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1、辦公建筑環境健康化設計及改造的思考以中南院科研設計大樓為例建筑健康化發展進程History and Development辦公建筑環境健康化的思考Conceptual Improvements結 語SummaryCONTENTS建筑健康化發展1882年以前 現代建筑興起之前，建筑常常因為通風不良和光線不足被大眾認為有損健康，戶外環境才有利于健康。1882年 結核桿菌被發現。現代建筑開始圍繞著預防結核病的方式展開設計和宣傳。1933年 建筑大師阿爾托設計的帕米歐結核病療養院，在空間、材料、色彩、聲音和溫濕度上都做了非常細致的處理，在與疾病作斗爭的過程中，建筑首次出現了人性關懷的光輝。1935年 2、柯布西耶在光輝城市中提出建筑五元素，現代建筑的特征，如底層架空、屋頂花園、玻璃幕墻和通風等，都被當做是醫療設備。帕米歐結核病療養院薩伏伊別墅建筑健康化發展 建筑健康化的歷史和發展二戰后 人工室內環境開始成為“現代化”的一個標志。1952年紐約建成的利華大樓Lever House開啟了全玻璃幕墻高層建筑的時代。1976年 在費城某賓館舉行的一次退伍軍人大會及會后，“軍團菌”引起“軍團病”，病因都與中央空調系統的使用有關。也叫“城市文明病”。二十世紀七十年代末 病態建筑綜合征（Sick Building Syndrome）這一術語產生。健康建筑的要求也開始從建筑本身形式要求轉為建筑、機電、設備、建3、材的系統工程。2003年 非典型肺炎爆發。香港“淘大花園”集體感染事件暴露了建筑設計影響健康的很多問題。21世紀以來 甲醛成為了熱門詞匯，據統計每年因裝修導致的5歲以下兒童死亡在百萬左右。霧霾、PM2.5總登上熱搜，健康建筑漸漸成了普通家庭的“剛需”。利華大樓Lever House建筑健康化發展 建筑健康化的歷史和發展2014年10月發布的WELL V1.0版是一個基于性能的評價系統，它測量、認證和監測空氣、水、營養、光線、健康、舒適和精神等影響人類健康和福祉的建筑環境特征，被認為是世界上第一部體系較為完整的針對人體健康提出的建筑認證和評價標準。2017年1月我國發布并實施了健康建筑評價標準 4、T/ASC 02-2016。國內外健康建筑標準WELL建筑標準7大體系建筑健康化今年2月，新型冠狀病毒肺炎在武漢開始爆發，漸漸波及全國和全世界。中國建筑學會即時發布了辦公建筑應對“新型冠狀病毒”運行管理應急措施指南，其他社會專業團體也相繼發布了居家應對指南、居住建筑改造指南等專業信息。在應對疾病的過程中，作為保持健康的最主要依托，建筑與健康的關系密切。建筑健康化辦公建筑環境健康化的思考辦公建筑環境健康化的思考通常情況下現有辦公空間的弊端（對健康的影響）空氣不流通、換氣次數不達標（尤其在大廈公用的情況下）空調系統不合格，新風并不是“新鮮空氣”無食堂，營養無法保障水污染、飲水不便眩光嚴重辦公建筑環5、境健康化的思考通常情況下現有辦公空間的弊端（對健康的影響）污染物和垃圾分類不明確，滋生病菌工位設計不合理、易勞缺少寬敞的公共區域缺少運動場所辦公建筑環境健康化的思考空氣水光環境運動營養熱舒適聲環境精神材料辦公建筑環境健康化的思考 技術措施中南建筑設計院科研設計中心主體建筑為地上22層，地下3層。于2013年8月獲得綠色建筑二星級設計標識證書，2014年3月建成投入使用。大樓設有集中空調系統，集中空調系統采用螺桿冷水機組作為冷源，燃氣鍋爐作為熱源，風機盤管加新風作為末端。目前室內環境由物業管理，物業定期對辦公樓室內環境做消毒殺菌工作，每年不少于2次。定期清理生活用水水池與水箱，清理頻次不低于2次6、/年；遇到污染情況應及時清理。目前大樓的基本運行和保養良好。辦公建筑環境健康化的思考中南科研設計大樓辦公建筑環境健康化的思考室內空氣質量與建筑內部環境污染息息相關。物理污染：主要包括可吸入顆粒物、重金屬和放射性氡、纖維塵和煙塵等的污染。吸煙、做飯、供暖等燃燒過程是最主要的室內物理污染來源。此外，室內顆粒物還來自于中央空調的管道積塵、未經凈化處理的新風、人體皮膚碎屑、衣物沾染塵土等。顆粒物一般為物理污染，有時顆粒物參與化學反應，造成化學污染。化學污染：主要為揮發性有機化合物（VOCs）和有害無機物引起的污染。揮發性有機化合物，包括醛類、苯類、烯等300種有機化合物。而無機污染物主要為氨氣（NH37、），室內吸煙、做飯等燃燒產物CO2、CO、NOx、SOx。VOC對人體健康的影響主要是刺激眼睛和呼吸道，皮膚過敏，使人產生頭痛、咽痛與乏力。化學污染主要來源于新家具的氣味揮發，室內進行裝飾裝修使用的材料，如：人造板材、各種油漆、涂料、粘合劑等。生物污染：細菌、真菌和病毒引起的污染。微生物普遍具有以下特點：個體小；繁殖快；分布廣、種類繁多；易變異，對溫度適應性強。能引起人類傳染病的病原微生物一般有以下幾種：病毒（virus）、細菌（bacteria）和真菌（fungus）。懸浮微生物，門廳、大辦公區中流動、密集的室內人員帶來的流感病毒、結核桿菌、鏈球菌等生物污染物，是引起呼吸道疾病及室內空調疾病8、的直接原因。世衛組織資料顯示，傳染病的發病率和病死率在所有疾病中占據第一位，微生物就是這些傳染性疾病的傳播載體，其中今年初武漢的新型冠狀病毒就是生物污染。室內空氣污染按其污染物的特性可分為物理污染、化學污染和生物污染三類。辦公建筑環境健康化的思考 空氣顆粒物a.PM2.515 g/m b.PM1050 g/m 揮發性物質a.甲醛27ppb b.VOCs 低于 500 g/m 無機氣體a.CO9ppm b.臭氧51ppb c.NO2 0.24mg/m 空氣污染控制目標：空氣質量優于現行國家標準，達到美國WELL標準。空氣污染監測措施：距地面1.5米高度，每325m2放置1個探頭，監測以下內容：a9、.PM2.5b.甲醛c.VOCs（揮發性有機化合物）d.CO2 設置1個數據監測顯示器，位于距離地面1.5米。辦公建筑環境健康化的思考 空氣空氣污染控制措施-自然通風措施模擬計算數據顯示：有豎向風道時平面溫差為1.07C，無豎向風道時平面溫差為1.39C，兩者相差23%，由此可見，豎向風道設計明顯改善了室內自然通風效果。特別是，交錯設計的中庭使空氣得以螺旋上升。辦公建筑環境健康化的思考 空氣空氣污染控制措施-室內可感知探頭在室內設置感知探頭和顯示屏，使室內人員可實時感知室內空氣質量情況，從而做出相應的預防措施。探頭及數據監測顯示器分布要求:距地面1.5米高度，每325平方米放置1個探頭；和1個10、數據監測顯示器。室內感知顯示屏產品意向圖室內感知顯示屏產品意向圖室內感知顯示屏產品應用示意圖辦公建筑環境健康化的思考 空氣空氣污染控制措施-空調系統調節基于辦公大樓空調末端形式是風機盤管加新風。在技術上，增加新風量是可行的。改造措施是，將之前設計的新風量從每人每小時30m3（國標）提升到40m3。改造之前的室內二氧化碳濃度在500ppm到800ppm之間，增加風量以后二氧化碳濃度控制在400ppm-800ppm之間。提升風系統過濾等級，達到MERV16（遠超現行國標），并且前置MERV8的預過濾器。每季度定期維護過濾器。加大新風量示意圖辦公建筑環境健康化的思考 空氣可調節濕度空氣凈化裝置應用示11、意圖含碳過濾器的空氣凈化器產品意向圖空氣污染控制措施增加移動式凈化器在常用活動區設置大小合適的含碳過濾裝置的獨立空氣凈化器，同時可調節室內濕度。按照制造商的說明進行維護。使用時根據空氣監控數值和員工感受靈活調節，增減空氣過濾和凈化措施。辦公建筑環境健康化的思考 空氣室外吸煙區指示空氣污染控制措施警示標志室內張貼禁煙標志，室外吸煙區提示“吸煙有害健康”標牌，減少空氣污染室內禁煙指示辦公建筑環境健康化的思考 空氣室內用水主要為飲用水和清潔用水兩大類。飲用水應確保各項污染物指標達標，采取一定水處理措施，保證水質，并實時公示。同時潛移默化地鼓勵使用者喝水保持健康。清潔用水一般來自市政管網，在檢測合格后12、開始使用。由于洗手臺是主要公共空間，設計上要在鼓勵使用的同時隔絕細菌和病毒傳染。飲用水和普通用水辦公建筑環境健康化的思考 水飲用水源控制要求對健康規范要求的水的內含物指標控制達標。每季度水質檢測，檢測報告按時對使用者公開，檢測以下項目以符合國家標準要求。水源控制解決方案在飲用水附近的明顯位置設立顯示器，顯示以下水質的檢測指標：鉛/銅/濁度/大腸桿菌濁度大腸桿菌溶解金屬：鉛、砷、銅、汞等有機污染物：苯、四氯乙烯等消毒劑副產品：總三鹵甲烷等 殺蟲劑化肥添加劑：氯、氟化物等礦物質：鋁、錳、鈉、鐵、鋅等辦公建筑環境健康化的思考 水茶水間水質監測器應用示意圖飲用水源控制措施飲用水附近設立顯示器在飲用水附13、近的明顯位置設立水質顯示器，顯示水質的檢測指標。辦公建筑環境健康化的思考 水鉛/銅/濁度/大腸桿菌PP棉顆粒活性炭RO反滲透顆粒活性炭自來水飲用水全程智能服務自來水過濾過程示意圖飲用水源控制措施加強水質過濾出水口安裝沉積物過濾器（去除1.5微米懸浮物）、紫外線消毒（去除消毒副產物和孢子孢囊及敏感病毒）和反滲透（去除鉛銅）處理裝置。辦公建筑環境健康化的思考 水飲水機設置示意圖飲水機產品意向圖水源控制措施增加鼓勵飲水設施人員活動區30m范圍內至少設置一個飲水機，全層范圍內設置10個小型飲水機。飲水臺設計適合水杯續水。辦公建筑環境健康化的思考 水洗手池改造示意圖洗手支持產品意向圖清潔水源使用措施鼓勵14、洗手裝置增加無香型皂液裝在一次性密封皂液盒的皂液分配器中。不推薦采用可重復注入的皂液盒。增加干手用紙巾：不推薦使用干手機，除非物業管理水平能滿足消毒工作，否則衛生程度大打折扣。設計感應出水龍頭辦公建筑環境健康化的思考 水營養均衡的營養是維持人體健康的四大要素之一。人每天需要七大營養素，豐富均衡的營養對于保持健康、控制體重和預防慢性疾病起關鍵作用。辦公建筑環境健康化的思考 營養健康飲食廣告宣傳示意圖健康飲食廣告意向圖營養健康飲食宣傳區忙碌的生活和長工作時間助長了很多不健康的飲食行為，比如暴飲暴食、喜歡吃高脂、高糖的食物等，導致胖子很多。在食堂顯眼的位置設立大屏或提示板用于健康飲食知識宣傳。幫助形15、成健康的飲食觀。辦公建筑環境健康化的思考 營養工作時間下午茶營養下午茶時間蔬果提供下午4點提供下午茶時間提供新鮮蔬菜水果，補充維生素，避免員工食用零食。提供各至少4種的水果和蔬菜辦公建筑環境健康化的思考 營養營養提供專用餐吧區域將現有茶水間提升為餐吧區域，提供：冰箱；消毒操作臺面；用于洗碗洗手的水槽和設施；重新加熱食品的設備（如微波爐、烤箱）；專用櫥柜或物品存放單元供員工使用；可重復使用的餐具，包括勺子、叉子、刀具和適用于微波爐的盤子和杯子。為帶營養餐的員工提供方便。辦公建筑環境健康化的思考 營養咖啡水果吧實景圖餐吧區域示意圖光環境所有的光（不只是日光）都會影響人的生物鐘。由于人們一天中清醒的16、時間很多都是在室內度過的，照明不足或不當的照明設計可導致生物鐘紊亂，因此光照具有特別重要的意義。光照不足會導致糖尿病、肥胖、抑郁、心臟病、高血壓和中風等疾病風險的增加。辦公樓中庭實景圖辦公建筑環境健康化的思考 光環境辦公樓展覽廳實景圖辦公樓衛生間實景圖辦公樓樓梯間實景圖自遮陽豎向凸出線條墻面自遮陽建筑遮陽內置可調百葉中空玻璃窗光環境控制眩光措施辦公建筑環境健康化的思考 光環境智能照明控制示意圖照明控制調節意向圖100%50%0%光環境提高照明質量措施引入自然光與照明控制的調節系統，進行晝夜節律照明調節。通過檢測自然光照度，調節室內照明強度，避免白天光照過強影響員工晚間睡眠。辦公建筑環境健康化的17、思考 光環境工位個性化照明示意圖工位臺燈意向圖光環境個性化照明措施對員工工位進行個性化照明，補充照明能夠將工作面的光照水平提高至少兩倍。辦公建筑環境健康化的思考 光環境辦公室實景圖照明色溫示意圖光環境改善照明舒適度措施良好的色溫控制能改善辦公室內空間照明舒適度，營造一種溫馨、活躍的辦公氛圍。不同色溫照明示意圖辦公建筑環境健康化的思考 光環境熱舒適熱舒適是影響我們對生活和工作環境體驗的另一個主要因素。2006 年，在所有接受調查的美國辦公樓中，只有 11%提供了能滿足用戶普遍認可的滿意度目標的熱環境。風速、干球溫度、輻射溫度、濕度、代謝速率以及服裝或其他隔熱設備，所有這些因素相互作用，令每個人形18、成獨特的主觀反應。最后，除了可衡量的指標之外，還有個人期望等心理參數也可能影響熱舒適。這使得熱舒適具有很大的主觀性，也就是說即使處于同一條件下，每個人的舒適度體驗都不相同。辦公建筑環境健康化的思考 熱舒適高級調試示意圖熱舒適熱環境指標人體熱舒適狀況預測平均評價值(PMV)在+/-0.5之內；PPD10。本棟樓在設計時未考慮熱舒適評價值，提出在員工調查中統計出PMV值，并根據統計值調整同層空調末端的冷媒輸配量，避免出現過冷和過熱的情況。（空調高級調試）辦公建筑環境健康化的思考 熱舒適個性化溫度調節示意圖熱舒適調整意向圖熱舒適個人熱舒適提高措施人體熱舒適與每個人感受有關：采用提供統一的電風扇和消毒19、毛毯儲備，可供50%的員工同時申請。辦公建筑環境健康化的思考 熱舒適聲環境調查顯示，聲音問題是造成人們對辦公室環境條件不滿意的主要原因之一。好的聲學環境有助于提高社會互動、學習能力、滿意度和工作效率。辦公建筑環境健康化的思考 聲環境聲環境增加工位之間聲障設計改造措施：采用吸聲材料隔斷，吸聲柱、部分墻面采用吸音材料控制、裝飾性吸聲天花等，通過對聲音的吸收和分隔，盡量避免辦公交談互相干擾。聲障設計示意圖結合天花板裝飾的吸聲板意向圖辦公建筑環境健康化的思考 聲環境聲環境增加聲掩蔽系統設計大樓大部分屬于開放式辦公空間，改造措施：加裝聲掩蔽系統。聲掩蔽系統是通過添加背景聲音以減少噪音干擾、保護語音隱私和20、提高辦公室舒適度的措施。聲掩蔽使用時，從最近工作區測量的聲級應處于以下范圍內：開放式辦公，圖書館，餐廳，走廊/過道：45-48dB聲掩蔽系統示意圖辦公建筑環境健康化的思考 聲環境辦公建筑環境健康化的思考 材料規避有害建材概念圖材料有害建材規避裝修材料預防限制石棉限制汞制品限制鉛管理揮發性有機化合物管理半揮發性有機化合物(SVOCs)建筑材料與室內環境息息相關。風險包括材料自身釋放的有毒有害物質和人經常接觸的表面。規避材料自身風險，利用新材料服務健康。材料集中控制電梯意向圖材料要求減少電梯接觸表面將電梯控制改造成箱外集中控制（轎廂內無接觸、且運行效率高）、在箱外控制大屏加裝UV清潔設備進行照射清21、潔，物業半天清潔消毒一次。本次新冠病毒對紫外線敏感，該舉措可以有效殺滅病菌。取消電梯轎廂內按鈕，避免接觸。電梯控制按鈕外移到電梯間，并提供手機選擇樓層功能。觸屏采用抗菌表面及紫外線消毒設備消毒。辦公建筑環境健康化的思考 材料垃圾分類回收措施示意圖材料收集和廢棄物管理措施針對有毒有害廢棄物：設置有害垃圾專用收集箱，包括電池、殺蟲劑、燈泡和含汞設備；設置封閉式醫療垃圾收集箱，收集日常可能存在的醫療廢棄物，比如廢棄藥品、口罩等。辦公建筑環境健康化的思考 材料醫療廢物回收意向圖運動美國疾中心(CDC)對健身的定義是“能夠充滿活力地開展日常工作并保持一定的警覺性，不會過度疲勞，而且能精力十足地享受業余時22、間的活動，并及時響應緊急情況”。為了達到最佳的健康狀況，有規律的體育鍛煉必不可少，包括體重管理、慢性疾病預防和健康維護。美國運動醫學會等機構推薦，所有身體健康的成人應保持每周至少五天、每天至少 30 分鐘的中等強度的有氧運動，以及每周至少兩天的肌肉強化運動。運動是健康四要素之一，運動可以加強血液循環、增強免疫力、產生多巴胺，調節情緒和改善睡眠，生命在于運動。辦公建筑環境健康化的思考 運動辦公樓里健身器材所實景圖運動運動設施提供運動場所辦公建筑環境健康化的思考 運動辦公樓里羽毛球場地實景圖自行車位自行車位及工具運動增設鼓勵運動措施建筑入口30米內設置自行車停車位，增加共享自行車車位。提供自行車維23、護工具，包括打氣筒、補胎工具、六角扳手，鼓勵員工綠色出行。增設健身器材和直飲水機。辦公建筑環境健康化的思考 運動直飲水機室外健身器材共享單車辦公樓淋浴間意向圖運動設洗浴設施 提供淋浴間在辦公樓內，與健身空間相配套,設置淋浴間和更衣室，提供運動便利。辦公建筑環境健康化的思考 運動精神精神狀態在個人的整體健康中起到至關重要的作用，良好的精神狀態，對心理和生理兩方面都具有顯著的積極影響。可以直接或間接地調節職場人士繁重的工作壓力。增設恢復空間面積為 10 平方米，指定用于沉思和放松不用于工作），區域位于建筑內區，不占用采光良好區域，有效提高建筑利用率。靜思冥想室休閑區圖書室圖書閱覽區辦公建筑環境健康24、化的思考 精神沙龍區精神自然接觸空中花園提供享受陽光室外交流場所休憩支持在室外放松、安靜的環境中設置室外座椅區。室外休息區意向圖8層室外花園實景屋頂花園實景辦公建筑環境健康化的思考 精神結 語 建筑健康化設計及改造的內容不僅包括“生理”而且包括“心理”、“設施”、“服務”等多個維度，健康建筑是對“綠色建筑”和“智能建筑”的升華。建筑健康化設計及改造需要遵守因地制宜、因例而異的原則。需要先根據建筑現狀制定改造目標，了解投資水平，然后從各個方面分析健康化改造的有利因素和不利因素，再做全盤化考慮。建筑健康化設計及改造不是一勞永逸的。許多技術措施和手段依賴于物業運維管理的水平，這意味著許多技術手段只是一個開端，提高建筑的運維護水平也是健康化改造的重要內容。建筑健康化設計及改造投資方不應僅著眼于成本控制。健康化改造應被視作建筑升級的一部分，健康化改造后的建筑必然會帶來額外的價值。這些價值不僅可帶來經濟收益，更重要的是社會效益，例如員工工作效率提升，病假減少等企業層面的，醫療費用降低、能源消耗降低等全社會層面。結語 辦公建筑環境健康化的思考去年12月直至今，我們都身處在新冠肺炎的疫情中，這場戰役的殘酷，讓很多家庭留下了深深的創傷，也讓我們所有人心痛。同時，對健康建筑的呼喚也刻不容緩。疫情過后健康建筑必將迎來發展的春天。讓我們共同期待！結語謝謝!