健康建筑技术与实践
——杭州某住宅小区项目

杨益新 李帆 寇宏侨 李国柱 / YANG Yixin, LI Fan, KOU Hongqiao, LI Guozhu

健康建筑技术与实践
——杭州某住宅小区项目

杨益新 李帆 寇宏侨 李国柱 / YANG Yixin, LI Fan, KOU Hongqiao, LI Guozhu

健康建筑是人们追求健康生活的需求，是绿色建筑深层次发展的需求，是“健康中国”战略的需求，也是我国建筑领域未来的重要发展方向。本文详细阐述了首批获得健康建筑三星级设计标识的项目——杭州某住宅小区，在空气、水、舒适、健身、人文方面采用的健康建筑技术，以期为健康建筑的推广提供可借鉴的经验。

健康建筑 技术 实践

1 引言

随着社会的发展和生活水平的逐步提高，人们对健康生活的追求越来越强烈，健康是我国现阶段社会发展和低碳生态城市建设所面临的重大问题。建筑与每个人的生活息息相关，建筑的健康性能直接影响着人的健康。因此，发展健康建筑显得尤为重要（王清勤 等，2017A；2017B）。

在此背景下，2017年1月6日，中国建筑学会标准《健康建筑评价标准》（T/ASC02－2016）经中国建筑学会标准化委员会批准发布（王清勤 等，2017C）。2017年3月，首批11个健康建筑评价标识项目诞生。这一系列工作的开展，表明我国健康建筑的发展已经全面启动。

杭州某住宅小区是首批获得健康建筑三星级设计标识认证的项目之一，该项目从人们的身体和心理健康出发，以绿色建筑和舒适、健康性能提升为目标；从与建筑使用者切身相关的室内外环境、空气品质、水、设施、建材等方面入手，采用多种健康建筑技术；着眼于让使用者成为健康建筑的受益群体，将使用者的直观感受和健康效应作为关键性评价指标。项目以健康为核心，以使用者的满意度为重点，提升建筑的品质，引领建筑达到更高的目标。

2 项目概况

2.1 基本信息

项目坐落于杭州市下城区，周边市政配套完善，交通便利。项目建设用地面积4.10万m2，总建筑面积13.91万m2，其中地上建筑面积9.03万m2，地下建筑面积4.88万m2。

住宅小区共15栋楼，参评健康建筑三星级设计标识的建筑为1～13号楼（图1～3）。

2.2 健康技术指标

为保障健康舒适的空气环境，项目对空气的相关指标作出要求：建筑外门窗气密性能达到8级；室内PM2.5年平均浓度不高于6.91μg/m3；室内PM10年平均浓度不高于10.24μg/m3。

项目对水的相关指标作了要求：生活饮用水总硬度（以CaCO3计）不超过69.7 mg/L；生活饮用水菌落总数不超过100cfu/mL。

在室内环境方面，项目对声、光、热湿的相关指标作出要求：最不利房间夜间噪声值不大于21.96dB（A），昼间噪声值不大于30.82dB（A）；噪声敏感房间与普通房间之间的空气声隔声性能应大于50dB（A）；噪声敏感房间顶部楼板的撞击声隔声性能不大于60dB（A）；夜间生理等效水平照度不高于48Lux。

此外，为营造良好的健身和人文环境，项目对健身、人文方面的相关指标作出要求：室外健身场地面积不小于532m2，免费健身器材不少于29台；室内健身场地面积不小于470m2，免费健身器材不少于13台；室外交流场地面积不小于86m2，儿童活动场地面积不小于196m2，老年人活动场地面积不小于78m2。

3 健康建筑技术

项目以人们的身体和心理健康为出发点，从空气、水、舒适、健康、人文5个方面把控，采用了一系列健康建筑技术，包括高效除霾新风系统、装修材料甲醛控制、空气质量监测与发布系统、三玻两腔高性能节能窗、同层排水、水质在线监测系统、室内与室外健身场地等，提供了更加健康的环境、设施和服务。

图1 项目鸟瞰效果

图2 夜景鸟瞰效果

图3 总平面

3.1 空气

通过采用高效除霾新风系统，装修材料零甲醛控制，室内污染物浓度、颗粒物预评估及空气质量监测与发布系统等技术措施，保障室内空气的洁净度，严格控制室内空气中甲醛、TVOC（Total Volatile Organic Compounds，总挥发性有机物）、苯系物的含量，有效避免有害气体对人体的伤害。

3.1.1高效除霾新风系统

项目采用的集中式新风系统主要由地源热泵、全热回收式新风机组组成，可提供净化的新风和舒适的温湿度环境。

全热回收式新风机组的排风量7260m3/h，新风量8500m3/h，排风量小于新风量，能够保证室内正压。新风机组设有初过滤段，过滤效率高达90%，保证新风送风的洁净度。

集中送新风与排风系统24h持续运行。竖井内的新风管和布置于地板下的送风支管将新风从地板送风口送入每套住宅的卧室、起居室；排风口设于卫生间与厨房顶部。低速地板送风与顶部排风的置换通风方式，提高了通风换气效率，明显改善了室内空气品质。

此外，物业制定的《新风过滤装置的定期清洗和更换制度》规定，定期清洗风口及过滤网，以避免堵塞对送排风效率造成影响。

3.1.2装修材料甲醛控制

项目对装修材料进行甲醛控制，对涵盖涂料、胶粘剂、壁纸、人造板及其制品、地板、门、家具、纺织品、皮革、聚氯乙烯卷材地板的10大类共24种产品种类制定了标准（图4、5）。通过控制源头、规范施工、合格验收等环节，对室内污染物的情况层层把关。

此外，项目明确了室内装饰装修材料、家具和室内陈设品的污染物限值，并对家具和室内陈设品的选购提出了相关建议。

3.1.3室内颗粒物浓度、污染物浓度预评估

（1）室内颗粒物预评估

项目采用三玻两腔高性能节能窗，窗框采用高密封型材，与内外墙体之间分别采用防水隔汽膜、防水透气膜阻隔空气，整体气密性达到国家标准8级。

图4 装修材料供应商管理

图5 装修施工管理

根据质量平衡方程，建立不同通风系统室内颗粒物浓度模型，利用室外大气颗粒物质量浓度预测室内浓度（王清勤 等，2016）。经计算，建筑室内PM2.5日平均浓度14.75μg/m³，建筑室内PM10日平均浓度17.15μg/m³，有效控制了建筑室内颗粒物浓度。

（2）室内污染物浓度预评估

图6 标准户型

图7 典型户型1.2m高度甲醛浓度场分布云图

图8 典型户型1.2m高度TVOC浓度场分布云图

评估结果显示，室内主要污染物浓度低于国家标准《室内空气质量标准》（GB/T 18883－2002）的要求（表1）。

3.1.4空气质量监测与发布系统

项目采用空气质量监测与发布系统（图10），具有监测PM10、PM2.5、CO2、甲醛、VOC等参数的功能。该系统可实时显示监测数据，并将其存储至少一年，同时具备主要污染物浓度越限报警功能。

将监测发布系统和建筑内空气质量调控设备组成自动控制系统，可以实现对室内环境的智能化监控，在维持建筑室内健康舒适环境的同时，减少不必要的能源消耗。

表1 室内各典型污染物模拟浓度

图9 不同时间下的室内臭氧浓度

图10 空气质量监测系统弱电系统

3.2 水

水是生命之源，也是建筑不可或缺的要素之一。高品质、健康、安全用水和高效、无害排水与健康建筑追求的健康环境、健康性能息息相关。项目通过控制水质、深化给排水系统设计、进行水质监测等措施来保障用水的健康。

3.2.1 水质

生活饮用水由市政给水管网供水，使用带自动消毒装置的不锈钢生活水箱，将生活饮用水菌落总数控制在10～100个之间，生活饮用水总硬度控制在75～150mg/L范围内。

他的事业不断扩展，大部分时间，他在北京、南京、西宁、鄂尔多斯。但每年都会拿出一段时间外出进修。他还记得她的眼睛是怎样黯淡下去，似乎这些年他进修、参加音乐会，都与这黯淡下去的目光有关。

直饮水采用分散式直饮水系统，由市政给水管网供水，水质满足《饮用净水水质标准》（CJ 94）的要求。

生活热水采用带支管循环的集中供热水系统，由市政给水管网供水，通过地源热泵机组加热后提供。

非传统水源采用雨水回用系统。屋面雨水经雨水立管、小区室外雨水管网汇集至雨水收集池，经处理的回用水可作为绿化、道路、广场及地下车库冲洗用水，其余部分排放至市政雨水管。非传统水源的水质满足现行国家标准《城市污水再生利用 景观环境用水水质》（GB/T 18921）的要求。

3.2.2 给排水系统

（1）卫生间采用分水器配水

项目卫生间采用分水器配水，给水干管接入分水器分流，分成多根配水支管向各个用水点并联配水，各用水点同时使用时，互相影响较小，从而保证稳定的工作压力和流量，最终实现稳定的冷热水供应。

（2）淋浴器设置恒温混水阀

淋浴器设置恒温混水阀，根据设定温度自动调节冷热水混合比例，使出水温度迅速达到设定温度并稳定下来，不受水温、流量、水压变化的影响，有效缓解洗浴时水温忽冷忽热的问题，保证使用品质。

（3）卫生间设置同层排水

楼层卫生间采用墙排式同层排水系统，有效避免了本层排水横管进入下层空间造成的一系列问题，并具有诸多优点：管道检修清通可在本层完成，不干扰下层；卫生器具排水管道不穿楼板，器具布置不受结构构件限制；排水管布置在本层内，有效减小了排水噪声对下层空间的影响；卫生器具排水管道不穿楼板，上层地面积水渗漏几率低，有效地防止疾病的传播。

（4）厨卫分流

卫生间和厨房分别设置排水系统，避免厨房和卫生间共用排水立管，室外排水检查井以前的排水横干管也分别设置，将厨房和卫生间的排水系统彻底分开，最大限度地避免有害气体串流的可能性。

（5）其他措施

卫生间采用防干涸地漏，洗衣机附近设防溢流地漏，水封深度不小于50mm；管道井和设备平台采用直通式地漏。使用构造内自带存水弯的卫生器具，且其水封深度不小于50mm。

3.2.3 水质监测

（1）水质送检制度

制定水质监测管理制度，有效控制水质的检测周期，保证各类供水的质量安全，及时发现水质超标状况并进行有效处理，避免因水质不达标对人体健康及周边环境造成影响。

（2）水质在线监测系统

生活泵房内的水箱出水口设置成套水质在线监测设备，可同时监测浊度、余氯、pH值、电导率等多项参数，保证饮用水水质满足现行国家标准《生活饮用水卫生标准》（GB 5749）的要求。

雨水回用系统清水箱出水口设置成套水质在线监测设备，保证雨水回用水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920）的要求。

3.3 舒适

通过营造舒适的声环境、光环境、热湿环境，保障使用者的身心健康。

3.3.1 声环境

项目所在区域声环境质量良好。外墙和分户墙采用200mm厚钢筋混凝土/加气混凝土砌块，楼板采用5mm厚减震垫加140mm厚钢筋混凝土，达到减震消声的效果。项目采用三玻两腔高性能节能窗，具有超强的隔声性能。经计算，外墙、分户墙、分户楼板空气声隔声量大于50dB（A），满足住宅分户构件隔声性能低标准的要求；分户楼板卧室和书房位置撞击声压级小于60dB（A），满足住宅分户楼板撞击声高标准的要求。

3.3.2 光环境

项目选取典型房间进行天然光光环境质量分析（图11），模拟结果表明（图12）：项目各户型的卧室、起居室、书房等房间布局比较简单，靠近窗口位置的采光效果较好，除少部分进深较大的区域外，采光系数基本在2.2以上；餐厅、楼梯间、过道局部采光系数在1.1以上，均有直接采光。房间自然采光效果良好，外窗颜色透射指数满足要求，窗台面不受太阳反射光影响。

图11 户型立面效果

图12 户型采光效果

项目对室内、室外照明进行专项设计。室内节能灯光源色温为3000K，墙面的平均照度75Lux，顶棚的平均照度50Lux，光源色容差不大于5SDCM，照明频闪比不大于6%。

项目景观照明选用防眩光灯具。

3.3.3 热湿环境

（1）防结露设计

经计算，通风状态下房间东、西外墙内表面温度分别为35.2℃、35.3℃，屋顶内表面温度为35.6℃，均不低于室内空气露点温度，不易结露。

（2）空调工况下的人体热舒适评估

通过建立模型，对空调工况下预计平均热感觉指标（Predicted Mean Vote，PMV）、预计不满意者的百分数（Predicted Percentage Dissatisfied，PPD）进行计算（图13），结果达到国家标准《民用建筑室内热湿环境评价标准》（GB/T 50785－2012）室内人工热环境I级的要求。

图13 标准户型室内PMV、PPD模拟

（3）自然通风工况下的人体热舒适评估

合理的自然通风调节措施有利于人体适应性热舒适，同时有助于建筑节能。针对项目标准户型建立过渡季节自然通风模型（图14～17），并对其室内热舒适性进行模拟分析和研究，得出室内预计平均热感觉指标PMV，通过PMV取值计算得出预计适应性平均热感觉指标（Adaptive Predicted Mean Vote，APMV）的取值范围为－0.459～－0.067，符合人体适应性热舒适的要求。

（4）控制房间相对湿度

项目在集中新风系统设置冷却盘管，对新风进行集中除湿，并在房间设置家用加湿器，可根据各房间不同的湿度条件和用户需求，控制相对湿度。通过上述方式，保证主要功能房间空气相对湿度维持在30%～70%。

图14 标准户型1.5m高度速度场分布云图与速度矢量图

图15 标准户型1.5m高度室内温度场分布云图

图16 标准户型东西向剖面PMV分布云图

图17 标准户型南北向剖面PMV分布云图

3.4 健身

建筑场地内或室内设置健身运动场地，可以为使用者提供更多的运动机会，带来更多的健康效益。项目场地免费提供健身器材，种类较多且数量充足，可满足使用者的不同需求。

3.4.1 室外健身场地

项目设计了儿童活动区、老年人活动场地、健身步道、健身场地等。

由于项目地形狭长，室外健身场地分散为4块：第1块布置在小区西北角，毗邻13号楼，面积为60m2；第2块布置在18号楼东南侧，面积为86m2；第3块布置在11号楼和12号楼之间，面积为216m2；第4块布置在7号楼东北侧，面积为170m2，4块健身场地面积共计532m2。各场地100m范围内均设置直饮水设施。

结合慢跑步道设置健身场地和器械区。健身场地内布置成品健身器材29台，包括双人坐推、双联平步机、四级压腿按摩器、双人坐拉、立式健身车、双联健臀机等。

项目11号楼和12号楼外围设有专用慢行步道，健身步道最窄处1.4m，总长342m；2号楼和9号楼外围另设有一条专用慢行步道，健身步道最窄处1.3m，总长390m。

健身步道采用彩色EPDM（Ethylene Propylene Diene Monomer，三元乙丙橡胶）塑胶面层铺装，达到专用健身步道面层材料的要求。步道边及景观小品内均设有休息座椅。

3.4.2 室内健身场地

项目北侧的14号楼为小区会所，室内健身运动场布置在会所地下一层（图18），设置了免费健身区及泳池，其中健身房面积120m2，泳池面积350m2。设置健身器材13台，包括跑步机、划船器、健身车、组合器械、肩背拉力器、乒乓球台等。

3.5 人文

项目通过设置交流场地、儿童活动场地和老年人活动场地，并采用方便与安全的设施、无障碍电梯、医疗服务和紧急救助等适老设计，营造出健康的人文氛围。

3.5.1 室外场地

（1）交流场地

交流场地位于1号、2号、8号、9号楼围合的区域内，面积为86m2。场地内设置2人座位5组，场地北侧空地区域放置直饮水机1台，方便住户室外活动、休憩及饮水需求。

（2）儿童活动场地和老年人活动场地

儿童、老年人活动场地位于12号楼南侧，有树木起到荫蔽作用。儿童活动场地面积196m2，老年人活动场地面积78m2。儿童活动场地放置成品儿童游戏器械3个。儿童、老年人活动场地均设置矮墙，可作为座椅使用，老年人场地矮墙长约9m，儿童活动场地设置两段矮墙，一段长约8.5m，另一段为折形矮墙，长约14m，并设成品室外座椅一部。

对各个场地日照情况进行模拟发现，大寒日日照时间均在3.2h以上，全部满足日照标准要求，且通风效果良好。

3.5.2 适老设计

（1）方便与安全的设施

项目所有公共区域的地砖、楼面均采用防滑铺装；建筑内标识均采用大字标识；公共空间无尖锐突出物。

（2）无障碍电梯

项目每个单元均设置1部可容纳担架的无障碍电梯。

（3）医疗服务和紧急救助

项目为住户提供急救包服务，由物业部门与社区医疗服务室负责保管并提供服务，急救包中有酒精、棉球、医用胶带、纱布、退热贴等常用急救用品。

小区内的医疗急救绿色通道与消防绿色通道合用，保证救护车顺畅通行，能够到达每个楼栋出入口。

图18 14号楼地下一层平面

4 结语

杭州某住宅小区项目根据所处位置、资源情况的特点，采用适宜的健康建筑技术，在空气、水、舒适、健身、人文等方面都有突出表现，达到健康建筑设计标识三星级的要求。此外，模拟结果显示，建筑的通风环境、采光情况都达到了健康建筑评价标准的要求。

健康理念贯穿于项目规划设计、建筑设计、建材选择和物业管理的全过程，有利于人们对健康建筑产生直观的认识，真正实现了营造健康的居住环境、保障健康的居住生活、推行健康的生活方式等目标，为健康建筑技术的推广和应用提供了可借鉴的经验。

[1]王清勤, 孟冲. 李国柱. 健康建筑的发展需求与展望[J]. 暖通空调,2017A,47(7).

[2]王清勤, 孟冲, 李国柱. 中国建筑学会标准《健康建筑评价标准》总述——编制概况、总则、基本规定及提高与创新[J]. 建设科技, 2017B(4).

[3]王清勤, 孟冲, 李国柱. T/ASC 02-2016《健康建筑评价标准》编制介绍[J]. 建筑科学, 2017C, 33(2).

[4]王清勤, 赵力, 李国柱, 等. 建筑室内细颗粒物污染控制设计方法研究[J].暖通空调, 2016, 46(4).

TECHNOLOGIES AND PRACTICE OF HEALTHY BUILDING:A RESIDENTIAL PROJECT IN HANGZHOU

Healthy building is the demands of the pursuit of healthy lives, the deep development of green building and national strategy of "Healthy China".It is also an important national development direction in construction field in the future. This paper introduces a residential project in Hangzhou, which is one of the first group of buildings that have been certified as Healthy Building Design Label (Three Star). Technologies applied at air, water, comfort, exercise and humanity of healthy building in this project are introduced in detail in order to provide some references for the promotion of healthy building.

Healthy Building, Technology, Practice

清华大学新型城镇化研究院开放基金课题（编号：TUCSU-K-17024-01）专项经费资助。

杨益新，工程师，朗诗绿色地产有限公司杭州区域常务副总经理

李帆，工程师，中国建筑科学研究院

寇宏侨，中国建筑科学研究院

李国柱，通讯作者，博士，中国建筑科学研究院

2017-10-11