建筑和室內潔凈門空間聲環境設計——綜合醫院

1.聲環境概述醫院作為特殊的醫療場所，應為患者就診帶來安靜、整潔的環境感受。然而，事實上，隨著患者流動量的增大、醫療設備的更新換代、周邊環境的變化，導致醫院聲環境問題日益加劇。據美國霍普金斯大學的研究發現，在過去的10年間，醫院噪聲水平穩定持續的增高已經升級到一個世界范圍的問題。噪聲不僅困擾著患者和醫護人員，而且還增加了發生醫療事故的風險。1.1影響醫院的噪聲因素（1）交通噪聲造成醫院噪聲持續增強的主要因素，首先由于城市道路的拓寬及交通量的增加，交通噪聲使醫院的整體背景噪聲提高，尤其是對病房的噪聲干擾，以致在開窗條件下患者難以入睡。如果在醫院的設計、施工階段未對外墻、外門窗的隔聲性給予足夠的重視和規定，很有可能即使關窗也無法達到睡眠所需要的安靜環境。（2）設備噪聲新的診療設施與機電設備產生的噪聲及振動，如核磁共振檢查儀、體外碎石機、病房的呼叫機、空調系統、通風系統的噪聲和振動等，都不同程度地提高了醫院的噪聲水平。（3）人為噪聲人員活動產生的噪聲是醫院噪聲的重要之一。掛號大廳的喧嘩聲、護士站患者尋求幫助或咨詢的呼喚聲、交談聲等等，都是醫院不再安靜。1.2噪聲區域根據醫院功能，噪聲可分為4個區域部分是患者先接觸的環境門診大廳；第二部分是患者和醫生初的交流空間診室；第三部分是患者進行檢查、治療的環境醫技科室；后一部分是患者康復靜養的環境病房。2.醫院建筑中的聲學指標2.1醫院建筑中各用房的允許噪聲級2.1.1醫院與住宅、旅館客房一樣，均有晝夜安靜的要求，以滿足治療與休息的需要。根據我國的國家標準GB 50118-2010《民用建筑隔聲設計規范》中規定，醫院主要房間內的噪聲級。2.1.2醫院建筑中各用房材料吸聲吸聲根據《醫院建筑噪聲與振動控制設計標準》T/CECS 669-2020中的相關規定，在空場情況下，醫院各區域在250Hz～2000 Hz 1/1倍頻程中心頻率下的平均吸聲系數應符合表2.1.2的要求。表2.1.2醫院各區域的平均吸聲系數

                    2.3醫院建筑中隔聲減噪要求2.3.1醫院建筑的總平面設計，應符合下列規定：（1）綜合醫院的總平面布置，應利用建筑物的隔聲作用。門診樓可沿交通干線布置，但與干線的距離應考慮防噪要求。病房樓應設在內院。若病房樓接近交通干線，室內潔凈門噪聲級不符合標準規定時，病房不應設于臨街一側，否則應采取相應的隔聲降噪處理措施（如臨街布置公共走廊等）；（2）綜合醫院的醫用氣體站、冷凍機房、柴油發電機房等設備用房如設在病房大樓內時，應自成一區。2.3.2臨近交通干線的病房樓，在滿足本規范表2.2.3的基礎上，還應根據室外環境噪聲狀況及本規范第2.1.1條規定的室內潔凈門允許噪聲級，設計具有相應隔聲性能的建筑圍護結構（包括墻體、窗、門等構件）。2.3.3體外震波碎石室、核磁共振檢查室不得與要求安靜的房間毗鄰，并應對其圍護結構采取隔聲和隔振措施。2.3.4病房、醫護人員休息室等要求安靜房間的鄰室及其上、下層樓板或屋面，不應設置噪聲、振動較大的設備。當設計上難于避免時，應采取有效的噪聲與振動控制措施。2.3.5醫生休息室應布置于醫生專用區或設置門斗，避免護士站、公共走廊等公共空間人員活動噪聲對醫生休息室的干擾。2.3.6對于病房之間的隔墻，當嵌入墻體的醫療帶及其他配套設施造成墻體損傷并使隔墻的隔聲性能降低時，應采取有效的隔聲構造措施，并應符合本規范表2.2.1、表2.2.2的規定。2.3.7穿過病房圍護結構的管道周圍的縫隙，應密封。病房的觀察窗，宜采用固定窗。病房樓內的污物井道、電梯井道不得毗鄰病房等要求安靜的房間。2.3.8入口大廳、掛號大廳、候藥廳及分科候診廳（室）內，應采取吸聲處理措施；其室內潔凈門500Hz~1000Hz混響時間不宜大于2s。病房樓、門診樓內走廊的頂棚，應采取吸聲處理措施；吊頂所用吸聲材料的降噪系數（NRC）不應小于0.40。2.3.9手術室應選用低噪聲空調設備，必要時應采取降噪措施。手術室的上層，不宜設置有振動源的機電設備；當設計上難于避免時，應采取有效的隔振、隔聲措施。2.3.10聽力測聽室不應與設置有振動或強噪聲設備的房間相鄰。聽力測聽室應做全浮筑房中房設計，且房間入口設置聲閘；聽力測聽室的空調系統應設置。2.3.11診室、病房、辦公室等房間外的走廊吊頂內，不應設置有振動和噪聲的機電設備。2.3.12醫院內的機電設備，如空調機組、通風機組、冷水機組、冷卻塔、醫用氣體設備和柴油發電機組等設備，均應選用低噪聲產品；并應采取隔振及綜合降噪措施。2.3.13在通風空調系統中，應設置消聲裝置，通風空調系統在醫院各房間內產生的噪聲應符合本規范表2.1.1的規定。3.醫院建筑中的聲學設計要點3.1總平面圖降噪設計為了保證醫院建筑整體優良的聲環境，需要合理的規劃醫院的總平面圖布置，充分利用建筑物的隔聲作用。1、門診樓可沿交通干線布置，但與干線的距離要考慮防噪要求。病房樓設在內院。2、醫院的醫用氣體站、冷凍機房、柴油發電機房等設備用房自成一區。水泵、空調機組、風機、鍋爐、電梯、變壓器等設備設置應遠離病房、ICU、醫護人員休息室、聽力測聽室、手術室等對噪聲要求高的房間，并應對設備進行有效的隔振處理。3、體外震波碎石室、核磁共振檢查室不得與要求安靜的房間毗鄰，并對其圍護結構采取隔聲和隔振措施。4、病房、醫護人員休息室等要求安靜房間的鄰室及其上、下層樓板或屋面，不設置噪聲、振動較大的設備。5、醫生休息室布置于醫生專用區或設置門斗，避免護士站、公共走廊等公共空間人員活動噪聲對醫生休息室的干擾。3.2門診大廳/住院大廳/取藥大廳設計門診部作為醫院的重要組成部分，是患者就診過程中首先接觸的部門，因此門診部在某種程度上肩負著塑造醫院良好形象的重任。同時，患者在門診部停留時間相對較長，因此門診部內聲環境的優劣會極大地影響患者的總體就診感受。門診大廳、住院大廳面積較大，凈空較高，人員較為密集。要求室內潔凈門中頻混響時間不大于2s，室內潔凈門噪聲水平小于55dB（A）。因此需要在門診大廳、住院大廳頂棚和四周墻面安裝吸聲材料，盡量少使用或不使用反射類材料。天花頂棚使用降噪系數NRC0.6的多孔吸聲材料，墻面使用降噪系數NRC0.70的聲學材料。3.3診室設計診室區域包括兩部分，一部分是室外患者等候區域，另一部分是室內潔凈門醫生診療區域。為避免候診區對診室的影響，保證診室的噪聲水平小于40 dB，候診室區的天花應使用吸聲降噪材料NRC 0.6。診室門使用隔聲量30dB隔聲門。為保證診室內潔凈門醫生與病人交談語言清晰，要求診室內潔凈門中頻混響時間應不大于0.8s，診室上空應設置吸聲材料或吸聲構造，吸聲材料降噪系數（NRC）應不小于0.60。3.4手術室設計據測試手術室內潔凈門平均噪音水平為60-65分貝,通常接近90分貝,而國際噪聲委員會建議急診區噪音平均水平白天不超過45分貝,晚間不超過40分貝,夜間不超過30分貝,手術室是高度腦力勞動和體力勞動相結合的特殊場所,術中醫護人員需要高度的思想集中、精心手術操作。嚴密地觀察病情,任何噪音對他們都將產生不良影響,甚至造成意外差錯事故。保證手術室的噪聲水平小于40 dB，除了選用低噪聲空調設備，加強對器械的檢查、保養和維護外，墻面還應使用隔聲量50 dB的隔聲材料或構造并使用隔音量40 dB的隔聲門。手術室上空應設置吸聲材料或吸聲構造，吸聲材料降噪系數（NRC）應不小于0.60。3.5普通病房和VIP病房設計病房為患者治療及康復的區域，良好的醫療環境顯得非常重要，所以相對門診大廳對聲環境的要求更高。1、為保證病人有一個良好的聲環境，要求病房白天噪聲水平小于40dB,夜間噪聲水平小于35 dB。2、病房之間的墻體，當插座、開關、醫療氣體、綜合管道系統面板嵌入病房之間的墻體時，應采取有效的隔聲構造措施，避免削弱墻體隔聲量。3、病房內配置的廁所、浴室與相鄰病房之間的空氣聲隔聲量等同于病房隔聲量。4、病房不得與電梯井道、空調設備層直接相鄰，空調機組、新風機組（熱回收機組）、風機、冷卻塔、風冷機組等產生噪聲、振動設備不宜直接布置在病房臥室的正上方。5、相鄰隔墻應使用隔聲量50 dB的隔聲材料或構造，病房的上空應設置吸聲材料或吸聲構造，吸聲材料降噪系數（NRC）應不小于0.60。3.6重癥監護室設計醫院重癥監護室為重病人集中治療的場所,它匯集了大量高科技儀器設備為病人提供支持和治療。重癥監護室不得與電梯井道、空調設備層直接相鄰，空調機組、新風機組（熱回收機組）、風機、冷卻塔、風冷機組等產生噪聲、振動設備不宜直接布置在病房臥室的正上方。重癥監護病房（ICU）隔墻應使用隔聲量55 dB的隔聲材料或構造，重癥監護病房（ICU）對聲環境有嚴格要求房間的上空應設置吸聲材料或吸聲構造，吸聲材料降噪系數（NRC）應不小于0.80。3.7測聽室設計測聽室是醫院進行聽力測試，建造的具有理想測聽環境的專用房間。聽力測聽室不應與有振動或強噪聲的設備間相鄰，空調系統應裝。聽力測聽室應做全浮筑房中房設計，且房間入口設置聲閘。測聽室測聽方法還包括純音氣導和骨導聽閾基本測聽法、用純音及窄帶測試信號的聲場測聽法，暫無對這些方法進行測聽室混響時間規定，可依據影劇院聲學設計標準，并且混響時間不宜太小，適當取正常環境即可，因此一般測聽室混響時間使0.3——0.5s。測聽室中的本底噪聲聲壓級應不超過會掩蔽測試信號的某些規定值，對測聽室的本底噪聲聲壓級的要求，取決于發送測聽信號的方式，即測聽信號是經耳機、骨振器還是揚聲器發送的。3.8體外震波碎石室/核磁共振室設計體外震波碎石室、核磁共振室是容易產生噪聲的房間，為避免對其他房間的影響，體外震波碎石室、核磁共振檢查室不得與要求安靜的房間毗鄰，并對其圍護結構采取隔聲和隔振措施。墻應使用隔聲量50 dB的隔聲材料或構造，天花使用減振龍骨填充隔音棉，使用隔聲量35dB隔音門。核磁共振室、體外碎石室等產生噪聲的房間宜設置醫生控制室，并按照診療室的標準采取隔聲措施。3.8醫生辦公室設計為保證相鄰辦公室的語言私密性，走道兩側布置辦公室，相對房間的門宜錯開設置，要求其背景噪聲水平小于40 dB，辦公室房間外的走廊吊頂內，不應設置有振動和噪聲的機電設備，混響時間在0.5-1.0s，上空應設置吸聲材料或吸聲構造，吸聲材料降噪系數（NRC）應不小于0.60。3.9會議室設計會議室根據用途，需要滿足一定的語言清晰度，要采用短混響聲學設計；同時無明顯回聲和顫動回聲等的聲學缺陷；因此，需要用強吸聲措施，降低室內潔凈門混響時間，保證廳內語言清晰度。小會議室使用面積宜＜35，大會議室使用面積35。小會議室背景噪聲水平小于40 dB，大會議室背景噪聲水平小于35 dB。墻面在會議室四周墻面合理布置吸聲材料，不僅可以將室內潔凈門混響時間控制在會議室容積所對應的佳混響時間范圍內，而且能夠消除回聲和顫動回聲等聲學缺陷。對于較大會議室，在混響時間在規定范圍的前提下，若出現回聲或顫動回聲或聲場不均勻，可在墻面合理設計擴散體（擴散體表面也可設置吸聲材料），以使聲場盡可能均勻。頂面若原室內潔凈門幾乎無吸聲，需要大量增加吸聲，達到聲學設計指標，則要在頂面做降噪系數NRC0.8強吸聲材料天花吊頂，吊件采用減振吊件，在增加可以增大室內潔凈門吸聲量同時，又可以增加樓板的隔振量。若吸聲量足夠，則頂面只需做隔聲吊頂。3.10醫護走廊設計吊頂應設置吸聲材料或吸聲構造，吸聲材料降噪系數（NRC）應不小于0.70。山墻或其他大面積墻面應做吸聲處理，吸聲材料降噪系數（NRC）應不小于0.60。對于低頻的腳步聲、設備與地面的摩擦聲、病房區的小聲交談聲等，采取在樓板和地面鋪設塑膠地面或者軟木地板等。3.11報告廳設計報告廳建筑聲學設計的基本要求是：足夠的響度，滿意的清晰度，全場有比較均勻的效果，具有豐滿度和親切感以及無回聲干擾等物理缺陷。設計的主要目的就是為了獲得令人滿意的聲學效果，擬定相應的具體措施，以確保終結果達到各項設計要求。聲學設計原則：（1）合理的混響時間設計，滿足會議功能和現場演出功能的使用。（2）保證觀眾廳各處有相對合適的聲音強度、有足夠的響度、良好的語言清晰度。（3）聲場分布均勻，在演出時觀眾廳內任何位置上不得出現回聲、顫動回聲、聲聚焦等對聽音形成干擾的音質缺陷。（4）選用合適的、環保的、防火性能佳的吸聲和反射產品，保證不同頻段內的聲學效果，獲得良好過渡的混響頻率特性。（5）采取電聲系統（擴音系統）以及相應的室內潔凈門聲學措施，保證現場演出的實時性等。（6）控制觀眾廳背景噪聲達到允許標準，營造一個低噪音，高清晰度的報告廳。3.12設備用房隔振設計醫院的一些配套機電設備中，在滿足使用者的實際需求的同時，存在很大的噪音隱患，這些硬件設備包括電梯機房、空調機房、空壓機房、通風機組、應急發電機組等。產生噪聲的建筑服務設備等噪聲源（鍋爐房、水泵房、變壓器室、制冷機）宜單獨設置在建筑之外。醫院所在區域內有噪聲源的建筑附屬設施，其位置應避免對噪聲敏感建筑物產生噪聲干擾，必要時應作防噪處理。這些設備在運行時產生的噪音會通過機房的圍護結構進行固體傳導或者空氣傳播影響到機房外部一些功能區的正常運行。為減小上下層的相互影響，加強樓板的隔聲處理，在面層鋪設柔性材料或在面層和結構層之間加置減振材料，機房門使用防火隔音門，墻面使用隔音氈。天花吊頂使用減振龍骨填充隔音棉。3.13空調系統消聲設計通風空調系統應設置消聲裝置，內的吸聲材料應采用吸聲性能好、滿足醫院潔凈度、防火性能要求的吸聲材料。對所有的空氣動力性噪聲、主機房進風和蒸汽噴射噪聲統一采用消聲治理措施，噪聲源采取消聲治理后，要求既要有適宜的消聲量（即聲學性能），同時對設備的運行不能有明顯的影響（即良好的空氣動力性能）。材質采用不燃材料；通風機直通大氣的進、出口處設防護鋼板網。案例：和祐國際醫院

                    和祐國際醫院項目建設單位為廣東和康醫療管理有限公司，該項目位于佛山市順德區北滘鎮，被納入《廣東省2021年重點建設正式項目計劃表》。和祐醫院被定位為非營利性醫院，未來該院所有營收盈余將用于自身發展、醫學研究以及社會民生福祉。該院已計劃與政府部門協商，讓門診與住院接入社保體系，讓佛山乃至大灣區居民共享高水平醫療服務。和祐醫院項目總投資100億元人民幣，占地186畝，主營建筑面積38萬平方米，規劃1500張床位，綠化率高達30%。已經開建的一期工程包含了醫療綜合樓、行政辦公樓及 IMC 國際醫療中心三大板塊和感染樓，總建筑面積約28.6萬平方米；項目二期預留了住院區、轉化醫學中心、學術交流中心、粒子中心等功能區域。醫療綜合樓主要機房包括空調機房、電梯機房和排煙機房等，位于B2層、頂層（3樓）等部位，主要敏感房間包括：搶救室、診室、治療室、手術室、UPS 室、孕婦學校、候診區等。行政辦公樓（12層）主要機房包括空調機房（B1層等部位）、電梯機房（RF 層）和廚房等，主要敏感房間包括：報告廳、圖書館兼史館、會議室、值班休息室等。IMC 國際醫療中心（9層）主要機房包括空調機房（1～9層）、電梯機房（RF 層）和加壓送風機房等，主要敏感房間包括：專科治療室、IMC 病房、病房、診室、治療室、辦公室、值班室、會客廳等。感染樓主要機房包括空調機房、電梯機房和排煙機房等，位于頂層（3樓）等部位，主要敏感房間包括：治療室、藥房、診室、醫護休息室、檢驗科室等。影響上述醫療綜合樓、行政辦公樓及IMC 國際醫療中心三大板塊和感染樓敏感房間聲環境質量的主要因素除空調機房、電梯機房和排煙機房等的動力設備（新風機組、空調機組、電梯驅動裝置、各種泵類<水泵、冷熱水泵、冷卻水泵、燃油泵>、冷卻水塔等）運行時產生的固體聲和二次激發噪聲外，還包括中央空調風口產生的空氣動力性噪聲及在敏感房間內部安裝的兩管制風機盤管，房間通風器，變冷媒流量多聯機，離心管道風機、分體機室內潔凈門機，送風機、補風機、排風機、排氣扇等各種風機，空調箱等通風空調設備產生的空氣動力性噪聲及固體聲和二次激發噪聲。對于室外布置的噪聲源（鍋爐房、冷卻塔等），還是影響室外聲環境質量的主要因素。為了使各敏感房間（區域）和室外聲環境質量達到噪聲允許值要求，需從機電設備振動控制設計、暖通風管系統消聲降噪設計、設備機房內部界面降噪設計和室外設備噪聲排放控制設計等方面提出總體要求。根據業主提供的設備的參量（如轉速、尺寸、重量、功率等），聲學設計時根據該設備所處的位置，進行詳細的消聲隔振計算，并對設備機房采用橡膠、或采用彈簧減振器、或采用浮筑等措施進行減振處理。所有排風機/送風機/風機以進風及排風管連接，配備及內置25毫米變形量彈簧減振器。消聲處理包括、消聲彎頭、消聲靜壓箱及風管內吸聲材料。標準層空調機組（進風及回風）預留兩組滿足規范聲學目標。標準層空調機組/風機安裝在浮動底座上；空調機房鄰近辦公區提供雙重墻。醫院的入口大廳、掛號大廳、候藥廳、候診廳等是醫院內人員較為密集、面積較大、凈空較高的場所。若不采用一定的吸聲材料做裝修，這些空間的中頻混響時間達4s甚至可能達到10s。當混響嚴重，人們不能用正常的嗓音交流時，就不得不提高說話的聲音，從而又提高了室內潔凈門噪聲水平，嚴重時室內潔凈門聲級將高達85dB(A)左右，非常嘈雜。對此，和祐醫院的入口大廳、掛號大廳、候診廳及醫護走廊內，天花均采用吸聲材料進行降噪處理措施，盡可能控制使其室內潔凈門噪聲水平小于72dB(A），控制室內潔凈門中頻混響時間不大于2s。