NA专栏周颖孙耀南刘曦文医院建筑研究的

摘要

医院建筑的演进、医院设计中遇到的复杂医院建筑研究的基本观念。在此基础上，除经典的研究方法外，还结合具体的案例介绍了超声波测位技术、空间句法、眼动实验、三维立体成像技术、遗传算法，以及离散事件系统等医院建筑研究中的应用。期望在今后的研究工作中进一步运用发展这些方法与技术，医院建筑领域中存在的诸多难题，医院建筑设计到达新的高度。

医院建筑研究的观念、方法与技术

——以医护效率与患者生活为中心课题

ResearchIdeas,MethodsandTechnologiesinHospitalArchitecture:

FocusingontheEfficiencyofMedicalCareandQualityofPatientLife

撰文

周颖　孙耀南　刘曦文

作者单位

周颖、刘曦文：东南大学建筑学院

孙耀南：南京理工大学理学院

精彩摘录

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一　观念辨析

1　医疗容器与健康环境

医院建筑始终伴随着医院环境的改善而逐步发展至今。19世纪前，医院多由寺庙、教会等宗教机构创办，主要用途是收留无家可归的贫苦患者，而普通患者主要待在家中看病疗养，治病方式基本采用传统的自然疗法。医院发展成面向广大居民的现代化公共设施，首先要归功于南丁格尔（FlorenceNightingale，-），作为护理事业的创始人，医院的疗养环境。其后，麻醉手术成功、破伤风菌发现、X射线发现、抗生素发明等医学发展史上的一系列标志性事件显著提升了疾病的诊治水平、扩大了医疗范围，医院建筑作为疾病的最重要诊治场所的地位。二战以后，以内视镜、血液透析、CT、生化检查、核磁共振、心脏起搏器、微创手术为代表的先进医疗技术的推广应用，在改善疾病治疗效果的同时，也大大增加了医疗机构中医疗设备的比重，进而深刻改变了医院建筑的面貌。可见，医院建筑的发展首先取决于医疗技术的进步，医院设计必须紧跟医疗技术的步伐而作出相应调整，医院建筑常被称作身体修理工厂或医疗容器。

另一方面，作为患者诊治与康复的场所，医院建筑的室内外环境也亟待改善。温馨舒适的生活环境不仅对住院患者就餐、睡眠、排泄、洗浴、社交、休闲等生活行为具有重要意义，而且门诊患者挂号、候诊、就诊、检查、移动等一系列就医行为也离不开安全舒心的就医环境。此外，近年的研究表明，健康的生活环境本身还具备相当的疗愈功能，特别对于晚期癌症、老年智障等现代医疗技术难以治愈的疾病来说，其作用更不容忽视。医院建筑设计中，无论基本理念还是具体手法，都存在因价值观不同而导致的落差，常常需要在提高医护效率与改善健康环境两者之间权衡取舍。因此，建筑师不仅必须熟悉先进的医疗流程，也必须对患者生活有深入的体验。

2　医院管理

当今世界各国普遍医疗成本过高，不仅中国等发展中国家的居民常常感到看病难、看病贵，美日等发达国家也在不同程度上存在类似问题。例如，年美国的医疗成本已达GDP的17%，日本约占10%，而且随着老龄化程度的加深，该比例还在继续攀升。居高不下的医疗成本占用了过多的社会资源，因此各国制定医疗制度与政策时的核心课题就是在保障基本医疗的前提下合理控制医疗成本。

从医疗机构的角度，医院的管理方式来优化各项人力、物力资源的配置，医院运营效率、降低医疗成本的有效途径。举例来说，日本在医院管理制度，将原先分散在门诊科室内的各医技用房集中设置，此举大大提高了医技部的运行效率，医院建筑的现代化。医院医院建筑设计密切相关，医院管理方式的革新医院建筑的空间构成。近年来，由于意识到医技用房过于集中会显著加长患者流线，为减少患者的移动距离，以及在医疗设备小型化和IT技术进步的推动下，医院采取“医技用房分散+门诊科室集约”的方式为患者提供一站式服务，又继续促使建筑空间的构成方式朝新的方向转变。

3　设计问题与研究课题

（1）基本问题　医院通常由门诊部、住院部、医技部、后勤供应部以及管理部等五大部门组成，各部门皆具不同特点。门诊部类似商场，患者为大量的不确定人群，须能够快速准确找到诊室等目的地；又因患者通常体质较弱，不仅要流线短、空间可识别度高，还要实现无障碍化。住院部类似酒店，需要提供舒适的居住环境并方便护理观察。医技部类似精密车间，需要洁净度管理，强调洁污分流，防止感染。后勤供应部类似酒店的后勤部门，向患者供应食品、药品及其他医疗用品，并确保洁净无菌。管理部则类似办公楼。不难发现，医院建筑的复杂性远远超过了一般的公共建筑。

医院建筑的复杂性还体现在，上述五大部门分别由若干具有特定功能的科室构成；各科室又分别包含若干大小、功能不一的房间，因此从建筑设计的角度，医院建筑可以看作是众多小空间的集合体。为实现各种复杂限制条件下的空间优化，建筑师不仅要合理确定科室内部各房间的面积分配、位置关系以及流线组织，还须正确处理各科室之间的组合方式。为此，除须明确各功能房间的使用方式外，关键是要将联系度高的科室或房间尽量邻近设置，将联系度低的科室或房间分开设置。这就需要通过调查研究来准确把握科室或房间之间的人流、物流、信息流与能量流，重点是护士流线和患者流线。

（2）研究范式　医院建筑既可看作医疗容器，又具有健康环境的特质。前者注重医护效率，后者强调以患者为中心。前者宜采用自然科学的方法来研究问题，而后者还必须考虑人的特性。困难之处在于人除了具有生物本能，还会讲策略，并具有不同的价值观念与审美倾向。

因此在研究范式上，医院建筑明显不同于医学等自然科学。医学进步主要表现为范式转移，医院建筑的发展则更多地体现在医护效率与以患者为中心之间的范式交替。从医院建筑的发展历史来看，当医疗技术取得重大突破时，各种新设备层出不穷，管理方式也在快速变革，医院建筑的研究范式常常会偏向医护效率；而当医疗技术处于平稳发展阶段时，则又重新回归以患者为中心，注重疗养环境和人性化设计。有鉴于此，下文将分别从医护和患医院建筑的调查方法。

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二　调查方法与技术

1　医护视点

作为住院部的基本单位，护理单元（CareUnit）医院建筑的研究重点。站在医护人员的立场，好的护理单元要能缩短护理流线并扩大护理观察范围。

（1）护理流线　什么形状的护理单元有利于缩短护理流线呢？为了解决这一问题，美国学者在医院（Yale-NewHavenHospital）的研究中首次使用了现场跟踪医护人员行动路线的调查方法。调查人员在6医院5个护理单元中医护人员的移动进行了多次现场跟踪，记录下24h内医护人员在护士站、病室、医护用房、患者生活用房等各房间之间的移动总次数，并据此获得了各房间在护理单元中的重要程度以及各房间之间的联系紧密度，从而为判别不同形状护理单元中的护理流线长度提供了科学依据。

▲医护人员24h的移动次数

▲各房间的联系紧密度

日本学者在年代继续使用上述现场跟踪调查的方法对护理单元内护士的移动距离以及在各房间的停留时间与作业内容进行记录，取得了比较丰硕的成果。然而到了年，随着医疗法的修正以及医疗护理技术的进步，医院的许多状况都较以往发生了很大变化。不仅护理单元面积增大、单人病室比例增加、护理方式发生改变，无线呼叫系统、分散式物品储存方式等当时比较先进的技术或管理手段也得到了普及。针对这些变化，笔者在日学习期间医院中护理单元的护士流线及使用后评价作为研究重点。调查过程包括跟踪若干名日勤护士一天的移动轨迹，以及统计某护理单元中各房间之间所有日勤护士总移动次数。研究结果表明，与年代相比，护士的流线长度与观察范围都有显著的不同。该调查方法虽是老方法，但取得的研究成果对改善日本当时护理单元的设计方针起到了积极作用。不足之处在于，医院就须动用30多名调查员，不仅工作量巨大，而且所有数据均靠调查员手记，跟踪过程中难免会有疏漏。

▲N医院西病区某日勤护士的移动轨迹

近年来该领域的新进展是用超声波测位仪来连续采集特定期间所有护士在护理单元内的移动轨迹数据，进而总结出各科室护士在各房间停留时间的比率、各科室护士的平均移动距离以及在各房间之间的移动频繁程度，从而为各类护理单元的设计与运营管理提供依据。这种调查方法的优点是不需要动用很多调查员就可获得数量庞大的精确数据，可以非常精确地把握护士的移动轨迹；缺点是不能了解护士的具体作业内容，因此还须补充传统的护士跟踪调查。

▲呼吸科全体护理人员在各房间的停留时间比率

▲呼吸科护理单元内日勤人员的访室频繁程度

（2）护理观察　传统调查方法是对相关护士做问卷调查，再统计护士在某个区域能充分观察的范围、可观察范围以及难以观察的范围等。该方法简单实用，但缺点是调查结果比较主观，因为不同护士的回答常常差别很大。为了弥补传统方法的不足，以得到比较客观的研究结果，可使用空间句法软件对护理单元的内部空间进行可视度分析，从而获得护理单元内容易观察到的病床范围。

▲ICU中的目标视线分析结果

2　患者视点

（1）门诊患者　患者门诊须经过挂号、收费、候诊、就诊、检查、缴费、取药等一系列环节，因此门诊部的设计要点之一是确保患者能顺利抵达各目的房间。但近年来随着门诊医疗的高度复合化，门诊部规模越来越大，空间也越来越复杂，很容易导致患者迷路。在此背景下，门诊空间寻路研究的重要性日益突出。

早期的寻路研究多采用现场跟踪患者的方法来梳理患者流线，可分析共享空间、室外庭院、标识、色彩等因素对患者路线的影响，并找到患者的迷路地点，但难以揭示导致患者迷路的空间认知机制。随后发展出图面分析与现场调查相结合的方法，能帮助研究人员判明患者预期行动路线与患者实际行动路线的差异所在。

▲A医院街平面

医院常以各种标识来帮助患者寻路，其效果在很大程度上取决于标识的位置、大小与颜色。年，日本学者使用眼动仪成功记录了门诊患者在寻路过程中捕捉各类视觉信息的眼动轨迹，并据此获得了患者的视野范围、视线方向、观察顺序等重要成果，从而为标识的合理设计提供了可靠的依据。

近年来，通过三维立体成像设备将计算机中的三维建筑模型可视化，再配合眼动仪，可以完整地记录实验人员在虚拟空间中的寻路过程，医院设计项目实施前寻路空间的优化开辟了新途径。

（2）住院患者　对于住院患者来说，切实改善住院部的疗养环境无疑具有重要意义，须充分考虑空间利用、物理环境与患者心理等三个方面。

其一，空间利用。首先，作为住院患者最重要的生活场所，病床周边、天花板、床头柜、台灯以及呼叫器等相关设备均须设计得当。为此，宜通过观察与调查来把握患者的物品配置方式、活动范围、行为的内容与次数，进而分析患者行为与空间利用之间的关系，并了解患者的床边生活方式。其次，住院患者在公共空间的休闲、活动与交际也对患者康复有重要影响。通过合理设置公共餐厅、活动室、谈话室等生活空间，能促使有行动能力的患者早日摆脱对病床的依赖，并积极投身各类益于身心健康的活动中。因此，除观察调查外，往往还要结合患者访谈来了解其活动场所的选择及原因。

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此外，虚拟现实技术（VR）在患者心理研究中的运用也值得期待。

三　分析方法与技术

所有调查数据必须经过分析才能得到有用的结果，常用的数据分析方法可分为静态数据分析与动态数据分析两类。静态数据分析的对象不随时间变化，通常仅须







































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