如何建设“医学城”？湘雅医院新医疗区设计心得

文/ 圣帝国际建筑设计第一分公司   台湾许常吉建筑师事务所  许仁贵/王小明

      中南大学湘雅医院新医疗区，东依长沙市南北骨干城市道路，规划建设用地103 230m2，环境景观、园林绿化面积约4.3万m2，建筑面积为28万m2，可开设总床位1800多张，容纳日门诊量8000多人次。除了规模巨大外，该新医疗区内，还设有当今国际上领先的门急诊、医技、住院、教学科研、保健等方面的完整设施，并将建立银行、病人餐饮、小卖部、大型停车场等配套设施，故被有关专家称为“医学城”。这座“医学城”的设计，有许多“内幕”值得深入挖掘。

 

医院概况与总体设计理念

      中南大学湘雅医院，是大陆中南地区最重要的医疗、科研及教学基地之一，享有“南湘雅”之盛誉。该院地处长沙市开福区，北临湘雅路，西临蔡锷北路，南临留芳岭，东临芙蓉路，现有用地总面积90 658m2，其中医疗用地51 121m2。其未来用地，将依“中南大学湘雅医院规划”，计划纳入原有教学区、医疗区、部分生活区及芙蓉路上城市绿化带，面积共计约103 230m2。该院新医疗区建设，改善了原有老旧的医疗设施，为提升其整体医疗软硬件水平，强化其整体发展与竞争能力，发挥其临床医学的优势，奠定了坚实的基础，使该院成为了真正一流的区域医疗中心。

 

确定医院整体规划，充分考虑未来发展

      通过建筑体量与周围环境的结合，形成医院门急诊、医技、住院、后勤与教学科研部门的合理架构。充分考虑城市道路与交通流量，充分体现病人、访客与服务等相关动线，及交通与停车规划，减少交通节点的产生。考虑建筑造型、体量、日照朝向，均适合当地的自然条件与都市景观。结合城市绿化带、院区室内外绿化与中央绿化区，形成一个有序且富变化的开放空间系统。考虑院区未来发展，将新医疗区、旧医疗区，与未来拟建之值班公寓、国际报告厅，形成了一个整体的规划。

 

风格的定位与原有历史建筑之关系

      考虑到该院原有历史建筑的位置、形式、色彩、比例、材料，将相关元素运用于新医疗区的整体造型设计上，以期能使新旧建筑融合为一体。以错落及曲面的造型设计，改变医院冰冷单调的刻板印象，同时反映其内部的不同功能，使建筑达到人性、优雅、历史的精神高度。建筑高低错落、虚实对比，整体的都市尺度与地面层的人性尺度，均能适切呈现。

 

全方位的医疗功能考虑

      相对集中的布局，缩短各部门的距离，提高医疗效率。人流、车流、物流动线的有效规划与区分。门诊、急诊、医技、住院与行政后勤部门的合理配置,使各个部门有先进的流程，创造舒适的就医与工作空间。严格规划感染管理与清污分流，保障医疗环境。提供充足的停车空间，配套的休闲空间、后勤空间，来服务于医院。

 

内外环境“绿色化”

      穿透全院前后的绿色通廊，将室内外融为一体。挑高4层楼的门诊大厅设计，利用帷幕玻璃及天窗将光线引入，塑造了明亮开阔的大空间，给患者与家属提供了必要的生活服务设施、舒适安全的等候与医疗环境，去除了患者与家属的心里不适。工作条件与治疗空间的充分满足，医疗特殊装修专业的考虑，对教学环境的重视，以及在湘雅路与芙蓉路交接处绿化地段，所设置的一处水池水幕，都充分体现了医院内外环境“绿色化”的特点。

 

符合国家有关“规范”

      切实遵守国家有关强制“规范”，符合规划、交通、消防、环保、人防、地震等各部门要求。结合医疗科技发展的新趋势，提出具前瞻性的医疗空间计划与设备系统。在建筑结构、设备安装、强弱电等各专业上，注重安全、舒适、节能、先进与易于维护等原则。

 

总平面布置与建筑设计

总平面布置

      新医疗区的门诊主入口，设于长沙市的主干道芙蓉路上。由于新医疗区与芙蓉路约有2.5m高差，因此采用汽车坡道进入院区。住院楼、干部医疗楼及急诊入口，则设于湘雅路上。后勤入口，设在医疗区南侧。各入口功能明确，互不干扰。入口均距交叉路口达80m以上，减少了交通噪声。医疗大楼周边，均以消防车道环绕，道路宽度不小于6m，保证消防车通行。停车分为地上、地下。地上停车场，铺砌透空植草砖；地下停车场，有4个出入口，其中3个为一般停车使用，另一个兼做后勤出入口。

 

总体布局

      根据医疗建筑设计的要求，总体布局中，遵循功能分区合理、洁污分流、路线清楚、避免或减少交叉感染、布局紧凑、交通便捷、管理方便的原则，有机地将医院各功能科室联系起来。同时，将主要物流安排在地下层，使人流、物流有效地区分开，避免和减少了院内交叉感染。

 

竖向交通组织设计

      医院工程功能复杂，人流、物流交错，必须有良好的竖向交通组织设计，才能使人流、物流合理流动。本项目通过各种垂直动线的合理安排，使病人、医护人员、探视人员，皆能快速且安全地到达各个楼层；清洁物品与污物也可分流，避免交叉感染。

 

立面造型设计

      本项目的立面造型，兼顾湘雅医院老病栋的建筑特色，力求反映医疗建筑简洁、明快的特点，同时注意细部设计，突出建筑体量与虚实的对比。

 

 室外景观设计

      体现医疗中，尤其是传统理念中的均衡思想，力图营造出一种人与自然和谐共融、宁静宜人的景观氛围。充分考虑到患者及全部就医相关人员，在医院就医全过程对室外环境的各种需求，并最大限度地设置相应设施。在满足室外景观构成的前提下，充分利用现有树木及其它可用设施，将景观设施与功能性设施合为一体。努力创造出温馨舒适、功能合理的人性化生态环境，例如，在主入口处，利用现有地形做阶梯式的跌水池处理，并与旗台结合起来，简洁明快。将整个场地的照明方式，划分为主要节点照明、次要一般照明和水体照明。主要节点照明，主要针对各个景观节点进行的照明，同时也是整个场景的高潮和视觉焦点；在次要一般照明中，除了考虑到人行的需要外，还对一些小品的照明也做了特殊要求；在水体照明上，注意光色冷暖的关系，形成主次分明、富于变化的整体效果。

 

消防、人防与环保设计

消防部分

      新建大楼周边，均以消防车道环绕，单行车道宽度不小于4m，以保证消防车通行。新建大楼直接落地为施救面，超过周长1/4与一长边总和，在北侧与南侧高楼均可供施救，并保留足够消防车空间。本工程为一类建筑，采用自动喷水灭火设施，与室内外消火栓灭火系统。建筑物首层设直接对外的消防控制室，高层每个防火分区，均设有消防电梯。疏散楼梯设置，满足“规范”安全距离要求。疏散走道与安全出口门宽，均满足“规范”要求。建筑各层均按《高层建筑防火规范》，以自动灭火系统面积允许﹤1000m2，划分防火分区和防烟分区。地下停车库按《汽车库防火规范》，设自动灭火系统，防火分区最多允许面积﹤4000 m2。

 

人防部分

      本工程地下人防设施，根据长沙市人防办有关要求设计，按平战结合五级人防设计，设于地下2层，平时作为汽车库，战时做二等人员掩蔽所和战地医院，面积为高层落地面积加上裙房面积的2%，为7560㎡。

 

环保设计部分

      本项目环保设计，依照国家标准进行。污水采用二级处理，感染性废水先进行消毒处理后，进入污水处理站；辐射性污水，先经衰变池处理后，再排入污水处理站。废气主要来自厨房、卫生间与机房等，均采用先处理后排放的原则，设计标准符合环保要求。对噪声较大的设备，按主管部门要求与《民用建筑隔音设计规范》设计，采取隔音与消音措施。固体废弃物，在病房处置室进行分类打包处理。对有感染性的废弃物，先在病房做前消毒处理，打包后，送至院区内的垃圾收集站，进行二次处理后，送至城市固体医疗废物处理机构处理。

 

通风与空调系统设计

采用复合能源方案

      本工程冷、热源，采用燃气直燃机加电制冷离心机的复合能源方案。根据冬季空调热量选择燃气直燃机，其余冷量由电制冷离心机组负担。根据本工程冬季、夏季设计日空调负荷逐时变化的特点，及对全年负荷的分析，设计采用3台600万kcal的燃气直燃机、1台400万kcal和1台200万kcal的电制冷离心机，总装机容量27 866kW。

 

变频2次泵系统

      冷冻水系统，为分区2次泵变流量系统，分病房、门诊、医技3个区域。初级泵为定流量泵，与冷水机组一一对应，随冷水机组连锁启动、停止。直燃机初级泵，设1台备用泵。次级泵采用变频控制，流量与客户端匹配。由于各个客户端的优先级别不同，使用时间不同等原因，每个空调水回路，均在最不利点设置压力传感器，以达到节能的目的。

 

平衡的空调风、水系统

      空调水系统，采用动态压差型平衡阀，以实现系统的平衡，节能运行。病房及手术部集中新风系统，在各层分支处设置定风量阀，以实现系统风量平衡。

 

空调系统内、外分区设置

      本工程体型大，建筑平面进深大，特别是裙楼部分，在设计时，按建筑平面内、外区，分设空调风、水系统。

 

电气系统设计

      本项目强电设计范围，包括高、低压配电系统，电力配电系统，照明系统，建筑物防雷、接地系统及安全保护措施。10/0.4kV变配电系统    电力负荷及负荷分级

本工程的用电负荷，按其性质分为：

一级负荷

      包括消防设备（含消防控制室内的消防报警系统及控制设备、消防泵、消防电梯、防排烟风机、加压送风机等）、保安监控系统、电子信息设备机房、应急及疏散照明、主要走道照明、变配电室照明等；医疗用电负荷（手术室，ICU、CCU重症监护病房，婴儿室，急诊室等）；急诊部、分娩室、血液病房的净化室、血液透析室、病理切片分析、介入用的CT及X光机扫描室的电力照明，血库、培养箱、治疗室及配血室的电力照明用电；检验科、直线加速器、MRI、DSA、病床梯、客梯、生活泵、排水泵的电源；百级洁净度手术室空调系统、重症呼吸道感染区的通风系统用电、高压氧舱等。其中，重要的手术室、重症监护等涉及患者生命安全的设备及照明用电，为一级负荷中特别重要的负荷。

 

二级负荷

      包括其它手术室空调用电，电子显微镜、一般诊断用X光机电源，模拟定位机、高级病房、肢体伤残康复病房照明等。

 

三级负荷

      包括其他照明及电力负荷。

 

供电电源

      湘雅医院采用4路独立的10kV高压电源专线供电，每两路10kV高压电源为一组。一组中每一路电源，均能保证本组的全部负荷用电。每组中的两路高压电源同时工作，互为备用。本项目采用集中的EPS，为手术部、ICU、CCU提供应急备用电源。应急备用电源电压为0.4kV。消防控制中心、信息中心、中央监控室等特殊用电设备，自行单独设置UPS不间断电源，或EPS应急备用电源。

 

应急照明

      变配电所、消防控制中心、信息中心、大厅等场所，设置应急照明。

 

疏散照明

      在大空间用房、走廊、楼梯间及其前室、电梯间及其前室、主要出入口等场所设置疏散照明。出口指示灯、疏散指示灯，采用交直流两用型，内设可浮充蓄电池（或采用区域集中式供电应急照明系统），其持续供电时间﹥90min。

 

接地和安全保护

      本项目低压配电系统的接地型式，为TN-S系统。局部（手术室和ICU、CCU）为IT系统。建筑物的防雷接地与电气设备的保护接地、功能接地及变压器中性点接地等，采用共同接地装置的联合接地方式，要求总接地电阻不大于0.5Ω，否则应在室外增设人工接地体。建筑物内的电气装置，做等电位联结（总等电位联结MEB和局部等电位联结LEB）。电气装置内PE保护线与接地干线、各种金属管线及建筑物的金属结构，等互相连接。在每层电气竖井内设置接地干线，在每层相关位置设等电位接地端子箱，在相关各室内设接地端子盒。将室内高度在2.5m以内的配电箱PE母排。电气装置的金属外壳及其它金属管道、金属窗框等，均做等电位联结。在有浴室的卫生间、手术室、设备机房等处，设局部等电位联结。一般医疗用电系统、供电回路设有漏电保护器。手术室设置专用隔离电源配电箱，内设单相隔离变压器、绝缘监视仪、电流互感器、专用电源及外接报警显示。计算机电源系统、共享电视天线引入端、电信引入端设过电压保护装置。

 

节能

      本项目对小于37kW（含37kW）的电动机，采用直接启动方式；对37kW以上电动机，采用降压启动方式。湘雅医院一般场所采用T5或T8荧光灯，作为主要照明光源，部分场所采用节能灯照明。在变配电所低压侧，设功率因子集中自动补偿装置。补偿后高压侧的功率因子小于0.90。并要求荧光灯，气体放电灯单灯就地补偿。变压器选用低损耗的节能型变压器。

 

弱电系统

      本项目在医疗综合楼内，设置电话通信、计算机网络、结构化综合布线等。门诊叫号、护理呼叫、手术示范、医用对讲、公共广播、有线电视、视频监控、公共显示、建筑设备监控、门禁、PACS、HIS系统、物流传输系统、停车场管理系统及火灾自动报警和消防联动控制系统等共18个子系统。湘雅医院新医疗区医疗大楼，是一座安全、绿色、高效、节能、环保的智慧化建筑。

 

 给排水系统设计

      从市政供水管，引入2路供水管，作为院区给水和消防水源。整个医疗大楼给水垂直分4个区。地下2~3层为直供区，由市政供水直接供给，并设置了应急变频供水设备，保证供水安全；4~10层为低区，11~16层为中区，17~23层为高区。每个分区，均设置了变频供水设备供水。生活热水，采用常压热水锅和浮动盘管换热器制备，分区与给水系统相同，管路采用同程序，循环泵强制循环，全日制供应生活热水。医疗大楼内，还设置了集中的软化水供水系统、纯水供水系统和管道直饮水系统。室内排水采用污、废分流的排水系统，地下室排水采用排水泵机力排出。屋面雨水，采用87斗重力流排水系统。

      消防系统严格按照“规范”要求，设置了室内、外消火栓系统、自动喷水灭火系统，地下车库采用自动喷水与泡沫联用灭火系统。地下1层热水锅炉房和空调直燃机房，采用水喷雾灭火系统；贵重医疗设备机房、X片库、病历库等房间，采用七氟丙烷气体灭火系统。整个大楼内均配置了建筑灭火器。

     

确定医院整体规划

      充分考虑未来发展通过建筑体量与周围环境的结合，形成医院门急诊、医技、住院、后勤与教学科研部门的合理架构。充分考虑城市道路与交通流量，充分体现病人、访客与服务等相关动线，及交通与停车规划，减少交通节点的产生。
考虑建筑造型、体量、日照朝向，均适合当地的自然条件与都市景观。结合城市绿化带、院区室内外绿化与中央绿化区，形成一个有序且富变化的开放空间系统。

 

      此外，对于院区未来的发展，将新医疗区、旧医疗区，与未来拟建之值班公寓、国际报告厅，也形成了一个整体的规划。湘雅医院规模巨大，享有国际领先的、完善的医疗设施，工艺平面布局合理先进，并有针对性的采用当今国际领先的、成熟的、安全的机电技术，将湘雅医院打造成为安全、节能、环保、智慧化的现代化医院。