疫情防控背景下的医院弹性空间设计策略研究

疫情防控背景下的医院弹性空间设计策略研究

戈欣1，曹玲燕2通信作者，李永奎3，奚雯倩4，曹华5

1.上海交通大学医学院附属仁济医院  上海  200120

2.上海申康医院发展中心  上海  200041

3.同济大学经济与管理学院  上海  200092

4.上海交通大学医学院附属仁济医院  上海  200120

5.上海科瑞真诚建设项目管理有限公司  上海  200092

摘要 新型冠状病毒肺炎（以下简称“新冠肺炎”）疫情自2019年底爆发以来，给全球各地的医疗卫生系统造成了猛烈的冲击。作为医院提供各项医疗、教学、科研服务的物理载体，医院空间需要在短期内迅速完成改造和调整，以满足新冠肺炎患者的就诊需求并降低医护人员的感染风险。在疫情防控背景下，如何打造医院的弹性空间设计以使医院满足现在和未来的功能需求，已成为业界和学术界普遍关心的问题。为此，本文从弹性理念出发，总结国内外医院为防控新冠肺炎疫情在弹性空间设计方面的创新实践。在分析我国当前医院空间的特征及存在的不足的基础上，提出了“院区单元—楼宇单元—病区单元—房间单元”多层级的医院空间弹性设计策略，以期为医院空间未来的发展提供借鉴和参考。

关键词医院建筑弹性空间设计疫情防控

中图分类号D92        文献标志码B       文章编号

医院空间是由物理实体所构成且空间上相互联系的体系，承载了医护人员和患者等用户的医疗服务、教学和科研等活动需求。长期以来，受到医疗技术发展和服务需求变化的影响，医院需要不断地对既有空间进行调整和改造，以满足医疗服务功能的时代发展要求[[1]]。2019年底新冠肺炎疫情的爆发，更是对我国医院建筑的空间设计提出了新的挑战[[2]]。尽管多数城市都会设置满足传染病防范要求的医院作为定点医院，专门用于收治新冠肺炎患者。但是由于人口的流动性和核酸检测报告的滞后性等原因，非定点医院依旧有可能接触到新冠肺炎患者，因而需要对其建筑空间形态进行及时的调整，以降低院内人员被交叉感染的风险。在这一背景下，国家发改委、国家卫健委等部门先后颁布《公共卫生防控救治能力建设方案》（发改社会〔2020〕0735号）、《综合医院“平疫结合”可转换病区建筑技术导则（试行）》（国卫办规划函〔2020〕663号）等政策文件，指导医院按照“平疫结合”的原则进行规划建设，推进医院弹性空间设计理念。2021年，全国政协委员朱同玉在两会上“关于引入弹性空间设计理念，提升医院应急储备能力”的提案被评为“全国政协2021年度好提案”，更是表明未来很长一段时间内的医院弹性空间设计会成为热门话题。因此，在疫情防控背景下，亟需打造医院的弹性空间设计以适应动态变化的工作流程和服务规模，并使医院空间能满足现在和未来的功能需求。然而，尽管国外学者很早就已经表现出对“弹性空间设计”的研究兴趣，我国医院建筑领域目前对这一概念的思考和实践相对较少。

1.医院弹性空间设计的概念

弹性空间设计是“弹性”这一理念在建筑空间设计领域的应用，旨在增强建筑短、中或长期适应空间要求和功能解决方案变化的能力，以延长其使用寿命并减少对大修改造的需求[[3]]。建筑物的确定性与人类活动的多样性与即时性之间存在着一定的矛盾和冲突，这种矛盾和冲突被称为建筑设计的不可测因素。弹性空间设计针对这种不可测因素提出了较为有效的方法，妥善地解决建筑物的确定性与未来需求变化之间的矛盾，从而利于建筑内部运行管理及建设资源要素配置和管理。

正如英国著名医疗建筑专家约翰威克斯所言：“未来的医院也将成为过去”。他认为从医院组织的本质需求来看，医院总体规划设计的目标是动态的，需要把医院的“生长”和“变化”等不可避免的特性考虑在内。约翰威克斯最早提出医院建筑设计应具备足够弹性，通过分析未来的发展趋势应对医疗需求的快速变化以防被淘汰[[4]]。具体来说，医院弹性空间应能满足以下四重目标，即增强患者就医体验和安全、降低医院运营成本、改善医疗工作者的工作环境和满意度，以及适应变化并考虑到就诊流程之间的基本依赖关系[[5]]。为了满足这些目标，医院弹性空间通常需要具有四个方面的特性：（1）多功能性，即允许多种功能用途同时发生；（2）可修改性，即针对不同用途进行操作功能的局部改造；（3）可转换性，即通过空间组织构件的灵活调整来实现空间功能上的智能转换；（4）可扩展性，即在场地允许的情况下对原有建筑实施空间扩充。总体而言，医院弹性空间设计是指在固有的原始空间中融入弹性设计理念，使得医院空间布局可以根据功能需求做出弹性调整，通过资源集约、功能转换等方式对同一空间进行多功能支配，最终实现建筑和空间的可持续发展。

2.医院空间的特征及当前存在的问题

2.1医院空间的主要特征

医疗建筑的设计需要在有限的空间内进行，同时还要考虑空间布局与诊疗流程的匹配度[[6]]，因此医院的空间布局和设施配置十分关键。按照不同的规范要求，医院空间有不同的分类方式。例如，按照《综合医院建设标准》（建标

110-2021），综合医院主要分为急诊部、门诊部、住院部、医技科室、保障系统、业务管理和院内生活七类用房。按照主要用途，医院建筑空间可分为功能空间和接触空间[[7]]。功能空间承载着各种功能需求，比如候诊、就诊、检查、治疗、取药等功能空间。接触空间主要包括电梯厅、候诊室、走道、咨询台和卫生间等。接触空间主要用于满足交通等公共需求活动，还需具有避免医院感染的特殊功能。

与普通建筑相比，医院空间具有多重复杂的属性特征。随着医疗服务理念转变、诊疗模式创新、专业化外包以及信息技术发展，医疗建筑空间面临着更加频繁的需求变化，空间资源的整合形态也在不断变革，正在逐渐从传统的科室布置方式，发展到疾病诊疗中心（如骨科、眼科等）、多学科诊疗中心、医疗综合体以及云医院的模式。因此，如何提高医院空间的管理弹性，对实现空间内设施设备的保值与增值十分重要。

2.2医院空间存在的问题

我国大多数医院在建筑设计上，只是局部片段式地回应医院弹性空间发展需求。一方面源于医院空间的使用者侧重于对医疗专业的思考，不大能够提出完备的设计需求。另一方面缘于空间设计人员侧重的是建筑结构方面的规范，对于医院各个环节的运行方式、诊断流程等不够了解。更复杂的是，医院空间同时有多种利益相关群体，包括医生、护士、行政人员、患者及其家属等。不同的利益相关者从各自的立场出发，对于医院弹性空间有不同的诉求。例如，患者希望在改善个性化护理方面具有弹性，护士希望在操作方面具有弹性，管理和行政人员希望在员工管理、患者管理和资源提供等方面具有弹性，工程师则希望在空间功能、与其他空间的接近度、舒适度、通风和结构等方面具有弹性。由此可见，弹性空间的设计在早期就需要将不同用户的建议和需求纳入决策当中。

另一个普遍存在的问题是，尽管医院建筑使用寿命还没有达到最高水平，但是由于人口总量、运营成本、技术需求、功能空间等因素的变化，这些医院的空间很快就因为过时而无法使用。正如实践界广为流传的一句话，“医院的建成之日即大修之时”。因此需要在医院建筑的全生命周期过程中，持续增强对这些动态发展因素的关注，否则会过早地导致运营成本的增加和其功能的下降。反之，如果医院设施能够较好地适应外界的变化，往往能够延长设施的使用寿命，并减少对大修的需求。

3.国内外医院弹性空间设计实践

为了更好地应对新冠肺炎疫情的冲击，国内外有多家医院在医院弹性空间设计方面开始了不同程度的实践。例如，Orlando Regional Medical Center（奥兰多区域医疗中心）是美国佛罗里达州奥兰多市中心的一家具有808个床位的三级医院。该中心有一个指定的弹性吊舱，在正常模式下可用于紧急护理，只需按一下按钮即可切换到疫情防控模式。每个检查室都有三堵标准墙和一堵带门的玻璃墙，以最大限度地提高能见度并增加患者之间的物理距离。新冠肺炎疫情期间，吊舱有自己的入口和等候区，以与单元的其他部分进行物理隔离。Memorial Regional Hospital（纪念区域医院）同样是美国弗罗里达州最大的医院之一。该医院为迅速应对新冠肺炎的威胁，在保护患者和工作人员安全的同时提高应对潜在需求激增的能力，将创伤手术室改造成专门的COVID-19空中隔离手术室，利用临时屏障提供气闸来提高安全性。在急诊部门顶篷处设置了一个进入医疗帐篷的有盖入口，以提高急诊部门对COVID-19专门护理的能力，并实现患者群体之间的物理隔离。

国内医院近年来也陆续引入弹性空间设计的概念，上海市级医院在新冠肺炎疫情期间，通过搭设临时建筑的形式将原有市级综合性医院快速改造成专门收治新冠肺炎患者的定点医院，在空间布局、病房设置、空调系统、给排水系统配备方面快速实现平疫功能转换。未来还将对既有院区进行设备改造，包括急诊区域增设缓冲用房、建设第二急诊，儿童类医院增设第二发热门诊；ICU、重症室、血透等大空间进行划小诊疗单元改造，以实现连续诊治服务功能。除此之外，很多医院在新建楼宇的设计中也引入了弹性理念，例如上海市仁济医院感染楼在设计之初就考虑弹性的问题，确保建筑在使用一段时间之后，能根据外部需求的变化实现快速改造适配。西安市红会医院高铁新城院区项目的设计采取了集中布局医技功能，内部分模块成组布置的方式，将未来需要拓展的医技置于中部模块，便于向二期直接拓展。其中，标准门诊单元采用固定模块+弹性模块组合方式，固定模块为两次候诊区及15间标准诊室，弹性模块可根据需求设置功能，两次候诊区及庭院为门诊患者提供良好就诊条件。成都京东方医院将中国医疗概念的精华同美国医疗设计的经验与创新相结合，在最大限度上提升了患者、访客、医护人员和医学生对空间的使用体验。该医院采用模块化布局以适应医院未来发展变化，建筑空间弹性易调整，独立建筑之间以连廊的方式相连。

4.多层级医院弹性空间设计策略

综合医院通常由一系列建筑群组成，按照从宏观到微观的顺序，可以划分为“院区单元

—楼宇单元—功能单元—房间单元”四个层级。其中，院区单元指的是将医院定义为一个整体的所有建筑物和室外空间的集合；楼宇单元指的是在较大系统中可识别的单个建筑；功能单元是组合在一起的环境单元，包括住院病房、手术室等；房间单元指的是一个单独的密闭空间，可区分为病房、医生办公室等。结合前文对医院空间特征的分析以及现有国内外医院的弹性空间设计实践，本文特提出“院区单元—楼宇单元—功能单元—房间单元”多层级的医院弹性空间设计策略如下：

4.1院区单元的弹性设计

在院区层面，弹性空间的设计需要考虑患者如何到达、接受筛查、检查以及如何住院。具体而言，需充分考虑医院现场条件和主导风向，形成符合院感控制要求的“三区两通道”布局，即污染区、潜在污染区、清洁区和医务人员通道、患者通道。合理规划医务和工作人员、物资供应、患者转运及污物外运流线，确保出入有序、互不干扰。在各个出入口、各主要交通节点及重要的功能区域应设置明显的标识标配，以提高人们前往指定地点的便捷度和工作效率。综合医院的弹性设计一般可以分成三种模式，即分栋连廊的横向发展模式、网状任意方向的发展模式和单元式拼联发展模式。由于综合医院的主要目的是服务于地区的医疗护理需求，因此在其建设过程中，应当结合实际情况来选择合适的医疗服务模式，通过弹性设计的方式提升医院应对服务需求变化的响应能力。

4.2楼宇单元的弹性设计

在楼宇层面，需要考虑如何将传染病患者与非传染病患者的手术、影像、膳食需求等分开，使其安全地接受医疗服务。例如，大厅空间作为弹性空间，用于在阳性患者急剧增加的情况下下对非感染患者进行核酸检测、分诊和护理等。当考虑病人运送时，需要确保患者尽可能地分离流动。此外，可以考虑安装弹出临时墙壁或安装有机玻璃隔板，以提高建筑单体的弹性设计水平。在楼宇的功能划分时适当留白，还可以规划出安全放松的休息地点作为员工福利。

4.3功能单元的弹性设计

为了增加功能单元的业务弹性，目前采用的弹性设计方式包括增加隔离室和/或通用设计室的百分比，这些房间的功能可以迅速从急症护理转变为重症护理。例如，在新冠肺炎疫情期间，内置的弹性空间被转换以提供新的用途，这些单元支持流程和流程变更，有助于确保患者和工作人员的安全。比如，增设额外的洗手槽、负压系统、可重新配置的等候空间以及额外的卫生间和厕所设施，以适应未来新出现的医疗问题。此外还需要采用节能器，利用现有的管道系统基础设施和带有补充加热/冷却盘管的节能器部分，或预先调节的外部空气。如果没有省煤器，单元层还需要安装减压风扇。同时考虑在最终过滤器的上游和下游进行针尖双极电离，以解构传染源的DNA/RNA细胞结构。

4.4房间单元的弹性设计

在疫情期间，需要考虑如何将病房快速安全地转变为隔离病房，并提供灵活性更高的护理，同时确保医护人员和其他患者的安全。隔离病房的设计需要采取一些预防措施，包括在门口设置带有清晰标记的穿脱区域，方便取用防护服、护目镜等个人防护用品。靠近走廊的浴室可以作为一种隔离区域，但浴室的排气会对病房产生负压。在这种情况下，位于建筑外墙上的浴室可以更好地隔离传染性颗粒。但实际上任何一种房间类型都可以转换为隔离房间。由于手术室是医院的核心区域，医院特别重视围手术期空间，在疫情期间指定了专门的手术室，将新冠肺炎患者与其他患者的手术区域分开。对于围手术期空间，一些新建设施决定取消所有开放的手术准备和术后康复空间，采用三壁解决方案，同时增加四壁隔离空间的数量。

5.结语

新冠肺炎疫情的爆发暴露出了现有医院建筑空间的系列问题，促使人们开始重新思考医疗设施的设计。相比于传统的空间设计，弹性空间设计因能符合时代发展的要求而具有更大的发展前景。但与此同时，受制于科学技术和经济发展水平，弹性空间设计这一理念更多地是以概念设计的形式存在于一些经济发达的国家。就我国目前的发展情况而言，真正聚焦于弹性空间设计的理论和实践都相对较少。然而，随着医疗服务需求的急速变化和突发公共卫生事件的猛烈冲击，社会各界已纷纷认识到打造医院弹性空间的必要性和紧迫性。为此，本文基于弹性空间设计的理念，结合当前国内医院空间的多重复杂性特征和存在的不足，围绕“院区单元—楼宇单元—功能单元—房间单元”四个层级提出了相对应的弹性空间设计策略。随着科技的不断发展进步，人类生活水平的提高，以及弹性空间思想的逐渐成熟，医院空间将能够更好地满足医患人员的需求，提供更加高效能的医疗服务。

参 考 文 献



[[1]] 虞涛,雪克来提·亥依热特,李永奎,等.基于BIM技术和弹性理念的医院空间资源管理研究[J].建筑经济,2020,41(06):45-48.

[[2]] 张姗姗,吴桐,王田.防疫背景下寒地既有医院空间更新策略[J].当代建筑,2022(03):39-42.

[[3]] Buffoli M,Nachiero D,Capolongo S.

Flexible healthcare structures：analysis and evaluation of possible strategies and technologies[J].Ann Ig,2012,24(6):543-552.

[[4]] 吴函泽. 综合医院改扩建总体布局策略研究[D].大连理工大学,2016.

[[5]] Wong A H,Ahmed R A,Ray J M,et al.Supporting the quadruple aim using simulation and human factors during COVID-19 care[J].American Journal of Medical Quality,2021,36(2):73.

[[6]]杨林,陆阳,胡海洋,等.临床科室效能建设的保障能力及其构成要素[J].中国医院,2022,1(26):65-68.

[[7]] Wang N,Wang J.Characteristics of Hospital Architectural Space[C]//2018 7th International Conference on Energy,Environment and Sustainable Development (ICEESD 2018).Atlantis Press,2018:1128-1130.

基金项目：上海交通大学中国医院发展研究院医院后勤管理研究所2021年度重点项目（CHDI-2021-C-03）；

课题名称：平疫结合发热门诊弹性空间设计建设管理（编号：CHDI-2021-C-03）