疫情下的医疗建筑设计思考

2020-05-17

线上举行

摘要:

综合医院应如何建设感染楼?如何对现有医院进行设计储备,实现“平疫结合”,以预防大规模突发性公共卫生危机?如何通过规划设计改善就医环境并减少交叉感染可能性?未来的医疗建筑设计会发生怎样的改变趋势?应急医院是如何实现快速落地的?
2020年5月17日,第145期酷茶会在线上举行,讨论疫情下的医疗建筑设计。以下内容根据速记资料整理。

活动回顾

朱希:综合医院如何建设平疫结合感染楼

深圳市柏鹏建筑设计事务所有限公司总建筑师
中国医疗建筑设计师联盟副主席
研究员级高级工程师
享国务院特殊津贴的专家


新冠肺炎在全球变化的过程中,许多医院都提出了感染楼的建设需求或者把以前不规范的感染性疾病科按规范进行建设,现在都在启动前期工作。要做好感染楼建设前期工作,我认为应当结合城市规划、医疗工艺和建筑设计进行研究和策划,以下从几个方面展开论述:

一、感染楼选址

这次在武汉我们看到很多老旧医院里的小型低矮建筑占据了医院大部分的土地,土地利用率普遍较低,道路、绿地也不达标,但苦于没有资金更新改造。此情况下,应申请感染楼专项建设资金,设法在院内腾挪拆除一片低矮的旧房子,让出至少3000平方米的用地来集中建设。

有些医院刚刚完成新建、扩建,有感染门诊但是没有感染病房,亦无空地建设独立感染楼。此情况下,若周围尚有毗邻的林地、荒地或者旧民房等,应向国土部门提出诉求,向周边拿地扩展院区,看有没有可能把林地改为建设用地、医疗卫生用地或者促进旧改,将周边的民房区进行棚改,或者把土地进行集约化利用。像深圳市第二人民医院就是通过旁边住宅区的棚改,给了医院增长医疗卫生用地空间的弹性和重新规划片区的格局。

我们的政府也应该基于民生健康保障的要求,权衡利弊,调整部分毗邻医院的土地将它们的性质改为医疗用地,借机加大投入,按照以医院为核心驱动力的方式进行城区的改造(HOD)。

二、建设的规模和内容

我们国家是有现行的感染性疾病科的相关规范标准的,没有经过特别的论证,都不要突破规范。另外因为每个项目的场地特殊性,以及它的功能、规划的综合性各有不同,这个时候就要做到策划先行(包括运营的策划)。

我们必须要想清楚,哪些学科会使用感染楼?其规模多大?传染病楼独立在外,须远离门诊楼、医技楼,保持卫生间距。如何提供检查设备、药学配套、营养供应、设备保障、自动物流、疫情期间的核酸检测实验室?如何转运感染的急诊患者?……

这里不仅仅是有感染性疾病科的医疗二级流程,还牵动了全院的医疗规划、设备规划和一级医疗流程。所以必须做出基于新建感染楼而引发的全院医疗工艺流程再造。

医疗设计师有很多创造性的思维和潜力,包括今天分析的这些问题,都是我自己思考的,以前是没有经验可以直接使用的。所以我们面对复杂的现实,有规范在不断地变化,而且每个医院千差万别,真的没有什么定律可以依循。

有了医疗工艺设计还不足以确定感染楼的建设要点是否可行。要借助建筑师的研究力和创造力,发现院区建设可能存在的问题,挖掘现有建筑和未来新建筑的潜力。

三、提倡预防为主、分级诊疗

这次疫情也让我们知道,分级诊疗和预防为主多么的重要,我们要倡导预防为主和分级诊疗,让病患在一开始就知道自己要分门别类地去往那些对应的机构,而不是都挤到同质化的三甲医院。

另外就是提高辨识度。我们现在一进医院就扎进门诊大厅,实际上门诊大厅是污染最严重的一个空间。应改变医院出入口设置,让有诊断与分诊能力的医疗工作者在此进行入院预检分诊,让患者一入院就得到专业引导,并将这种分诊普遍应用于手机APP院前分诊挂号导航。

我们现在要改变过去的医院设计理念,要消除这种有集中空调的共享空间和大堂。过去我们把这种空间叫做第一空间,应该将其改为第二空间,分散成为建筑内部的自然采光通风庭院。根据人的趋光性,这种设计可以提高室内各处空间的辨识度,从而降低人们在灯光下和暗处的行踪盲目性。

我们看一下国外是怎么进行分级诊疗的。

美国因为是一个市场主导型,他们所有的建筑设施里只有医技和住院两部分,而且只有部分的综合医院设急诊科,所有的门诊都是由诊所来承担的。这样的话就不会有聚集在医院里的门诊患者,通常院内的人很少。

英国是一个高福利的公费医疗的情况,它的分级诊疗模式是:初级卫生保健由全科医生服务,二级保健由医院承担,三级医疗服务由专科医院承担。因为发达国家普遍认为好的医院一定是专科医院,综合医院不是好的医院,它只能做一般的二级的工作。

德国不是完全政府公立的,它有市场经济,也有总体协调,还有社会保障。他有四级医疗机构:社区服务(门诊)、跨区级服务级(专科医院)、中心服务级(综合医院)、最高服务级(大型医院)。所以德国人只有病情非常严重才会到上面的医院。

所以为什么国外的医院那么小,那么漂亮,而且越小的院越漂亮?因为他们大部分人都在比较小的医院和诊所里就诊,他们的设计师不认为有什么复杂的医疗流程,都是专科化了。

四、感染楼设计策略

最后我们说说感染楼设计的策略。首先就是一定要保证有足够的合理的用地规模,占地面积要达到1500到2000平方米,土地的面积包括周围的出入口至少要3000平方米。要与医院其他区域之间隔开,如果隔不开就要用封堵的墙挡住,不要窗对窗,成为“握手楼”这样的情况。

同时要有与院内其他区域的缓冲地块。因为是院中院,故比非传染性医院建筑占用土地更多,亦即土地利用率极低,除非划拨土地,其地价和造价也更高。

另外就是护理单元必须要满足三区三通道。下图红色部分为传染病的污染区,黄色是半污染,蓝色是工作人员的干净区域。每个区之间应有一个缓冲间用来穿脱隔离服。每个病房的前面有小的缓冲间来保证压力梯度。

下图就是表示一个空气压力梯度,比如这个走廊是0帕,到了缓冲前室是-5帕,病房就是-10帕。

我们如果是平疫结合感染楼,一定要考虑一个增量的需求,疫情期间,常规的医疗业务要能正常的开展。急诊和感染疾病科联合建设是能够为医院大大的节约场地,而且可以很好的平疫结合,实现人力物力资源的共享。

最后我简单说一下,有一些医院里没有办法建一个完整的感染性疾病科,也不可能建一个感染楼,那怎么办呢?我们可以在某一个楼的底部设置不超过20间的全负压病房,用来做隔离治疗或者是疑似病人的观察。


刘瑞平:全过程设计视角下的医院设计创新

深建总院本原医疗建筑设计研究院设计总监
全国十佳医疗建筑设计师


医院设计全过程需要整合大量专业,以往设计院只需完成土建的基本专业设计,然后业主再招室内、景观以及医疗专项等工作,最后室内风格和建筑完全不一致,各专业互相打架,最终建筑品质很低。在建筑师总控下的全过程设计模式,能够较好地规避此类问题,提升医院建造品质。

从传统的设计走向全过程的设计,真正变化的本质是创新思维的升维。因为设计的边界、维度和方法都发生了改变,建筑师其实有更大的机会进行组合式创新,这需要建筑师从传统的设计方法向新的设计方法体系迭代。

第一个概念是重组。首先要将全过程设计所涉及的方方面面的知识做系统地梳理和统筹,重新思考它们的内在逻辑。

大鹏医院是一个比较特殊的项目,我们希望既要为患者创造一个轻松的疗愈环境,又要创造具有滨海特色的医院。我们打破了原方案的功能布局,通过拓扑几何变化形成了对医疗功能的重组方案。医院的空间结构也发生了大的变化,不再是通过传统的医疗街来组织医疗功能,而是通过三个具有特色的核心空间组织。

我们打造了像生物神经元一样的中庭空间,我们叫生命之庭,这样的设计既丰富了内庭院的空间层次,又为建筑主体提供了关联想象的形式语言。可以说这个方案设计完全颠覆了我们对由门诊、医技、住院构成的三段式的传统范式医院的认知。

博鳌研究型医院是一种全新的医院组织形式。方案核心概念是将不同的科研机构、临床科室设置为一个个独立的中心,这些中心围绕着核心的医技,从而形成高效的多中心医疗系统。我们还在建筑的二层打造了一个共享平台,以此来联系各中心,这种组织结构也是打破了传统的医院街的组织模式,这更能促进科研与医学融合转化,也更有利于医护人员的交流和促进患者的康复。

第二个概念是多学科交叉。医疗建筑设计矛盾可谓是千丝万缕,很多学科的理念和原理都可以作为我们设计的出发点。

比如说物流,京东无人舱后台大量的机器人通过自我感知高效运作。AGV机器人是未来物流发展的必然趋势,但是正如场景里所展示的,AGV高效运作的前提是无人干扰的工作空间。

以深圳市中医院光明院区为例,这个项目在全国医院建设大会上荣获了十佳医院建筑设计方案。在中医院项目中,我们在塔楼和裙房之间的架空层打造了物流水平高速公路,这就是为未来的AGV预留的一个专用交通空间,这可以极大的提高物流的效率。通常建筑师把物流交给厂家主导,而缺乏前期的系统性的物流概念空间规划,这其实是放弃了一次很好的跨界联动的创新机会。

港大医院二期住院楼同层设置了四个护理单元,这在医疗建筑中非常罕见。从医疗功能上虽然会很高效,但如果做得不好,会显得非常拥挤,而导致空间品质下降。为此,我们在顶层设置了一个访客中心。为患者和家属创造一个安宁的心理修复空间。设计过程中,PICU部门希望内部要有天光。于是我们结合万花筒给建筑做了数个大型采光管。围绕访客中心和空间万花筒展开了一系列的跨专业的设计研究。这甚至整合了光学和机械设计方面的一些知识。

第三个概念是多样性开放创新。医疗建筑师可谓是戴着镣铐跳舞。我的观点是我们恰恰可以利用多重复杂矛盾的限定,进行组合式创新。

比如说人是如何到达医院的?可能大多数建筑师还停留在人车分流这种宏大的规划概念上,但交通设计的本质是运用交通学的一些基本原理,系统的研究人、车通过什么方式到达什么地方这样一个过程。

港大医院一期是我们团队的代表作品。由于各种限制因素,医院的主入口只能设置在比较隐蔽的西侧。我们做交通调研时发现,有大量的患者通过北侧到达医院,这实际上导致了西侧主入口广场其实并没有发挥预期的作用。但是在医院内部却产生了一个很有意思的现象,从北侧到达医院的访客频繁使用医院南北向的内部连廊往返,连廊变身充满活力的街道。因此,我们在医院的北侧增设了地面交通接驳和无风雨连廊,并且在一期和二期之间着重打造了一条室外的步行商业街,引导患者通过商业街到达二期。步行商业街引入了比较多的设施,使它充满浓郁的生活气息,给患者方便和温馨的感受。

南山医院周边是高密度的建成区,交通压力很大,采光、日照等等这些限制因素非常的复杂,我们前期做方案是综合所有矛盾下的一个非常艰难的逻辑推理和解题的过程。项目位于两条地铁交汇处,这为我们的设计提供了一个切入点。传统的医院入口就是一个大雨棚和大广场以展现宏大的医院的形象,但随着设计的深入,我们创造了一个集地铁、商业、下沉庭院、无风雨的空间、入口大厅等等功能于一体的,公众可以通过地铁、出租车接驳换乘的这样一个超级复合的有机体,为医院创造了安全便利,同时也为城市带来了活力。

现代社会将建筑师的角色从全能化转向专能化,导致建筑师的专业能力越来越单一,创新的途径也越来越狭窄,而在全过程设计的视角下,医院建设像是一个复杂的超级工程,这其实让我们建筑师有机会重新回到更综合、更全面的时代,而这更有利于回归建筑的整体创新。

作为建筑师,我们没法像医护人员那样直接和疾病作战,但我们可以通过创新设计的力量,让病人们们忘却痛苦,帮助他们战胜疾病,为生命创造奇迹。


宋海珍:面向未来的医院建设与管理

美国HKS事务所高级医疗规划师
同济大学建筑学学士
香港大学医疗管理硕士


中国医疗建设发展趋势

这张图来自世界银行的官网,可以看出其实我们国家的床位数跟其他国家比不算高,但是一直呈增长的态势。但是我们的医生人数是比较少的,所以这一次全国很多的医生都需要去武汉支援。如果像欧美那样全面爆发的话,没有那么多医生,可能武汉的情况就会特别糟糕。

再看美国,由于美国分级诊疗做的比较好,大部分患者都门诊化了,所以它的住院床数比较少。德国床位数一直是比较高的状态,而且他的医生人数也是比较多,所以德国的新冠肺炎治愈率较高,死亡率也较低。

但这也不是一个单一的指标,因为整个疫情发展情况和隔离能力、治疗能力,还有检测能力都是相关的,并没有一个放之四海而皆准的方法,各个国家的情况也不相同。

我们看一下英国方舱医院的情况,这个是伦敦国际会展中心改造的方舱医院,有4000张床,其中500张床有齐全的治疗设备,不像是我国的方舱医院大多是没有给氧等设备。

这个是美国在密西根会展中心改造的方舱医院,HKS底特律办公室设计。它有1100张床,患者从北侧进入先分诊。绿色部分是护士站。医生从南侧进入更换防护服。食物、物资供应就是从东侧过来。它还有专门的患者的淋浴区,在每个区块的尽端都有一个洗手池。

面向未来的医院

美国从2001年到2015年,住院越来越少,门诊越来越多的。未来我们国家可能也是往这个方向发展,就是虽然我们的住院在增加,但是可能门诊的量会增加的更多,而且大的医院可能没有那么多了,好的三甲医院注重在研究和重症医学方面,分级诊疗的推行会更加坚定一些。

未来科技对医院的影响也是巨大的,数字化的体验、定位、导航、智慧医疗跟虚拟增强的手术机器人、物流机器人,还有自助服务、远程问诊和会诊、自动化检测、智能化的控制,从当前的疫情来看,科技运用会越来越多。

未来我们也会越来越注重医护的工作环境及患者的就医感受。比如有研究表明,在彩色系、比较灵动的就医空间环境中,病人的体验感会更好。还有情景化、可控性的灯光,病人在住院的时候就会感觉舒服很多。还有一些医院设置了“祈祷室”。自然环境对人的情绪影响很大,心情好的话免疫力也自然会提高。

灵活可变的医院

未来的医院是什么?不是说建一个完美的医院适应未来,一个可以改变、能够适应未来的医院才是一个真正未来的医院。

医院的灵活可变包括多功能、可移动、可转换、可拓展的。比如说:双层表皮设计,提高被动热能转换,易于建筑外观革新。机电设备安装在走廊上方,提供无中断维护,便于房间布局变更。在维持原来主要流线的情况下,可以水平模块化扩张。活动分隔,根据需求来调整布局。标准化的诊疗空间,满足任何门诊需求,适应医院科室调整。模数化集成天花,结合医疗气体、医疗设备,光线调节,灯具布局等一系列超前考虑措施。

举一个HKS设计德州医学城MD安德森肿瘤医院的例子。1998年建成了只有9层的一期,当时设计了超尺寸的柱子,到2010年的时候二期拓展成19层。2014年的时候医技部分又再次拓展。

泰康医院

泰康有27.6万方,占地9万方,设计1200床(远期能拓展到1600床),2019年底建成。原计划于今年3月份开业,由于疫情,春节期间就投入运营了。开始的时候我们只打算是门诊楼做成方舱医院,只开一层,后来是所有的门诊加上所有的病房都全部开了。累计收治了2060名新冠患者,给本次疫情也做出了很大的贡献。

它有四个模块:VIP、后住院楼、医技楼和妇幼楼。急诊和急救是两个分开的入口,虽然贴在一起,但是救护车跟自己来的急诊人员是从不同的入口进。

生殖中心和健康体检属于健康人群,和主门诊入口也是分开来的。VIP有一个独立的入口。前面有一个公共的流线,沿着整个的医疗街串联起门诊、医技还有住院和妇幼中心。后面还有一个管控流线,所住院推床患者从管控通道去医技科室,保护患者隐私。后勤物资,医护人员以及AGV都要从这个3.6M宽的管控通道走,减少运营当中的很多困扰。

此外,我们的门诊区都是模块化的,最前面的是我们的家属等候区,然后是一次等候区,中间是二次等候区。在抗疫的时候,这些区域都是摆满了隔离床。我们考虑这种分级等候,是想让患者不断地往前排,减少等候中的焦虑,不至于都堵在门口。

护理单元的病房也是双走廊的形式,对本次疫情就比较好,医护人员的通道和患者通道就是完全分开来的。在当初设计的时候,每个房间都是有自己独立的卫生间及独立的通气窗。国外可能他们觉得全部都是空调不开窗也能接受,但在我们国家还是需要有一些开窗的。下面是医院的建成照片。


顾磊:战疫中的新时代“深圳速度”

博士,教授级高工
中建科工集团有限公司首席结构工程师、设计院院长
获国家科技进步一等奖、詹天佑土木工程大奖、IABSE国际杰出工程大奖等十余项


面对新冠疫情,深圳市以“宁可备而不用,不可用而不备”的原则,紧急启动第三人民医院二级应急院区项目。它的位置是在已有的第三人民医院旁边,参照火神山、雷神山的模式,采用鱼骨、鱼刺式的做法。它的占地是6.8万,建筑面积是5.9万,总共有1000张床位,开设隔离病房、门诊楼、ICU、手术室、放射科、氧气站、负压站等等,还有医生的生活用房。

为兼顾高品质和速度,我们采取了EPC(设计、采购、施工一体化)的方式。中建科工是项目的EPC总承包方。不同于前面几位建筑师所讲的有一个相对较长的设计周期,然后再进入施工,我们在做建筑设计的时候,深化设计、工艺设计都是同步进行。

在春节期间同时又是疫情期间,我们130多家专业分包的调动都非常困难。交通组织非常难,同时结构也是比较难。同时防疫工地是在深圳市收治新冠病人第三人民医院旁边,有一万多人在工地上,他们的自身防疫也是非常艰巨的任务。

建造特点

第一是场地特点,通往项目的唯一一条道路下穿高铁,建设条件十分苛刻,稍加不慎,将对高铁和高速公路的运行产生不利影响。同时,高边坡存在滑坡风险。项目提前规划好平面布局,做好最大高度12米、长880米的高边坡支护的施工部署,以规避山体滑坡风险。

第二个特点是这个项目按照10年设计,平疫结合。在疫情过去以后,它将会承担起国家感染病的研究中心工作。我们按照比雷神山、火神山更高的使用年限设计,同时采用双层设计。

第三个特点是招采优先的EPC逻辑。有赖中元的医疗建筑设计经验和中建科工的装配式技术优势,设计团队在一天之内按照项目1000个床位的规模要求,参考武汉雷神山和火神山的资料,进行无图策划,迅速估算出建筑面积和打包箱的数量,提交商务系统秒购,立马锁定了2400多个打包箱库存。第二天打包箱厂家技术人员即加入我们的设计团队提供技术支持。

第四个特点是采取了做模块化钢结构装配式。打包箱是集装箱的一种形式,常用于建筑工地的临时办公用房,一般长宽高约6m×3m×3m。我们在厂外安装,再运送到现场。

第五个特点是复杂的装配式深化设计。

第六个特点是打包箱卫生间上二楼。临时用房二楼不允许有水,有卫生间,因为每一个模块自身有防水式兜圈,如果在二楼有卫生间势必把兜圈的防水破坏掉。光是防水问题就经过了很长时间讨论。

第七个特点,和其他应急医院不同,我们采用了整体卫浴,彻底解决防渗、防水、防漏等问题,也是直接用的成品。

第八个特点,在建设过程中采取了样板引路。有别于一般设计院人员后期才做样板,在工期较紧、任务繁重的EPC类项目当中,样板的打造一方面帮助我们完善设计,更重要的是可以明确施工方法,进行技术交底,为项目的顺利实施打下坚实基础。

第九个特点屋面防水。每一个箱体自身的防水是兜圈,但是拼在一起相当于在顶上有无数漏水地方,这些都是用的打胶,上面贴防水材料缝隙全部做好。同样考虑深圳是一个台风或者多雨的地区,在这一个打包箱上面还做坡屋面排水。

第十个特点是底部架空。考虑箱体架空层下部管道的检修方便,采用型钢HM588x300的做法,首先是材料采购相对容易,其次是无需过多加工,第三是近600mm的高度,后期人员可以进去箱底进行必要的维保。这个决定,为后期实现箱体快速安装,提供了有利的条件。

第十一个特点,它的结构设计理念,首先基础是很快的大面积把硬化地面钢筋混凝土300厚的底板打上。同时,因深圳是一个大风的地区,可以把集装箱吹下来,所以我们采取了至少5个集装箱拼在一起。有风的时候,并不是一个集装箱马上被吹倒,而是有5个集装箱被连起来,它的受力特性被改变。同时还加一个大屋盖增强受力。

第十二个特点,设备管道快装的方式,在外面管线快装,内部在走廊装。外部在庭院装的风管,以及设备供电设施都是放在室外。

第十三个特点,医务人员宿舍没有用到打包箱,而是用集装箱类建筑,希望给医务人员一个美好环境。

第十四个特点,我们采取了箱体场外组拼、现场吊装的方式。现场正在打混凝土的时候,现场外3—4公里就已经在拼装,然后运送现场。

我们在7天完成底板浇铸,没有日夜。拼装同时7天完成,在2月14日完成吊装就位。接下来是机电、装修和室外推进,有17家机电厂家,3000余人,有4家内装,有9家市政单位,3家园林单位做它的路网管线和园林绿化。20天时间,我们把一片荒山变成了一座医院。

文章目录