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基于数据分析的医院建筑生命周期与城市医疗资源规划研究

——以广州市天河区为例

李素桢 黄天意 孙雅娟
  
天韵媒体号
2025年130期
湖南省建筑科学研究院有限责任公司 湖南长沙  410000

摘要:随着医疗体制改革深化,医院建筑寿命与医疗需求矛盾突出:结构寿命虽可达50 年以上,但因机电系统寿命短、医疗模式迭代快及城市空间局限,多数医院在35-45 年即步入" 功能性过时" 阶段,需提前改造或搬迁,既造成资源浪费,也凸显规划前瞻性不足[1]。本文以广州市天河区为案例,整合医院分布、人口结构与交通数据,采用空间分析、统计比对及生命周期研究法,揭示医疗资源配置与人口需求的结构性矛盾[2] :核心区大型医院超负荷运行,社区医院利用效率低,呈现" 核心负荷过重—外围资源闲置" 格局。基于数据驱动分析,构建" 前期预测—动态调整—分级策略—资源协调" 的生命周期规划框架[3],强调规划需考量人口变化、医疗模式更新及城市发展。从工程学、医学模式和城市发展三方面证实医院 40 年左右进入改造高峰的合理性,该周期为多重机制叠加的 " 代际临界期 "。未来规划应融合绿色建筑与智慧医疗方向,兼顾可持续发展与医疗改革周期适应能力。

关键词:医院规划;生命周期;数据分析;医疗改革;广州市天河区

1. 引言

随着医疗体制改革推进,医院作为城市公共服务体系核心面临双重挑战:人口结构变化、城市化加速与医疗需求增长推动建设改造需求,而医疗资源分布不均导致服务效率下滑、患者就医压力增加 [4][5][6]。医院建筑生命周期与医疗改革周期错位突出,部分医院未达结构寿命即因功能失效或空间不足提前改造搬迁,造成资源浪费与规划失效。

现有研究虽在医院寿命、资源配置及规划方法上积累成果,但存在三方面不足:生命周期研究侧重物理寿命,对功能寿命与改革周期关联性探讨不足;医疗资源分布研究多停留在宏观层面,缺乏区域实证分析;数据驱动规划方法虽逐步应用,但与生命周期规划结合的可实施框架尚未形成[7][8]。

本文以广州市天河区为案例,整合医院分布、人口结构与交通数据,采用空间分析、统计分析及生命周期研究法,探究医院建筑生命周期与医疗改革周期的关联机制,旨在深化对生命周期规律的认知,推动医疗资源配置向科学化、可持续化与智慧化方向发展。

2. 文献综述

医院作为城市公共服务体系的重要组成部分,建筑学、城市规划学、医学与公共管理等多领域持续关注其规划建设,相关研究主要聚焦医院建筑生命周期、医疗资源空间配置及数据分析方法在城市医疗规划中的应用。生命周期研究表明,医院作为专业性极强的建筑类型,其生命周期不仅受结构耐久性制约(主体结构寿命可达 50 年以上),更易受医学模式更新与医疗政策改革影响,因机电系统寿命短及医疗技术迭代快,多数医院在 30-40 年进入功能性改造阶段,学者主张以" 功能寿命" 为核心解释频繁改造现象 [9][10] ;资源配置研究强调医院布局与规模需匹配人口分布及城市空间结构,国内学者关注大型综合医院与社区医院的层级关系(过度依赖核心医院引发资源浪费和就医拥堵,社区医院功能不足削弱分级诊疗效能),国外研究侧重可达性与公平性(通过测算服务距离和覆盖率评估资源分配公平性,发现空间分布不均会加重医疗压力甚至扩大健康差距)[12][13][14][15][16][17] ;数据分析方法中,GIS 技术已用于测算医院服务半径、就医可达性及人口覆盖率,研究指出规划需结合医疗改革周期进行系统设计 [18][21]。综上,现有文献虽提供理论与实践借鉴,但存在不足:生命周期研究侧重建筑本体,对医疗改革周期与城市发展速度的综合作用探讨不足;资源分布研究多停留于宏观范畴,微观分析不足;数据驱动方法虽已应用,但尚未构建与生命周期规划结合的完整架构,需在具体案例中结合生命周期视角、空间数据及人口统计分析医院规划与医疗改革周期的匹配关联。

3. 研究方法

本研究以广州市天河区为实例,通过数据收集与分析研究医院建筑生命周期与医疗改革周期的关系,构建数据驱动规划框架,研究方法包括数据获取、分析工具及指标设定三个方面。

数据获取整合三类数据源:一是天河区43 家主要医院基础信息(名称、床位数、建设年代、规模等级及规划、建设、使用、拆除各阶段问题),数据源自统计年鉴、官方资料及医院调研;二是人口数据(常住人口、办公人口、流动人口规模及年龄结构),来自国家统计局和广州市地方统计数据;三是交通与区位数据(含道路网络信息),用于分析医院与人口聚集区的可达性。

分析工具采用三类方法:空间状态分析(利用 GIS 技术绘制医院分布图及服务半径覆盖图,直观反映资源与人口空间关联)、统计分析(通过床位数与人口需求对比识别供需差距)、生命周期分析(结合医疗改革周期与医院建设时间,梳理新建、扩建、使用、改造或迁建各阶段规律,分析两者匹配性)。

指标设定包含关键定量指标:医院服务半径覆盖率(衡量设施可达性)、床位数与人口规模比(反映资源配置水平)、医院问题类型占比(含规划不足、建设质量、使用阶段及拆除再利用等,识别生命周期关键矛盾)。

通过上述方法,本研究揭示天河区医院规划的空间分布与资源配置问题,结合生命周期视角证实医院约 40 年进入改造高峰的合理性,为后续讨论与对策制定提供科学依据。

4. 案例分析

4.1 医院现状分析

广州市天河区作为广州核心城区之一,集聚了大量高等教育机构、科研院所和企事业单位,同时也是人口高度密集和流动人口活跃的区域。医疗资源在该区域的分布情况,直接影响着居民的就医体验和医疗服务效率。通过对天河区医院的调查与数据整理,本研究纳入了 43 家医院作为分析对象,其中既包括大型综合性三甲医院,也涵盖了区属医院与社区卫生服务中心,形成了较为完整的层级医疗体系,位置分布见图1。

就整体情形而言,天河区医院在规划、建设、使用及拆除等各阶段都暴露出突出问题,问题统计结果见图 2。43 家医院中 20 家早期规划存在场地受限、停车位不足、交通流线不合理等问题,且在使用阶段放大(如急救车通行困难、门急诊拥堵); 11 家建设阶段因施工周期短出现质量隐患;37 家使用阶段面临设施老化、功能紊乱及维护频繁问题,影响运营与患者体验;10 家拆除改造时因缺乏再利用规划造成资源浪费。

图1 医院分布现状

图2 广州市天河区医院存在的问题类型

4.2 空间分布与人口对比

就空间分布而言,大型综合医院多集中在天河区核心地带,床位数 1000-2000 张,因人口与交通高度密集,长期超负荷运行;外围社区医院数量多、分布均匀,但规模小(床位数低于100 张)、设备及专业力量薄弱,难以有效分流,形成“核心过度拥挤—外围资源空置”格局。

人口与空间分布特征显著:第七次人口普查显示,天河区常住人口2,241,826 人,城镇人口占比 100%,已完全城市化。较 2010 年,城镇化水平、人口密度及就业集中度均提升,医疗需求集中导致核心医院持续承压。

人口年龄结构方面,0-14 岁人口 259,453 人(11.57%),对应儿科及预防保健需求;15-59 岁人口 1,789,698 人( 79.83% ),为主体人群和医疗需求最活跃群体,以门急诊、职业病防治和常见病诊疗为主;60 岁以上人口 192,675 人( 8.60% ),其中 65 岁以上 132,007 人(5. 89% )。老龄化程度相对较低,但未来增长趋势显著,将带来慢性病管理、康复及长期护理服务的持续需求。总体呈现中青年人口占比高、老龄化压力逐步显现的特征。

更关键的是,天河区流动人口规模庞大,人户分离人口 1,573,823 人(区内 255,796 人、跨区 1,318,027 人)。需同时满足本地居民、跨区人口及日间办公人群就医需求,叠加效应导致核心区大型医院长期高压,社区医院因专业能力和规模不足难以有效分流。

4.3 医院容量与需求匹配度分析

整体来看,天河区人口规模庞大且劳动年龄人口占主体,对门急诊及常见病需求集中,床位供给存在明显缺口。

生命周期视角提供另一解释:天河区多家医院未达生命周期终点即因用地饱和、功能过时提前改造或搬迁。如中山大学附属第三医院近十年扩建后仍因场地饱和无法满足需求。对比显示,大型医院多通过扩建延长寿命,社区医院则因条件限制或拆除或转型为公共空间,表明医院生命周期与医疗改革周期不完全吻合,受城市发展速度和人口变化显著影响。

4.4 医院生命周期与改革周期对应分析从天河区的实际情况来看,许多医院尚未到达生命周期尾期,就因空间不足或规划滞后而提前进入改造或搬迁阶段。

从生命周期视角来看,天河区医院的改造策略可分为以下几类,详情见图3 :

图3 广州市天河区医院改造策略示意图

这一分析表明,医院生命周期的恰当管理,应在规划阶段预留发展弹性,且要结合改革周期开展动态调整。

4.5 小结

天河区案例揭示医院规划三方面问题:规划缺乏前瞻性导致后期改造成本激增;医疗资源空间分布与容量匹配失衡,核心医院长期承压;生命周期与医疗改革周期错位引发资源浪费与规划失效。这些问题为后续讨论提供数据与案例支撑,凸显数据驱动规划方法的重要性。

5. 讨论

医院规划与医疗改革周期存在矛盾:案例研究表明,天河区部分医院在结构寿命未到期时(传统假设 ⩾50 年),因功能不足或空间饱和提前改造或搬迁,根本原因是功能寿命短于结构寿命。当医疗改革和技术更新快于建筑更新时,医院提前面临“功能性过时”,揭示传统静态规划方法的局限。

医疗资源分布不均衡体现在:空间上,天河区大型综合医院集中于核心区域,外围社区医院数量多但规模小、功能单一,导致核心区医院长期超负荷运行而社区医疗机构利用率低;人口结构呈现“中青年占比高、老龄化压力渐显”特征,劳动年龄人口对门急诊、常见病及职业相关疾病需求大,儿童与老年人群虽占比低但对应儿科、慢性病及康复医疗等刚性需求;流动人口规模庞大使实际服务人口远超统计口径,核心区医院需同时承担本地及跨区就医压力,外溢需求加剧超负荷。此矛盾源于人口与需求的空间集中及资源配置层级不合理,若不通过科学规划与动态调节改善,将随流动人口增长和人口结构变动进一步加剧。

数据分析对医院规划意义重大:现状显示医院规划与实际需求矛盾突出,建筑生命周期与医疗改革周期错位(结构寿命常超 50 年,但 35-45 年因功能过时、空间不足或环境恶化被迫改造迁建),传统静态规划无法适应快速变化;医院分布呈“核心过载—外围闲置”格局,根源在于资源分布与需求错配而非绝对短缺。空间数据可展示服务半径与人口覆盖,人口数据体现需求差异,生命周期数据明确改造节点,数据驱动方法较经验与政策驱动更精准识别矛盾并提供预测性依据。“40 年周期”合理性源于工程学(结构寿命长但机电系统更新周期短,2-3 轮后改造成本剧增)、医学模式(每 10-15 年变革,三轮迭代后设计不足)、城市发展(30-40 年核心区饱和难以扩展)三重机制叠加,是多机制作用的代际临界期。未来规划应转向数据驱动生命周期管理(通过人口预测与交通数据预判需求、预留弹性空间、推动分级诊疗、搭建综合数据库),并融合绿色智慧化方向(低碳材料与节能设计延长寿命、智慧医疗技术缓解压力、动态平台优化全生命周期),实现与医疗改革、城市发展同步的可持续发展。

6. 结论

本研究以广州市天河区为案例,分析医院建筑生命周期与医疗改革周期关系,通过43 家医院现状调查与数据整合,发现规划存在三方面问题:医疗资源呈“核心负荷过度—外围资源闲置”格局,核心医院长期超负荷运行而社区医院利用率低;多数医院建成 35-45 年因功能滞后、用地饱和及交通受限进入改造或搬迁阶段,反映生命周期与改革周期显著错位。

针对上述问题,本文构建基于数据驱动的医院生命周期规划框架,包含前期预判、动态调整、分级策略和资源协调四阶段,目标是通过人口预测、空间分析和生命周期管理实现医疗资源合理配置与动态平衡。研究通过工程学、医学模式和城市发展机制分析,佐证“40 年周期”作为功能性过时拐点的合理性,为解释提前改造现象提供理论依据。

本研究创新点在于将数据分析方法引入医院生命周期研究,并结合案例证实规划与改革周期的关联,拓展了研究维度,也为城市公共服务设施可持续发展提供借鉴。未来可引入多主体模拟及时序预测模型,模拟不同规划情景;需在更大尺度验证框架,推动医院规划向更科学、智能、低碳方向发展[26]。

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111(3):423-447.作者简介 1 :李素桢(2001.6-),女,汉族,湖南长沙,本科,主要从事

城市规划

作者简介2 :黄天意(1981.10-),男,汉族,湖南岳阳,本科,正高级工程师,主要从事规划设计

作者简介3 :孙雅娟(1989.9-),1989.09,女,汉族,湖南长沙,硕士研究生,工程师,主要从事国土空间规划

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