何佳琦

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

1 研究背景

1.1 研究對(duì)象

醫(yī)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(fù)健康的建筑環(huán)境。與其他公共建筑不同，醫(yī)療建筑具有獨(dú)特的特性。對(duì)比其他公共建筑，醫(yī)院建筑的獨(dú)特性在于“醫(yī)療體系”的專業(yè)性、多樣性和復(fù)雜性[1]。為了滿足不斷發(fā)展的先進(jìn)醫(yī)療體系的需求，并具有適應(yīng)當(dāng)前和未來需求的功能，醫(yī)療建筑的設(shè)計(jì)周期需要進(jìn)行改進(jìn)。而在傳統(tǒng)的施工方式下，需要花費(fèi)大量時(shí)間建造醫(yī)療建筑并保證施工質(zhì)量以滿足不斷增長的醫(yī)療需求。如何快速、高質(zhì)量地應(yīng)對(duì)這些狀況，以及如何將復(fù)雜的醫(yī)療系統(tǒng)專業(yè)知識(shí)和建筑專業(yè)知識(shí)完美地相結(jié)合，成為建筑師不得不面對(duì)的問題。

1.2 研究目的和意義

后疫情時(shí)代的到來，使得人類逐漸意識(shí)到逐漸增加的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)需要。設(shè)計(jì)師不僅需要考慮快速適應(yīng)當(dāng)下或未來的醫(yī)療需求的設(shè)計(jì)策略，并且需要使用合理規(guī)劃的建造方式以及迎合醫(yī)療需求的建筑空間來創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境。模塊化設(shè)計(jì)成為一種較為合理的設(shè)計(jì)策略。通過實(shí)踐，此設(shè)計(jì)方法已經(jīng)是一種較為成熟的醫(yī)療建筑建造設(shè)計(jì)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(fù)健康需求的建筑環(huán)境[2]。

通過對(duì)國內(nèi)現(xiàn)有的醫(yī)院建筑建設(shè)和設(shè)計(jì)的相關(guān)分析，可以對(duì)醫(yī)療建筑的標(biāo)準(zhǔn)模塊化有進(jìn)一步的建設(shè)性建議以及相關(guān)設(shè)計(jì)措施。

2 醫(yī)療建筑與標(biāo)準(zhǔn)模塊化

醫(yī)療建筑往往在空間尺度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中變得復(fù)雜，因此，運(yùn)用模塊思維優(yōu)化醫(yī)療建筑功能空間設(shè)計(jì)顯得尤為重要。本研究也在滿足醫(yī)療功能使用需求的前提下，引入了模塊化應(yīng)用的思考。參考國外對(duì)醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，例如，《大洋洲衛(wèi)生設(shè)施指南：第三部分：流線及安全設(shè)計(jì)》中提到通過組合標(biāo)準(zhǔn)模塊來規(guī)劃醫(yī)療建筑的概念，通過對(duì)功能模塊分類，運(yùn)用相同的模塊尺度參數(shù)（如300mm 或600mm 等），創(chuàng)建更大的單元甚至進(jìn)行大規(guī)模復(fù)制以及搭建[3]。

在后疫情時(shí)期，醫(yī)療建筑標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)具有重要的必要性和重要性。當(dāng)突發(fā)性疫情到來時(shí)，大規(guī)模的人流量聚集在醫(yī)療空間的情況極為容易導(dǎo)致疫病傳播的傳播，而大量人流的集中也意味著醫(yī)療資源的緊缺以及醫(yī)療服務(wù)設(shè)施的覆蓋面不足，與此同時(shí)，一些病人也有可能因?yàn)榫幼〉攸c(diǎn)與醫(yī)院的距離較遠(yuǎn)而得不到及時(shí)的確診以及治療。相比于難以滿足劇增的醫(yī)療需求的普通醫(yī)院來說，模塊化建筑設(shè)計(jì)策略對(duì)于醫(yī)療空間進(jìn)行一定程度上的更新與改造，使病人可以在較短的時(shí)間內(nèi)可以得到及時(shí)的醫(yī)療資源以及醫(yī)療服務(wù)。然而，即使模塊化醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)已有一定的市場規(guī)模，現(xiàn)有醫(yī)療模塊化在面臨重大突發(fā)事件如疫情突發(fā)或者自然災(zāi)害時(shí)仍然存在著一定不足，像臨時(shí)現(xiàn)場安裝周期較長或者醫(yī)療設(shè)施設(shè)備容易在運(yùn)輸過程中有所損耗等情況容易發(fā)生。因此，醫(yī)療建筑需要制定模塊化醫(yī)療建筑的標(biāo)準(zhǔn)，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝及安裝建造標(biāo)準(zhǔn)，以及應(yīng)急與平時(shí)結(jié)合的相關(guān)功能要求標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到醫(yī)療救援集成化、規(guī)模化和體系化的標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)于模塊化醫(yī)療建筑的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，應(yīng)涵蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、制造工藝標(biāo)準(zhǔn)及安裝建造標(biāo)準(zhǔn)，以及應(yīng)急與平時(shí)結(jié)合的相關(guān)功能要求標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于永久性模塊化應(yīng)急建筑，應(yīng)充分考慮模塊化建筑應(yīng)急產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換用途，例如，居住區(qū)和工作區(qū)以人的需求為出發(fā)點(diǎn)，增加網(wǎng)上視頻學(xué)習(xí)、健身、娛樂、自動(dòng)售貨等功能[4]。

3 醫(yī)療建筑模塊化設(shè)計(jì)策略

3.1 醫(yī)療建筑模塊標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化

在東莞市中堂醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目中，總體布局以樹枝狀組織模型為原則，以醫(yī)療街為主心骨統(tǒng)領(lǐng)各功能模塊，門診、醫(yī)技、住院區(qū)聯(lián)系緊密而相互獨(dú)立，并在總體規(guī)劃上為未來的模塊化發(fā)展作出考慮。通過高度、體塊的變化打造形象多彩的醫(yī)院建筑。東莞市中堂醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)鳥瞰圖如圖1 所示。

該醫(yī)療建筑采用模塊化的網(wǎng)絡(luò)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(kuò)展優(yōu)勢。與此同時(shí)，醫(yī)療街進(jìn)行模數(shù)化并采用將開敞明亮的中庭融入綠色生態(tài)景觀的設(shè)計(jì)手法，為患者提供舒適的就診環(huán)境。醫(yī)療建筑模塊中的醫(yī)療模塊、景觀綠地以及醫(yī)療街等醫(yī)療空間形態(tài)均以8m 的模數(shù)進(jìn)行組合排列，既簡約規(guī)整，又不失靈性生動(dòng)。醫(yī)療模塊根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行統(tǒng)一化以及標(biāo)準(zhǔn)化，為醫(yī)院日后加建改造、科室擴(kuò)建、功能轉(zhuǎn)換提供了一定的便利性。東莞市中堂醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)效果如圖2 所示。

圖2 東莞市中堂醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)效果

3.2 醫(yī)療建筑模塊生長置換

醫(yī)療建筑模塊通常以一種標(biāo)準(zhǔn)化的模數(shù)來構(gòu)造，具有系統(tǒng)性和可置換性，為了易于裝配或靈活使用而設(shè)計(jì)。簡而言之，醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)模塊化系統(tǒng)就是由很多個(gè)醫(yī)療模塊組成的，其模塊之間可以互相補(bǔ)充，亦可以單獨(dú)的取出或者拆掉。在醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)模塊化系統(tǒng)中，醫(yī)療模塊具有自己獨(dú)立的功能，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的醫(yī)療單元。根據(jù)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(tǒng)醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)要去改動(dòng)更新是具有有一定的局限性。東莞市中堂醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目的樹枝狀組織模式如圖3 所示。

圖3 東莞市中堂醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目的樹枝狀組織模式

醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)模塊化不僅可以滿足單獨(dú)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(jù)人民的需求將更新的模塊的適應(yīng)性提高。模塊化設(shè)計(jì)的醫(yī)療系統(tǒng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。組成整個(gè)醫(yī)療體系的建筑模塊都有各自的功能和作用，同時(shí)它們也是相輔相成的。由于不同的科室對(duì)醫(yī)療功能和醫(yī)療條件有各自不同的要求，因此醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)模塊化系統(tǒng)可以靈活地組合和調(diào)整以滿足這些需求。在實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)模塊化醫(yī)院建筑表現(xiàn)出的特征有以下3 點(diǎn)。

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

（2）因?yàn)椴煌目剖覍?duì)于醫(yī)療功能和醫(yī)療條件的要求各不相同，所以由模塊的等效性出發(fā)，模塊互相搭配創(chuàng)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(gè)模塊可以在不同定位下實(shí)現(xiàn)不同的功能，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化模塊都由一體化的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，可以根據(jù)要求的不同變化自身的功能，很好的應(yīng)對(duì)了醫(yī)院醫(yī)療技術(shù)發(fā)展帶來的變化[5]。東莞市中堂醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目的模數(shù)組合如圖4 所示。

圖4 東莞市中堂醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目的模數(shù)組合

3.3 醫(yī)療建筑模塊預(yù)制裝配

在標(biāo)準(zhǔn)模塊空間組合的基礎(chǔ)上，裝配式醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)逐漸變得多元靈活。功能不同的醫(yī)療模塊通過標(biāo)準(zhǔn)模塊化的設(shè)計(jì)策略相互進(jìn)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(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)模塊化空間布局如圖5 所示。

圖5 東莞市中堂醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)模塊化空間布局

首先，裝配式醫(yī)療建筑標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)相比傳統(tǒng)施工方式更加方便和快捷，能夠減少工程施工的時(shí)間。通常，大型醫(yī)療建筑主要以現(xiàn)場整體澆筑為主，雖然建筑空間整體性強(qiáng)，但需要耗費(fèi)大量資源、時(shí)間成本和人力物力。整體澆筑的施工方式容易產(chǎn)生大量建筑垃圾和噪音，可能對(duì)周邊環(huán)境造成較大的負(fù)面影響。相比之下，預(yù)制裝配式建筑基本由預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)模塊靈活組合而成，只需將預(yù)制的模塊構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行靈活拼裝和組合。標(biāo)準(zhǔn)模塊化預(yù)制裝配建造方式可以控制施工質(zhì)量并提高建造效率，其施工方式基本不產(chǎn)生建筑垃圾，對(duì)周圍居住環(huán)境和居民的影響也極小。更重要的是，標(biāo)準(zhǔn)模塊化預(yù)制裝配建造方式可以再重復(fù)利用，能夠在短時(shí)間內(nèi)最大程度地減少資源浪費(fèi)和降低施工及維護(hù)成本的付出。

其次，醫(yī)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(yī)療建筑標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)以專業(yè)功能模塊為主體，根據(jù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的實(shí)際需求，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素，醫(yī)療建筑標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)將整體醫(yī)療建筑功能單元分割、模塊化，并用構(gòu)筑結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了建筑布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。現(xiàn)今，模塊化的預(yù)制裝配式建造方法已經(jīng)在現(xiàn)有的醫(yī)療空間有所應(yīng)用，人類針對(duì)可預(yù)制裝配式醫(yī)療建筑進(jìn)行了有意義的研究。模塊化的建造手法可以將醫(yī)療模塊中涉獵的不同的專業(yè)比如電氣以及智能化等進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，尺寸不同的醫(yī)療空間需要進(jìn)行合理的尺寸協(xié)調(diào)機(jī)制進(jìn)行模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后形成完統(tǒng)一化以及整性極強(qiáng)的醫(yī)療建筑空間。

此外，信息管理在模塊化醫(yī)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(yī)療建筑各專業(yè)集中統(tǒng)籌進(jìn)行統(tǒng)一處理，保證多方參與者之間交互傳遞的建筑設(shè)計(jì)信息一致。通過BIM 信息技術(shù)的成熟應(yīng)用，我們實(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)信息傳遞與交互的標(biāo)準(zhǔn)化，并能夠在建筑全壽命周期內(nèi)，高效地追蹤到醫(yī)療建筑信息的進(jìn)度，例如前期策劃、設(shè)計(jì)、施工及后期運(yùn)營管理等建筑信息狀況[6]。

4 結(jié)語

標(biāo)準(zhǔn)模塊化醫(yī)療建筑在一定程度上可以化繁為簡，有利于節(jié)約時(shí)間成本以及資源。標(biāo)準(zhǔn)模塊化的設(shè)計(jì)策略不僅是在滿足更高需求的同時(shí)可以減少施工的復(fù)雜程度，而且對(duì)醫(yī)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(gòu)件的精度和質(zhì)量，并且提高了建造速度和建造效率。標(biāo)準(zhǔn)模塊化醫(yī)療建筑采用了標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)進(jìn)行建造，并在建造過程中注重協(xié)調(diào)各專業(yè)間的合作，重在把控建造進(jìn)度以及安全質(zhì)量的監(jiān)測管理，采用全專業(yè)的BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享與集成管理，做好建造效率與建造質(zhì)量的平衡。