胡建昌 范昕杰*
1 上海中核科創(chuàng)園發(fā)展有限公司
2 華東建筑設(shè)計研究院有限公司
健康建筑是響應(yīng)“健康中國”戰(zhàn)略的方式。中共中央、國務(wù)院于2016 年10 月25 日印發(fā)了《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》,明確提出推進(jìn)健康中國建設(shè),十九大報告中再次果斷而響亮地提出了“實施健康中國戰(zhàn)略”的號召。2017 年1 月6 日,中國建筑學(xué)會發(fā)布并實施了T/ASC02-2016《健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)。截至目前,我國按照《標(biāo)準(zhǔn)》評價獲得的健康建筑標(biāo)識項目僅有38 個,其中上海市4 個項目,均為住宅。健康建筑的建設(shè)和評價工作剛起步,本文擬通過在本辦公建筑項目上對健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)的實踐,闡明健康建筑領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀,以及對建筑設(shè)計、開發(fā)及其運營帶來的影響,從而揭示當(dāng)今建筑設(shè)計對健康性能追求的新趨勢[1-2]。
項目(圖1)位于上海市青浦區(qū)徐涇板塊的31-03地塊,總用地面積為27431.4 m2,容積率2.5,綠地率20%。該地塊內(nèi)的A1、A2 為總部辦公大樓為此次健康建筑設(shè)置的范圍。其中A1 地上17 層、地上建筑面積29959.74 m2。A2 地上11 層、地上建筑面積20043.16 m2。兩棟樓均為鋼框架-BRB 支撐結(jié)構(gòu)。地下共2 層,主要功能為辦公配套用房、人防地室、機動車、非機動車庫及設(shè)備用房,總地下建筑面積47085.3 m2。項目依托西虹橋商務(wù)區(qū)“一核三區(qū)”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局,打造多元化、復(fù)合式業(yè)態(tài)。通過對區(qū)域形象、公共空間、產(chǎn)品特色等打造,形成新的城市標(biāo)簽與區(qū)域標(biāo)簽,著力打造以科技創(chuàng)新,總部經(jīng)濟,國際交流和智慧運營為核心的核產(chǎn)業(yè)國際科創(chuàng)園。
圖1 辦公樓效果圖
《健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》T/ASC02-2016 第4.1.2 條、第10.2.2 條對建筑空氣質(zhì)量設(shè)計提出了明確的要求。條紋要求允許不保證18 天的條件下,室內(nèi)日均PM2.5濃度達(dá)到25 μg/m3的要求。
針對該健康標(biāo)準(zhǔn)要求,在設(shè)計過程中考慮室外空氣質(zhì)量情況,根據(jù)2013~2015 年度的《上海環(huán)境狀況公報》,上海室外年均PM2.5 濃度范圍為53~62 μg/m3(圖2),按照最不利的取值,上海室外年均PM2.5 濃度取62 μg/m3,不保證天數(shù)為5%時,上海室外計算PM2.5 濃度應(yīng)取120 μg/m3。
圖2 上海市2013~2015 年各月PM2.5 月均濃度比較
另外通過文獻(xiàn)調(diào)研,采用人員密度指標(biāo)法來計算室內(nèi)的產(chǎn)塵濃度。所謂“人員密度指標(biāo)法”是指將人員,設(shè)備,材料等的產(chǎn)塵量以人均濃度表達(dá)。根據(jù)該研究,辦公室的室內(nèi)產(chǎn)塵量為443 μg/(h·p)[3]。同時,依據(jù)本項目幕墻氣密性等級為3 級,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法》GB/T15227-2007,確定滲透風(fēng)量0.5~1.2 m3/(m2·h)。
結(jié)合以上數(shù)據(jù),根據(jù)質(zhì)量平衡原理,求解出空調(diào)箱過濾器效率和風(fēng)機盤管室內(nèi)循環(huán)風(fēng)過濾效率不低于65%,獨立新風(fēng)系統(tǒng)過濾效率不低于76%。綜合選取G4+F9+活性炭過濾器的空氣過濾與凈化措施,其綜合PM2.5 凈化效率達(dá)86%以上,保證室內(nèi)空氣質(zhì)量參數(shù)優(yōu)于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 18883的規(guī)定。同時對PM2.5 濃度進(jìn)行監(jiān)控,并在公共區(qū)域?qū)崟r顯示發(fā)布。
《健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》T/ASC02-2016 第4.1.1 條對建筑空氣質(zhì)量設(shè)計提出了明確的要求。應(yīng)對室內(nèi)甲醛、TVOC、苯系物等典型污染物進(jìn)行濃度預(yù)評估,且室內(nèi)空氣質(zhì)量應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量》GB/T18883 的要求。
除了可吸入顆粒物以外,可揮發(fā)性有機物(VOCs)、甲醛等可揮發(fā)有機物,不但自身會對人的眼睛,呼吸道及皮膚等器官產(chǎn)生一定的危害,同時還會與臭氧反應(yīng)生成二次氣溶膠,從而對人體造成更大的危害,而室內(nèi)污染物濃度分布的影響因素有很多,如室內(nèi)氣流組織、環(huán)境溫濕度等。為此本次設(shè)計中利用Airpak 模擬軟件對該辦公室進(jìn)行建模,建立相關(guān)的物理模型,數(shù)學(xué)模型,以及確定相應(yīng)的邊界條件,對不同通風(fēng)方式下室內(nèi)污染物濃度分布規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬研究,分析不同通風(fēng)方式下污染物的濃度隨空間及時間的變化情況,為消除室內(nèi)污染物,提高室內(nèi)空氣品質(zhì)提供證據(jù)。
針對該健康標(biāo)準(zhǔn)要求,整理室內(nèi)污染物的控制目標(biāo)(表1),并選取不利房間進(jìn)行通風(fēng)模擬分析,論證目前排風(fēng)系統(tǒng)是可以有效消除室內(nèi)污染物。
表1 室內(nèi)空氣質(zhì)量更高標(biāo)準(zhǔn)
通過對室內(nèi)污染物甲醛、TVOC 的通風(fēng)模擬(圖3、4)分析得出,空間內(nèi)上部甲醛濃度高于下部人員活動區(qū),整體濃度分布區(qū)間為0.03~0.08 mg/m3。室內(nèi)TVOC 濃度分布與甲醛濃度定性分布相似,室內(nèi)TVOC 濃度分布區(qū)間在0.2~0.5 mg/m3之間,滿足《室內(nèi)空氣質(zhì)量》GB/T18883 的要求,同時設(shè)置監(jiān)控裝置對甲醛濃度、TVOC 濃度進(jìn)行監(jiān)控,并在公共區(qū)域?qū)崟r顯示發(fā)布。
圖3 室內(nèi)空間甲醛分布云圖
圖4 室內(nèi)空間TVOC 分布云圖
《健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》T/ASC02-2016 第5.2.2 條對建筑生活飲用水水質(zhì)、集中熱水水質(zhì)提出要求。生活飲用水水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 5749 的要求。集中生活熱水系統(tǒng)供水溫度不低于55 ℃,同時采取抑菌、殺菌措施。
針對該健康標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)計過程加強對水質(zhì)的凈化要求,增加設(shè)置了分散式的給水軟化處理設(shè)施和降低生活飲用水細(xì)菌總數(shù)的水處理設(shè)施。同時,生活飲用水水池(箱)采用食品級不銹鋼板材質(zhì)的水箱,減輕二次污染,減少自重,節(jié)約投資。生活飲用水池上部無污水管道。生活飲用水水池(箱)配置消毒設(shè)施,供水設(shè)施在交付使用前必須清洗和消毒。生活熱水系統(tǒng)采用定溫出水,循環(huán)溫差,當(dāng)集熱器頂部的溫度高于儲熱水箱的溫度一定值(≥10 ℃)時,太陽能集熱系統(tǒng)循環(huán)泵啟動,貯熱水箱中的水與集熱器中的水進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)溫差≤5 ℃時,集熱循環(huán)泵關(guān)閉。當(dāng)水箱水位達(dá)到設(shè)定值且水箱水溫亦達(dá)到設(shè)定值時,太陽能集熱系統(tǒng)循環(huán)泵關(guān)閉。滿足配水點出水溫度不低于45 ℃的時間不大于10 s。同時辦公生活熱水采用4 臺功率300 W 的水箱自清潔消毒器,型號WTS-2A。
另外,針對非傳統(tǒng)水源用水,在雨水回用系統(tǒng)設(shè)置濁度、余氯在線監(jiān)測系統(tǒng),實時顯示雨水回用水的水質(zhì),保證安全。圖5 為雨水凈化流程圖。
圖5 雨水凈化流程圖
《健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》T/ASC02-2016 第7 章對室內(nèi)、室外的健身場地及器械做了較高標(biāo)準(zhǔn)的要求。針對這些要求,在設(shè)計過程中加強功能布局優(yōu)化,為員工健身營造充裕的空間。
1)本項目中室外場地設(shè)有室外健身場地234 m2,并設(shè)置有免費健身器材。同時,在場地內(nèi)設(shè)有寬度不少于1.25 m 的專用塑膠健身步道230 m,并設(shè)有健身引導(dǎo)標(biāo)示。這些健身娛樂設(shè)施除了具有其應(yīng)有的功能性外,也同時傳遞著重要的信息就是對于環(huán)境、員工的尊重,這些設(shè)施傳遞著“優(yōu)良設(shè)施設(shè)計可以改變工作氛圍”的意識,旨在通過對健身環(huán)境氛圍的加強,形成設(shè)施與人,及與環(huán)境的良性互動。
2)在室內(nèi)運動空間的的功能布局設(shè)計上,業(yè)主在使用者與管理者的雙重角度去思考如何讓員工更愿意來體驗健身空間,如何更好地提高員工的體驗感,如何降低經(jīng)營成本并在經(jīng)營過程中更多地為員工提供更好的健身服務(wù)。整體設(shè)計始終圍繞3 個關(guān)鍵詞——功能合理,動線舒適和特有的辨識度,并以較高的審美需求和欣賞品位為設(shè)計根本。經(jīng)過多重推敲設(shè)計方案,最終在A1 辦公樓三層,設(shè)有室內(nèi)健身場地450 m2,有21 臺免費健身器材,包括臺球桌、乒乓球桌、跑步機等設(shè)施,還設(shè)有音樂舞蹈教室(瑜伽、體操房)。
《健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》T/ASC02-2016 中針對人文章節(jié)包括了提供交流活動場地、保持人心理健康的設(shè)施,適老醫(yī)療等設(shè)施要求。加分項提高與創(chuàng)新里也有兩條跟人文直接相關(guān),包括了小型農(nóng)場以及遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。
針對以上的健康建筑要求,在開發(fā)與設(shè)計過程中著重強調(diào)對心理、交流、婦幼等人文關(guān)懷在空間上的實現(xiàn)。即是在基本建筑需求的基礎(chǔ)上,加強對人的人性以及對人的愛護(hù),突出包含人文元素的建筑空間環(huán)境。
1)人文的第一部分評分項是關(guān)于交流活動場地。交流是溝通和交往的基本需求,每個人都需要有和諧的人際關(guān)系,也有交談的需求,所以交流活動場地包括了三大部分,一是對所有人都適宜的室外交流場地(圖6),包括交流場地的遮蔭,陽光日曬,還有場地的面積以及座椅的數(shù)量以及一定范圍內(nèi)的開放公共衛(wèi)生間。在本項目設(shè)有交流場地面積572 m2,且設(shè)有不少于20 人座椅。交流場地設(shè)置喬木,遮蔭面積達(dá)到20%。交流場地100 m 范圍內(nèi)分散設(shè)有3 處直飲水設(shè)施。臨近建筑內(nèi)的公共衛(wèi)生間對外開放,以鼓勵人們交流休憩。同時要求設(shè)置不少于40 種綠化植物,并設(shè)置1062 m2屋頂綠化,增加室外綠化量。
圖6 室外人文關(guān)懷空間場地
2)人文的另外一個重要部分是心理健康。主要是文化藝術(shù)設(shè)施,包括圖書室、音樂舞蹈室、棋牌活動室等等,滿足大家的精神文化生活,能夠陶冶情操也能點綴人們的生活。本項目中,專門設(shè)有180 m2的公共圖書館,位于A1 辦公樓三層。設(shè)有112 m2的公共音樂舞蹈教室、設(shè)有心理咨詢室,同樣位于辦公樓三層。關(guān)于藝術(shù)品也有要求,A1 棟2 層設(shè)有5 個不銹鋼太湖石雕塑擺件及掛畫,15 層設(shè)有4 處藝術(shù)設(shè)施,16 層設(shè)2處,同時室外場地設(shè)有藝術(shù)雕塑。這些藝術(shù)品能讓人在欣賞過程中有想象、有共鳴,增加生活的情趣。還有關(guān)于室內(nèi)綠化和室內(nèi)的綠植,進(jìn)辦公室,如果看到很多綠蘿等綠色植物,每個人都會覺得心情很舒暢,而且室內(nèi)每50 m2不少于一株綠植,同時在地下室還設(shè)置了對園區(qū)開放的餐廳。這些功能空間均旨在用于調(diào)節(jié)員工心情、豐富員工活動。它會讓人們的生活更加便利,更加安全,也能提高人們的生活的品質(zhì),最重要的是在心理狀態(tài)上,能讓人感到愉悅,能讓人有積極樂觀的態(tài)度,營造和諧美好的關(guān)系。
健康建筑是綠色建筑的深層次發(fā)展。我國近10年在綠色建筑領(lǐng)域中的發(fā)展成效顯著,綠色建筑政策有力,綠色建筑數(shù)量和面積逐年上升,標(biāo)準(zhǔn)體系日益完善,綠色建筑由推薦性、引領(lǐng)性、示范性向強制性方向轉(zhuǎn)變。而我國健康建筑的發(fā)展和認(rèn)證尚處于起步階段,因此健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)的可操作性和邏輯性尤為重要,應(yīng)該隨著項目的逐步鋪開重點完善。本文提供的項目實施經(jīng)驗可以為上海市乃至全國的廣大項目在《健康建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》上的實施提供參考。