養老社區的建筑室內熱工環境營造

文/當代綠健養老產業集團 劉 杰

北京當代久運置業有限公司 劉理文 于 淼 張美霞

0 引言

隨著1960年后出生人群全面進入退休年齡，獨生子女成為社會中堅力量，人口老齡化成為我國亟需面對、解決的問題。截至2019年，我國60歲及以上人口約有2.54億，占總人口的18.1%，每年新增老年人口超1000萬。同時，老年人口高齡化趨勢明顯：80歲及以上高齡老年人口數量正以約每年5%的速度增長，預計到2050年，老年人口數量約占總人口數的35%，我國將進入深度老齡化時代，滿足日益增長的老齡人口居住和生活需求成為當前社會關注的焦點。房地產企業如何設計并開發出優質的養老社區，養老社區的配置能否滿足老年人生活需求，成為地產界的重要話題。

1 養老建筑的室內熱工環境需求

養老建筑的環境營造需先明確環境影響因素。建筑環境主要包括建筑內外的空間環境、室內空氣環境、建筑熱濕環境、建筑聲環境、建筑光環境等，其中養老社區的建筑內環境塑造尤其重要。根據統計數據，老年人60歲之后普遍患有多種慢性疾病，心血管疾病、糖尿病以及呼吸道疾病成為多數老年人面臨的“老年綜合癥”。普通住所的通風采光、春秋換季以及霧霾天，甚至當下的新冠疫情，都給老年人的居住生活帶來極大挑戰。夏季空調及冬季采暖易導致老年人身體代謝紊亂。室內甲醛含量居高不下更是血液疾病的重要源頭。優質的室內熱工環境營造會對老年人的健康狀態改善、壽命延長起到至關重要的作用。本文重點探討建筑內的熱濕環境，建筑內部空氣的溫度、濕度、風速、熱輻射以及空氣的成分、氣味、含氧量等。

人們有80%以上的時間是在室內度過，尤其是老年人，故其越來越重視建筑內環境以及被污染的空氣對身體造成的影響。根據JGJ 450-2018《老年人照料設施建筑設計標準》，老年人用房人員長期逗留區域舒適性空調室內設計參數如表1所示。

表1 老年人用房人員長期逗留區域舒適性空調室內設計參數

人體的正常適宜溫度應低于體表溫度10℃，約26℃，適宜的相對濕度約45%，室內適宜溫度既讓老年人感到舒適、心情愉悅，又有利于其身體機能代謝及預防疾病。夏季室內溫度過低，與室外溫差過大，冷熱變化易導致老年人身體代謝紊亂，讓本就抵抗力較弱的老年人更易感冒或引起其他并發疾病。溫度過高易讓人感到疲憊、精神不振等，尤其患有慢性呼吸疾病的老年人更易感到胸悶、呼吸不暢等，故適宜的室內溫度對老年人極為重要。

2 理想室內熱工環境解決方案

2.1 溫度

室內溫度常年控制在人體最適宜的范圍內（20～26℃）對老年人來說至關重要。舉例來說，按照國家標準，居住類建筑冬季室內溫度為18～22℃，養老建筑至少要滿足標準的中線，即20℃。普通建筑通過空調或暖氣的方式維持此溫度。空調熱風易導致空氣干燥及明顯風感，影響老年人睡眠，甚至引發中風的風險；暖氣片因供熱溫度過高，局部溫差較大。北京當代時光里項目采用天棚輻射及新風機組形式保證戶內溫度。輻射供暖供冷指提升或降低圍護結構內表面中的1個或多個表面的溫度，形成熱輻射面或冷輻射面，通過輻射面以輻射和對流的傳熱方式向室內供暖、供冷。此種方式具有室內冷熱相對均勻、體感舒適等優點。天棚輻射更是保證戶內溫度均勻的絕佳方式，即將專用熱量輻射管埋設于混凝土結構樓板中，向室內均勻供熱、制冷（見圖1）。本系統在冬季集中供暖，夏季集中供冷，同時配置獨立新風系統，冬季新風加熱，夏季新風除濕，防止天棚結露。住戶無需再另行安裝空調設備就能保證戶內適宜溫度。

圖1 普通供暖方式與天棚輻射供暖方式對比

2.2 濕度

濕度是指空氣中的水分含量，常用指標是相對濕度，相對濕度高即空氣濕度大，人體的蒸發功能減弱且機能汗腺紊亂，出汗被抑制，人體感覺不適、潮濕、氣悶，對心臟功能不全的老年人影響較大。由于人體水分蒸發量減少，排尿量增加，腎臟負擔加重，對有腎功能問題的老年人有較大影響。濕度過大導致空氣更易滋生細菌，對呼吸及其他機體代謝造成影響，讓本就抵抗力較弱的老年人出現疾病或其他問題。若空氣濕度過低，即空氣過于干燥，人體水分大量蒸發，易引起皮膚干燥、口干、咽痛等不適，尤其是對患有呼吸系統疾病的老年人不利，干燥的空氣使老年人呼吸道黏膜干燥，易生痰且不易咳出，造成肺部感染。常年維持30%～50%的空氣濕度使人感到清爽、舒適，可保障老年人呼吸暢快。為保證戶內濕度滿足舒適要求，夏季濕度較大時需進行除濕處理，冬季干燥時需進行加濕處理。

2.3 室內空氣質量

影響空氣質量的重要因素即室內氧氣含量，而改善含氧量的方式是增加室內通風的頻次和效用。夏季相對涼爽的氣候讓人神清氣爽，流通的空氣可提升室內空氣質量，使室內空氣與老年人體內濁氣交換順暢，提升老年人體內的血氧濃度，改善其呼吸狀況。開窗通風換氣是最簡單的空氣流通方式。人在呼吸過程中吸入O2釋放CO2，時間過長會破壞密閉環境中的氣體組成部分，同時再有其他濁氣混入，甚至刺激性氣體、灰塵等均會影響空氣質量。目前，室內建材雖選擇氣體揮發量較低的涂料、墻面覆蓋物和地毯，但空氣質量問題仍然存在，往往開窗通風20～30min，室內空氣與室外空氣就可完成一次全置換，但外部的冷、熱空氣會同時進入室內，甚至室外重度污染的空氣也會趁虛而入。換氣的另一種方式就是機械通風，獨立新風換氣機、集中中央新風系統等均能滿足戶內換氣需要。基于此，設計需重點考慮平衡自然通風與能效的關系。

北京當代時光里項目采用集中新風送風方式，集中布置新風機組，夏季對空氣進行凈化及高效過濾、熱交換，降溫到冷凝溫度之下析濕，然后通過水環熱泵升溫空氣到適宜溫度以提高新風品質；冬季通過對空氣進行凈化加高效過濾、熱交換，加熱升溫加濕處理到適宜溫度以提高新風品質，再通過風道送至室內，置換室內空氣，以保證室內空氣品質。采用下送上回的送風方式，夏季換氣次數采用高于設計標準的0.8次/h，冬季采用0.5次/h，既保證室內無風感，又能以最快速度置換室內空氣，減少顆粒物、灰塵等污染物（見圖2）。

圖2 常規送風與置換式送風對比

3 結語

綜上所述，室內溫度、濕度、空氣質量的適宜設計參數建議如表2所示。當代時光里項目采用以上參數設計，營造低感、恒定、舒適的居住體驗，是采用四恒系統的養老項目（見圖3）。設計優化社區采光及通風系統；室內空氣品質及舒適度均可根據居住者需求自動調節，確保居民在享受大自然的同時，免受霧霾和極端天氣的侵害。

表2 室內設計參數建議

圖3 當代時光里項目沿街立面