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1、病態建筑綜合癥與生態建筑摘要：病態建筑綜合癥(SBS)已成為我們面臨的最普遍的室內衛生難題之一。文申強調了病態建筑綜合癥是由多種非特定性因素的共同作用，包括主體作用因素和客體作用因素，其中主要的因素是通風系統問題和室內的各種揮發性污染源，受感染的人群也表現出非特定癥狀的綜合癥。建筑設計者們應是避免和消除病態建筑綜合癥的主力軍。指出建筑設計應從早期注重人體對氣候生物的反應，發展為利用替代能源和適用技術，并且逐漸轉向尋求人、建筑、自然三者的和諧統一。關鍵字：病態建筑綜合癥節能自然能源生態建筑現代社會隨著人們物質生活水平的不斷升高，人們開始越來越關注自身的健康，近年來政府已采取了一系列措施，努力改善2、室外空氣的質量，試圖消除環境污染造成的危害。然而事實上我們大部分人80的時間是在室內度過的，對室內環境品質的關注和對室外關注相比卻非常少，近年來由于室內環境的污染造成的對人群的身心的傷害的病例逐漸增多，長期在某些建筑物內工作的人群常會出現眼、喉刺激、鼻塞、頭痛、頭暈、惡心、胸悶、乏力、皮膚干燥、嗜睡、煩躁等癥狀，已引起國內外環境專家們和衛生專家們的廣泛重視和深入研究，此種癥狀被稱為病態建筑綜合癥(SBS，Sick Building Syndrome)，也稱為不良建筑綜合癥，由于主要發生在帶有空調的建筑物內，國內也有的稱為空調病。據世界衛生組織(WHO)估計，目前世界上有將近30的新建和整修的建3、筑物受到病態建筑綜合癥的影響，大約有2030的辦公室人員常被病態建筑綜合癥所困擾。一、 病態建筑綜合癥的定義、癥狀及危害 由于經濟的不斷發展，空調使用范圍的不斷擴大，病態建筑綜合癥已成為我們面臨的最普遍的室內衛生難題之一，把它定義為建筑物內人群由于長期接觸灰塵、蒸汽、氣體、真菌、細菌和其它室內空氣污染物積攢于某一結構內)而產生的綜合癥狀。除此之外還有不適宜的照明，不舒適的熱環境或過分噪聲等。受病態建筑綜合癥感染人群的臨床表現主要有呼吸道的炎癥、頭痛、疲乏、注意力集中困難、粘膜或皮膚炎癥等。建筑內人群常群體(并非全部)發病，通常認為病態建筑綜合與特定的建筑有關，但由于不同的建筑內發病因素不同，導4、致不同癥狀的盛行，甚至在同一建筑，由于微小氣候和個體因素不同，癥狀的類型和嚴重程度也不盡相同，因此病態建筑綜合癥屬于非特定癥狀的綜合癥。但大多數人的癥狀都在周末、假期或者離開建筑物而減輕甚至消失。 受病態建筑綜合癥感染的人群輕者提不起興趣，對工作厭煩，工作效率降低，導致亞健康，重者會發展成更嚴重的疾病，造成的經濟損失目前國內沒有確切的數字。據Woods在1989年估計：病態建筑綜合癥每年在美國造成10億美元的醫療消費和100億美元的生產力損失。另外，據1993年USEPA(美國環境保護署)估計，每年美國因為病態建筑綜合癥造成的礦工和生產力損失高達600億美元。二、病態建筑綜合癥的病因 雖然典型5、病態建筑綜合癥大部分都產生在帶有空調系統的建筑內，但不能簡單的說空調系統就是產生或誘使病態建筑綜合癥產生的根本原因?，F在雖然有很多的病因學說，但并沒有哪一個或哪一組環境因素已被確認為引起病態建筑綜合癥的病因，一個比較流行的病因學說是若干揮發性有機化合物(VOCs)的共同毒性作用，其依據是病人的癥狀與這些化合物在高濃度時的神經毒性和炎癥反應相符合，但實際上大部分情況下這些化合物的濃度都很低；有些研究人員認為是由于建筑物內的生物污染和空氣內由真菌、細菌傳播的毒素；有些研究人員考慮了照明不足、電磁污染，噪聲污染以及長期呆在空調房間內導致免疫系統的退化；越來越多的研究人員在強調社會因素、工作壓力、職位6、工作滿意度，家族病史以及年齡和性別的因素。比較有說服力的觀點是由于多種因素的綜合作用，而且其中的每個因素也不是獨立作用的，可能會產生交叉作用。例如工作壓力過大或工作不滿意，造成內分泌功能的紊亂，通過呼吸系統排泄會產生一系列的毒素，空調的冷凝水又給這些毒素提供了滋長的環境，借助空調系統的風系統傳播到整個建筑物內，由于長期呆在空調房間內導致退化的免疫系統對毒素的免疫作用較弱，最終致使機體易發生病變。引起病態建筑的因素可以分為兩大類：客體作用因素和主體作用因素，客體作用因素是指由于周圍環境的各種污染引起的毒化作用，主要有通風系統的原因、空氣過濾器的疏于管理和失效、冷凝水排放不利、建筑維護結構的滲水7、空調系統的運行管理不善、室內的各種揮發性污染源、室內生物污染、電磁污染、照明不足、噪聲污染等；主體作用因素是指由于建筑物內人群的自身因素導致的毒化作用，主要有持續工作時間過長、工作壓力過大、工作不滿意度高、低職位、長期呆在空調系統中導致的免疫系統的退化、哮喘史、皮膚問題、呼吸道反應過度或前期患有的疾病，以及女性也比男性有更多危險性等。其中主要的原因是通風系統問題、室內的各種揮發性污染源。1、通風系統的問題通風系統的問題又可分為新風量不足、換氣效率低、新風入口位置不當以及通風管道污染。70年代以來由于面臨日益嚴峻的能源危機，建筑節能成為建筑設計中的重要環節，建筑師們為了提高建筑物的氣密性和熱絕8、緣性，往往把窗口封死，新風量也減小到最低限度，甚至有些建筑的新風口也被封住，在室內只使用循環風，從而導致室內有害物濃度不能通過稀釋降低。美國國家職業安全與衛生研究所(NIOSH)曾對529個存在空氣質量問題的建筑物評估后發現，其中280座建筑物通風不合格，占調查總數的53。美國明尼蘇達大學和加州伯克利大學勞倫斯實驗室論文指出NIoSH對上千所學校調查評估的49份報告得出了以下結論：新風量不足占到84tnl。美國供熱、制冷與空調工程師協會(ASHRAE)已意識到需要加嚴建筑物內空氣質量標準的必要性。1989年，ASHRAE將商用建筑物的最低室內新風通標準提高到042057m3min人(810Ls9、人)，相當于以前的4倍腳。但在實際的應用中此類問題還是比比皆是。換氣效率是另外一個重要的但容易被忽視的問題，有些建筑新風量達到要求，但由于新鮮空氣沒有送到工作區就被污染，從而導致比較低的換氣效率和較高的空氣年齡。為了保證新鮮空氣的利用率，80年代北歐學者提出了使用示蹤粒子的方法作實驗研究，近年來又提出采用個性化的送風方式，即少量潔凈空氣在沒受污染前和緩地送到每個人的呼吸區附近。新風入口位置不當是指新風與排風口距離過近或新風口附近的空氣污染較嚴重，從而導致新風口吸入的新風就是已受污染的空氣，最終會加重室內有害物的濃度。 通風管道也是容易被污染的地方，在建筑物在建時，風管就常常是建筑灰塵甚至建筑垃10、圾的藏身之處，運行后如果不加管理，就更會有大量的真菌棲身、繁殖。據從事治理病態建筑綜合癥的專業公司HBl分析了1000多幢建筑物中室內空氣污染問題后發現：10空調管道重度骯臟，32處于中度至重度污染，里面有樹葉、昆蟲、嚙齒類小動物，這些都是細菌、真菌以及空調系統污染的來源翻。2、室內的各種揮發性污染源 室內的各種揮發性污染源主要包括裝飾裝修材料、清潔劑、殺蟲劑、除臭劑、辦公用品(如計算機、復印機等)以及人自身散發的有機污染物等。目前新居的裝修都比較考究，所使用的各種涂料、油漆粘合劑以及墻紙、墻布等裝飾材料中散發出來的鉛、酚、甲醛、石棉粉塵、放射性物質都會引起頭昏、失眠、皮膚過敏等亞健康表現，嚴11、重的會導致疾病。有些建筑材料如作為墻體的煤渣磚和礦渣水泥、作為地面的花崗巖都會釋放出氣體氡，再加上室內通風不良，氡氣不斷積累，可達很高濃度，氡氣又是一種無色、無味、無嗅氣體，研究表明，室內氡超標是引起肺癌、胃癌、白血病的元兇之一，兒童與胎兒更為敏感，己被世界衛生組織認定是19種最重要的致癌物質之一。室內裝飾材料除了作為主要暴露源外還作為二次污染源，如先吸附揮發性有機化合物和微粒等再釋放出來。這些單項污染物濃度(VOCs)在室內都不高，甚至低于任何國家標準，因此目前開始采用綜合污染物濃度(TVOC)指標。日本在不同城市8幢辦公樓中選取16個房間測量VOCs的結果是，單項VOCs值低于世界衛生組織12、(WHO)規定的300mgm3，而TVOC值在許多情況下大于300 mgm3。發現在日間14：00和19：00出現最高值，可達800和850，而在夜間則在400 mgm3以下。節假日較平穩，在400mgm3左右，同時也說明有工作人員在內時也散發了有害物質。三、病態建筑綜合癥的解決與生態建筑 由于病態建筑綜合癥與特定的建筑物相關，起因是非特定性的，表現出的癥狀也是非特定性的，如果把解決的主要任務交給衛生專家們和醫務工作者，則猶如亡羊補牢。因此，建筑設計者們應是避免和消除病態建筑綜合癥的主力軍。 上個世紀60年代以前的建筑設計主要是將滿足人體的生物舒適感覺(冷、熱、干、濕等)作為設計出發點，而沒有13、充分考慮人對建筑的作用和影響以及人對自然的依賴性，企圖用建筑物隔絕人與自然的關系，希望在建筑物營造一個恒溫恒濕的人工環境，使人永遠處在最舒適的環境中，然而事實卻是長期在此環境中的人群并沒有感覺舒適，反而引起人的免疫系統的退化以及人對自然界適應力的下降。病態建筑綜合癥就是其附屬產品之一。60年代以后，隨著與生態建筑設計密切相關的綠色運動中的深層次生態學、生物建筑運動、蓋婭運動以及后來的可持續思想的完善，生態建筑的設計理論大大豐富，建筑設計的關注點逐漸變化，從早期注重人體對氣候生物的反應，發展為利用替代能源和適用技術，現在逐漸轉向尋求人、建筑、自然三者的和諧統一。要實現人、建筑、自然三者和諧統一的14、生態建筑設計，可從以下兩個方面入手：1、把自然引入到建筑內部 人類的進化史，雖然有很多人類不斷改造自然典故，但更多的是人類為了適應自然，不斷的進行自身進化的歷史。幾個世紀以來，人類逐漸適應了有四季輪轉、晝夜更替、風雨雪晴的氣候變化，青山綠水、鳥語花香、清風細雨、藍天白云更是大自然對人類的恩賜，令人賞心悅目，沒有理由把它們隔在建筑物之外。2、節能及自然能源的采用自從七十年代能源危機以來，資源緊缺、能源昂貴已是不爭的事實，節能己逐漸成為建筑設計中的限制性措施，例如德國法律規定在建筑設計中，要考慮復雜的能效問題。采取資源有效回收利用的措施，可謂在限制的同時也為建筑設計的發展指明了方向。四、 生態建筑15、的措施 生態建筑的實現和完善是一項需要長期不斷探索的工作，更需要建筑系統各個方面的設計者們互相配合，通力合作。1、把綠色引入建筑物內部大量的資料表明，綠色植物可以使人的精神放松，心情舒暢，可以一定程度上緩解精神疲勞和視覺疲勞，某些植物的淡香甚至可以刺激人的神經系統，使人的輕微的振奮，創造出一個生機勃勃、輕松室內環境，還可以一定程度的減輕由于持續工作時間過長、工作壓力過大、工作不滿意等主體作用因素。綠色植物也可以通過白天的光合作用，釋放大量氧氣并吸收空氣中的二氧化碳，同時吸收甲醛、苯和空氣中的細菌等有害物質。夏季可以通過蒸發作用使建筑物室內溫度降低，空氣相對濕度增加1020。 綠色植物可以放置在16、室內的邊庭，也可以作為室內人員休息放松和交流的場所。另外此邊庭也可起到人與自然界的緩沖作用。2、自然材料、無毒無害材料的使用和室內污染源的控制 由于建筑材料揮發的有機化合物是病態建筑綜合癥的主要原因之一，所以建筑材料的選擇是生態建筑設計中的重點之一，應盡可能選用一些低放射性、低污染的綠色建材和綠色涂料以及一些可再生的綠色材料，甚至一些經過加工和原始建材，例如應用堅固的木材框架，摻加了石灰和膠泥的黏土坯砌塊。另外，還應選擇污染小的室內的設備，保持室內寵物、人等生物的清潔衛生是消除室內污染源的重要措施。3、太陽能的利用 太陽能是自然界賦予人類的無窮無盡的綠色資源，目前太陽能的利用主要有三種形式：一17、是直接利用，如太陽房、蓄熱墻等，太陽直接進入室內既能為室內提供基本的照明也能殺滅細菌、病毒等致病性微生物等作用或者由建筑維護結構蓄存后緩緩釋放給室內來調節室內溫度；二是間接利用，通過集熱器等裝置將太陽能收集后，再合理地將所收集的熱能用于各種用途(如為空調系統提供初級熱源或用于地下室的除濕)；三是轉換利用，通過光電板的光電轉化作用，為建筑提供部分電能，在此方面清華大學的設計中心樓就是一個典型的例子。4、自然通風的采用 通風系統的問題是也引起病態建筑的重要原因之一，隨著建筑的日益“封閉”，往往借助機械通風來實現建筑的通風換氣，但魯賓對44座全空調、部分機械通風以及自然通風建筑中病態建筑綜合癥的調查18、結果表明，在自然通風的辦公建筑中，病態建筑綜合癥的發生率是相當低的。 盡量采用自然通風也符合人、建筑和自然三者和諧統一的思想，尤其在過度季節，大部分建筑內，自然通風足能滿足室內環境的要求，從節能的角度來看，可以節省大筆的能耗費用，經濟效益可觀。除了傳統的設置活動窗外，在建筑的中間設置中庭也是通常的作法，并且中庭的頂蓋可做成活動透明狀，甚至可對頂蓋加熱，由于中庭垂直的溫度梯度，借助空氣的熱壓作用，在過度季節可使建筑物內實現良好的通風效果。冬夏季關閉中庭頂蓋，冬季還可行成溫室效應，夏季要對頂蓋設置外部遮陽。5、“高溫”冷水和“低溫”熱水的利用 “高溫”冷水指的是深層地下水。地球內部蘊涵巨大能量資源19、是無法估計的，地球深處由于巖漿等放射出來的巨大能量能為我們提供一個恒定、安全的可替代能源。目前在地球能量的利用中，深井水回灌技術是一項成熟的方案。主要作法是：在一些水資源比較豐富的地區，通過將深層(80100m)地下水抽到地面，經過熱泵的交換后將冷卻水再回灌至地下(通過另一口井)，可以作為空調的天然冷源，符合節能和可持續發展的原則，具有巨大的經濟效益和社會效益。“低溫”熱水指的是建筑物內廚房、洗衣房以及一些熱生活廢水，這些熱水的溫度仍有三四十度，通過換熱器回收這部分熱量，可以用于冬季熱泵或冬季空調送風的熱源。6、建筑物內熱能的回收和利用 建筑物在大量耗能的同時，也在釋放出大量能量。例如對于大中20、型的建筑物，內區大量由人體、設備散發的低品位熱量的回收，可以作為內區的吸收式制冷方式的熱源，也可采用水源熱泵方式，作為外區熱泵供熱的熱源。7、科學化的管理 生態建筑的實施離不開科學化的管理，管理不善是導致病態建筑綜合癥的另外的重要原因之一?？茖W化的管理依靠高素質的管理人員和科學的管理制度，再完善的設計，離開了科學的管理，也會失去作用。五、結語 在這個這稱為“知識經濟”的飛速發展的時代，生態覺醒和綠色浪潮為人類自身健康的發展提供了一個新思路，生態建筑已成為建筑發展的必然趨勢，文中的幾點拙見，希望能拋磚引玉，引發更多的對生態建筑的探索和思考。病態建筑綜合癥與生態建筑作者： 姜坪， 趙秉文， 衛軍鋒， Jiang Ping， Zhao Bingwen， Wei junfeng作者單位： 310018,浙江理工大學建筑工程學院;100080,中科院建筑設計研究院有限責任公司刊名：南方建筑英文刊名： SOUTH ARCHITECTURE年，卷(期)： 2005(3)被引用次數： 2次參考