夏热冬暖地区医疗建筑开敞式主街实例与分析

夏热冬暖地区医疗建筑开敞式主街实例与分析

钱坤杨雪李大伟

——解放军总医院海南分院开敞式主街设计

钱坤杨雪李大伟

（中国中元国际工程有限公司，北京，100089）

（中外建工程设计与顾问有限公司，北京，100044）

【摘要】随着医疗行业的飞速发展，医疗设施建设面临着新的机遇和挑战。医疗建筑在满足使用需求的前提下，也要提供高效、舒适、节能的使用环境，绿色医院成为了医院建筑设计的发展趋势。在夏热冬暖地区，开敞式建筑的概念被引进入医院建筑设计中来，最大程度的贴近自然环境、利用自然条件、降低人工能耗，是开敞式医院主街的设计目标。本人以解放军总医院海南分院为例，根据CFD软件分析开敞式主街的空气环境，有理有据地说明开敞式医院主街在夏热冬暖地区应用的效果。

【关键词】开敞式医疗主街；地域环境；软件分析

近年来，我国医疗行业迎来了急速发展时期，医疗建筑如雨后春笋层出不穷。近期的医疗建筑向着综合化、大型化、高效化的趋势迅猛发展。医院作为高能耗、高程度人工环境的特殊建筑类型，其可持续发展特性对实现医疗功能和日常运行管理有着重要的意义。因此，现代化绿色医院成为我国现阶段医疗设施建设的主导方向和目标。

通过利用自然环境条件来达到医疗环境的适用性，减少对人工环境的使用和依赖，是目前我国医院建筑规划设计的有效途径。我国地域辽阔，自然环境和气候条件差异很大，在不同地区进行医院建设，所面对的实际自然情况对医院规划策略和设计理念有很大影响。

夏热冬暖地区的自然条件为：最冷月平均温度0~10℃，最热月平均温度25~30℃，日平均温度≥25℃的天数100~200d。此地区建筑应充分满足夏季防热要求，一般不考虑冬季保温。开敞式建筑在该地区应用广泛，但大型综合的医疗建筑如何实现建筑的开敞，又能满足复杂的使用要求，我们在设计中引入了开敞式医疗主街的概念。医疗主街是联系大型综合医院各项功能最重要的核心空间，患者在医院中就诊，挂号、交费、候诊等大部分时间处在医疗主街中，主街成为使用环境最重要的功能空间。将医疗主街设计成开敞式，利用自然、成为自然，同时满足环境舒适的要求。

项目实例及说明

实例：301医院海南分院主街设计

说明：

项目概况：

解放军总医院海南分院医疗区是一座设施齐全、科学规划的新建医院，也是海南省规模最大的医院，总规模685床，门诊量最大3000人/次。医疗区总规划建筑面积超过24万平方米，工程于2009年开始建设，2011年12月初步完工。医院建筑总高度48.6m，建筑地上9层（不含设备夹层）、地下1层。医疗区的建设地点位于海棠湾旅游度假区，城市规划部门要求卫生安全、污废水排放不影响该区域的良好环境，并要求在医疗区中广泛使用太阳能等节能环保技术，综合采用实用先进的医疗建筑设备和材料。

图1医疗区建筑群鸟瞰图

医疗区建设用地位于位于海棠湾的南端，东侧距离大海500米，用地面积85863㎡（约129亩）。北部为城市道路，东部为内河，西部、南部为其他建设发展用地。医院总体规划面向东面游河，可远眺海滨，主体呈舒展的椭圆环形。医疗功能与建筑布局紧密结合，建筑布局按功能分为门诊医技楼、住院楼、行政办公楼及VIP住院楼。椭圆环形的主体建筑围而不合，空间尺度适宜，既使气流在建筑之间顺畅贯通，又能够形成平和的庭院休养气候。

地域特点：

海南省三亚市属于夏热冬暖地区，年平均气温25.4℃，气温最高为七月，平均气温28.4℃；气温最低为1月，平均气温21℃。项目所在海棠湾海滨地带全年炎热，东向海风比较频繁，偶尔有暴雨、台风的冲击。

主街设计：

医院地处北回归线以南，结合当地气候特点，主体建筑的朝向以东西向为主，避开了南向强烈的直射阳光，又有利于东面海风贯穿建筑群体，形成穿堂风。通透的医疗主街使所有患者等候区都与自然绿化庭院直接相邻，并能够进入其中，增加了候诊空间的舒适度。

基于气候长年炎热、海滨通风条件良好的特点，海南分院采用敞开建筑外墙、贯穿建筑群体的方法，将常规概念里的室内空间转化为半室外空间，利用海风为室内降温，减少空调使用区域和用量，其具体措施可归纳为：有人活动的区域加顶盖、有顶盖的公共空间去掉外墙。

利用三亚海滨风速大、频率高的特点，建筑尽可能多地利用自然通风。各栋建筑消除了明确的空间分区界限，引入新颖的室内外贯通、区域气流循环的理念，使海风可以直接穿越整个建筑群。在各建筑中设置了大量庭院，与医疗主街相连，使整个建筑内空气不断流动，形成大厅-主街-庭院的整体通风系统。

1）总体布局围而不合--四栋建筑之间的空隙使自然风能够顺畅穿过建筑群体；

2）建筑主轴东西贯通--东侧门诊楼与西侧住院楼的各层大厅空间均采用可安全开启的木质折叠门，从视线与空间上将两栋建筑串联起来，形成无阻碍的穿堂风；

3）医疗主街单面开敞—门诊医技楼的功能格局以南北向的医疗主街划分门诊区和医技区，内庭院与医疗主街相邻，使同层的功能科室之间有直接对外的缓冲空间。大空间上部使用吸热材料，空气上热下冷，自然流动，把新鲜空气带入室内；

4）建筑楼层上下贯穿—各栋医疗建筑单体都设计了由底层直达顶部的共享中庭或内庭院，使气流在建筑内部形成循环。

效果：

通过由总体到局部的贯通引风方式，医院建筑的各公共区域都能够与外界自然环境有直接接触，极大地减少了空调使用和机械通风设施，也保证了使用环境的舒适度。主街的自然通风作用：有助于缩短空调设备的运行时间，降低空调能耗，改善医院室内环境，利于降低热岛效应，达到绿色建筑要求。

CFD流体动力学软件分析

门诊医技楼建筑功能复杂，建筑层数达到六层，建筑高度超过24米，常规应按照高层建筑进行设计，这样许多医疗功能布局与开敞式的建筑空间效果都会受到消防规范的限制，建筑内部被分隔成许多封闭空间，同时又增加很多机械通风和消防设施。

在分析当地热带季风性海洋气候的基础上，提出建筑环境室外化的概念，使建筑公共空间的自然通风最大化，将常规意义上的室内公共空间转化为室外空间，就能够既符合消防规范，又能够突破面积限制，简化机械通风设施，在设计过程中选取门诊医技楼的开敞大厅与医疗主街作为研究对象。

门诊大厅

高六层，建筑高度26.1米，大厅东侧首层、二~五层南北两侧按可通风设计，二~五层中间按照玻璃幕墙设计，玻璃内部作遮阳设施，遮阳系数按0.44设计。大堂西侧均按照可通风设计。

医疗主街

主街位于大厅左右两侧，一~五层每层均设，每层主街高度按3米设计（吊顶下净高），主街中间于大厅相连，两端与天井相通。

图2、模拟区域部分示意（二层为例）

用CFD软件进行分析，其模拟区域中心纵切面温度场及速度场模拟结果如图：

图4模拟区域中心纵切面温度场

通过CFD软件进行主街室内人行区风环境模拟分析，计算了夏季、冬季、过渡季、全年等工况下风速的分布情况，对主街人行区的环境舒适性、自然通风的可行性及建筑周边空气质量进行分析，进行风环境、风舒适性评价。良好的自然通风效果，提高了医护使用者的舒适感，有助于健康。在室外气象条件良好的条件下，自然通风同时有助于缩短空调设备得运行时间，降低空调能耗。

结论

解放军总医院海南分院通过开敞式医疗主街的设计，适应夏热冬暖地区自然条件的影响，创造了人性化的就医空间和环境，体现了绿色医院建筑的在特定环境下的实践，使海南分院成为了现代化绿色医院的典范。

作者简介：

钱坤，女，工程师，中国中元国际工程有限公司医疗建筑设计研究院建筑师，建筑学硕士

杨雪，女，工程师，中国中元国际工程有限公司医疗建筑设计研究院建筑师，建筑学硕士

李大伟，男，工程师，中外建工程设计与顾问有限公司建筑师，建筑学硕士