■ 陈 敏 付祥钊 郭金成

1 引言

工业革命以来,生产力的急剧发展和扩展消耗了大量的能源,同时对人类生存的环境造成了极大的破环。20世纪60、70年代,能源和环境问题已经凸显出来并逐渐发展为能源危机和生态危机。1962年,美国海洋生物学家卡逊的着作《寂静的春天》就环境问题的严重性向全世界敲响了警钟。从20世纪后半叶起,随着越来越多的人对环境问题的重视,绿色思潮逐渐成为国际社会思潮的主流。人类环境会议、联合国环境与发展大会的召开,唤起了各国政府对环境问题的关注,使“绿色”理念、可持续发展思想,由理论变成了各国的行动纲领和计划。2003年12月,美国医疗行业提出了世界上第一个针对医疗建筑的可量化的绿色设计与评价标准《医疗建筑绿色指南》(GGHC)。2009年,哥本哈根召开的联合国气候变化大会使整个国际社会普遍接受了对低碳发展的理念。世界卫生组织已将绿色医疗的推广作为2010年以及今后几年的重点工作之一,并在我国内地重点扶持相关项目。2010年8月中国医院协会医院建筑分会与世界卫生组织确定共同推动我国绿色医院建设。绿色医院建设是顺应世界发展潮流的必然趋势,而怎样建设“绿色医院”是值得相关各界认真思考、深入讨论的问题。本文从“绿色医院”的一个基本组成部分“绿色医院建筑”出发,分析建设“绿色医院建筑”应该把握的重点。

2 我国医院建筑室内空气品质现状及原因分析

2.1 我国医院建筑室内环境质量现状

从2010年11月起,笔者及课题组成员对全国近20家三甲医院进行了调研,发现通风不良是目前医院普遍存在的问题,也是患者和医护人员抱怨最多的问题。很多医院建筑内充斥着强烈的汗味、药水味以及其它异味,人们反映在医院内停留一段时间后感觉头晕脑胀、憋闷。不少病人抱怨医护人员态度散漫、情绪低迷、工作效率极低,医患关系紧张。调查发现这种现象并非都是因为医护人员消极怠工,大部分医护工作者都具备良好的职业道德,只是由于他们长时间所处的环境通风不良,二氧化碳浓度过高导致人体不适,无法高效工作,正如调研过程中某医院医护人员感叹的“长期处于缺氧的工作环境,怎能打起精神给病人看病”。

2.2 通风不良的原因

分析调研结果,发现导致医院建筑通风不良的原因主要有以下几点:

2.2.1 医院建筑室内新风量不足。通风是改善室内空气质量的有效措施,为了将室内污染物浓度降低到规范允许的范围内同时提供人体呼吸所需的氧气,必须向建筑室内引入一定量的新鲜空气。调查发现很多医院通风不良是由于新风量不足引起的。(1)仅依靠自然通风无法满足建筑卫生通风所需的最小新风量需求。目前大多数医院建筑采用自然通风方式,室外空气通过门、窗等建筑围护结构上的开口进入室内。但是在空调和采暖季节,为了防止室外冷热量侵入室内,门窗都是关闭的。同时,随着我国建筑节能事业的发展,为了防止室外冷热空气从门窗缝隙处渗入室内,从国家到地方都出台了一系列的节能标准对门窗的气密性提出了严格的要求,因此,空调采暖季节无法通过门窗提供建筑所需的新风量。此外,我国医疗业不断发展壮大,综合医院越来越多,医院建筑的规模越来越大,很多医院建筑有着庞大的建筑内区,这些内区无法实现自然通风。(2)设计阶段的新风系统不适应医院建筑内人员数量变化的规律,新风量设计值偏小且不可调节。设计阶段对建筑室内人员数量的预测不当也会导致设计新风量与实际所需的新风量之间存在较大的偏差。我国还没有专门适用于医院的暖通空调设计手册或规范,设计人员进行医院暖通空调负荷计算时,缺少实际调查和科学分析,人员数量大多引用其他公共建筑的人员数量的经验数据,忽视了医院建筑室内人员数量动态变化的特征以及近年来医院快速发展而导致的医院门诊流量的变化,造成重大的设计缺陷,导致设计新风量远远小于医院运行过程中实际所需的新风量,也没有适应医院内人员变化规律的新风量调节措施。

2.2.2 医院建筑室内通风系统设置不合理。除了新风量不足之外,通风系统设置不合理也是导致医院建筑内通风不良的原因之一。(1)通风气流路径不合理导致交叉感染风险增大。根据医院建筑的特点,将其分为清洁区和污染区,如果通风气流路径设置不合理,不仅无法改善环境,还会使室内空气污染现象变本加厉。调研时发现,部分医院通风气流路径混乱,一些污染严重区域的空气直接流入人员密集的区域,大量病菌、异味也随着空气进入人们的呼吸区,导致人群处于空气质量恶劣的环境中,增大了交叉感染的风险。(2)送、排风系统设置不合理导致房间风量、压差不稳定。送、排风系统设置不合理也是造成通风不良的一个重要原因。调研时发现,部分医院送风系统的新风口位置设置不当,新风口位于污染区导致送入房间的空气并非新鲜空气或是送、排风口距离太近导致送、排风气流短路,影响通风效果。送、排风管布置不当增大了通风系统的阻力,降低了通风效率。除此之外,对于有严格压差控制的房间,送、排风系统设置不当使系统运行中提供的送、排风量与设计状态存在较大的偏差,无法满足房间实际所需的压差要求。

表1 GGHC评分表

3 绿色医院建筑的首要任务应是保障室内空气品质

绿色医院建筑属于绿色建筑体系,但又与其他的绿色建筑有所区别。医院的服务对象不同于办公楼、酒店、商场等公共建筑,不仅包括患者和伤员,还包括处于特定生理状态的健康人(如孕妇、产妇、新生儿)以及完全健康的人(如体检、保健)和处于健康状态的医护人员。医院聚集了各类疾病的患者,患者自身体质弱、抵抗力差,同时也是各种病菌的载体,因此医院建筑是易感人群高度集中、多种病源并存的场所。同时,不同的服务对象对医院建筑内的环境需求不同,患者需要有利于康复的室内环境,陪伴人员及体检、保健等健康人群需要健康、舒适的室内环境,而医护人员则需要健康、舒适、高效的工作环境。总之,医院既是污染源多、感染风险大、室内空气环境恶劣的场所又是要为建筑内各类人群提供健康、舒适、安全、高效的环境的场所。因此,绿色医院建筑的“节水、节地、节材、节能、环保”应该突出保障室内空气品质的前提,将可持续发展理念全面引入医院建筑领域的结果。“绿色医院建筑”的服务对象是人,如果忽略关系到患者、医护人员等医院服务对象的切身利益——健康、安全、舒适的室内空气环境,甚至降低室内空气品质以求“四节一环保”,将是舍本逐末,是非“绿色”的。

20世纪70年代,西方国家为了缓解能源危机,曾经采取减小新风供应量等措施抑制采暖空调能耗,这一错误的行为最终导致人们的健康受损,出现了“军团病事件”和越来越多的“病态建筑”。西方国家在建筑节能进程中的教训应该是我国建设“绿色医院建筑”的警钟,切忌重蹈覆辙。因此在建设“绿色医院”的过程中,应该贯彻“以人为本”的理念,把为医院建筑内的人群提供良好的的室内空气品质作为绿色医院建设的首要任务。

美国发布的《医疗建筑绿色指南》也体现了对环境质量的重视,GGHC中将绿色医院建筑评估体系分为可持续发展建筑场地、节水、能源与环境、材料与资源、环境质量、创新与设计、集成设计7个部分,表1给出了各部分的分值。可以看出,环境质量部分的分值比重最大,但是仍然不够,还不能防止绿色医院建筑内空气质量差的情况。我国目前正在编制的《绿色医院建筑评价技术细则》应将室内环境质量作为绿色医院建筑需要解决的首要问题,将该项作为具有一票否决作用的控制项。室内环境质量中空气环境质量的重要程度又高于声、光、热等室内环境要求。

4 改善医院室内空气品质的措施

为了改善医院室内空气品质,解决通风不良的问题,为医院建筑内的各类人群提供健康、安全、舒适、高效的环境,可以从以下几个方面来改善现有的通风方式和通风系统。

4.1 掌握医院建筑内人员数量变化规律,按需供应新风量

我国医院的管理制度不同于欧美国家,医院内人员变化规律差异很大,应在调研的基础上,根据我国医院建筑内人员数量的年变化特点、周变化特点和日变化特点,建立人员数量的预测模型,用于指导设计阶段的暖通空调负荷计算及风量计算,同时实现运行阶段按实际需求调节新风量,使建筑室内始终处于健康状态。

4.2 机械通风辅助自然通风

在空调和采暖季节,采用机械通风方式提供建筑卫生通风所需的最小新风量,不仅能满足卫生和健康要求,还能防止无组织的自然通风过程中大量冷、热空气的侵入造成空调采暖系统的新风能耗的剧增。在过渡季节,对于无法实现自然通风的房间或区域,采用机械通风方式加强室内通风,改善室内空气质量和热舒适条件,减少空调采暖系统的运行时间,降低空调能耗。

4.3 合理组织通风气流路径,避免交叉感染

在通风设计阶段,根据室内环境要求、使用时间进行通风系统分区,严禁污染区的空气流进清洁区。

4.4 设置高效的送、排风系统,提高通风效率

优化通风系统送、排风管路的布置,提高通风效率。合理布置新风口位置,保证新风质量。

5 总结

2011年是我国“绿色医院”示范年,通过示范应使医院建筑的建设者和管理者理解绿色医院建筑最根本的要求是提供健康、适用和高效的使用空间。只有在实现了最基本的要求的前提下,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染才有意义,否则就是本末倒置。结合我国医院的现状,要想提供健康、实用和高效的使用空间,首要任务就是改善医院建筑室内空气环境,采用适用于中国医院的专业的通风系统解决目前医院建筑普遍存在并且亟待改善的通风不良的问题。

[1]王树峰.“绿色医院”建设是现代医院发展的必然趋势[J].中国医院,201014(12):2-6.

[2]孙甜甜,沈晋明.绿色医院建筑评价体系的研究[J].洁净与空调技术,2010,3(9):1-5.

陈敏:重庆海润节能研究院医疗建筑室内环境研究所所长,博士。

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