寒地健康住宅室内环境设计策略探究

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【摘要】当今社会人类不断追求更高的生活品质，健康住宅的理念不断丰富，文章选择寒冷地区健康住宅为研究对象，根据寒冷地区的特点和全面的健康理念，探讨适应寒地健康住宅物理环境的设计方法与技术应用策略，对健康住宅设计方法的完善起到一定的理论指导作用。

【关键词】寒冷地区;健康住宅;物理环境;设计策略

1健康住宅物理环境评价项目

健康住宅是在满足住宅建设基本要求和绿色、节能理念的基础上，提升健康要素，保障居住者生理、心理、道德和社会适应等多层次的健康需求，为居住者提供可持续健康效益和安全、健康、舒适的居住环境。健康住宅的评价项目由七类指标组成与物理环境相关的包含了湿热舒适、空气清洁、环境安静和光照良好，分别对应了声、光、热和空气环境四个项目。

2寒地健康住宅物理环境设计重点

根据寒冷地区的气候特点，在建筑设计过程中要重点考虑冬季防寒，但要适当兼顾夏季隔热。因此，寒地健康住宅的设计与此要求一致，设计过程中要从各方面注重住宅的室内热环境舒适性，同时也要多考虑室内空气质量的提高。

3寒地健康住宅物理环境设计方法与技术应用

3.1热环境

良好的室内湿热环境可维持人体自身的热平衡，使体温调节至正常状态。寒冷地区的室内热环境设计重点在冬季的防寒，因此在进行建筑设计中，不论是建筑单体还是围护结构，都要优先考虑冬季防寒.提高室内湿热环境质量可以通过提高建筑自身的保温隔热性能和利用设备技术两种方式来实现。对于寒冷地区来说，控制建筑的体形系数，提高围护结构的保温性能等是改善建筑自身节能性能的重要方面。住宅的墙体选择外保温的形式是最佳的，外墙外保温有助于减小热桥危害，保持室温稳定并且便于旧建筑的节能改造。在建筑的单体设计中，限制建筑的体型系数和窗墙面积比等，这些措施都能减少冬季的采暖能耗，从而改善室内的热环境。以张家口世纪豪园小区住宅为例，对室内温度、空气流速等指标进行了测试，测得的数据与居民满意度。可以看出，当地的冬季采暖期室内的温度与空气流速均符合标准限要求，但是相对湿度与标准差距较大。世界卫生组织规定“室内湿度要全年保持在40%～70%之间”，人生活在相对湿度45%～65%的环境中最感舒适，相对湿度低于40%时，容易引发支气管炎、支气管哮喘以及呼吸道的其他疾病。大量的调查结果表明，室内相对湿度在20%～30%时，80%的人会感到空气干燥，中的数据也能看出当地居民对相对湿度的满意度仅有18%，但是寒冷地区由于气候干燥，住宅难以通过单纯的设计手法来达到这个标准，因此，居民在室内可以通过将湿毛巾搭在暖气上或者使用加湿器以及养殖绿色植物来改善环境的湿度。利用设备技术来进行改善室内热环境质量主要指采暖设计。常见的冬季采暖方式有暖气采暖、地板采暖还有中央空调。在寒冷地区，冬季采暖期间多数小区都是集中供暖的方式，住户内用暖气和地暖的采暖末端形式较多。这两种采暖形式各有利弊。地板采暖使室内的热量由下而上分布，比较符合人体“头要凉、脚要热”的舒适要求，同时，地板辐射对供暖水的温度要求较低，节省空间的同时也符合节能的理念，但是地暖对室内装修的要求较高，同时，在热量散发的过程中容易将地面尘土带起来，对人的呼吸系统造成伤害。暖气采暖的优点是造价低，热量分布均匀，在健康方面是优于地暖的，因此还是首选暖气。现在住宅由于设计师不注重建筑设备的合理分布，多数新建住宅在居民入住以前需要进行水、暖、电的二次装修整改，这样不仅浪费资源，而且这些整改均由居民自己来要求，居民自己难以考虑周全，就会留下采暖等问题的安全隐患，设计师应该从居民使用的角度来整体考虑水、暖、电等设备的配合优化，将设备一次性设计到位。

3.2空气环境

居住建筑的室内空气质量与人居健康密切相关，但是近年来，建筑的新材料、新设备种类不断增多，导致了污染源的种类也不断增多。其中影响空气质量的因素有:建筑装修材料、家具电器、室内烹调油烟及卫生间细菌等，针对这些问题，要从加强通风换气和控制污染源两方面入手来解决。《住宅健康性能评价标准》(征求意见稿)中规定，起居室、卧室的通风方式与对应的空气流速应符合表3的要求。通风换气是减少室内空气污染物最有效的途径，对于装修产生的有毒气体、厨房油烟和卫生间细菌等都有很好的稀释效果。健康住宅户型设计首先要尽量满足南北通透的要求，在此条件下再通过对南北向窗户位置和大小的设计使得空气流速和新风量满足健康需求，寒冷地区需适当兼顾夏季防热，合理的被动式通风设计也可减少空调制冷能耗。新风系统作为自然通风的补充可在自然通风不能满足室内空气换气要求时起到辅助作用，改善室内空气环境。健康住宅内空气质量需要改善的重点是厨房与卫生间。厨房的烹饪油烟和厨余垃圾是造成室内污染的两大因素。对于油烟问题，在对厨房的操作流线进行充分了解后要尽量选择将灶台设置于靠窗的位置，同时对室内防排烟系统进行合理化设计，这样才能够有效地组织烟气排放，减少烟气在室内的扩散。厨余垃圾在室内存放久了容易霉变，健康住宅的厨房设计应装有厨余垃圾处理系统，这样可以使厨余垃圾得到及时处理，保持室内空气清洁。卫生间由于供人进行洗浴、盥洗、排泄等活动长期处在潮湿的环境中，容易产生异味，因此健康住宅卫生间的设计要尽量选择明卫，如果无法满足这个要求则必须设置通风换气装置。卫生间内还应加强排水系统的设计，选用合格的水封来避免气味传入室内。以张家口住区的户型为调查对象，图1为通过Airpak软件对世纪家园小区某户型室内风环境的模拟数据，该户型满足南北通透的要求，房间功能分布较合理，按照左侧户型为中户计算，中户卫生间无直接采光通风，通过分析数据可以看出“暗卫”的风速不符合室内平均空气质量的标准，与“明卫”相差较大，因此需要对卫生间进行改进，。经过改进室内的自然通风环境会得到改善，满足健康需求。

3.3声环境

一个人对一种声音是否愿意听，不仅取决于该声音的响度，发出的时间和信息内容，还涉及发出声音的主观意愿以及听到声音的人的心理状态，住宅中的的噪音来源包括:外界的侵入(交通噪音，社会生活噪音等)和建筑内部噪音(相邻房间的噪音、楼梯间传来噪音、电梯噪音、建筑内设备噪音等)两部分，噪音的传播方式有三种，分别为空气直接传播、围护结构传播、振动直接作用建筑结构。与室内声环境直接相关的是建筑隔声，其中包括声环境质量和分户隔声。要营造一个相对安静的居住环境，应从住宅建筑围护结构的降噪措施中入手，降噪主要位置包括墙体、楼板和门窗。《住宅健康性能评价标准》(征求意见稿)中对室内主要用房包括卧室、起居室和书房等室内噪声级做了限值要求(表4)。墙体的隔音效果与墙体本身的材料息息相关，根据质量定律可知，密度越大的材料隔绝空气声的效果越好，因此对于分户墙建议设计为承重墙(图3)，如果采用的是轻质墙体材料，选择空心砌块或者是双层轻质墙，通过墙内的空气层达到减振效果，提高墙体的隔音量。楼板的隔声包括隔绝撞击声和隔绝空气声。健康住宅的外墙、分户墙、楼板等空气隔声和楼板撞击声隔声要符合表5和表6的要求。隔绝撞击的方法有两种:一是，在承重楼板上铺放弹性面层，这对于改善楼板隔绝高频撞击声的性能有显著的效应;二是，在楼板承重层与面层之间设置弹性垫层，以减轻结构的振动，其中，第二种方式是比较有效的方式。隔绝空气的传声的方法可以在楼板下设置隔音吊顶，此外，室外环境的设计也可以对降低室内噪声起到一定作用，例如种植绿色植物等。

3.4光环境

健康的室内光环境包括了天然采光和合理的照度两方面。人们暴露在适宜的天然光环境中可以强化生理节律，并减少对人工照明造成的电力消耗。健康的建筑采光应保证至少55%的区域在全年50%以上的视觉使用时间达到300Lx的室内天然光照度。采光系数与建筑的层高、室内进深以及窗户设计有关，因此在设计中要满足良好的天然光环境就要在设计过程中注意这些方面。不同功能用房对采光系数的要求也不同，《住宅健康性能评价标准》(征求意见稿)中规定起居室、卧室、厨房的采光系数标准值为2%，室内天然光照度标准值为300Lx;卫生间、餐厅、楼梯间的釆光系数标准值为1%，室内天然光照度标准值为150Lx。同时，也要严格满足当地规范中楼间距的要求，保证每户四季均能得到充足的日照。健康住宅室内照度适宜要求对建筑照明进行合理地设计。在高照度的条件下，人们更容易辨别较小的字迹，防止近视发生，人们对一般活动与进行书写阅读活动对照度的要求是不同的。各功能用房对照度的要求也有所不同，

4结语

基于《住宅健康性能评价标准》(征求意见稿)对健康住宅室内物理环境指标的要求，分析了适应于寒地健康住宅物理环境设计方法，在绿色建筑蓬勃发展的今天，健康住宅的发展在国内尚处于起步阶段，人们对健康投入了越来越多的关注，因此健康应是建筑最终回归的本质。

参考文献

［1］中国工程建设协会.住宅健康性能评价标准(征求意见稿)［Z］．第八届健康住宅理论与实践国际论坛．

［2］国家住宅与居住环境工程技术研究中心.住宅健康性能评价体系［M］．北京:中国建筑工业出版社，2013．

［3］中华人民共和国住房和城乡建设部.严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准［M］．北京:中国建筑工业出版社，2010．

［4］李大慧.严寒地区健康住宅设计研究［D］．哈尔滨:东北林业大学，2012:6．

作者:姚静文 林春翔 邵旭 单位:河北建筑工程学院