寒地健康住宅室內(nèi)環(huán)境設計策略探究

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【摘要】當今社會人類不斷追求更高的生活品質，健康住宅的理念不斷豐富，文章選擇寒冷地區(qū)健康住宅為研究對象，根據(jù)寒冷地區(qū)的特點和全面的健康理念，探討適應寒地健康住宅物理環(huán)境的設計方法與技術應用策略，對健康住宅設計方法的完善起到一定的理論指導作用。

【關鍵詞】寒冷地區(qū);健康住宅;物理環(huán)境;設計策略

1健康住宅物理環(huán)境評價項目

健康住宅是在滿足住宅建設基本要求和綠色、節(jié)能理念的基礎上，提升健康要素，保障居住者生理、心理、道德和社會適應等多層次的健康需求，為居住者提供可持續(xù)健康效益和安全、健康、舒適的居住環(huán)境。健康住宅的評價項目由七類指標組成與物理環(huán)境相關的包含了濕熱舒適、空氣清潔、環(huán)境安靜和光照良好，分別對應了聲、光、熱和空氣環(huán)境四個項目。

2寒地健康住宅物理環(huán)境設計重點

根據(jù)寒冷地區(qū)的氣候特點，在建筑設計過程中要重點考慮冬季防寒，但要適當兼顧夏季隔熱。因此，寒地健康住宅的設計與此要求一致，設計過程中要從各方面注重住宅的室內(nèi)熱環(huán)境舒適性，同時也要多考慮室內(nèi)空氣質量的提高。

3寒地健康住宅物理環(huán)境設計方法與技術應用

3.1熱環(huán)境

良好的室內(nèi)濕熱環(huán)境可維持人體自身的熱平衡，使體溫調節(jié)至正常狀態(tài)。寒冷地區(qū)的室內(nèi)熱環(huán)境設計重點在冬季的防寒，因此在進行建筑設計中，不論是建筑單體還是圍護結構，都要優(yōu)先考慮冬季防寒.提高室內(nèi)濕熱環(huán)境質量可以通過提高建筑自身的保溫隔熱性能和利用設備技術兩種方式來實現(xiàn)。對于寒冷地區(qū)來說，控制建筑的體形系數(shù)，提高圍護結構的保溫性能等是改善建筑自身節(jié)能性能的重要方面。住宅的墻體選擇外保溫的形式是最佳的，外墻外保溫有助于減小熱橋危害，保持室溫穩(wěn)定并且便于舊建筑的節(jié)能改造。在建筑的單體設計中，限制建筑的體型系數(shù)和窗墻面積比等，這些措施都能減少冬季的采暖能耗，從而改善室內(nèi)的熱環(huán)境。以張家口世紀豪園小區(qū)住宅為例，對室內(nèi)溫度、空氣流速等指標進行了測試，測得的數(shù)據(jù)與居民滿意度。可以看出，當?shù)氐亩静膳谑覂?nèi)的溫度與空氣流速均符合標準限要求，但是相對濕度與標準差距較大。世界衛(wèi)生組織規(guī)定“室內(nèi)濕度要全年保持在40%～70%之間”，人生活在相對濕度45%～65%的環(huán)境中最感舒適，相對濕度低于40%時，容易引發(fā)支氣管炎、支氣管哮喘以及呼吸道的其他疾病。大量的調查結果表明，室內(nèi)相對濕度在20%～30%時，80%的人會感到空氣干燥，中的數(shù)據(jù)也能看出當?shù)鼐用駥ο鄬穸鹊臐M意度僅有18%，但是寒冷地區(qū)由于氣候干燥，住宅難以通過單純的設計手法來達到這個標準，因此，居民在室內(nèi)可以通過將濕毛巾搭在暖氣上或者使用加濕器以及養(yǎng)殖綠色植物來改善環(huán)境的濕度。利用設備技術來進行改善室內(nèi)熱環(huán)境質量主要指采暖設計。常見的冬季采暖方式有暖氣采暖、地板采暖還有中央空調。在寒冷地區(qū)，冬季采暖期間多數(shù)小區(qū)都是集中供暖的方式，住戶內(nèi)用暖氣和地暖的采暖末端形式較多。這兩種采暖形式各有利弊。地板采暖使室內(nèi)的熱量由下而上分布，比較符合人體“頭要涼、腳要熱”的舒適要求，同時，地板輻射對供暖水的溫度要求較低，節(jié)省空間的同時也符合節(jié)能的理念，但是地暖對室內(nèi)裝修的要求較高，同時，在熱量散發(fā)的過程中容易將地面塵土帶起來，對人的呼吸系統(tǒng)造成傷害。暖氣采暖的優(yōu)點是造價低，熱量分布均勻，在健康方面是優(yōu)于地暖的，因此還是首選暖氣。現(xiàn)在住宅由于設計師不注重建筑設備的合理分布，多數(shù)新建住宅在居民入住以前需要進行水、暖、電的二次裝修整改，這樣不僅浪費資源，而且這些整改均由居民自己來要求，居民自己難以考慮周全，就會留下采暖等問題的安全隱患，設計師應該從居民使用的角度來整體考慮水、暖、電等設備的配合優(yōu)化，將設備一次性設計到位。

3.2空氣環(huán)境

居住建筑的室內(nèi)空氣質量與人居健康密切相關，但是近年來，建筑的新材料、新設備種類不斷增多，導致了污染源的種類也不斷增多。其中影響空氣質量的因素有:建筑裝修材料、家具電器、室內(nèi)烹調油煙及衛(wèi)生間細菌等，針對這些問題，要從加強通風換氣和控制污染源兩方面入手來解決?！蹲≌】敌阅茉u價標準》(征求意見稿)中規(guī)定，起居室、臥室的通風方式與對應的空氣流速應符合表3的要求。通風換氣是減少室內(nèi)空氣污染物最有效的途徑，對于裝修產(chǎn)生的有毒氣體、廚房油煙和衛(wèi)生間細菌等都有很好的稀釋效果。健康住宅戶型設計首先要盡量滿足南北通透的要求，在此條件下再通過對南北向窗戶位置和大小的設計使得空氣流速和新風量滿足健康需求，寒冷地區(qū)需適當兼顧夏季防熱，合理的被動式通風設計也可減少空調制冷能耗。新風系統(tǒng)作為自然通風的補充可在自然通風不能滿足室內(nèi)空氣換氣要求時起到輔助作用，改善室內(nèi)空氣環(huán)境。健康住宅內(nèi)空氣質量需要改善的重點是廚房與衛(wèi)生間。廚房的烹飪油煙和廚余垃圾是造成室內(nèi)污染的兩大因素。對于油煙問題，在對廚房的操作流線進行充分了解后要盡量選擇將灶臺設置于靠窗的位置，同時對室內(nèi)防排煙系統(tǒng)進行合理化設計，這樣才能夠有效地組織煙氣排放，減少煙氣在室內(nèi)的擴散。廚余垃圾在室內(nèi)存放久了容易霉變，健康住宅的廚房設計應裝有廚余垃圾處理系統(tǒng)，這樣可以使廚余垃圾得到及時處理，保持室內(nèi)空氣清潔。衛(wèi)生間由于供人進行洗浴、盥洗、排泄等活動長期處在潮濕的環(huán)境中，容易產(chǎn)生異味，因此健康住宅衛(wèi)生間的設計要盡量選擇明衛(wèi)，如果無法滿足這個要求則必須設置通風換氣裝置。衛(wèi)生間內(nèi)還應加強排水系統(tǒng)的設計，選用合格的水封來避免氣味傳入室內(nèi)。以張家口住區(qū)的戶型為調查對象，圖1為通過Airpak軟件對世紀家園小區(qū)某戶型室內(nèi)風環(huán)境的模擬數(shù)據(jù)，該戶型滿足南北通透的要求，房間功能分布較合理，按照左側戶型為中戶計算，中戶衛(wèi)生間無直接采光通風，通過分析數(shù)據(jù)可以看出“暗衛(wèi)”的風速不符合室內(nèi)平均空氣質量的標準，與“明衛(wèi)”相差較大，因此需要對衛(wèi)生間進行改進，。經(jīng)過改進室內(nèi)的自然通風環(huán)境會得到改善，滿足健康需求。

3.3聲環(huán)境

一個人對一種聲音是否愿意聽，不僅取決于該聲音的響度，發(fā)出的時間和信息內(nèi)容，還涉及發(fā)出聲音的主觀意愿以及聽到聲音的人的心理狀態(tài)，住宅中的的噪音來源包括:外界的侵入(交通噪音，社會生活噪音等)和建筑內(nèi)部噪音(相鄰房間的噪音、樓梯間傳來噪音、電梯噪音、建筑內(nèi)設備噪音等)兩部分，噪音的傳播方式有三種，分別為空氣直接傳播、圍護結構傳播、振動直接作用建筑結構。與室內(nèi)聲環(huán)境直接相關的是建筑隔聲，其中包括聲環(huán)境質量和分戶隔聲。要營造一個相對安靜的居住環(huán)境，應從住宅建筑圍護結構的降噪措施中入手，降噪主要位置包括墻體、樓板和門窗?！蹲≌】敌阅茉u價標準》(征求意見稿)中對室內(nèi)主要用房包括臥室、起居室和書房等室內(nèi)噪聲級做了限值要求(表4)。墻體的隔音效果與墻體本身的材料息息相關，根據(jù)質量定律可知，密度越大的材料隔絕空氣聲的效果越好，因此對于分戶墻建議設計為承重墻(圖3)，如果采用的是輕質墻體材料，選擇空心砌塊或者是雙層輕質墻，通過墻內(nèi)的空氣層達到減振效果，提高墻體的隔音量。樓板的隔聲包括隔絕撞擊聲和隔絕空氣聲。健康住宅的外墻、分戶墻、樓板等空氣隔聲和樓板撞擊聲隔聲要符合表5和表6的要求。隔絕撞擊的方法有兩種:一是，在承重樓板上鋪放彈性面層，這對于改善樓板隔絕高頻撞擊聲的性能有顯著的效應;二是，在樓板承重層與面層之間設置彈性墊層，以減輕結構的振動，其中，第二種方式是比較有效的方式。隔絕空氣的傳聲的方法可以在樓板下設置隔音吊頂，此外，室外環(huán)境的設計也可以對降低室內(nèi)噪聲起到一定作用，例如種植綠色植物等。

3.4光環(huán)境

健康的室內(nèi)光環(huán)境包括了天然采光和合理的照度兩方面。人們暴露在適宜的天然光環(huán)境中可以強化生理節(jié)律，并減少對人工照明造成的電力消耗。健康的建筑采光應保證至少55%的區(qū)域在全年50%以上的視覺使用時間達到300Lx的室內(nèi)天然光照度。采光系數(shù)與建筑的層高、室內(nèi)進深以及窗戶設計有關，因此在設計中要滿足良好的天然光環(huán)境就要在設計過程中注意這些方面。不同功能用房對采光系數(shù)的要求也不同，《住宅健康性能評價標準》(征求意見稿)中規(guī)定起居室、臥室、廚房的采光系數(shù)標準值為2%，室內(nèi)天然光照度標準值為300Lx;衛(wèi)生間、餐廳、樓梯間的釆光系數(shù)標準值為1%，室內(nèi)天然光照度標準值為150Lx。同時，也要嚴格滿足當?shù)匾?guī)范中樓間距的要求，保證每戶四季均能得到充足的日照。健康住宅室內(nèi)照度適宜要求對建筑照明進行合理地設計。在高照度的條件下，人們更容易辨別較小的字跡，防止近視發(fā)生，人們對一般活動與進行書寫閱讀活動對照度的要求是不同的。各功能用房對照度的要求也有所不同，

4結語

基于《住宅健康性能評價標準》(征求意見稿)對健康住宅室內(nèi)物理環(huán)境指標的要求，分析了適應于寒地健康住宅物理環(huán)境設計方法，在綠色建筑蓬勃發(fā)展的今天，健康住宅的發(fā)展在國內(nèi)尚處于起步階段，人們對健康投入了越來越多的關注，因此健康應是建筑最終回歸的本質。

參考文獻

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［4］李大慧.嚴寒地區(qū)健康住宅設計研究［D］．哈爾濱:東北林業(yè)大學，2012:6．

作者:姚靜文 林春翔 邵旭 單位:河北建筑工程學院