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摘 要：当今医院建筑如雨后春笋般拔地而起，但由于城市土地征用费用昂贵、闲置土地稀少，驱使城市规划和开发商更倾向于高密度大体量的高层建筑，这样既能解决建筑用地稀缺的问题，同时还能增加建筑的使用面积，但问题也随之而来并有不断增加的趋势，高密度大体量的建筑，使得原本很容易获得的日光被严重遮挡，尤其是使得病患享有应有的、必需的日光光照的基本权利被剥夺，享受足够时间的日光光照成为奢侈的想法，对于高层建筑的底层及地下层影响尤其严重，建筑的传统采光设计手段,通常是通过增大窗户采光面积、开天窗等方法来争取最大采光量,但对于大体量建筑的底层及地下室、向阴房间、地下通道等非阳光直射型建筑空间的日光照明往往束手无策，同时大多数老医院几乎都在扩建改建，新建建筑对于老楼日光光照的遮挡也是非常严重。另外医院在医疗流程过程中也有许多待解决、改进、提升的问题，解决这些问题，定制装置即可使就医环境更人性化，医院管理效率也能得到更好的提升。
关键词：定制装置，现代医院，室内环境，设计
中图分类号：S611文献标识码： A
针对特定问题量身定制，进行相关的科研发明来解决。
装置运用实例
装置一:“定日镜追光装置”
当今世界上大致有三种太阳光的采集、传输方案，分别是光导管、光纤光导、定日镜三类，传输距离依次从短到长，其中光导管、光纤光导对光的传输长度也就十米至十五米左右而对于几十米、上百米的传输距离，只有定日镜能够满足。另外,由于定日镜的尺寸远大于前两者，相对而言采光量也远大于前两者，通常被用于大型楼宇的采光。
本案例中的定日镜追光装置于2011立项,针对该医院大体量大尺度的主体楼中厅的采光，研发了”天井自然光传输系统”,通过利用定日镜追光装置实现了中厅地下一层的自然采光。其目标是将室外自然光反射至室内并均匀散布到高度为66m的地下一层地板上，地下一层为大影像科、病患除做DSA、CT、MAI外，取片也集中在此层,人员比较集中,建筑设计阶段就希望有更好的自然光环境接纳相关人员。
装置完成后既安装在此800床三甲医院的主楼上, 综合楼长72m、宽72m、高80m。主楼中庭通过利用定日镜,实現了一层及地下层的中厅在天气晴朗的日子里，从上午9点到下午4点，七个小时中极好的日光光照。楼体由于纵深大，建筑设计已在中厅部分做了玻璃幕墙采光顶，已便中厅部分能获得部分日光，主楼封顶后，在中午时间段，从16层~9层中厅部分空间能利用到日光，8层~4层中厅部分日光光照越来越弱，3层以下几乎没有自然光，地下一层中厅漆黑一片，这还是在天气晴朗的时间段中，那么为什么要获取阳光？灯光也能解决照明问题，但是我们都知道阳光对医院的重要性远远超过其他功能性建筑，病患多，院内各种病菌比较集中，病菌对健康的医护人员、病人家属及访客都是严重的威胁，同时大体量医院建筑的医院感染问题尤其突出，我们对2004年的SARS病毒的近距离传播速度、强度记忆犹新，众所周知自然光除有效杀菌的作用外，对病人还具有调整和改善神经、内分泌、消化、循环、呼吸、血液、免疫系统以及促进维生素D生成的功能，同时也调节人体的生物钟节奏，可以减少多种疾病的发生，包括佝偻病、黄疸、骨质疏松、季节性阵法症，并且对人体的心理健康也起着很重要的作用，使人在心理和生理上感到舒适愉快，加快病人战胜疾病恢复身体机能的作用不言而喻。根据比利时列日大学研究报告指出，日光光线能影响脑部特定区域，从而影响人体机能，如生理节奏、心率和体内激素的释放等，从而促使人的思维更为敏捷，加快大脑的反应速度，日光无处不在，取之不尽用之不竭，是真正的健康、绿色能源。充分利用日光光照明既能节约大量人工照明用电，又保护环境，这种传输日光的方式，既符合国家节能减排的基本政策，也是现代绿色照明的一项重要措施，更是医院综合环境考核的必备条件之一。从黎明到黄昏，甚至是阴天或雨天，定日镜追光装置导入室内的光线仍然十分充足，可以提供至少8小时以上的白天室内照明，减少白天室内耗电，这些前景说明光导照明装置有着广阔的运用前景。
图1是 定日镜照明对光的传输路由在医院主体楼中的示意图
定日镜追光装置原理介绍。定日镜追光装置采光系统由三部分组成：定日镜、反射镜（如图2）、菲涅尔透镜组（如图3）。
图2是定日镜与反射镜的位置关系
原理：定日镜安装在建筑物顶部，其主要功能是利用太阳跟踪技术，控制一面大尺寸的镜子（4.5m×5m）将太阳光朝反射镜反射。在太阳光方位不断变化时，镜子的角度会进行随动调整，保证反射的太阳光稳定地照射在反射镜上。反射镜为倾斜45°的镜子，同样安装在中庭的玻璃顶棚钢梁上，宽度和高度与定日镜相同。菲涅尔散射透镜阵列组安装在8楼中空通道，起到将太阳光扩散，照亮地下一层中庭的作用。
图3是菲涅尔散射透镜阵列
定日镜照明的优点是传输距离远、照明面积大，适用于大型楼宇的内庭照明。由于空气透明度极高，太阳光经过长距离传输后，强度无明显衰减，定日镜反射模式，可消除高能宇宙射线和粒子，对于紫外线和红外线，需要进一步考虑采用合适的玻璃材质，进行取舍以减少阳光所传导的热能,同时也可用于室内喜阳植物、花卉的培植。
定日镜的缺点是安装受限，由于尺寸和重量较大，需要建筑预留安装空间，在没有阳光的时间里如何继续起到更好的照明作用，是将来亟待进行研究并解决的课题。
实施后效果照明效果:图4展示了太阳光经定日镜、反射镜后穿越大楼中庭的实际效果，图5是光斑垂直照射在大楼中庭一层地板上的情形（此时8楼的菲涅尔透镜组尚未铺装）。
图4是一楼大厅仰望主楼16层效果
图5是阳光垂直照射在一楼大厅地板(此时8楼的菲涅尔透镜组尚未铺装)
装置二:“取尿样装置”
目前，医院在收集病人尿样流程中，首先会给病人发放尿样杯，病人拿着尿样杯去卫生间接尿，在接尿过程中由于一只手要托着尿样杯，另一只手需提着裤子，经常会发生尿液尿到手上溅到身上和地上的情况，这种状态对病人来说及不方便、对医院来说及不卫生，现在通过在小便斗、蹲坑和座便器（马桶）中增设取尿样装置，同时取尿样装置也可以单独使用，病人只需把尿样杯放入获取尿样托架装置中，按照日常小便方式即可使病人获得尿样，同时也方便了医院管理并相应地提高工作效率。
取尿样装置由二部分组成，基体装置和插挂装置。原理：具体实施方式分为两种方式，第一种方式基体装置和插挂装置分别作为单独的部件生产，在小便斗、蹲坑和座便器（马桶）上组合安装。第二种方式基体装置与小便斗、蹲坑和座便器（马桶）一体化生产，既在模具上就有获取尿样基体装置，作为小便斗、蹲坑和座便器（马桶）的一个有机部分连体烧制；插挂装置单独生产，在应用时与小便斗、蹲坑和座便器（马桶）一体化生产的基体装置插接组合而成获取尿样托架装置。
图6是取尿样装置
装置的运用前景
定制装置是针对特特殊问题，研发出相对小体积的单位物体。装置本身可能会有较高的科学技术含量；也可能只是一个简简单单的物体组合，成本一般都不太高，对于医院这种综合性、复杂性都比较高的医疗功能建筑，有着更强的可待开发的实际意义，发现问题解决问题，这就是定制装置的魅力所在，也是人类社会发展的永恒主题，是一个很有潜力并亟待开发的新行业。
参考文献
1. 宋记锋， 白剑波、 卢松 ， 照明技术与设计，70（01），2013，p.107-110。
关键词：定制装置，现代医院，室内环境，设计
中图分类号：S611文献标识码： A
针对特定问题量身定制，进行相关的科研发明来解决。
装置运用实例
装置一:“定日镜追光装置”
当今世界上大致有三种太阳光的采集、传输方案，分别是光导管、光纤光导、定日镜三类，传输距离依次从短到长，其中光导管、光纤光导对光的传输长度也就十米至十五米左右而对于几十米、上百米的传输距离，只有定日镜能够满足。另外,由于定日镜的尺寸远大于前两者，相对而言采光量也远大于前两者，通常被用于大型楼宇的采光。
本案例中的定日镜追光装置于2011立项,针对该医院大体量大尺度的主体楼中厅的采光，研发了”天井自然光传输系统”,通过利用定日镜追光装置实现了中厅地下一层的自然采光。其目标是将室外自然光反射至室内并均匀散布到高度为66m的地下一层地板上，地下一层为大影像科、病患除做DSA、CT、MAI外，取片也集中在此层,人员比较集中,建筑设计阶段就希望有更好的自然光环境接纳相关人员。
装置完成后既安装在此800床三甲医院的主楼上, 综合楼长72m、宽72m、高80m。主楼中庭通过利用定日镜,实現了一层及地下层的中厅在天气晴朗的日子里，从上午9点到下午4点，七个小时中极好的日光光照。楼体由于纵深大，建筑设计已在中厅部分做了玻璃幕墙采光顶，已便中厅部分能获得部分日光，主楼封顶后，在中午时间段，从16层~9层中厅部分空间能利用到日光，8层~4层中厅部分日光光照越来越弱，3层以下几乎没有自然光，地下一层中厅漆黑一片，这还是在天气晴朗的时间段中，那么为什么要获取阳光？灯光也能解决照明问题，但是我们都知道阳光对医院的重要性远远超过其他功能性建筑，病患多，院内各种病菌比较集中，病菌对健康的医护人员、病人家属及访客都是严重的威胁，同时大体量医院建筑的医院感染问题尤其突出，我们对2004年的SARS病毒的近距离传播速度、强度记忆犹新，众所周知自然光除有效杀菌的作用外，对病人还具有调整和改善神经、内分泌、消化、循环、呼吸、血液、免疫系统以及促进维生素D生成的功能，同时也调节人体的生物钟节奏，可以减少多种疾病的发生，包括佝偻病、黄疸、骨质疏松、季节性阵法症，并且对人体的心理健康也起着很重要的作用，使人在心理和生理上感到舒适愉快，加快病人战胜疾病恢复身体机能的作用不言而喻。根据比利时列日大学研究报告指出，日光光线能影响脑部特定区域，从而影响人体机能，如生理节奏、心率和体内激素的释放等，从而促使人的思维更为敏捷，加快大脑的反应速度，日光无处不在，取之不尽用之不竭，是真正的健康、绿色能源。充分利用日光光照明既能节约大量人工照明用电，又保护环境，这种传输日光的方式，既符合国家节能减排的基本政策，也是现代绿色照明的一项重要措施，更是医院综合环境考核的必备条件之一。从黎明到黄昏，甚至是阴天或雨天，定日镜追光装置导入室内的光线仍然十分充足，可以提供至少8小时以上的白天室内照明，减少白天室内耗电，这些前景说明光导照明装置有着广阔的运用前景。
图1是 定日镜照明对光的传输路由在医院主体楼中的示意图
定日镜追光装置原理介绍。定日镜追光装置采光系统由三部分组成：定日镜、反射镜（如图2）、菲涅尔透镜组（如图3）。
图2是定日镜与反射镜的位置关系
原理：定日镜安装在建筑物顶部，其主要功能是利用太阳跟踪技术，控制一面大尺寸的镜子（4.5m×5m）将太阳光朝反射镜反射。在太阳光方位不断变化时，镜子的角度会进行随动调整，保证反射的太阳光稳定地照射在反射镜上。反射镜为倾斜45°的镜子，同样安装在中庭的玻璃顶棚钢梁上，宽度和高度与定日镜相同。菲涅尔散射透镜阵列组安装在8楼中空通道，起到将太阳光扩散，照亮地下一层中庭的作用。
图3是菲涅尔散射透镜阵列
定日镜照明的优点是传输距离远、照明面积大，适用于大型楼宇的内庭照明。由于空气透明度极高，太阳光经过长距离传输后，强度无明显衰减，定日镜反射模式，可消除高能宇宙射线和粒子，对于紫外线和红外线，需要进一步考虑采用合适的玻璃材质，进行取舍以减少阳光所传导的热能,同时也可用于室内喜阳植物、花卉的培植。
定日镜的缺点是安装受限，由于尺寸和重量较大，需要建筑预留安装空间，在没有阳光的时间里如何继续起到更好的照明作用，是将来亟待进行研究并解决的课题。
实施后效果照明效果:图4展示了太阳光经定日镜、反射镜后穿越大楼中庭的实际效果，图5是光斑垂直照射在大楼中庭一层地板上的情形（此时8楼的菲涅尔透镜组尚未铺装）。
图4是一楼大厅仰望主楼16层效果
图5是阳光垂直照射在一楼大厅地板(此时8楼的菲涅尔透镜组尚未铺装)
装置二:“取尿样装置”
目前，医院在收集病人尿样流程中，首先会给病人发放尿样杯，病人拿着尿样杯去卫生间接尿，在接尿过程中由于一只手要托着尿样杯，另一只手需提着裤子，经常会发生尿液尿到手上溅到身上和地上的情况，这种状态对病人来说及不方便、对医院来说及不卫生，现在通过在小便斗、蹲坑和座便器（马桶）中增设取尿样装置，同时取尿样装置也可以单独使用，病人只需把尿样杯放入获取尿样托架装置中，按照日常小便方式即可使病人获得尿样，同时也方便了医院管理并相应地提高工作效率。
取尿样装置由二部分组成，基体装置和插挂装置。原理：具体实施方式分为两种方式，第一种方式基体装置和插挂装置分别作为单独的部件生产，在小便斗、蹲坑和座便器（马桶）上组合安装。第二种方式基体装置与小便斗、蹲坑和座便器（马桶）一体化生产，既在模具上就有获取尿样基体装置，作为小便斗、蹲坑和座便器（马桶）的一个有机部分连体烧制；插挂装置单独生产，在应用时与小便斗、蹲坑和座便器（马桶）一体化生产的基体装置插接组合而成获取尿样托架装置。
图6是取尿样装置
装置的运用前景
定制装置是针对特特殊问题，研发出相对小体积的单位物体。装置本身可能会有较高的科学技术含量；也可能只是一个简简单单的物体组合，成本一般都不太高，对于医院这种综合性、复杂性都比较高的医疗功能建筑，有着更强的可待开发的实际意义，发现问题解决问题，这就是定制装置的魅力所在，也是人类社会发展的永恒主题，是一个很有潜力并亟待开发的新行业。
参考文献
1. 宋记锋， 白剑波、 卢松 ， 照明技术与设计，70（01），2013，p.107-110。