如何建設“醫學城”？湘雅醫院新醫療區設計心得

文/ 聖帝國際建築設計第一分公司   臺灣許常吉建築師事務所  許仁貴/王小明

      中南大學湘雅醫院新醫療區，東依長沙市南北骨幹城市道路，規劃建設用地103 230m2，環境景觀、園林綠化面積約4.3萬m2，建築面積為28萬m2，可開設總床位1800多張，容納日門診量8000多人次。除了規模巨大外，該新醫療區內，還設有當今國際上領先的門急診、醫技、住院、教學科研、保健等方面的完整設施，並將建立銀行、病人餐飲、小賣部、大型停車場等配套設施，故被有關專家稱為“醫學城”。這座“醫學城”的設計，有許多“內幕”值得深入挖掘。

 

醫院概況與總體設計理念

      中南大學湘雅醫院，是大陸中南地區最重要的醫療、科研及教學基地之一，享有“南湘雅”之盛譽。該院地處長沙市開福區，北臨湘雅路，西臨蔡鍔北路，南臨留芳嶺，東臨芙蓉路，現有用地總面積90 658m2，其中醫療用地51 121m2。其未來用地，將依“中南大學湘雅醫院規劃”，計畫納入原有教學區、醫療區、部分生活區及芙蓉路上城市綠化帶，面積共計約103 230m2。該院新醫療區建設，改善了原有老舊的醫療設施，為提升其整體醫療軟硬體水準，強化其整體發展與競爭能力，發揮其臨床醫學的優勢，奠定了堅實的基礎，使該院成為了真正一流的區域醫療中心。

 

確定醫院整體規劃，充分考慮未來發展

      通過建築體量與周圍環境的結合，形成醫院門急診、醫技、住院、後勤與教學科研部門的合理架構。充分考慮城市道路與交通流量，充分體現病人、訪客與服務等相關動線，及交通與停車規劃，減少交通節點的產生。考慮建築造型、體量、日照朝向，均適合當地的自然條件與都市景觀。結合城市綠化帶、院區室內外綠化與中央綠化區，形成一個有序且富變化的開放空間系統。考慮院區未來發展，將新醫療區、舊醫療區，與未來擬建之值班公寓、國際報告廳，形成了一個整體的規劃。

 

風格的定位與原有歷史建築之關係

      考慮到該院原有歷史建築的位置、形式、色彩、比例、材料，將相關元素運用于新醫療區的整體造型設計上，以期能使新舊建築融合為一體。以錯落及曲面的造型設計，改變醫院冰冷單調的刻板印象，同時反映其內部的不同功能，使建築達到人性、優雅、歷史的精神高度。建築高低錯落、虛實對比，整體的都市尺度與地面層的人性尺度，均能適切呈現。

 

全方位的醫療功能考慮

      相對集中的佈局，縮短各部門的距離，提高醫療效率。人流、車流、物流動線的有效規劃與區分。門診、急診、醫技、住院與行政後勤部門的合理配置,使各個部門有先進的流程，創造舒適的就醫與工作空間。嚴格規劃感染管理與清汙分流，保障醫療環境。提供充足的停車空間，配套的休閒空間、後勤空間，來服務於醫院。

 

內外環境“綠色化”

      穿透全院前後的綠色通廊，將室內外融為一體。挑高4層樓的門診大廳設計，利用帷幕玻璃及天窗將光線引入，塑造了明亮開闊的大空間，給患者與家屬提供了必要的生活服務設施、舒適安全的等候與醫療環境，去除了患者與家屬的心裡不適。工作條件與治療空間的充分滿足，醫療特殊裝修專業的考慮，對教學環境的重視，以及在湘雅路與芙蓉路交接處綠化地段，所設置的一處水池水幕，都充分體現了醫院內外環境“綠色化”的特點。

 

符合國家有關“規範”

      切實遵守國家有關強制“規範”，符合規劃、交通、消防、環保、人防、地震等各部門要求。結合醫療科技發展的新趨勢，提出具前瞻性的醫療空間計畫與設備系統。在建築結構、設備安裝、強弱電等各專業上，注重安全、舒適、節能、先進與易於維護等原則。

 

總平面佈置與建築設計

總平面佈置

      新醫療區的門診主入口，設于長沙市的主幹道芙蓉路上。由於新醫療區與芙蓉路約有2.5m高差，因此採用汽車坡道進入院區。住院樓、幹部醫療樓及急診入口，則設於湘雅路上。後勤入口，設在醫療區南側。各入口功能明確，互不干擾。入口均距交叉路口達80m以上，減少了交通雜訊。醫療大樓周邊，均以消防車道環繞，道路寬度不小於6m，保證消防車通行。停車分為地上、地下。地上停車場，鋪砌透空植草磚；地下停車場，有4個出入口，其中3個為一般停車使用，另一個兼做後勤出入口。

 

總體佈局

      根據醫療建築設計的要求，總體佈局中，遵循功能分區合理、潔汙分流、路線清楚、避免或減少交叉感染、佈局緊湊、交通便捷、管理方便的原則，有機地將醫院各功能科室聯繫起來。同時，將主要物流安排在地下層，使人流、物流有效地區分開，避免和減少了院內交叉感染。

 

豎向交通組織設計

      醫院工程功能複雜，人流、物流交錯，必須有良好的豎向交通組織設計，才能使人流、物流合理流動。本專案通過各種垂直動線的合理安排，使病人、醫護人員、探視人員，皆能快速且安全地到達各個樓層；清潔物品與汙物也可分流，避免交叉感染。

 

立面造型設計

      本專案的立面造型，兼顧湘雅醫院老病棟的建築特色，力求反映醫療建築簡潔、明快的特點，同時注意細部設計，突出建築體量與虛實的對比。

 

 室外景觀設計

      體現醫療中，尤其是傳統理念中的均衡思想，力圖營造出一種人與自然和諧共融、寧靜宜人的景觀氛圍。充分考慮到患者及全部就醫相關人員，在醫院就醫全過程對室外環境的各種需求，並最大限度地設置相應設施。在滿足室外景觀構成的前提下，充分利用現有樹木及其它可用設施，將景觀設施與功能性設施合為一體。努力創造出溫馨舒適、功能合理的人性化生態環境，例如，在主入口處，利用現有地形做階梯式的跌水池處理，並與旗台結合起來，簡潔明快。將整個場地的照明方式，劃分為主要節點照明、次要一般照明和水體照明。主要節點照明，主要針對各個景觀節點進行的照明，同時也是整個場景的高潮和視覺焦點；在次要一般照明中，除了考慮到人行的需要外，還對一些小品的照明也做了特殊要求；在水體照明上，注意光色冷暖的關係，形成主次分明、富於變化的整體效果。

 

消防、人防與環保設計

消防部分

      新建大樓周邊，均以消防車道環繞，單行車道寬度不小於4m，以保證消防車通行。新建大樓直接落地為施救面，超過周長1/4與一長邊總和，在北側與南側高樓均可供施救，並保留足夠消防車空間。本工程為一類建築，採用自動噴水滅火設施，與室內外消火栓滅火系統。建築物首層設直接對外的消防控制室，高層每個防火分區，均設有消防電梯。疏散樓梯設置，滿足“規範”安全距離要求。疏散走道與安全出口門寬，均滿足“規範”要求。建築各層均按《高層建築防火規範》，以自動滅火系統面積允許﹤1000m2，劃分防火分區和防煙分區。地下停車庫按《汽車庫防火規範》，設自動滅火系統，防火分區最多允許面積﹤4000 m2。

 

人防部分

      本工程地下人防設施，根據長沙市人防辦有關要求設計，按平戰結合五級人防設計，設於地下2層，平時作為汽車庫，戰時做二等人員掩蔽所和戰地醫院，面積為高層落地面積加上裙房面積的2%，為7560㎡。

 

環保設計部分

      本專案環保設計，依照國家標準進行。污水採用二級處理，感染性廢水先進行消毒處理後，進入汙水處理站；輻射性污水，先經衰變池處理後，再排入汙水處理站。廢氣主要來自廚房、衛生間與機房等，均採用先處理後排放的原則，設計標準符合環保要求。對雜訊較大的設備，按主管部門要求與《民用建築隔音設計規範》設計，採取隔音與消音措施。固體廢棄物，在病房處置室進行分類打包處理。對有感染性的廢棄物，先在病房做前消毒處理，打包後，送至院區內的垃圾收集站，進行二次處理後，送至城市固體醫療廢物處理機構處理。

 

通風與空調系統設計

採用複合能源方案

      本工程冷、熱源，採用燃氣直燃機加電製冷離心機的複合能源方案。根據冬季空調熱量選擇燃氣直燃機，其餘冷量由電製冷離心機組負擔。根據本工程冬季、夏季設計日空調負荷逐時變化的特點，及對全年負荷的分析，設計採用3台600萬kcal的燃氣直燃機、1台400萬kcal和1台200萬kcal的電製冷離心機，總裝機容量27 866kW。

 

變頻2次泵系統

      冷凍水系統，為分區2次泵變流量系統，分病房、門診、醫技3個區域。初級泵為定流量泵，與冷水機組一一對應，隨冷水機組連鎖啟動、停止。直燃機初級泵，設1台備用泵。次級泵採用變頻控制，流量與用戶端匹配。由於各個用戶端的優先順序別不同，使用時間不同等原因，每個空調水回路，均在最不利點設置壓力感測器，以達到節能的目的。

 

平衡的空調風、水系統

      空調水系統，採用動態壓差型平衡閥，以實現系統的平衡，節能運行。病房及手術部集中新風系統，在各層分支處設置定風量閥，以實現系統風量平衡。

 

空調系統內、外分區設置

      本工程體型大，建築平面進深大，特別是裙樓部分，在設計時，按建築平面內、外區，分設空調風、水系統。

 

電氣系統設計

      本專案強電設計範圍，包括高、低壓配電系統，電力配電系統，照明系統，建築物防雷、接地系統及安全保護措施。10/0.4kV變配電系統    電力負荷及負荷分級

本工程的用電負荷，按其性質分為：

一級負荷

      包括消防設備（含消防控制室內的消防報警系統及控制設備、消防泵、消防電梯、防排煙風機、加壓送風機等）、保安監控系統、電子資訊設備機房、應急及疏散照明、主要走道照明、變配電室照明等；醫療用電負荷（手術室，ICU、CCU重症監護病房，嬰兒室，急診室等）；急診部、分娩室、血液病房的淨化室、血液透析室、病理切片分析、介入用的CT及X光機掃描室的電力照明，血庫、培養箱、治療室及配血室的電力照明用電；檢驗科、直線加速器、MRI、DSA、病床梯、客梯、生活泵、排水泵的電源；百級潔淨度手術室空調系統、重症呼吸道感染區的通風系統用電、高壓氧艙等。其中，重要的手術室、重症監護等涉及患者生命安全的設備及照明用電，為一級負荷中特別重要的負荷。

 

二級負荷

      包括其它手術室空調用電，電子顯微鏡、一般診斷用X光機電源，模擬定位機、高級病房、肢體傷殘康復病房照明等。

 

三級負荷

      包括其他照明及電力負荷。

 

供電電源

      湘雅醫院採用4路獨立的10kV高壓電源專線供電，每兩路10kV高壓電源為一組。一組中每一路電源，均能保證本組的全部負荷用電。每組中的兩路高壓電源同時工作，互為備用。本項目採用集中的EPS，為手術部、ICU、CCU提供應急備用電源。應急備用電源電壓為0.4kV。消防控制中心、資訊中心、中央監控室等特殊用電設備，自行單獨設置UPS不斷電供應系統，或EPS應急備用電源。

 

應急照明

      變配電所、消防控制中心、資訊中心、大廳等場所，設置應急照明。

 

疏散照明

      在大空間用房、走廊、樓梯間及其前室、電梯間及其前室、主要出入口等場所設置疏散照明。出口指示燈、疏散指示燈，採用交直流兩用型，內設可浮充蓄電池（或採用區域集中式供電應急照明系統），其持續供電時間﹥90min。

 

接地和安全保護

      本專案低壓配電系統的接地型式，為TN-S系統。局部（手術室和ICU、CCU）為IT系統。建築物的防雷接地與電氣設備的保護接地、功能接地及變壓器中性點接地等，採用共同接地裝置的聯合接地方式，要求總接地電阻不大於0.5Ω，否則應在室外增設人工接地體。建築物內的電氣裝置，做等電位聯結（總等電位聯結MEB和局部等電位聯結LEB）。電氣裝置內PE保護線與接地幹線、各種金屬管線及建築物的金屬結構，等互相連接。在每層電氣豎井內設置接地幹線，在每層相關位置設等電位接地端子箱，在相關各室內設接地端子盒。將室內高度在2.5m以內的配電箱PE母排。電氣裝置的金屬外殼及其它金屬管道、金屬窗框等，均做等電位聯結。在有浴室的衛生間、手術室、設備機房等處，設局部等電位聯結。一般醫療用電系統、供電回路設有漏電保護器。手術室設置專用隔離電源配電箱，內設單相隔離變壓器、絕緣監視儀、電流互感器、專用電源及外接報警顯示。電腦電源系統、共用電視天線引入端、電信引入端設過電壓保護裝置。

 

節能

      本專案對小於37kW（含37kW）的電動機，採用直接啟動方式；對37kW以上電動機，採用降壓啟動方式。湘雅醫院一般場所採用T5或T8螢光燈，作為主要照明光源，部分場所採用節能燈照明。在變配電所低壓側，設功率因數集中自動補償裝置。補償後高壓側的功率因數小於0.90。並要求螢光燈，氣體放電燈單燈就地補償。變壓器選用低損耗的節能型變壓器。

 

弱電系統

      本專案在醫療綜合樓內，設置電話通信、電腦網路、結構化綜合佈線等。門診叫號、護理呼叫、手術示範、醫用對講、公共廣播、有線電視、視頻監控、公共顯示、建築設備監控、門禁、PACS、HIS系統、物流傳輸系統、停車場管理系統及火災自動報警和消防聯動控制系統等共18個子系統。湘雅醫院新醫療區醫療大樓，是一座安全、綠色、高效、節能、環保的智慧化建築。

 

 給排水系統設計

      從市政供水管，引入2路供水管，作為院區給水和消防水源。整個醫療大樓給水垂直分4個區。地下2~3層為直供區，由市政供水直接供給，並設置了應急變頻供水設備，保證供水安全；4~10層為低區，11~16層為中區，17~23層為高區。每個分區，均設置了變頻供水設備供水。生活熱水，採用常壓熱水鍋和浮動盤管換熱器製備，分區與給水系統相同，管路採用同程式，迴圈泵強制迴圈，全日制供應生活熱水。醫療大樓內，還設置了集中的軟化水供水系統、純水供水系統和管道直飲水系統。室內排水採用汙、廢分流的排水系統，地下室排水採用排水泵機力排出。屋面雨水，採用87鬥重力流排水系統。

      消防系統嚴格按照“規範”要求，設置了室內、外消火栓系統、自動噴水滅火系統，地下車庫採用自動噴水與泡沫聯用滅火系統。地下1層熱水鍋爐房和空調直燃機房，採用水噴霧滅火系統；貴重醫療設備機房、X片庫、病歷庫等房間，採用七氟丙烷氣體滅火系統。整個大樓內均配置了建築滅火器。

     

確定醫院整體規劃

      充分考慮未來發展通過建築體量與周圍環境的結合，形成醫院門急診、醫技、住院、後勤與教學科研部門的合理架構。充分考慮城市道路與交通流量，充分體現病人、訪客與服務等相關動線，及交通與停車規劃，減少交通節點的產生。
考慮建築造型、體量、日照朝向，均適合當地的自然條件與都市景觀。結合城市綠化帶、院區室內外綠化與中央綠化區，形成一個有序且富變化的開放空間系統。

 

      此外，對於院區未來的發展，將新醫療區、舊醫療區，與未來擬建之值班公寓、國際報告廳，也形成了一個整體的規劃。湘雅醫院規模巨大，享有國際領先的、完善的醫療設施，工藝平面佈局合理先進，並有針對性的採用當今國際領先的、成熟的、安全的機電技術，將湘雅醫院打造成為安全、節能、環保、智慧化的現代化醫院。