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綠色建筑|基于WELL建筑評價體系的室內健康環境關鍵技術

時間:2020-03-06 23:14:54   作者:GBWindows   來源:行業網站   閱讀:1666  
內容摘要:作者劉慧慧,陳啟新,陸正剛,張高鋒,黃云,朱一銘摘要國內對室內健康環境需求日益強烈,綠色建筑正在圍繞健康性能尋求發展和突破。介紹美國WELL建筑標準評價體系的發展現狀和內容,根據WELL建筑標準1.0版的7個健康建筑概念,梳理與中國綠色建筑評價標準內容的共通點,從空氣、水、光和舒......

作者

劉慧慧,陳啟新,陸正剛,張高鋒,黃云,朱一銘

摘要

國內對室內健康環境需求日益強烈,綠色建筑正在圍繞健康性能尋求發展和突破。介紹美國WELL建筑標準評價體系的發展現狀和內容,根據WELL建筑標準1.0版的7個健康建筑概念,梳理與中國綠色建筑評價標準內容的共通點,從空氣、水、光和舒適等4個方面探討營造室內健康環境的關鍵性技術,并提出設計建議。這些可給中國綠色建筑向健康建筑方向的發展提供參考。

關鍵詞

WELL建筑標準;中國綠色建筑評價標準;健康建筑;室內健康環境

健康建筑已成為綠色建筑發展新方向,綠色建筑被提升到與人息息相關的高度,更加關注生活、工作空間的健康。雖然T/ASC02─2016《健康建筑評價標準》早在2017年1月6日就已實施,但由于是學會標準,因此尚未在全國范圍內普及使用。GB/T50378─2014《綠色建筑評價標準》正在啟動修訂工作,將從民眾視角設計新的評價指標體系,凸顯健康、宜居,滿足民眾的獲得感和幸福感,擴展綠色建筑內涵(耐久、服務、健康、宜居、老齡化等)。由于借鑒了國際健康建筑評價內容,新增舒適健康和環境宜居指標內容,再加上強有力的政策推動,因此相信新版《綠色建筑評價標準》會越來越受青睞,綠色建筑會更貼近民眾的生活,更加真實地反映民眾的健康需求。

PART1

WELL 建筑發展現狀

綠色建筑評價體系國際上有很多版本,中國也已經由推廣進入強制執行階段。隨著人們對健康生活的要求越來越高,綠色建筑也在逐步圍繞健康性能尋求發展和突破,既與健康建筑性能有重復和交叉,又各有側重點。各種綠色建筑評價體系中也有相關健康性能的評價,如德國可持續性建筑委員會體系中的熱舒適性、室內空氣品質、聲環境、視覺、用戶控制、室外環境,英國建筑研究院環境評估方法體系中的視覺舒適性、室內空氣品質、熱舒適性、水質、聲學性能、私用空間,日本建筑環境效率綜合評價體系中的聲環境、光環境、熱環境、室內空氣品質、心理和心情、低負荷材料,但都沒有形成關于健康建筑評價和認定的一套標準系統。

美國WELL建筑標準是以人為本、關注建筑環境中人的健康和福祉的建筑評價標準,旨在推動健康建筑事業的發展。2014年10月,國際WELL建筑研究院(IWBI),一家公益型研究機構,正式發布WELL建筑標準1.0版本。這是第一部完善的健康建筑標準。IWBI作為該標準的研究和制定方,旨在研發、制定和完善、維護WELL建筑標準并宣傳推廣健康建筑的理念。2014年5月,IWBI聯合美國綠色建筑認證協會(GBCI),為WELL建筑項目提供技術認證工作。GBCI是能源與環境設計先鋒(LEED)認證、全球綠色建筑項目和LEED專業證書項目的管理機構,是全球范圍內公認的第三方綠色建筑項目認證的權威機構。雙方共同推進WELL認證項目的發展。2015年3月,IWBI與GBCI正式將WELL建筑標準引進中國。這個健康建筑標準對中國健康建筑的研究和發展有著重要的借鑒作用 [1] 。

截至2019年7月底,全球共有3242個WELL建筑注冊項目,其中WELL認證項目194個(鉑金級19個、金級106個、銀級68個、認證級1個)。WELL認證項目全球分布情況如圖1所示。

綠色建筑|基于WELL建筑評價體系的室內健康環境關鍵技術

圖 1 WELL認證項目全球分布情況

在WELL建筑標準1.0版階段,亞洲成為WELL建筑注冊項目的全球領先市場。至今,亞洲共有490個項目(面積逾1380萬m2)獲WELL建筑注冊,而中國是亞洲也是全球WELL建筑注冊項目面積最大的市場。截至2019年7月底,中國WELL建筑認證項目共39個,其中鉑金級2個、金級27個、銀級10個。中國WELL建筑認證項目等級及地區分布見表1。

表 1 中國WELL認證項目等級及地區分布

綠色建筑|基于WELL建筑評價體系的室內健康環境關鍵技術

表1中的項目也都獲得了中國綠色建筑認證,從中以看出,WELL建筑認證項目在上海和廣東發展較迅速。另外,外資企業更加注重WELL建筑認證項目的打造。從單一的綠色建筑評價系統向多認證體系過渡,對中國綠色建筑項目而言,無疑是一大創新亮點,而且對中國健康建筑體系的開發和建立有著借鑒意義。

PART2

WELL 建筑標準

不同于其他健康建筑評價體系,WELL建筑標準1.0版(2017年第2季度修訂版)的最大特色是整合了科學與醫學的研究成果,參考有關環境健康、行為因素、健康結果和人口統計風險因素的現有文獻,對人體的心血管系統、消化系統、內分泌系統、免疫系統、皮膚系統、肌肉系統、神經系統、生殖系統、呼吸系統、骨骼系統和泌尿系統共11個身體系統進行深入研究,將人們日常行為活動與身體健康的表現,如作息規律、康復力、活力、生長發育、壽命、壓力、睡眠、體型、精力和注意力等聯系起來 [2] ,關注建筑使用者的生理和心理健康,用設計引導生活,設計出對人體健康最有利的建筑。

WELL建筑標準有2個版本。WELL建筑標準1.0版從2014年沿用至今,分成7個健康概念,分別為空氣、水、營養、光、健身、舒適和精神,共105項條款。為了加快推動全球WELL建筑市場的發展,IWBI于2019年5月31日,推出WELL建筑標準2.0版本,在保持WELL建筑標準全面性、科學證據可驗證性的前提下,既堅持項目性能必須經過驗證的原則,又給予項目更多的支持——支持項目落實對項目及其人群至關重要的干預措施。WELL建筑標準2.0版在WELL建筑標準1.0版基礎上進行擴展,由10個概念組成,包括空氣、水、營養、光、運動、熱舒適、聲、材料、精神和社區,112個條款的每個條款旨在解決住戶健康、舒適或知識的特定方面問題。WELL建筑標準2.0版頒布不久,目前處在新老標準交替階段,健康建筑項目可選擇對自己有利的版本進行評價。

WELL建筑標準2.0版每項條款下由1~5項不等的“部分”(part)組成。這些“部分”按照內容與性質不同可以分為“表現”(performance)、“設計”(design)和“規章”(protocols)3類 [3] 。根據條款統計,“設計”比重最多,占總數近60%,“規章”占30%,“表現”占10%。這說明WELL建筑標準2.0版更注重設計,針對不同手段與做法給出設計要求。當設計手段有限時,需要通過現場檢測建筑的表現。雖然“表現”占比少,但是最重要的是需要檢測項目中的空氣質量、水質、光環境、熱環境、聲環境各類參數,所以WELL建筑標準2.0版最大亮點在于是一個基于現場性能表現的標準。它以結果為導向,用其獨特的方式進行架構,通過前期協議和后期項目性能驗證使建筑真正符合健康要求。

當項目提交資料滿足相關條款要求后,由WELL建筑標準評估師對項目的空氣、水、噪聲、照明和溫度等指標進行現場檢測,對保證空氣質量,有效控制污染物、泄漏物、汽車尾氣排放,以及生育、遺傳等進行現場審計。通過第三方權威機構驗證和現場審計,保證項目真正達到WELL建筑標準的目標要求。

另外,有些項目存在的局限性,使得“表現”不能在設計之初就得到充分保證,因此必須從項目的使用、運營和維護角度做出“規章”等相應規定,或者由專業人士根據經驗提供專項解決方案。

PART3

WELL 認證價值

WELL建筑標準提供了一個改善健康與福祉效應的綜合模式,使員工的工作效率、投入程度和流失率都獲得改善。世邦魏理仕(CBRE)美國洛杉磯全球總部“工作場所360研究”2014年數據顯示,WELL認證對建筑中員工的身心健康、工作效率均有明顯的改善。WELL認證計劃是促進中國建筑更好、更健康發展的強有力途徑,能給住戶和終端消費者帶來明顯的、可量化的益處。

WELL建筑標準在提升人體健康與福祉方面帶來了文化變革,包括從提倡有機食品到降低化學成分及殺蟲劑的用量,再到不斷增加身體活動量、加強運動、提升健康福祉等條款。WELL認證有助于提升租戶駐留率、提高出租速度、獲得更高租金,讓物業提升價值,在市場上與其他物業拉開距離。

PART4

WELL 建筑標準關鍵性技術

根據WELL建筑標準1.0版的7個健康概念,以綠色建筑和舒適、健康性能提升為目標,從與建筑使用者切身相關的室內外環境、空氣品質、水質、設施、建材等方面入手,采用多種健康建筑技術,著眼于讓使用者成為健康建筑的受益群體,將使用者的直觀感受和健康效應作為關鍵性的技術指標。

對健康建筑涉及的空氣、水、營養、光、健身、舒適和精神進行技術梳理和匯總。按照WELL建筑標準1.0版的7個健康概念,將健康建筑技術體系分為空氣環境系統、水環境系統、營養環境系統、健身環境系統、舒適環境系統和精神環境系統,如圖2所示。

綠色建筑|基于WELL建筑評價體系的室內健康環境關鍵技術

圖 2 7個健康概念的健康建筑技術體系

我國已經強制執行GB/T50378─2014,更多關注點在“四節一環保”(節能、節地、節水、節材和環境保護),而WELL建筑標準1.0版更多關注建筑內部環境的健康,營養、健身、精神則更多考慮規章的健全。因此,本文針對室內健康環境重點探GB/T50378─2014與WELL建筑標準1.0版中相互交叉的空氣、水、光和舒適部分。

4.1

空氣環境系統

通過降低或最大限度減少室內空氣污染源,要求提供最優室內空氣質量來保障建筑住戶的健康,以此推動清潔空氣計劃。對室內污染物、換氣次數、空氣過濾、通風方式等進行約束,并從材料源頭進行嚴格限定,避免室內空氣污染。可以采用高效除霾新風系統:通過3道以上高效過濾(歐盟H13級)向室內送入潔凈度極高的新鮮空氣,并維持室內微正壓,阻止室外污染空氣侵入;PM 0.3 的去除效率高達99.97%;與智能空氣監控設備進行聯動,智能啟停;濾網容塵量高、截面積大,可以極大降低后續維護成本 [4] 。

建材方面可以選用環保、可回收的裝修建材:墻體選用高孔隙率硅藻泥和天然無機薄陶板,吸附能力強;家具、隔墻選用原始形態麥稈加工成的麥秸刨花板;地面采用森林管理委員會(FSC)認證的環保木材以及吸塵、吸聲性能強的天然亞麻地毯。對裝修材料中的甲醛進行控制,對涂料、膠黏劑、壁紙、人造板及其制品、地板、門、家具、紡織品、皮革、聚氯乙烯卷材地板等,通過控制源頭、規范施工、合格驗收等環節,進行層層把關。

空氣質量監測方面,將監測發布系統和建筑內空氣質量調控設備組成自動控制系統,監測PM10、PM2.5、CO2、甲醛、揮發性有機化合物(VOC)等參數,實現對室內環境的智能化監控,在維持建筑室內健康舒適環境的同時,減少不必要的能源消耗。

4.2

水環境系統

通過實施適當的過濾技術和定期檢測來促進安全、清潔用水,使建筑住戶能夠獲得各種優質用水。高品質、健康、安全用水和高效、無害排水與健康建筑追求的健康環境、健康性能息息相關。通過控制水質、深化給排水系統設計、進行水質監測等措施保障用水健康。

可采用建筑內配備直飲水系統,對飲用水中的有機物、無機物、微生物及懸浮物顆粒物等指標進行約束,并鼓勵采用活性炭、反滲透(RO)系統對建筑中的飲用水進行過濾,通過分散或者集中飲用水處理系統,為人們提供心理滿意、質量合格的直接水系統,并確保水的安全和口感。

可以采用非傳統水源,使用雨水回用系統。屋面雨水經雨水立管、小區室外雨水管網匯集至雨水收集池,經處理的回用水可作為綠化、道路、廣場及地下車庫沖洗用水,其余部分排放至市政雨水管。非傳統水源的水質必須滿足GB/T18921─2002《城市污水再生利用景觀環境用水水質》的要求。

4.3

光環境系統

光部分提供了照明方面的指南,旨在盡量減少對身體晝夜節律系統的干擾、提高工作效率、幫助住戶獲得良好的睡眠質量,并根據需要提供相應的視敏度。

室內光環境設計不能簡單理解成一個能夠獨立解決的問題,因為其關聯室內熱環境,并且與熱環境的解決方法有共通之處,或者有時需要協同一體解決。解決室內光環境的舒適性問題,既要考慮到建筑輻射對建筑室內產生的負面影響(增加制冷負荷和過量光通量產生的眩光),又要考慮優勢效應(増加采暖和光通量能夠降低采暖能耗和采光人工機械照明能耗)。

在光環境設計中,自然采光也即被動式采光作為最直接和不可或缺的光源型采光是最主要的措施之一。從空間進深、窗墻比、室內燈具設計、工位布置等方面提出要求,保證室內自然采光及人工照明的舒適性。

4.4

舒適環境系統

WELL建筑標準針對舒適確立了一些指標,旨在營造無干擾、高效且舒適的室內環境,主要滿足聲學舒適性和熱舒適性要求。

(1)聲環境。聲環境控制主要考慮前期在平剖面設計、構造設計、材料的選擇上采取措施來建立良好的室內聲環境系統,如:建筑的總體布局需要依照建筑周圍和內部噪聲源情況結合建筑功能等方面的要求進行設計;建筑的構造設計必須考慮對空氣聲和固體聲的隔絕;盡量選擇噪聲水平低的設備,使其符合建設項目的聲環境標準,設備安裝時要考慮隔振隔聲措施等。

(2)熱濕環境。熱濕環境影響因素主要來自環境物理因素中的空氣濕度、濕度、流動(風速)和平均熱輻射。為了更好地衡量其范圍、綜合客觀指標和主觀感受,綠色建筑標準提出幾個指標對熱舒適性進行研究和指導:作用溫度、有效溫度、熱應力指標和預測平均熱感覺指標。遮陽技術是一種調控途徑,夏熱冬冷地區夏季日曬十分嚴重,因此首先要阻擋強烈的太陽直射輻射,其次還要阻擋天空的漫反射輻射,尤其是在氣候潮濕的地區。以往固定式遮陽或簡單的活動式遮陽設施并不能有效滿足遮陽要求,而采用外遮陽系統既能大幅提升隔熱性,又能滿足健康建筑室內環境質量體系的要求。

PART5

結 語

國內對室內健康環境的需求日益強烈。GB/T50378─2014和WELL建筑標準中都對室內環境有所闡述。本文針對國內外2種建筑標準評價體系中的交叉部分——空氣、水、光和舒適的室內健康環境設計提出建議,希望在強制執行GB/T50378─2014的基礎上,能夠重點加強對室內健康環境的營造,從而在保障使用者健康的基礎上實現“四節一環保”。

參考文獻

[1]邱曉輝,陳潔群.WELL建筑標準的解讀與剖析[J].建筑與文化,2018(4):200-202.

[2]劉博宇,張強.連接建筑與健康的橋梁──美國WELL建筑標準簡介[J].動感(生態城市與綠色建筑),2016(2):14-19.

[3]劉博宇.WELL建筑標準在現代辦公空間設計中的應用[J].綠色建筑.2017,9(1):6-11.

[4]陳自強,秦末末.基于WELL標準的健康建筑[J].綠色建筑,2016,8(2):60-61.

作者簡介

劉慧慧,工程師,現供職于中節能綠建環保科技有限公司,研究方向為綠色建筑。

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