办公建筑的《健康建筑评价标准》实践应用
2020-06-03胡建昌范昕杰
胡建昌 范昕杰*
1 上海中核科创园发展有限公司
2 华东建筑设计研究院有限公司
健康建筑是响应“健康中国”战略的方式。中共中央、国务院于2016 年10 月25 日印发了《“健康中国2030”规划纲要》,明确提出推进健康中国建设,十九大报告中再次果断而响亮地提出了“实施健康中国战略”的号召。2017 年1 月6 日,中国建筑学会发布并实施了T/ASC02-2016《健康建筑评价标准》(以下简称《标准》)。截至目前,我国按照《标准》评价获得的健康建筑标识项目仅有38 个,其中上海市4 个项目,均为住宅。健康建筑的建设和评价工作刚起步,本文拟通过在本办公建筑项目上对健康建筑评价标准的实践,阐明健康建筑领域发展的现状,以及对建筑设计、开发及其运营带来的影响,从而揭示当今建筑设计对健康性能追求的新趋势[1-2]。
1 项目特性
项目(图1)位于上海市青浦区徐泾板块的31-03地块,总用地面积为27431.4 m2,容积率2.5,绿地率20%。该地块内的A1、A2 为总部办公大楼为此次健康建筑设置的范围。其中A1 地上17 层、地上建筑面积29959.74 m2。A2 地上11 层、地上建筑面积20043.16 m2。两栋楼均为钢框架-BRB 支撑结构。地下共2 层,主要功能为办公配套用房、人防地室、机动车、非机动车库及设备用房,总地下建筑面积47085.3 m2。项目依托西虹桥商务区“一核三区”的产业发展布局,打造多元化、复合式业态。通过对区域形象、公共空间、产品特色等打造,形成新的城市标签与区域标签,着力打造以科技创新,总部经济,国际交流和智慧运营为核心的核产业国际科创园。
图1 办公楼效果图
2 技术亮点
2.1 室内PM2.5 浓度控制
《健康建筑评价标准》T/ASC02-2016 第4.1.2 条、第10.2.2 条对建筑空气质量设计提出了明确的要求。条纹要求允许不保证18 天的条件下,室内日均PM2.5浓度达到25 μg/m3的要求。
针对该健康标准要求,在设计过程中考虑室外空气质量情况,根据2013~2015 年度的《上海环境状况公报》,上海室外年均PM2.5 浓度范围为53~62 μg/m3(图2),按照最不利的取值,上海室外年均PM2.5 浓度取62 μg/m3,不保证天数为5%时,上海室外计算PM2.5 浓度应取120 μg/m3。
图2 上海市2013~2015 年各月PM2.5 月均浓度比较
另外通过文献调研,采用人员密度指标法来计算室内的产尘浓度。所谓“人员密度指标法”是指将人员,设备,材料等的产尘量以人均浓度表达。根据该研究,办公室的室内产尘量为443 μg/(h·p)[3]。同时,依据本项目幕墙气密性等级为3 级,根据国家标准《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007,确定渗透风量0.5~1.2 m3/(m2·h)。
结合以上数据,根据质量平衡原理,求解出空调箱过滤器效率和风机盘管室内循环风过滤效率不低于65%,独立新风系统过滤效率不低于76%。综合选取G4+F9+活性炭过滤器的空气过滤与净化措施,其综合PM2.5 净化效率达86%以上,保证室内空气质量参数优于现行国家标准《室内空气质量标准》GB/T 18883的规定。同时对PM2.5 浓度进行监控,并在公共区域实时显示发布。
2.2 室内甲醛、TVOC 浓度控制
《健康建筑评价标准》T/ASC02-2016 第4.1.1 条对建筑空气质量设计提出了明确的要求。应对室内甲醛、TVOC、苯系物等典型污染物进行浓度预评估,且室内空气质量应满足现行国家标准《室内空气质量》GB/T18883 的要求。
除了可吸入颗粒物以外,可挥发性有机物(VOCs)、甲醛等可挥发有机物,不但自身会对人的眼睛,呼吸道及皮肤等器官产生一定的危害,同时还会与臭氧反应生成二次气溶胶,从而对人体造成更大的危害,而室内污染物浓度分布的影响因素有很多,如室内气流组织、环境温湿度等。为此本次设计中利用Airpak 模拟软件对该办公室进行建模,建立相关的物理模型,数学模型,以及确定相应的边界条件,对不同通风方式下室内污染物浓度分布规律进行数值模拟研究,分析不同通风方式下污染物的浓度随空间及时间的变化情况,为消除室内污染物,提高室内空气品质提供证据。
针对该健康标准要求,整理室内污染物的控制目标(表1),并选取不利房间进行通风模拟分析,论证目前排风系统是可以有效消除室内污染物。
表1 室内空气质量更高标准
通过对室内污染物甲醛、TVOC 的通风模拟(图3、4)分析得出,空间内上部甲醛浓度高于下部人员活动区,整体浓度分布区间为0.03~0.08 mg/m3。室内TVOC 浓度分布与甲醛浓度定性分布相似,室内TVOC 浓度分布区间在0.2~0.5 mg/m3之间,满足《室内空气质量》GB/T18883 的要求,同时设置监控装置对甲醛浓度、TVOC 浓度进行监控,并在公共区域实时显示发布。
图3 室内空间甲醛分布云图
图4 室内空间TVOC 分布云图
2.3 水质控制与优化
《健康建筑评价标准》T/ASC02-2016 第5.2.2 条对建筑生活饮用水水质、集中热水水质提出要求。生活饮用水水质指标优于现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749 的要求。集中生活热水系统供水温度不低于55 ℃,同时采取抑菌、杀菌措施。
针对该健康标准要求,设计过程加强对水质的净化要求,增加设置了分散式的给水软化处理设施和降低生活饮用水细菌总数的水处理设施。同时,生活饮用水水池(箱)采用食品级不锈钢板材质的水箱,减轻二次污染,减少自重,节约投资。生活饮用水池上部无污水管道。生活饮用水水池(箱)配置消毒设施,供水设施在交付使用前必须清洗和消毒。生活热水系统采用定温出水,循环温差,当集热器顶部的温度高于储热水箱的温度一定值(≥10 ℃)时,太阳能集热系统循环泵启动,贮热水箱中的水与集热器中的水进行循环。当温差≤5 ℃时,集热循环泵关闭。当水箱水位达到设定值且水箱水温亦达到设定值时,太阳能集热系统循环泵关闭。满足配水点出水温度不低于45 ℃的时间不大于10 s。同时办公生活热水采用4 台功率300 W 的水箱自清洁消毒器,型号WTS-2A。
另外,针对非传统水源用水,在雨水回用系统设置浊度、余氯在线监测系统,实时显示雨水回用水的水质,保证安全。图5 为雨水净化流程图。
图5 雨水净化流程图
2.4 健身氛围的营造
《健康建筑评价标准》T/ASC02-2016 第7 章对室内、室外的健身场地及器械做了较高标准的要求。针对这些要求,在设计过程中加强功能布局优化,为员工健身营造充裕的空间。
1)本项目中室外场地设有室外健身场地234 m2,并设置有免费健身器材。同时,在场地内设有宽度不少于1.25 m 的专用塑胶健身步道230 m,并设有健身引导标示。这些健身娱乐设施除了具有其应有的功能性外,也同时传递着重要的信息就是对于环境、员工的尊重,这些设施传递着“优良设施设计可以改变工作氛围”的意识,旨在通过对健身环境氛围的加强,形成设施与人,及与环境的良性互动。
2)在室内运动空间的的功能布局设计上,业主在使用者与管理者的双重角度去思考如何让员工更愿意来体验健身空间,如何更好地提高员工的体验感,如何降低经营成本并在经营过程中更多地为员工提供更好的健身服务。整体设计始终围绕3 个关键词——功能合理,动线舒适和特有的辨识度,并以较高的审美需求和欣赏品位为设计根本。经过多重推敲设计方案,最终在A1 办公楼三层,设有室内健身场地450 m2,有21 台免费健身器材,包括台球桌、乒乓球桌、跑步机等设施,还设有音乐舞蹈教室(瑜伽、体操房)。
2.5 人文关怀提升
《健康建筑评价标准》T/ASC02-2016 中针对人文章节包括了提供交流活动场地、保持人心理健康的设施,适老医疗等设施要求。加分项提高与创新里也有两条跟人文直接相关,包括了小型农场以及远程医疗服务。
针对以上的健康建筑要求,在开发与设计过程中着重强调对心理、交流、妇幼等人文关怀在空间上的实现。即是在基本建筑需求的基础上,加强对人的人性以及对人的爱护,突出包含人文元素的建筑空间环境。
1)人文的第一部分评分项是关于交流活动场地。交流是沟通和交往的基本需求,每个人都需要有和谐的人际关系,也有交谈的需求,所以交流活动场地包括了三大部分,一是对所有人都适宜的室外交流场地(图6),包括交流场地的遮荫,阳光日晒,还有场地的面积以及座椅的数量以及一定范围内的开放公共卫生间。在本项目设有交流场地面积572 m2,且设有不少于20 人座椅。交流场地设置乔木,遮荫面积达到20%。交流场地100 m 范围内分散设有3 处直饮水设施。临近建筑内的公共卫生间对外开放,以鼓励人们交流休憩。同时要求设置不少于40 种绿化植物,并设置1062 m2屋顶绿化,增加室外绿化量。
图6 室外人文关怀空间场地
2)人文的另外一个重要部分是心理健康。主要是文化艺术设施,包括图书室、音乐舞蹈室、棋牌活动室等等,满足大家的精神文化生活,能够陶冶情操也能点缀人们的生活。本项目中,专门设有180 m2的公共图书馆,位于A1 办公楼三层。设有112 m2的公共音乐舞蹈教室、设有心理咨询室,同样位于办公楼三层。关于艺术品也有要求,A1 栋2 层设有5 个不锈钢太湖石雕塑摆件及挂画,15 层设有4 处艺术设施,16 层设2处,同时室外场地设有艺术雕塑。这些艺术品能让人在欣赏过程中有想象、有共鸣,增加生活的情趣。还有关于室内绿化和室内的绿植,进办公室,如果看到很多绿萝等绿色植物,每个人都会觉得心情很舒畅,而且室内每50 m2不少于一株绿植,同时在地下室还设置了对园区开放的餐厅。这些功能空间均旨在用于调节员工心情、丰富员工活动。它会让人们的生活更加便利,更加安全,也能提高人们的生活的品质,最重要的是在心理状态上,能让人感到愉悦,能让人有积极乐观的态度,营造和谐美好的关系。
3 结论
健康建筑是绿色建筑的深层次发展。我国近10年在绿色建筑领域中的发展成效显著,绿色建筑政策有力,绿色建筑数量和面积逐年上升,标准体系日益完善,绿色建筑由推荐性、引领性、示范性向强制性方向转变。而我国健康建筑的发展和认证尚处于起步阶段,因此健康建筑评价标准的可操作性和逻辑性尤为重要,应该随着项目的逐步铺开重点完善。本文提供的项目实施经验可以为上海市乃至全国的广大项目在《健康建筑评价标准》上的实施提供参考。