顾 晨
（南京医科大学第一附属医院，江苏南京 210029）
目前，全球气候变暖、环境污染以及能源过度消耗的问题日趋严峻，人类社会亟需践行低碳减排理念，以实现可持续发展。2020年9月，我国率先提出“双碳”倡议，即2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”，并积极提倡低碳环保的生活方式，引导绿色工艺、绿色材料在社会各领域的落实应用，在保证经济发展的同时，兼顾绿色低碳化转型发展[1]。众所周知，建筑工程在全社会各行业的碳排放中占据相当大的比例，尤其是医院建筑，由于医疗服务与环境条件需要，往往涵盖较多的功能设备与技术系统，属于能耗最大的建筑物之一。因此，发展绿色建筑，特别是绿色医院建筑是实现节能减排的重要途径。
绿色医院建筑的核心是通过节能、节地、节水、节材等系列举措，实现环境友好与污染降低，在提供安全高效的服务空间的基础上，满足医疗功能与建筑功能的辩证统一要求。其中，建筑材料作为建设工程的物质基础，是实现绿色医院建筑的关键环节。而在现代化建设工程中，区别于传统的钢筋、混凝土等建材，复合材料凭借轻质高强、绿色环保、耐疲劳以及防腐抗断裂等优势，得到了越来越多的应用。基于此，本文就绿色医院建筑中的复合材料应用情况进行总结阐述，并对其造价展开了分析。
医院作为一种特殊用途的建筑物，具有一定的社会服务与公共责任属性。为使医务工作人员和就医患者能得到良好的工作与康复环境，绿色医院建筑在建造与运行过程中不仅需要注重资源节约，还应保证所用材料的卫生与安全，避免污染或二次污染。同时，绿色医院建筑应当具备高效的医疗流程、便捷的就诊程序以及协调自然的环境条件，避免频繁维修甚至改建，影响运营效率与服务体验[2]。因此，在当前的“双碳”背景下，将绿色建筑的环保理念以及医疗建筑的特定功能相融合是绿色医院建筑的选材关键，需要多方面、多角度地开展综合考虑，其核心指标是“绿色+低碳”，具体要求如下。
（1）低消耗：降低对传统矿产原材与建材成品的依赖，节约材料资源消耗。
（2）无污染：所用材料在实际应用中对人体无害，生产环节清洁、无污染。
（3）低能耗：材料在生产期间能通过改良工艺节约能源消耗，或在使用环节可以减少建筑能耗。
（4）多功能：选用具备一定功能属性的建筑材料，以更好地满足医院建筑的抗菌、隔声或防滑等使用需要。
（5）低排放：注重建筑材料对环境的负荷影响，减少其在运输与使用期间的碳排放，考虑因地制宜地选用当地本土材料。
（6）可循环利用：以全生命周期为考量，扩大可再循环与可再利用材料的使用占比，并注重以废弃物为原材的建材投入。
2.1 木塑复合材料的应用
木塑复合材料是一种新型环保复合材料，其主要原料为秸秆、稻壳渣、木屑等粉料以及废旧塑料，在制备时将一定含量的特殊助剂掺入至原材混合物中，再通过高温挤压成型工艺而获得。木塑复合材料由木材和塑料复合而成，但拥有单纯木材和塑料无法比拟的性能，凭借环保绿色、性能优异等特点而得到广泛应用，具有加工便捷、可塑性好、耐水耐腐蚀、高强耐用以及原料易得等应用优势，非常契合绿色医院建筑的使用条件要求。同时，木塑复合材料基于废旧木屑与塑料而制得，不仅能消化处理对环境有害的废弃塑料，而且能减少木材使用量，有效保护森林资源。
医院存在大量的病患人员流动，抑菌材料的应用能降低交叉感染的概率。唐克轩等[3]基于秸秆、青蒿提取物等原材，提出了一种具有抗菌功能的木塑复合材料，验证其具备高强高韧、耐疲劳以及抗菌防霉等性能，并在医院建筑有抑菌需求的场所中具有很好的适用性。而在抗击新冠肺炎疫情期间，PVC木塑复合材料就凭借防水、防霉、抗菌以及利于装配式施工等特性，在火神山、雷神山等医院建筑的建设中得到了大量应用。杨守禄等[4-5]总结阐述了木塑复合材料在地板、墙板等绿色建筑领域的应用情况，并研究了木塑复合材料的功能化改性途径，以实现阻燃抑烟与耐老化等性能，达到拓宽应用范围、提高使用寿命的目的。刘磊[6]基于试验研究，分析了新型木塑保温墙板的保温性能与造价经济性，为绿色医院建筑的节能墙板选用提供了思路。
2.2 废旧高分子材料的应用
塑料、纤维与橡胶等高分子材料在日常生活中应用广泛，每年产生的废弃物数量也相当巨大，对环境造成了严重的负担。目前，我国的废旧高分子材料处理方式较为落后，主要为焚烧、填埋或者是初级的物理回收利用，在浪费资源的同时带来严重的环境污染问题。
医院建筑在选材上有其自身特殊性，而通过对废旧高分子材料的改性复合，能制备获得满足绿色医院建筑要求的复合材料，既可以缓解废旧高分子材料的“白色污染”问题，又能取得社会效益与经济效益的统一。曹艳[7]对当前废旧高分子材料的回收利用情况开展了总结阐述，分析了新技术的回收方式，包括生物侵蚀法、热解法以及制造共混体等，为基于废旧高分子材料再生的绿色医院建筑用材制造提供了理论基础。路小军等[8]依托废旧高分子材料的轻质高强、耐磨绝缘等特性，通过回收改性再造，实现了具有特定功能复合材料的制备，并在医院建筑中得到了良好的应用。
2.3 高强防辐射混凝土的应用
高强防辐射混凝土属于一种特殊用途混凝土，为实现射线屏蔽功能，混凝土中主要添加了比普通骨料重的重骨料（如废铁块、褐铁矿、重晶石等），并使用较低水化热的特种水泥，如镁氧水泥、高铝水泥等，其强度一般在C60等级以上，容重逾3000kg/m³，且具备防辐射功能，也叫高强屏蔽混凝土。
高强防辐射混凝土能替代造价昂贵的铅板或钢板，用以屏蔽γ射线、X射线或中子辐射等，适用于医院直线加速器等存在辐射的仪器设备用房中。丁华营等[9]依托深圳市龙华新区综合医院施工案例，阐述防辐射大体积混凝土在直线加速器机房顶板与侧墙中的施工技术，并对钢筋定位、模板加固以及大体积混凝土浇筑等工艺控制点进行了分析。李睿卿等[10]、王杰之等[11]均对医院建筑直线加速器机房中的高强防辐射混凝土应用进行了介绍与应用。
2.4 新型地面洁净材料的应用
在以往的医院地面材料中，传统选用的水磨石、大理石或瓷砖等材料具备美观、大面易清洗等优势，但也存在接缝、地脚与墙角等局部位置污渍难以彻底清除的问题，加之接缝处在施工中使用的填缝剂和胶体等物质，逐渐成为有害病菌繁殖的温床。因此，有必要在绿色医院建筑中选用新型的地坪洁净材料，在保证洁净耐用的环境条件下，提供防滑、吸声或耐磨损等使用功能。
陈遵厚[12]介绍了一种适用于医院建筑地坪的新型洁净地面材料，即锡钛消音地坪，并认为其作为一种新型的绿色环保材料，具有耐磨耐刮、防滑防霉、吸声降噪、无缝连接以及安全无毒等特点，非常适合医院建筑中病房的康复环境要求。赵奇侠等[13]阐述了彩晶砂环氧地坪在医院建筑中的应用工艺，其由无机彩晶砂与透明环氧树脂复合形成，应用于大面积的医院公共区域后，能实现防滑、耐腐蚀的无缝整体装饰地面，而在卫生间或病房浴室中使用时，则能克服传统铺装材料接缝多、易渗水等不足。
在“双碳”背景下，现代化新型复合材料的应用能实现低碳减排的目的，有力保障绿色医院建筑的可持续发展，但也存在制造技术落后、生产成本高以及固废回收程度低等不足，尤其是使用复合材料导致的高造价，已成为制约复合材料扩大应用的瓶颈之一[14]。因此，为在绿色医院建筑中能更经济合理地实现复合材料应用，基于造价角度，主要提出以下几点思考。
（1）以自然能源替代复合材料，降低造价成本。在绿色医院建筑建造过程中，采取自然环保的创新材料是节约造价的重要途径，也非常契合绿色的理念。首先应当充分考虑利用太阳能、风能与地热能等的可能性，这类“材质”环保无污染，取之不尽用之不竭，通过合理设计，替代高成本的复合材料应用，不仅能为绿色医院建筑的持续运营提供能源，而且能大幅减少复合材料的造价支出。
（2）选择性应用复合材料，保证造价均衡。对于绿色医院建筑，高性能的环保保温外墙是降低建筑整体能耗的关键一环，外墙材质应尽量选用节能保温效果突出的新型复合材料，如硅酸铝复合保温涂料、膨胀玻化微珠复合材料以及胶粉聚苯颗粒复合材料等，而其他相对普通的环节则可以采用传统材料，以此实现造价均衡，保证绿色医院建筑的良性运营。
（3）因地制宜，预留造价空间。在造价受限时，应综合考虑医院建筑的使用场景与频率，对复合材料的应用区域、部位等开展精细设计，将有限的造价预算用于关键场合，充分发挥复合材料的性能优势。同时，在满足功能的前提下，控制普通材料费用投入，为特殊部位的复合材料应用预留造价空间。
（4）发展复合材料低成本技术，从根源上控制造价。目前，先进复合材料的成本较高，导致应用受限。为此，西方发达国家已经逐步建立了复合材料的低成本发展计划，涵盖低成本的设计、材料及制造技术，而我国相关的低成本计划则缺乏研究与实践，导致复合材料价格居高不下。比如同样的某复合材料成品构件，国外成本为4000~10000 元/kg，而国内一般则需要10000~15000 元/kg，甚至是20000元/kg[15]。因此，应充分认识到复合材料应用中存在的高造价问题，积极发展低成本的复合材料综合技术，从根源上实现造价控制。
当前，在“碳达峰”、“碳中和”的双碳倡议背景下，为改善传统医院建筑的高能耗现状，降低碳排放，打造建设绿色医院建筑势在必行。而考虑绿色建筑的环保理念与医疗建筑的特定功能，兼顾环保和性能的复合材料非常契合“绿色+低碳”的原则，逐渐成为绿色医院建筑选材的重要方向。
本文基于“双碳”背景，总结了木塑复合材料、废旧高分子材料、高强防辐射混凝土以及新型地面洁净材料等几种现代化复合材料在绿色医院建筑中的应用情况，并基于复合材料应用中存在的制造技术落后、生产成本高以及固废回收程度低等不足，重点对绿色医院建筑在复合材料使用过程中的造价问题进行了分析，提出了未来发展低成本复合材料综合技术的必要性。
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