- 相關(guān)推薦
養(yǎng)老建筑室內(nèi)建筑環(huán)境的構(gòu)建
摘要： 養(yǎng)老地產(chǎn)在我國(guó)是一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)，作為該類建筑中的一個(gè)重要組成部分――供暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)工程，其設(shè)計(jì)合理與否，對(duì)于居住環(huán)境和老年人身體健康的影響至關(guān)重要。設(shè)計(jì)人員為了力求打造一個(gè)更為適合老年人居住的建筑環(huán)境，結(jié)合具體工程，做了較為細(xì)致的探討。文章對(duì)工程設(shè)計(jì)方案，包括采暖、空調(diào)方式，室內(nèi)空氣質(zhì)量的控制，氣流組織，工程材料選擇，振動(dòng)噪聲控制，共五大方面，逐一作了介紹。
關(guān)鍵詞：養(yǎng)老建筑;室內(nèi)空氣質(zhì)量;氣流組織;隔聲減振;建筑環(huán)境
引言
養(yǎng)老建筑以為老年人生活起居提供服務(wù)為主，老年人體質(zhì)相對(duì)較弱，抵抗力較差，尤其畏寒怕風(fēng)，對(duì)溫度變化反應(yīng)敏感，所以對(duì)室內(nèi)建筑環(huán)境和空氣質(zhì)量的要求比較高，另外對(duì)振動(dòng)、噪音影響的反應(yīng)也比較敏感，容易睡眠不好，以上特點(diǎn)為傳統(tǒng)建筑所不具備的，也是傳統(tǒng)暖通空調(diào)系統(tǒng)所不能完全解決的。山東省北部某市，作為全國(guó)首批42個(gè)養(yǎng)老服務(wù)業(yè)綜合改革試點(diǎn)城市之一，設(shè)施建設(shè)方面，2014年將市社會(huì)養(yǎng)老服務(wù)中心作為重點(diǎn)工作之一加快推進(jìn)。該社會(huì)養(yǎng)老服務(wù)中心共由9個(gè)單體建筑及其附屬配套建、構(gòu)筑物組成，包括接待大廳、綜合服務(wù)中心、醫(yī)療保健樓、辦公培訓(xùn)樓、介助/介護(hù)休養(yǎng)樓、健康休養(yǎng)樓、后勤保障樓，共7種使用功能，9個(gè)樓座，總建筑面積49000平方米，最高建筑物9層，建筑高度31.9米。本工程中，設(shè)計(jì)人員結(jié)合上述老年人生理特點(diǎn)，力求打造一個(gè)適合老年人居住的建筑環(huán)境。
1、采暖、空調(diào)方式
該中心所采用的采暖、空調(diào)方式包括低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)、冷暖型直流變頻多聯(lián)式中央空調(diào)系統(tǒng)。
這種選擇主要基于以下幾點(diǎn)考慮：①本工程中近九成的建筑采用了落地窗或玻璃幕墻，且側(cè)墻布置了床位和老年人居室配套設(shè)施，從而不具備設(shè)置散熱器的條件;②目前地板輻射采暖系統(tǒng)已經(jīng)普遍得到采用，技術(shù)比較成熟，工程造價(jià)可以控制在約50元/m2左右，與一般散熱器供暖系統(tǒng)相比增加的費(fèi)用不高;③老年人腿腳不便，散熱器等突出物對(duì)其活動(dòng)不利，且地暖系統(tǒng)暖氣從腳下上升，符合老年人生理要求;④本工程冬季供暖熱源為城市集中供熱，供暖起止日期全市統(tǒng)一，但老年人相對(duì)更為畏寒，如果有條件的話最好能夠適當(dāng)延長(zhǎng)供暖期，所以冷暖型中央空調(diào)系統(tǒng)在供暖前和停暖后可作為供暖系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，使室內(nèi)溫度的變化有一個(gè)較長(zhǎng)的緩沖期，有利于降低季節(jié)多發(fā)性老年疾病的發(fā)病率。
對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)，建設(shè)單位也曾提出用房間空調(diào)器來解決，而設(shè)計(jì)人員堅(jiān)持采用了中央空調(diào)系統(tǒng)。房間空調(diào)器多為壁掛式或落地柜機(jī)式，出風(fēng)口高度相對(duì)較低且參數(shù)固定，極其容易造成冷風(fēng)直吹人體的情況發(fā)生，增加老年人受涼感冒的幾率，而中央空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織則好得多，相關(guān)參數(shù)可由設(shè)計(jì)人員適當(dāng)掌握，室內(nèi)風(fēng)速低且氣流均勻，盡量使得人員處在氣流回流區(qū)，大大提高了舒適度，也降低了發(fā)病率。相對(duì)于房間空調(diào)器來說，直流變頻多聯(lián)式中央空調(diào)系統(tǒng)造價(jià)較高，但在整個(gè)建筑中所占比例較低，究竟采用何種形式影響甚微，作為養(yǎng)老服務(wù)業(yè)綜合改革試點(diǎn)城市的示范工程，其效果方面的利明顯大于造價(jià)方面的弊。
2、室內(nèi)空氣質(zhì)量的控制
2.1 新風(fēng)
2.1.1 新風(fēng)的解決措施 室內(nèi)空氣的新鮮度是室內(nèi)空氣質(zhì)量的一個(gè)重要方面，其最直接的解決方式當(dāng)然是勤開窗通風(fēng)，但對(duì)于對(duì)外界環(huán)境變化抵抗力較弱的老年人來說，這項(xiàng)措施并非隨時(shí)都合適。山東地處寒冷地區(qū)，寒冷季節(jié)，室內(nèi)外溫差較大，冷風(fēng)侵入容易受涼，即使是在夏季，室內(nèi)有空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，開窗造成大量的冷量損失，且造成室內(nèi)溫度波動(dòng)較大，無論是從節(jié)能還是運(yùn)行效果來講，都算不上可取之舉，唯有在早晨和晚上適當(dāng)時(shí)間，開窗通風(fēng)才能達(dá)到令人滿意的效果，另外在過渡季節(jié)可以勤開窗通風(fēng)。那么在上述之外的時(shí)間，要解決新風(fēng)問題，唯有專門設(shè)置一套新風(fēng)系統(tǒng)，且這套系統(tǒng)的設(shè)置參數(shù)要有據(jù)可依。
2.1.2 新風(fēng)量指標(biāo)的確定 對(duì)于居住建筑，目前的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中無法查到其具體的新風(fēng)量指標(biāo)，但國(guó)標(biāo)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中有一系列的新風(fēng)量指標(biāo)，其中包括旅游旅館建筑和旅店建筑等，旅游旅館建筑分為3星級(jí)、4星級(jí)、5星級(jí)3檔標(biāo)準(zhǔn)，旅店建筑分為1～3級(jí)和4級(jí)兩檔標(biāo)準(zhǔn)，其中3星級(jí)旅游旅館和1～3級(jí)旅店新風(fēng)量指標(biāo)為30m3/h・p，4級(jí)旅店新風(fēng)量指標(biāo)為20m3/h・p[1]，筆者認(rèn)為該養(yǎng)老中心尚達(dá)不到3星級(jí)旅游旅館的標(biāo)準(zhǔn)，套用上述兩項(xiàng)新風(fēng)量指標(biāo)的折中值較為合適，故將新風(fēng)量指標(biāo)確定為25m3/h・p，另外還列有：辦公建筑，30m3/h・p;餐廳，20m3/h・p等等。由于均是為老年人生活提供服務(wù)，另外為便于計(jì)算和設(shè)備選型，統(tǒng)一按照25m3/h・p的標(biāo)準(zhǔn)選取。
2.1.3 新風(fēng)機(jī)組的選擇 《全國(guó)民用建筑設(shè)計(jì)技術(shù)措施》暖通空調(diào)・動(dòng)力分冊(cè)(以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)措施》)介紹，當(dāng)一般空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量大于或等于4000m3/h，且新風(fēng)、排風(fēng)之間的設(shè)計(jì)溫差大于8℃，宜設(shè)置熱回收裝置[2]。該市夏季空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)室外計(jì)算干球溫度34℃，供暖室外計(jì)算干球溫度為-7.6℃[3]，與夏季空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度26℃和冬季采暖室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度20℃之差為8℃和27.6℃，需設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置。由于新風(fēng)冷熱負(fù)荷較大，設(shè)計(jì)人員選用了熱泵型熱回收新風(fēng)機(jī)組，其基本原理如圖1。
另外對(duì)于熱回收效率，《技術(shù)措施》要求熱回收裝置的性能系數(shù)[即COP，回收的熱量(kW)與附加的風(fēng)機(jī)、水泵等耗電量(kW)的比值]大于5。以該工程中出現(xiàn)幾率最高的HPR-D10XBN02型號(hào)的熱泵熱回收新風(fēng)機(jī)組為例，其技術(shù)參數(shù)如表1。
冬季，COP=13.95/(0.4+0.45+1.55)=5.81;夏季，COP=14.67/(0.4+0.45+.63)=5.92;COP值均符合《技術(shù)措施》的規(guī)定。
2.2 室內(nèi)空氣的除塵和殺菌 人員密集及有較高空氣質(zhì)量要求的建筑，設(shè)置空氣凈化裝置有利于提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，防止病菌交叉污染。近年來，PM2.5細(xì)顆粒物污染問題日益受到人們重視，空氣凈化裝置在大型公共建筑中被廣泛應(yīng)用。養(yǎng)老建筑人員密度較高，且老年人體質(zhì)較弱，屬疾病易感人群，需特別注意室內(nèi)空氣的除塵和殺菌問題。
2.2.1 空氣凈化裝置類型的確定 目前，工程常用的空氣凈化裝置有高壓靜電、光催化、吸附反應(yīng)等三大類。高壓靜電式空氣凈化裝置，對(duì)顆粒物凈化效率良好，對(duì)細(xì)菌有一定去除作用，對(duì)有機(jī)氣體污染物效果不明顯;光催化型空氣凈化裝置，對(duì)細(xì)菌等達(dá)到較好的凈化效果，但易受到顆粒物污染造成失效，所以最好有高壓靜電式空氣凈化裝置配合使用[3]。以上兩種空氣凈化裝置均有可能產(chǎn)生臭氧，設(shè)計(jì)選型時(shí)需特別注意產(chǎn)品有關(guān)臭氧指標(biāo)的檢測(cè)報(bào)告。吸附反應(yīng)型空氣凈化裝置，對(duì)有機(jī)氣體污染物效果最好，對(duì)顆粒物等也有一定效果[3]，由于本工程不涉及有機(jī)氣體污染問題，故不適合本工程。鑒于以上特點(diǎn)，本工程選用了高壓靜電、光催化兩種空氣凈化裝置的組合。
2.2.2 空氣凈化裝置產(chǎn)品的選擇 管道型靜電電子空氣凈化機(jī)屬高壓靜電式空氣凈化裝置，是性能優(yōu)良的風(fēng)管型電子凈化器，處理風(fēng)量可根據(jù)管道風(fēng)量定制，模塊化組合，外形尺寸可按實(shí)際條件確定。在新風(fēng)吸入口處設(shè)置了管道型靜電電子空氣凈化機(jī)，以去除新風(fēng)中的細(xì)顆粒物，同時(shí)輔以光氫離子凈化裝置，以凈化細(xì)菌。安全性方面，應(yīng)有自動(dòng)斷電保護(hù)功能和可靠的接地。
實(shí)際工程中，有空氣凈化裝置達(dá)不到理想效果的情況出現(xiàn)，其中一個(gè)原因是系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)速超過空氣凈化裝置的額定風(fēng)速，據(jù)有關(guān)資料介紹，該風(fēng)速應(yīng)不超過2.5～3m/s，所以在安裝本裝置的風(fēng)管上，采取了局部放大風(fēng)管截面的處理措施，以杜絕裝置效果降低，處理方式如圖2。
據(jù)市場(chǎng)上出現(xiàn)的產(chǎn)品情況，提出了如下技術(shù)參數(shù)要求：凈化效率≥99%，除菌率≥99.9%，標(biāo)配風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)、清洗提示、活性炭濾網(wǎng)、安裝法蘭及空氣質(zhì)量傳感器，風(fēng)阻<20Pa，工作噪聲<30dB(A)，配電參數(shù)為220V、50Hz。
光催化類空氣凈化裝置選用了高能納米光氫離子空氣凈化器，安裝在風(fēng)管送風(fēng)式多聯(lián)機(jī)室內(nèi)機(jī)的送風(fēng)口或者回風(fēng)口、天花嵌入機(jī)的新風(fēng)預(yù)留管道，為整體式緊湊結(jié)構(gòu)，安裝維護(hù)較容易，微電腦加風(fēng)感應(yīng)智能芯片控制。高能納米光氫離子空氣凈化技術(shù)的效率是單獨(dú)使用臭氧或紫外線光的幾百倍，具有在短時(shí)間內(nèi)極速殺滅99%以上空氣中所含病菌的能力;分解全面，可以快速分解化學(xué)有害氣體及異味，沉降懸浮顆粒，殺死細(xì)菌、病毒、霉菌、等微生物污染物;安全性高，對(duì)環(huán)境無二次污染，對(duì)人體無毒副作用，在凈化過程中臭氧含量被嚴(yán)格控制在美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)0.02ppm以下，凈化完成后凈化氣體被迅速還原成二氧化碳和水，無化學(xué)殘留物質(zhì);經(jīng)濟(jì)節(jié)能，無需更換耗材，大大降低了運(yùn)行成本，并且能耗超低，每臺(tái)電子空氣凈化器的能耗僅相當(dāng)于一盞小功率節(jié)能燈;內(nèi)部靜音設(shè)計(jì)，無噪音，風(fēng)阻低。據(jù)市場(chǎng)上出現(xiàn)的產(chǎn)品，結(jié)合本工程實(shí)際情況，提出了如下技術(shù)參數(shù)要求：處理風(fēng)量300～1000m3/h，風(fēng)阻<6Pa，配電參數(shù)為220V、50Hz，功率4W。
3、氣流組織
3.1 風(fēng)口形式的選擇 根據(jù)建筑內(nèi)部房間布局形式，新風(fēng)和空調(diào)送風(fēng)均采用了雙層可調(diào)百葉側(cè)送下回和散流器頂送頂回的送風(fēng)方式，布置方式如圖3所示。
對(duì)于散流器送風(fēng)，由于比重因素，工程中有送熱風(fēng)時(shí)送不到地面的情況出現(xiàn)，導(dǎo)致房間上熱下冷，正好與人體的生理需求相反，鑒于此種情況，設(shè)計(jì)人員選用了按鈕式方圓盤散流器風(fēng)口，通過按盤中央，可分上、中、下三段調(diào)節(jié)水平或垂直送風(fēng)。該風(fēng)口實(shí)驗(yàn)工況如圖4所示。
3.2 新風(fēng)量的控制 本工程新風(fēng)系統(tǒng)為同樓層共用一套系統(tǒng)，每個(gè)房間新風(fēng)量根據(jù)房間人數(shù)確定，所以新風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量平衡非常重要，設(shè)計(jì)人員選用了定風(fēng)量閥，安裝在每個(gè)新風(fēng)支管和排風(fēng)支管上，以保證為每個(gè)房間送入預(yù)期的新風(fēng)量和保持房間壓力平衡。定風(fēng)量閥由帶風(fēng)量設(shè)定和壓力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的控制單元組成，風(fēng)量控制精度較高，相對(duì)于閥體額定風(fēng)量，可達(dá)≤±10%，風(fēng)量調(diào)節(jié)比>5：1，可多檔細(xì)調(diào)，且?guī)в袡C(jī)械式自動(dòng)補(bǔ)償功能。
4、工程材料選擇
材料選擇方面，在遵守現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，積極推行節(jié)能環(huán)保的新型材料，如新風(fēng)系統(tǒng)的送排風(fēng)管道和空調(diào)送風(fēng)管道，選用了纖維增強(qiáng)鎂質(zhì)風(fēng)管，這種風(fēng)管為板材供應(yīng)式，現(xiàn)場(chǎng)專用膠粘劑粘接組裝，其板材和專用膠粘劑均為A類環(huán)保材料，不生銹，不發(fā)霉，不積塵，不繁殖細(xì)菌、真菌，無粉塵及纖維，不產(chǎn)生粒狀、氣狀污染物及生物性氣膠，能提高室內(nèi)空氣品質(zhì);導(dǎo)熱系數(shù)低，板材生產(chǎn)直接復(fù)合了保溫材料，不需要二次保溫;漏風(fēng)率為1%，是鐵皮風(fēng)管的1/10，且表面光滑平整，風(fēng)阻小，減少摩擦能耗，是替代無機(jī)玻璃鋼風(fēng)管和鍍鋅鐵皮風(fēng)管的新一代環(huán)保節(jié)能型風(fēng)管。施工方面，不需要大型設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)切割制作，調(diào)整靈活，由于無二次保溫，還可有效節(jié)省施工周期。
5、振動(dòng)、噪聲控制
該類工程中，屬暖通空調(diào)范疇的振動(dòng)設(shè)備主要是有：安裝在屋面上空調(diào)室外主機(jī)、部分容量較大的空調(diào)室內(nèi)機(jī)及吊頂式熱泵型新風(fēng)換氣機(jī)組。設(shè)備振動(dòng)通常會(huì)帶來如下危害：振動(dòng)會(huì)直接影響設(shè)備的使用壽命，甚至受到破壞;干擾居民的正常生活，甚至引起人體的功能器官疾病;振動(dòng)長(zhǎng)期施與建筑物，會(huì)使得建筑物的某些結(jié)構(gòu)受到破壞。另外，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-2008)中也有明確規(guī)定，1類聲環(huán)境功能區(qū)(指以居住、醫(yī)療衛(wèi)生、科研設(shè)計(jì)、文化教育、行政辦公為主要功能，需要保持安靜的區(qū)域)環(huán)境噪聲限制為，晝間55dB(A)，夜間45dB(A)，所以應(yīng)對(duì)該工程中出現(xiàn)的振動(dòng)設(shè)備進(jìn)行隔聲、降噪處理。
對(duì)于空調(diào)室外主機(jī)，選用了FSA型頂升式低頻彈簧減振器，該減振器由殼體、彈簧、高效橡膠墊組成，采用低自然頻率值設(shè)計(jì)，防振效果好，并經(jīng)防腐及烤漆處理，殼體采用防銹噴塑工藝處理，底部有防滑及防側(cè)傾螺栓設(shè)計(jì)，彈簧全部選用65Mn或62Si2Mn，橡膠組件均使用優(yōu)良橡膠，安全性高，安裝簡(jiǎn)單;對(duì)于空調(diào)室內(nèi)機(jī)和吊頂式熱泵型新風(fēng)換氣機(jī)組，選用了ASH型雙阻尼彈簧減振器，其組成與FSA型頂升式低頻彈簧減振器相似，只是結(jié)構(gòu)形式上適用于吊式安裝，其固有頻率低，隔振效果好，荷載范圍寬，能有效降低動(dòng)力設(shè)備的振動(dòng)向樓板、墻體等結(jié)構(gòu)上的傳遞。
以工程中出現(xiàn)的GMV-Pd600W/Na型空調(diào)室外主機(jī)為例，計(jì)算隔振率：①機(jī)組凈重560kg，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速2950r/min。②運(yùn)行重量一般乘以1.3，則為560×1.3=728kg，根據(jù)設(shè)備的尺寸，選用8個(gè)支撐點(diǎn)，則每個(gè)支撐點(diǎn)重量：728/8=91kg，此重量作為選擇減震器型號(hào)的參數(shù)之一。③FSA型頂升式低頻彈簧減振器的自振頻率為2.23-2.88Hz，空調(diào)主機(jī)振動(dòng)頻率為2950/60=49.17Hz。④傳導(dǎo)率=1/[(振動(dòng)頻率/自振頻率)2-1]=1/[(49.17/2.5)2-1]=0.26%。⑤隔振率=100%-0.26%=99.74%。
單獨(dú)從理論數(shù)據(jù)方面看，所選隔振器效果良好。
6、結(jié)論
通過本工程的設(shè)計(jì)方案，從理論角度來說，養(yǎng)老建筑中的多數(shù)問題得到了解決，但具體運(yùn)行效果，還需經(jīng)過一段運(yùn)營(yíng)期后實(shí)踐驗(yàn)證，但也還存在一系列問題以待研究：
�、賹�(duì)于多聯(lián)機(jī)中央空調(diào)配地板輻射采暖的組合方式，其它類型建筑中多有應(yīng)用的先例，冬夏舒適度均較好，但該方式存在重復(fù)投資問題，期待從業(yè)人員能夠提出更好的解決方案;②新風(fēng)系統(tǒng)采用了熱回收式新風(fēng)機(jī)組，未采用全新風(fēng)式空調(diào)機(jī)組，以免能量浪費(fèi)，同時(shí)也符合國(guó)家相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，但有相關(guān)人員提出熱回收機(jī)組存在新、回風(fēng)混合的可能性，有可能造成交叉感染，筆者認(rèn)為只要所采購(gòu)設(shè)備質(zhì)量合格，可杜絕這種可能性;③振動(dòng)、噪聲控制，計(jì)算方法偏于安全，其結(jié)果需要在工程建成后進(jìn)行實(shí)測(cè)驗(yàn)證。另外，養(yǎng)老地產(chǎn)作為我國(guó)的一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)，其工程技術(shù)方面，系統(tǒng)化的文獻(xiàn)資料尚不多見，期待從業(yè)人員進(jìn)行更加深入的研究。
參考文獻(xiàn)：
[1]郎四維，林海燕，涂逢祥，等.公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005：4.
[2]陸耀慶，張兢，馮繼蓓，等.全國(guó)民用建筑設(shè)計(jì)技術(shù)措施――暖通空調(diào)・動(dòng)力分冊(cè)[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009：64.
[3]徐偉，鄒瑜，徐宏慶，等.民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012，條文說明124.
【養(yǎng)老建筑室內(nèi)建筑環(huán)境的構(gòu)建】相關(guān)文章：
淺議建筑與室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)03-14
城市環(huán)境文化建筑論文11-13
低層輕鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震特性與建設(shè)策略11-25
中國(guó)建筑及室內(nèi)語(yǔ)言特色教學(xué)論文03-31
淺談我國(guó)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展及其安裝技術(shù)03-02
談室內(nèi)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系論文11-22
試析建筑企業(yè)團(tuán)體財(cái)務(wù)控制體系的構(gòu)建12-07