一、循證設(shè)計與可持續(xù)設(shè)計
可持續(xù)設(shè)計目前也是循證設(shè)計領(lǐng)域的熱點話題之一。可持續(xù)設(shè)計的發(fā)展存在著多重阻力,因為人們害怕改變,害怕成果的不確定,和害怕過高的成本。在建筑設(shè)計中的可持續(xù)設(shè)計通常被認為是額外的預(yù)算,或增加的計劃,是不必要的,復(fù)雜的,空想的,或者與科學(xué)技術(shù)進步是相矛盾的。這些對可持續(xù)設(shè)計的抵抗正成為了我們需要循證設(shè)計的原因,因為確鑿的證據(jù)可以幫助可持續(xù)設(shè)計方案被人們接受。循證設(shè)計是可持續(xù)設(shè)計的根基,兩種設(shè)計方式是共生的。
二、可持續(xù)醫(yī)療建筑的優(yōu)勢
短期來看,可持續(xù)的建筑環(huán)境設(shè)計能夠緩解建筑環(huán)境對人身體健康帶來的不利影響。長期來看,它能夠創(chuàng)造出在身體,心理和精神方面都對使用者有益的環(huán)境。對醫(yī)療建筑來說,在減少環(huán)境對建筑不利影響的同時,也要減少建筑對環(huán)境的污染。具體來說是能夠幫助減少醫(yī)院對周邊社區(qū)的潛在負面健康影響。可持續(xù)的醫(yī)療設(shè)施和它的使用者的具體利益之間是互相關(guān)聯(lián)的,它能夠提高病人治療效果,提高病人和員工安全,滿意度,建立更好的社會形象,更能節(jié)約成本,和增加工作效率。
三、可持續(xù)設(shè)計要素和策略
1、室內(nèi)空氣質(zhì)量
醫(yī)療建筑中的患者和工作人員都長時間在室內(nèi)活動。室內(nèi)空氣充斥著來自建材和清潔劑的揮發(fā)性有機化合物(VOC),來自阻燃劑、殺蟲劑、增塑劑的半揮發(fā)性有機化合物(SVOC),來自霉菌的微生物和微生物揮發(fā)性有機化合物,無機化學(xué)物質(zhì),和顆粒物質(zhì),它們都對健康產(chǎn)生了威脅。保證良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量應(yīng)考慮如下四個設(shè)計原則。源頭控制:選擇低VOC的材料和低揮發(fā)性材料,減少室內(nèi)空氣中的化學(xué)品濃度。通風設(shè)計:在室外空氣質(zhì)量良好的地區(qū)可以考慮自然通風,但是室外空氣質(zhì)量較低的地區(qū)應(yīng)進行機械通風,并重點考慮空氣過濾,通風率選擇和加濕控制。建筑和室內(nèi)空氣質(zhì)量調(diào)試:建筑調(diào)試(Commissioning)是指對機械和電氣系統(tǒng)測試和評估的過程,以保證他們安裝正常且工作高效。建筑調(diào)試有助于不斷微調(diào)建筑,并捕捉空氣質(zhì)量和工作效率的不足。建筑維護:機械系統(tǒng)的維護(如更換過濾器)和對環(huán)保清潔產(chǎn)品的使用能夠更好的保護建筑,而且能從長遠角度上提高室內(nèi)空氣質(zhì)量和使用者健康。
2、材料和資源
建筑的設(shè)計、施工和運營過程,會使用大量的材料,并產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品和廢物。在設(shè)計建筑時考慮材料和資源的種類,能夠減少材料生命周期內(nèi)的對環(huán)境造成的影響。選擇建筑的材質(zhì)的標準通常包括價格、美觀、耐用和維護,但是人們往往忽略了材料生命周期內(nèi)對環(huán)境和人造成的影響。盡管對所有材料進行全生命周期分析是很困難的,但是有些問題是不能被忽視的,例如材料對室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響,和材料的耐用程度。耐用和易維護的材料可以減少廢物的產(chǎn)生,減少更換材料和維護材料的不必要花費。環(huán)保材料的推薦和選擇應(yīng)該加入到建筑規(guī)劃的過程中,這樣就可以使建筑的使用者和自然環(huán)境受益。
3、日光照明策略
利用自然采光減小了白天對燈光的需要,能夠節(jié)能,節(jié)約成本,并可以提高使用者的精神狀態(tài)。如果能對日光控制得當,并配合以良好的視野和眩光控制,它將是可持續(xù)建筑的最重要部分。越來越多的證據(jù)表明,日光照明的室內(nèi)環(huán)境對健康有積極的影響。根據(jù)西英格蘭大學(xué)RichardHobday的研究,日光可以幫助控制疾病,因為細菌和病毒能受到日光的控制。在醫(yī)院中的院內(nèi)獲得疾病,如耐藥的金黃色葡萄球菌已經(jīng)成為造成死亡的重要原因。有自然光照的醫(yī)院病房被證明會產(chǎn)生更少的細菌相關(guān)的疾病。陽光也可以幫助預(yù)防維生素D缺乏,因為人類90%的維生素D都來自陽光,以室內(nèi)生活為主的人接觸更少的陽光,后果是免疫系統(tǒng)的虛弱。陽光也可以幫助預(yù)防臨床抑郁癥,使它成為有價值的治療過程的一部分。
4、和自然環(huán)境的接觸
研究證明,無論是病人還是普通人,在看見自然環(huán)境的同時能在5分鐘以內(nèi)顯著減輕壓力,還能改善情緒和發(fā)生生理變化如血壓和心率的降低。另外的研究發(fā)現(xiàn),延長接觸自然景色的時間不僅能使病人鎮(zhèn)定,而且對醫(yī)療成果有更深遠的影響。例如,一項手術(shù)病人研究表明,床邊窗戶有自然景色的病人比窗戶對著磚墻的病人更容易康復(fù)。自然環(huán)境能提高醫(yī)療質(zhì)量,因此康復(fù)花園、綠色屋頂?shù)鹊脑O(shè)計在醫(yī)療建筑中越來越流行。在醫(yī)療建筑中的環(huán)境要素(自然材料或植物)或自然形狀和形式(植物圖案)也能夠幫助提高醫(yī)療表現(xiàn),如減少病痛。
四、可持續(xù)醫(yī)療建筑設(shè)計案例——Providence癌癥中心
Providence癌癥中心位于美國俄勒岡州波特蘭市,由ZimmerGunsulFrascaArchitects建筑事務(wù)所設(shè)計,運用了循證設(shè)計支持下的可持續(xù)設(shè)計方法。該項目是一座11層,45,700m2的建筑,包括診斷、治療、研究、和康復(fù)服務(wù)。建筑包括240個新的病人床位,21間手術(shù)室等。基于已有的循證設(shè)計成果,ZimmerGunsulFrasca和俄勒岡大學(xué)建筑學(xué)院的建筑能耗實驗室建立了聯(lián)合研究項目,研究如何優(yōu)化病房的自然采光設(shè)計,提高病人的康復(fù)狀況并減少建筑的能耗。這項研究做了如下建議:設(shè)計小進深的房間,能夠使陽光在房間分布更均勻。Providence癌癥中心的房間很大,并接近正方形,保證外墻和窗戶的面積最大化,和陽光穿透的最大化。窗戶的玻璃理想情況下應(yīng)該是低熱阻的,低太陽得熱系數(shù)的,和高可見光透射率的。Providence的窗戶達到了這些標準,滿足了在提供足夠自然光的同時不會帶來過高的建筑得熱和眩光。建筑應(yīng)和自然增加接觸。美國西北部的自然特征,主題色彩,自然材料都體現(xiàn)在了Providence的室內(nèi)設(shè)計,藝術(shù)品,和尋路系統(tǒng)中。戶外花園,庭院也用來增加建筑同自然的聯(lián)系。這項研究在Providence癌癥中心得到了成功應(yīng)用。自然采光措施和燈光控制系統(tǒng)使白天的采光能耗減少87%,減少燈具的產(chǎn)熱,因此降低了建筑的制冷負荷和對空調(diào)系統(tǒng)的需求量。
五、結(jié)語
基于循證設(shè)計的可持續(xù)設(shè)計已經(jīng)在歐美建筑界得到認同,并已成功應(yīng)用于醫(yī)療建筑之外的眾多領(lǐng)域。對于我國來說,可持續(xù)發(fā)展是國家的重要發(fā)展戰(zhàn)略,建筑可持續(xù)設(shè)計也是其中一項重點工作。循證設(shè)計依賴科學(xué)的研究方法和量化的研究成果,能夠證明可持續(xù)設(shè)計的實際成效,為設(shè)計師提供設(shè)計依據(jù),有助于更多可持續(xù)措施的探索,創(chuàng)新和發(fā)展,應(yīng)得到我國建筑師、學(xué)者、政府、開發(fā)商的重視,并建立合作機制,共同探索出適合我國國情的循證可持續(xù)設(shè)計方法。
作者:荊子洋 方圓 趙長亮 單位:天津大學(xué)建筑學(xué)院