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近年来,我国大型综合医院建筑虽然总量发展迅速,单个机构的平均床位规模也已达到约1008.51张,突破了我国《综合医院建设标准》所建议的上限值,但仍无法满足使用需求;然而资源毕竟有限,因此在大型综合医院的建设过程中必须慎重考虑“获得最大规模/品质”与“占用最少资源投入”之间的最佳平衡,是为“效率问题”。大型综合医院建筑的“效率问题”通常是复杂、多元的,提高某一类单一效率极有可能对其它单一效率产生影响,因而须遵循“综合兼顾”原则,是为“综合效率问题”。大型综合医院建筑本身的复杂性与“综合兼顾”原则共同导致了“综合效率问题”的复杂机制:各项“建筑物自然属性”与“综合效率结果”之间存在着大量过程之间、结果之间的相互转化,呈现出“交叉网状结构”。可见,只有以较为精确的定量方式阐明“综合效率的作用机制”,才能够精确把控决策结果并由此做出恰当决策,进而有的放矢地解决相关实践问题,也即需要阐明“综合效率量化作用机制”。然而,各类现有理论尚不足以支持“综合效率量化作用机制”的探讨:“建筑评价/评估”类理论无法真实呈现建筑物自然属性与“目标结果”之间的实际逻辑关系;“建筑效率分析”类理论则大多围绕“单一效率”展开,无法体现“综合兼顾”原则。因此,本文需要重新构建一套理论来作为阐释“综合效率量化作用机制”的依托。基于此,本文在国家自然科学基金面上项目“建筑综合效率量化作用机制下的大型综合医院交通流线优化研究(51778074)”的支持下,主要围绕“构建我国大型综合医院建筑综合效率理论模型”和“阐明其量化作用机制”2方面理论目标展开,并通过在“设计优化”方面对该理论进行应用,初步验证了所构建的理论的合理性与有效性。
构建基本理论模型部分以定性方式为主。首先,通过对现有效率相关研究的归纳,将大型综合医院建筑综合效率明确定义为:通过建筑设计手段,大型综合医院建筑所产出的医疗功能使用空间、建筑寿命及医疗功能使用效用,与投入的资金、资源、能源的比例;它是一种以大型综合医院为效率主体,以建筑设计为主导视角,以追求功能空间效率、经济技术效率、资源环境效率3方面共同提升为目标的综合效率。同时借鉴系统学基本理论,结合我国相关实际需求,采用“效率问题”为导向的思路将综合效率系统组织结构由下至上划分为建筑属性、基础性能、效率单元、综合效率4个层级,明确了各级系统内部要素及外部影响因素,并通过其中第二层级系统要素来具体反映前述3方面效率目标。最后,依据各系统要素所代表的实际意义及相互之间的内部逻辑,将综合效率系统内、外部作用方式概括分类,并建立了相关数学模型来分别予以定量描述。
阐明量化作用机制部分以定量方式为主。首先,遵循论文第一部分构建的基本理论模型,将综合效率系统拆解为16个子系统,逐一提取作用要素、判断作用过程并赋予相应定量关系,最终形成以建筑属性为自变量、综合效率为因变量、其它系统要素为中间变量的综合效率系统定量模型。进而,利用广义的系统参数取值来反映外部因素作用下综合效率系统的适应、调整过程,并由此提出动态和静态2种参数取值方法:前者精确反映所有参数随各方面发展而变化的实时取值情况,需通过建立动态数据库来实现;后者是对前者的简化,可通过一般调研统计获得各参数在一段时期内相对稳定的取值结果。最后,以静态取值的方式,结合本文通过现场观察计数、调取监控录像观察计数、调取医院运营数据、调取医院建设图纸、现场访谈、抽样问卷等方式获取的约110类(数千万条)相关原始数据(调研概况详见附录A),经大量统计测算后(具体调研过程详见附录B),逐一给出了32组系统参数的取值方法和参考取值。
为了验证上述“综合效率理论”,论文最后在“设计优化”方面对该理论展开了应用探索:依托综合效率理论,将设计优化方法归纳为测算初始综合效率并判定优化对象、选择优化措施、调整优化并检验分析3个步骤;同时重新梳理了3类共72项常见优化措施,利用“量化作用机制”逐一分析它们的“系统反馈”(对各系统要素指标取值的影响效果)情况,将结果汇集为“对象-措施”集。由此形成的设计优化方法可依托“综合效率量化作用机制”来探查目标建筑的性能短板,并利用“对象-措施”集来筛选有针对性且综合兼顾的优化措施,以此达到提升综合效率的目的。在此基础上,引入实际案例对该“设计优化方法”进行了验证,结果证实了该方法的合理性,进而初步验证了综合效率理论的合理性与有效性。
本文研究意义主要体现在4个方面。在理论层面,构建了一套能够“从原理上解释”目前我国大型综合医院建筑所面对的“综合兼顾”的“效率问题”的理论体系——大型综合医院建筑综合效率理论,有助于突破目前的理论研究瓶颈。在方法层面,提供了一种“注重原理/作用机制”的建筑学研究模式,建立了一种“专门针对建筑综合效率问题”的系统定量方法,并通过应用实践进行了初步验证。在应用层面,通过“设计优化”方面的综合效率理论应用,发展了一种综合兼顾的、可重复批量操作的、模式化设计优化方法。在数据层面,采集、统计了大型综合医院建设运营相关的大量深度数据,在服务于本研究的同时也可为其它相关研究提供支持。
构建基本理论模型部分以定性方式为主。首先,通过对现有效率相关研究的归纳,将大型综合医院建筑综合效率明确定义为:通过建筑设计手段,大型综合医院建筑所产出的医疗功能使用空间、建筑寿命及医疗功能使用效用,与投入的资金、资源、能源的比例;它是一种以大型综合医院为效率主体,以建筑设计为主导视角,以追求功能空间效率、经济技术效率、资源环境效率3方面共同提升为目标的综合效率。同时借鉴系统学基本理论,结合我国相关实际需求,采用“效率问题”为导向的思路将综合效率系统组织结构由下至上划分为建筑属性、基础性能、效率单元、综合效率4个层级,明确了各级系统内部要素及外部影响因素,并通过其中第二层级系统要素来具体反映前述3方面效率目标。最后,依据各系统要素所代表的实际意义及相互之间的内部逻辑,将综合效率系统内、外部作用方式概括分类,并建立了相关数学模型来分别予以定量描述。
阐明量化作用机制部分以定量方式为主。首先,遵循论文第一部分构建的基本理论模型,将综合效率系统拆解为16个子系统,逐一提取作用要素、判断作用过程并赋予相应定量关系,最终形成以建筑属性为自变量、综合效率为因变量、其它系统要素为中间变量的综合效率系统定量模型。进而,利用广义的系统参数取值来反映外部因素作用下综合效率系统的适应、调整过程,并由此提出动态和静态2种参数取值方法:前者精确反映所有参数随各方面发展而变化的实时取值情况,需通过建立动态数据库来实现;后者是对前者的简化,可通过一般调研统计获得各参数在一段时期内相对稳定的取值结果。最后,以静态取值的方式,结合本文通过现场观察计数、调取监控录像观察计数、调取医院运营数据、调取医院建设图纸、现场访谈、抽样问卷等方式获取的约110类(数千万条)相关原始数据(调研概况详见附录A),经大量统计测算后(具体调研过程详见附录B),逐一给出了32组系统参数的取值方法和参考取值。
为了验证上述“综合效率理论”,论文最后在“设计优化”方面对该理论展开了应用探索:依托综合效率理论,将设计优化方法归纳为测算初始综合效率并判定优化对象、选择优化措施、调整优化并检验分析3个步骤;同时重新梳理了3类共72项常见优化措施,利用“量化作用机制”逐一分析它们的“系统反馈”(对各系统要素指标取值的影响效果)情况,将结果汇集为“对象-措施”集。由此形成的设计优化方法可依托“综合效率量化作用机制”来探查目标建筑的性能短板,并利用“对象-措施”集来筛选有针对性且综合兼顾的优化措施,以此达到提升综合效率的目的。在此基础上,引入实际案例对该“设计优化方法”进行了验证,结果证实了该方法的合理性,进而初步验证了综合效率理论的合理性与有效性。
本文研究意义主要体现在4个方面。在理论层面,构建了一套能够“从原理上解释”目前我国大型综合医院建筑所面对的“综合兼顾”的“效率问题”的理论体系——大型综合医院建筑综合效率理论,有助于突破目前的理论研究瓶颈。在方法层面,提供了一种“注重原理/作用机制”的建筑学研究模式,建立了一种“专门针对建筑综合效率问题”的系统定量方法,并通过应用实践进行了初步验证。在应用层面,通过“设计优化”方面的综合效率理论应用,发展了一种综合兼顾的、可重复批量操作的、模式化设计优化方法。在数据层面,采集、统计了大型综合医院建设运营相关的大量深度数据,在服务于本研究的同时也可为其它相关研究提供支持。