山地医院建筑设计重点

  在我国中西部地区,很多老城区都处于狭窄的河谷地带,随着城市的发展,整个城市的用地便逐渐向城市周边扩展,而城市周边多为丘陵或者山地,在这种情况下,建于山地地形上的建筑不断增多,山地医院建筑的比例也随之增加。

  山地建筑有自身的特殊性,而医院建筑的功能比较复杂,这就决定了在山地上建设医院建筑时,既要考虑医院共同的卫生流程要求,又要考虑山地的特殊性和复杂性。

  选址时注意山体的走向和形状

  在选址时,要注意山体的走向,因为山体有朝阳面和背阴面,将建筑建在不同的位置时,其通风和采光的差别很大。这一点,适用于所有的山地建设,而不仅仅限于医院建筑。

  另外,在选址时还要注意整体山形的变化,例如冲沟的位置,它是影响场地安全的重要因素。再比如坡度,坡度大于25%的地形基本上不适合用于建设民用建筑;如果坡度大于30%,那么建设民用建筑的代价可能会非常高。

  在实际项目中,建筑师一般并未参与到建筑的选址工作中,当建筑师们接触到项目时,选址工作通常已经结束了。即便如此,设计师们仍然要明确地知道山地建筑选址方面的一些需要注意的问题,因为,如果在选址时有关单位的工作没有做到位而导致场地的应用存在问题时,建筑师们要及时发现并且采取相应的措施来应对。

  采取多种措施保证场地安全

  建于山地之上的公共建筑有着很多共同的特点,首先是场地的安全,这是所有山地建筑都必须考虑的问题,例如抗洪、抗滑坡等等。

  在抗洪方面,必须保证整个场地不被山洪冲毁或者侵蚀,所以要沿着用地红线认真观察和分析场地内原有的冲沟,详细论证改造后冲沟对场地安全性的影响。在山地建筑的场地周边和内部通常会设有大量的截洪沟,以满足抗洪的需要。

  在保证场地安全方面另外一个重要的问题是边坡整治,例如护坡、挡土墙等稳固体系的设置,它们是保证场地安全的有效措施。

  采用适当的建筑体量

  在山地建筑设计中,我们希望分化建筑体量,因为这样做可以相对容易地利用山地的高差以及减少造价。但是目前医院的床位数量都比较多,建筑体量也比较大,而且各功能区域之间的联系要尽量紧密,以提高效率,因此建筑体量不适合分化得太小,至于怎么分化、分化到什么程度最为合理,需要认真分析和研究。

  通过一些山地医院建设项目的具体实践,我们总结出了以下几点经验:

  医院建筑中居于主体地位的医疗功能,例如门诊和医技,原则上可以集中设置在一起;住院和门诊医技可以集中在一起,也可以适当分离;可以利用天桥、步行通道、机械停车设备等解决不同功能区的连接问题。

  对于后勤系统,虽然现在都强调后勤系统的高效运营,希望能将其设置于主体建筑内或者设置于主要的功能区,这样可以与相关区域进行便捷的联系,从而提高效率,但在山地医院中,后勤系统与医疗功能区分离的可能性通常比较大。以中心供应室为例,建于平地之上的大型医院的中心供应室可能会被设置在主体建筑内以便为相关功能区域提供高效的供应服务,但是这在山地医院中可能很难实现。应对的基本思路是,首先要保证患者的便利,在此基础上为了减少造价,将后勤系统的各种用房与主要功能区适当分离。

  在空间形态序列的组织上运用一些特殊手法

  山地建筑在人流交通组织上,特别是建筑空间形态序列的组织上,有一些特殊手法可以运用,它们往往会带来独特的效果。

  例如,正常情况下大厅都设置在建筑的一层,而在山地建筑中,大厅可设置在负一层,也可设在二层,以此应对来自不同道路的人流。

  山地医院建筑通常出入口比较多,不同标高的出入口为不同类型患者的分流提供了方便,而且各个出入口都可以与城市道路相连。此外,如果利用好建筑场地内的高差关系,在内部的交通以及供应系统等方面也可以增加便捷性。这种手法在平地医院建筑中是很难实现的。

  由于出入口较多,设计过程中一定要把这些出入口用一个主体空间串联在一起,这个主体空间可以作为整个医院主要竖向交通的一个枢纽,无论来自哪个出入口的人流,都会汇集在交通枢纽区域,这样一来空间的方向性和序列感就很强烈了。

  总而言之,在山地医院建筑设计中有很多特殊的手法可以运用,如果运用得当,空间的变化可能会带来意想不到的艺术效果。

  针对性地运用特殊的技术手段

  山地建筑在水、电、结构等方面的技术处理上有一些特殊手段。例如,对于结构专业来说,建筑结构的处理难度会比较大,不仅涉及到护坡、挡土墙,还要考虑基础高差和地震力的破坏问题。以挡土墙为例,在平地上挡土墙的高度一般为几米,3m~5m的挡土墙已经是很高的了;但是在山地建筑中,有的挡土墙高达二三十米,这样的挡土墙不再适合使用重力式挡土墙,可能会用到喷锚等技术措施,通过结构的边坡稳定体系来做安全性的防护。再以施工中的抗滑桩为例,山地建筑施工中用到的抗滑桩的直径可能达到1米多甚至2米,而且排布得很密集,以保证后面山体的稳定性。山地建筑在结构上的特殊应对措施非常多,且造价也非常高,有些山地建筑地面以下部分的造价甚至跟地面以上部分的造价相差不多。因此,方案设计很重要,如果方案设计得不好,山地建筑的造价将大大增加。

  对给排水专业来说,山地建筑的排水系统常常会出现很大的高差,因此可能会用到跌水井,或者通过管道的缓坡来解决重力排水的问题。平地上的建筑的排水系统一般按照1-2%的坡度或者0.5%的坡度做排坡;而山地有高差,如果高差达到几米,重力式排水的冲击力会很大,这就需要采取一些特殊的应对措施,或者进行消能,或者设置跌水井。

  对于暖通专业来说,由于建筑可能会很分散,高差也会较大,空调机房的位置就成了一个关键的问题。此外,各种管道的排布会经常遇到高差较大的垂直坡度,这时就需要进行转接。

  对建筑专业来说,因山地建筑地形的特殊性而需要考虑的问题也很多,例如坡度控制,在山地建筑的场地中,超过8%的坡度比较多,这种坡度的路面是不适合行走的,也不利于轮椅的通过,所以需要通过一些手段来减缓坡度。

  材料的选择无明显特殊性

  对于旅游区的一些小品类建筑或者酒店建筑来说,一般离城市相对较远且交通非常不便利,所以在设计中基本会采用施工相对便捷的材料,主体结构一般会采用钢结构,钢结构的运输和安装相对混凝土结构更容易处理,而且对施工场地的要求也比较低;装饰材料则会考虑景区内的自然材料,比如当地的木材、石材等等。

  但是对于医院来说,即使是位于山地上的医院,它也会靠近城市的边缘,不会位于过于偏远的地方,所以在主体建筑的材料选用上与平地上的建筑基本没有区别。在辅助构筑物的选材上,可以考虑使用当地的材料,例如当地有红砂石,而且设计方案确定使用重力式挡土墙,那么就可以用红砂石来砌筑重力式挡土墙。另外,在装饰材料上,考虑到造价和地域文化,也可以使用一些当地的材料。

  平衡功能与造价的关系

  目前我国医院建设已经有比较成熟的理念,例如大型医院现在倾向于集约化或者半集约化布置,集中式布置是大型医院发展的趋势,这主要是从医院的运营管理和患者的使用效率来考虑的。但是对于山地大型医院来说,在这一点上应该考虑到山地建筑的特殊性与医院功能安排之间的矛盾。例如,如果从一个有一定坡度的场地中整理出很大一片空地来建医院,护坡、挡土墙可能会很高,如果把它们分成3排,可能每排挡土墙的高度是10m,如果分成一排,那么这排总的挡土墙的高度可能就要达到30m,这两种情况的造价差别很大。对于中小型医院来说,这个矛盾相对来说不是非常突出。

  总之,在大型综合医院中,涉及到核心效率问题,所以功能一定要集约化设置,但能够分离的功能可以采取合适的方式分离,从而在保证医院正常、高效运转的基础上降低造价。

  所有的山地建筑从初期开始就要考虑造价的控制,不管是土石方、挡土设施,还是结构方面的一些应对措施,都会大量影响建筑的建安成本,所以要平衡好功能与造价的关系。前面提到的合理分化建筑体量就是平衡两者关系的一种有效方法。主体功能区、辅助功能区应该放在什么位置,朝向怎样,跟城市交界面的交通关系如何,土方量是多少,挡土墙的形式和高度什么样,这些问题在方案设计初始阶段就要仔细考虑,如果考虑不周,就会造成后续的建设成本成倍地增长。

  由此可以看出,山地医院建筑与平地上的医院建筑的设计思路是有区别的。平地上的医院建筑设计重点关注医疗流线的合理,而山地医院建筑设计既要考虑医疗流线的合理,也要考虑山地地形的利用与造价的关系。这一点应该引起建设方、投资方的重视和理解。

  结语

  我国各大城市的用地越来越少,随着城市的发展,用地逐渐向边缘扩散。以整个云贵川地区为例,城市的形态基本上是带状的,沿着河谷形成城市的中心区域,然后向周边扩散,河谷地带基本上已经没有发展余地。

  这就导致我们今后将面临所有的建筑逐渐向丘陵地带或者山地扩展的趋势,因此,对于利用山地来建设各种类型的建筑,包括医院建筑,我们应该有所准备。

  文|张远平

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