境。與其他公共建筑不同，醫療建筑具有獨特的特性。對比其他公共建筑，醫院建筑的獨特性在于“醫療體系”的專業性、多樣性和復雜性[1]。為了滿足不斷發展的先進醫療體系的需求，并具有適應當前和未來需求的功能，醫療建筑的設計周期需要進行改進。而在傳統的施工方式下，需要花費大量時間建造醫療建筑并保證施工質量以滿足不斷增長的醫療需求。如何快速、高質量地應對這些狀況，以及如何將復雜的醫療系統專業知識和建筑專業知識完美地相結合，成為建筑師不得不面對的問題。

1.2 研究目的和意義

后疫情時代的到來，使得人類逐漸意識到逐漸增加的醫療衛生服務需要。設計師不僅需要考慮快速適應當下或未來的醫療需求的設計策略，并且需要使用合理規劃的建造方式以及迎合醫療需求的建筑空間來創造舒適的生活環境。模塊化設計成為一種較為合理的設計策略。通過實踐，此設計方法已經是一種較為成熟的醫療建筑建造設計方式，可以在一定程度上縮短建造周期，提高建造效率，并為人類提供滿足治療疾病和恢復健康需求的建筑環境[2]。

通過對國內現有的醫院建筑建設和設計的相關分析，可以對醫療建筑的標準模塊化有進一步的建設性建議以及相關設計措施。

2 醫療建筑與標準模塊化

醫療建筑往往在空間尺度和結構設計中變得復雜，因此，運用模塊思維優化醫療建筑功能空間設計顯得尤為重要。本研究也在滿足醫療功能使用需求的前提下，引入了模塊化應用的思考。參考國外對醫療建筑設計的經驗，例如，《大洋洲衛生設施指南：第三部分：流線及安全設計》中提到通過組合標準模塊來規劃醫療建筑的概念，通過對功能模塊分類，運用相同的模塊尺度參數（如300mm 或600mm 等），創建更大的單元甚至進行大規模復制以及搭建[3]。

在后疫情時期，醫療建筑標準模塊化設計具有重要的必要性和重要性。當突發性疫情到來時，大規模的人流量聚集在醫療空間的情況極為容易導致疫病傳播的傳播，而大量人流的集中也意味著醫療資源的緊缺以及醫療服務設施的覆蓋面不足，與此同時，一些病人也有可能因為居住地點與醫院的距離較遠而得不到及時的確診以及治療。相比于難以滿足劇增的醫療需求的普通醫院來說，模塊化建筑設計策略對于醫療空間進行一定程度上的更新與改造，使病人可以在較短的時間內可以得到及時的醫療資源以及醫療服務。然而，即使模塊化醫療建筑設計已有一定的市場規模，現有醫療模塊化在面臨重大突發事件如疫情突發或者自然災害時仍然存在著一定不足，像臨時現場安裝周期較長或者醫療設施設備容易在運輸過程中有所損耗等情況容易發生。因此，醫療建筑需要制定模塊化醫療建筑的標準，包括產品設計、制造工藝及安裝建造標準，以及應急與平時結合的相關功能要求標準，以達到醫療救援集成化、規模化和體系化的標準要求。

對于模塊化醫療建筑的標準制定工作，應涵蓋產品設計標準、制造工藝標準及安裝建造標準，以及應急與平時結合的相關功能要求標準。對于永久性模塊化應急建筑，應充分考慮模塊化建筑應急產品的轉換用途，例如，居住區和工作區以人的需求為出發點，增加網上視頻學習、健身、娛樂、自動售貨等功能[4]。

3 醫療建筑模塊化設計策略

3.1 醫療建筑模塊標準統一化

在東莞市中堂醫院改擴建項目中，總體布局以樹枝狀組織模型為原則，以醫療街為主心骨統領各功能模塊，門診、醫技、住院區聯系緊密而相互獨立，并在總體規劃上為未來的模塊化發展作出考慮。通過高度、體塊的變化打造形象多彩的醫院建筑。東莞市中堂醫院改擴建項目建筑設計鳥瞰圖如圖1 所示。

該醫療建筑采用模塊化的網絡組織模式，縱橫相織，形成完整的交通體系，具有較大的靈活性與擴展優勢。與此同時，醫療街進行模數化并采用將開敞明亮的中庭融入綠色生態景觀的設計手法，為患者提供舒適的就診環境。醫療建筑模塊中的醫療模塊、景觀綠地以及醫療街等醫療空間形態均以8m 的模數進行組合排列，既簡約規整，又不失靈性生動。醫療模塊根據規范要求進行統一化以及標準化，為醫院日后加建改造、科室擴建、功能轉換提供了一定的便利性。東莞市中堂醫院改擴建項目建筑設計效果如圖2 所示。

圖2 東莞市中堂醫院改擴建項目建筑設計效果

3.2 醫療建筑模塊生長置換

醫療建筑模塊通常以一種標準化的模數來構造，具有系統性和可置換性，為了易于裝配或靈活使用而設計。簡而言之，醫療標準模塊化系統就是由很多個醫療模塊組成的，其模塊之間可以互相補充，亦可以單獨的取出或者拆掉。在醫療標準模塊化系統中，醫療模塊具有自己獨立的功能，它是一個標準化的醫療單元。根據日益不斷提高的要求，建筑功能的適用性還有需不斷更迭，才能必須滿足人民新的需求。傳統醫療建筑設計要去改動更新是具有有一定的局限性。東莞市中堂醫院改擴建項目的樹枝狀組織模式如圖3 所示。

圖3 東莞市中堂醫院改擴建項目的樹枝狀組織模式

醫療標準模塊化不僅可以滿足單獨改造的需求還可以替換以及更新需求局限的模塊，而且根據人民的需求將更新的模塊的適應性提高。模塊化設計的醫療系統具有較強的適應能力。組成整個醫療體系的建筑模塊都有各自的功能和作用，同時它們也是相輔相成的。由于不同的科室對醫療功能和醫療條件有各自不同的要求，因此醫療標準模塊化系統可以靈活地組合和調整以滿足這些需求。在實行標準模塊化醫院建筑表現出的特征有以下3 點。

（1）醫療標準模塊間的組織方式效率很高，醫療技術模塊間通過國際化的“醫療街”形式緊密集合，靈活組合并不斷生長，在開放的醫療空間里為需要的病人提供一體化的醫療服務。

（2）因為不同的科室對于醫療功能和醫療條件的要求各不相同，所以由模塊的等效性出發，模塊互相搭配創造出的新功能的模塊更加適合科室的需求，大大提高了模塊的兼容性。

（3）每個模塊可以在不同定位下實現不同的功能，每個標準化模塊都由一體化的標準生產，可以根據要求的不同變化自身的功能，很好的應對了醫院醫療技術發展帶來的變化[5]。東莞市中堂醫院改擴建項目的模數組合如圖4 所示。

圖4 東莞市中堂醫院改擴建項目的模數組合

3.3 醫療建筑模塊預制裝配

在標準模塊空間組合的基礎上，裝配式醫療建筑設計逐漸變得多元靈活。功能不同的醫療模塊通過標準模塊化的設計策略相互進行靈活組合形成多元化的建筑空間組合模式。東莞市中堂醫院改擴建項目的標準模塊化空間布局如圖5 所示。

圖5 東莞市中堂醫院改擴建項目的標準模塊化空間布局

首先，裝配式醫療建筑標準模塊設計相比傳統施工方式更加方便和快捷，能夠減少工程施工的時間。通常，大型醫療建筑主要以現場整體澆筑為主，雖然建筑空間整體性強，但需要耗費大量資源、時間成本和人力物力。整體澆筑的施工方式容易產生大量建筑垃圾和噪音，可能對周邊環境造成較大的負面影響。相比之下，預制裝配式建筑基本由預制的標準模塊靈活組合而成，只需將預制的模塊構件運輸到施工現場進行靈活拼裝和組合。標準模塊化預制裝配建造方式可以控制施工質量并提高建造效率，其施工方式基本不產生建筑垃圾，對周圍居住環境和居民的影響也極小。更重要的是，標準模塊化預制裝配建造方式可以再重復利用，能夠在短時間內最大程度地減少資源浪費和降低施工及維護成本的付出。

其次，醫療建筑功能單元模塊化是一種提高建筑功能有效性、簡化成本的施工方式。裝配式醫療建筑標準模塊設計以專業功能模塊為主體，根據醫療機構的實際需求，并結合經濟技術因素，醫療建筑標準模塊設計將整體醫療建筑功能單元分割、模塊化，并用構筑結構材料進行結合，從而實現了建筑布局、結構設計的規范化、標準化、模塊化。現今，模塊化的預制裝配式建造方法已經在現有的醫療空間有所應用，人類針對可預制裝配式醫療建筑進行了有意義的研究。模塊化的建造手法可以將醫療模塊中涉獵的不同的專業比如電氣以及智能化等進行統籌考慮，尺寸不同的醫療空間需要進行合理的尺寸協調機制進行模數標準化處理，然后形成完統一化以及整性極強的醫療建筑空間。

此外，信息管理在模塊化醫療建筑的建造期間顯得尤為重要。以BIM 作為信息傳遞交互方式的重要手段，將醫療建筑各專業集中統籌進行統一處理，保證多方參與者之間交互傳遞的建筑設計信息一致。通過BIM 信息技術的成熟應用，我們實現了建筑設計信息傳遞與交互的標準化，并能夠在建筑全壽命周期內，高效地追蹤到醫療建筑信息的進度，例如前期策劃、設計、施工及后期運營管理等建筑信息狀況[6]。

4 結語

標準模塊化醫療建筑在一定程度上可以化繁為簡，有利于節約時間成本以及資源。標準模塊化的設計策略不僅是在滿足更高需求的同時可以減少施工的復雜程度，而且對醫院總體布局以及單元模塊都有較為清晰的組合邏輯。

裝配式建筑的建造方式一定程度上保證了構件的精度和質量，并且提高了建造速度和建造效率。標準模塊化醫療建筑采用了標準模數進行建造，并在建造過程中注重協調各專業間的合作，重在把控建造進度以及安全質量的監測管理，采用全專業的BIM 技術實現信息共享與集成管理，做好建造效率與建造質量的平衡。