医院照明光环境设计探讨

陈 煜 州

(厦门市东区开发有限公司, 福建 厦门 361000)

0 引 言

光是一个复杂的概念,不仅有照度、色温,还有显色性,不同的排列组合得出来的光对人的影响完全是不一样的。因此,医院的照明不仅仅要在视觉上,更要在心理上和生理上满足医护人们与患者的需求,通过合理的照明设计营造出健康、洁净、舒适的环境,可以缓解患者焦虑不安的情绪,促进患者身心健康。对于医护人员而言,良好的照明环境可以减缓紧张的工作氛围,提高工作效率。

传统的照明设计是根据照度计算公式计算而来,但这种粗放式设计越来越无法满足现代社会的需求。随着网络的高速发展,BIM和计算机仿真技术逐渐成熟,设计人员可以采用专业照明软件如Dialux和三维渲染软件,对医院的照明光环境进行精准模拟。

1 照明用电负荷等级及要求

医院是最复杂的公共建筑之一,功能复杂,人员密集且流动量大。因此,对医院的照明有比较高的要求。根据JGJ—2013《医疗建筑电气设计规范》第4.2.1条,医疗建筑照明用电负荷分级如表1所示。

表1 医疗建筑照明用电负荷分级

在满足上述负荷等级的前提下,医院的照明设计方案有多重选择,每种功能房间都有多种方式,本文对几个典型的功能房间进行探讨。

1.1 护士站照明

护士站是医护人员和病人之间的枢纽,一般位于比较显眼的位置。根据规范,护士站的照度标准值为300 lx,功率密度值为8.0 W/m2,照明均匀度UO≥0.6,显色指数R≥80。需要注意的是,护士站为开敞式,一般与走道或大厅贴邻,而走道照度标准值为100 lx,仅为护士站的1/3,大厅照度标准值为200 lx,仅为护士站的2/3,设计时若忽略,使护士站与走道或者大厅采用相同的照明方案,会导致护士站照度偏低,从而影响护士的日常工作。此外,护士站是24 h值守,为了方便夜间工作,在工作台或者侧墙上还应设置夜间工作灯。

1.2 药房照明

根据规范,药房的照度标准值为500 lx,照明功率密度限值13.5 W/m2,照明均匀度UO≥0.6,显色指数Ra≥80,统一炫光值UGR≤19。药房是对照明有很高要求的场所,但是药房照明设计却经常被忽视。无论是西药还是中药,药品的种类都非常繁多,外观相近的更是不在少数,但是药品标识字体往往很小,而且医院的患者人流量又大,这就要求药剂师不仅要准确,还要速度快,良好的照明环境是对药剂师高效工作的有力保证。在满足功率密度限值的情况下,可适当提高照度值,灯具布置时,应避开药品架正上方的位置,对于有条件的医院,也可采用带有照明功能的药品架作为补充照明的一种方式。在取药窗口内、天平等部位设置顶灯或者反射型壁灯,避免对药剂师产生直接眩光而妨碍工作。

1.3 病房照明

根据规范,病房的照度标准值为100 lx,照明功率密度限值为4.5 W/m2,照明均匀度UO≥为0.6,显色指数Ra≥80,统一炫光值UGR≥19。病房的照明除了要考虑到患者,也要考虑医护人员的需求。

为了满足患者日常使用需求,病房需要设置一般照明,照度宜在100 lx左右。考虑到在病房的患者大多行为不便,有些还需要长期卧床休息,可以采用间接照明的方式或者采用大面积发光的面光源,以避免对患者造成明显的眩光。同时,为了满足一些患者的阅读需求,可在患者床头设置局部照明。局部照明可单独设置壁灯,距地1.4～1.6 m安装。灯具的金属外壳部分应可靠接地,同时配电线路应设置剩余电流保护装置。若病房内有综合配线槽,局部照明也可与配线槽统一设置。设置局部照明还有一个好处就是医护人员检查时可以利用局部照明为患者做检查,在保证足够照度的同时也不会影响病房内其他患者休息。此外,病房还需设置夜间照明,照顾到患者的起夜需求,满足值班护士夜间查房的需求。夜间照明不应影响患者的休息,一般采用地脚灯的形式,安装高度一般距地0.3 m,安装位置宜设置在卫生间或者门房附近。

通过分析,可以将病房的照明模式分为日常模式、阅读模式、检查模式和休息模式。选取某工程一间标准病房通过照明软件进行照度模拟,得出照度计算伪色图。日常模式照度计算伪色图如图1所示。阅读模式照度计算伪色图如图2所示。检查模式照度计算伪色图如图3所示。休息模式照度计算伪色图如图4所示。

图1 日常模式照度计算伪色图

图2 阅读模式照度计算伪色图

图3 检查模式照度计算伪色图

图4 休息模式照度计算伪色图

综合医院或者不同性质的医院还有重症监护病房、精神病房、儿童病房等特殊病房。这些病房的照明除了有上述普通病房的一些共性,还有其一些特殊性。如儿童病房,照度可以适当提高一些,选择色彩更鲜艳或者卡通形式的灯具。

1.4 诊室照明

根据规范,诊室的照度标准值为300 lx,照明功率密度限值为8.0 W/m2,照明均匀度UO≥0.6,显色指数Ra≥80,统一炫光值UGR≤19。诊室内一般面积较小,从功能上可分为问诊区和检查区两个部分。

(1)问诊区。问诊区一般会设置一张办公桌,医生和病人相对而坐,方便医患之间交流。照明方式上可以在办公桌的正上方设置普通照明灯具,照度在300 lx左右,色温接近自然光。这样的光环境有助于医生诊断病人的病情,同时也能缓解高强度工作的疲劳。对于病人而言,明亮的环境有助于缓解紧张心理。

(2)检查区。医生通过在问诊区的问诊,对于需要检查的病人会到检查区做进一步检查。检查时大多会涉及到个人隐私,一般会采用窗帘作为隔断,形成比较封闭的环境。但随之而来的问题是可能造成病人的紧张和压迫感,因此在照明方式上可在走道区域设置普通照明灯具,同时在病床区域避开病人躺下时头顶的正上方的位置设置一盏筒灯提供足够的照度和均匀度,便于医生观察操作。诊室照明灯具布置如图5所示。

图5 诊室照明灯具布置

诊室一般会处于门诊楼中采光较好的位置,应充分考虑利用自然光作为诊室照明。一方面节能环保,另一方面自然光比人工照明更能营造出舒适、放松的诊室环境。

1.5 手术室照明

手术室一般为无窗房间,根据手术类型的不同,手术时间可长达几十个小时,对照明质量和照度都有较高要求。根据规范,病房的照度标准值为750 lx,照明均匀度UO≥0.7,显色指数Ra≥90,统一炫光值UGR≤19,无功率密度限值。从使用上,手术室照明一般可分为一般照明、手术台重点照明和观片照明。

(1)一般照明。手术室的一般照明是以手术台为中心,呈环形在周边均匀布置。手术室是典型的洁净场所,灯具应选择密闭洁净灯具,宜吸顶安装。为了与无影灯照度相协调,宜采用可调光方式降低照度。高强度的照明虽然能使医护人员集中注意力,提高效率,但长时间容易造成视觉疲劳。因此,在手术室的四周照度可适当低一些,让医护人员有一定的空间休息和调整。

(2)手术台重点照明。手术台重点照明基本上使用圆盘吊装式手术无影灯,可上下左右移动,安装高度以3.0～3.2 m为宜。光源上显色指数应接近自然光(白色),色温应为中间色,以便于医护人员能清楚辨明患者的皮肤、器官等真实颜色。一般照明的光源应与无影灯的光源保持一致。同时要避免光源的频闪,频闪会增加医护人员的视力负担,引起错觉。根据手术类型无影灯照度为10×103～100×103lx。

(3)观片照明。手术室内宜在面向主刀医生的墙上设置嵌入式观片照明。观片灯一般以联为单位拼装,多为3～5联,每联观片灯都有相应的开关设于其下方。考虑到手术时医护人员均为站姿,观片灯的中心高度宜与人体站立时视线齐平,取1.5～1.6 m。观片灯中心最高亮度在4 200 cd/m2,亮度差在15%以内,以免影响对X射线片的诊断。同时,为配合手术室内其他的照明,宜采用连续可调光控制。

2 紫外线灯

2.1 紫外线灯的配置

自然光是由不同波长的光波组合而成的,其中波长小于390 nm(纳米)的称为紫外线。医疗上紫外线分类如表2所示。

表2 医疗上紫外线分类

医疗上主要是利用波长280～200 nm紫外线杀菌消毒。

根据规范[1-2],紫外线灯设置的场所如表3所示。

表3 紫外线灯设置的场所

紫外线消毒器属于间接照射法,消毒效果明显,房间内有人时也可使用。紫外线消毒器有壁挂式、柜式和移动式等多种形式。候诊区、走廊等人员相对密集、容易发生交叉感染的场所宜采用壁挂式紫外线消毒器,可有效地节约房间地面面积,不影响人员平时走动。手术室对洁净环境要求较高,不仅要求术前静态消毒30 min以上,手术中也要求动态消毒,采用柜式或移动式紫外线消毒器,可根据手术室内器具的布置灵活摆放,避免消毒死角,能方便地实现不间断动态消毒,保证手术室内的洁净度。

紫外线消毒灯属于直接照射法,使用时应避免有人在室内。紫外线消毒灯有悬吊式、壁挂式和移动式。太平间、垃圾处理站等经常无人的房间,一般采用安装在顶棚上的悬吊式紫外线消毒灯。

紫外线消毒灯安装高度按照一般卫生条件要求,不大于2.7 m,一般以1.8～2.2 m最佳。消毒供应室、诊室、治疗室等房间平时有人停留,且考虑到悬吊式会影响到美观及使用,这些房间可以采用壁挂式或移动式紫外线消毒灯。

2.2 紫外线灯的设计

(1)根据WS/T 367—2012《医疗机构消毒技术规范》[3],紫外线消毒采用室内悬吊式时,紫外线消毒灯的数量为平均每立方米不少于1.5 W,即

NP≥1.5LWH

式中:N——紫外线消毒灯安装数量;

P——每盏紫外线消毒灯的功率;

L——房间长度;

W——房间宽度;

H——房间高度。

由上式可知,若选用30 W紫外线灯,当房间长、宽、高已知时,即可求得紫外线灯具的数量。

(2)根据文献[4],安装功率参考值如表4所示。

表4 安装功率参考值

由表4可知,只需知道房间面积大小,即可估算出紫外线灯的数量。

(3)对于紫外线消毒器和移动式紫外线灯,可根据实际需求预留220 V普通插座。

2.3 紫外线灯的控制方式

紫外线消毒器和移动式紫外线灯采用插座供电,比较灵活,可根据实际需求随时使用,需要注意的是使用移动式紫外线灯时应避免室内有人活动。悬吊式和壁挂式紫外线灯会直接辐射到人体,有一定的危害性,应根据实际情况选择适当的控制方式,常用的控制方式如下[5-6]。

(1)就地开关控制,开关安装高度宜为1.8 m,与普通照明开关区分,并设置“紫外线灯”标识。

(2)定时开关控制,可根据需要设置紫外线消毒时间,如诊室可在夜间无人时定时开启,消毒结束后关闭,既能可靠消毒,又能保证诊室的日常使用。

(3)智能开关集中控制,如病房等,可将开关集中在护士站,由护士统一控制和管理。

3 结 语

医院照明功能多,要求多,照明设计不仅要供电可靠,照明质量也不容忽视。不同的工作环境需要采用不同的照明设计方案,为医护人员、患者以及家属提供舒适、温馨的光环境。在节能减排的大环境下,也要合理利用自然光以达到节约电能、提高照明质量的目的。