辦公空間環境的舒適度控制策略研究

隨著生產生活方式的現代化，人們在室內生活的時間越來越長，對室內環境的舒適度要求也在不斷提升。產業轉型的背景下，互聯網、高科技企業擴張速度加快，辦公時間加長。且辦公室工作人員以腦力勞動為主，對室內環境參數的變化更為敏感，良好的辦公環境在保障辦公人員身體健康的同時，還可以提升工作效率。根據中國經濟周刊發布的職場人幸福感調查，超過 20% 的辦公人員認為室內環境品質會對幸福感產生影響。對工作環境與工作效率之間關系的研究顯示，當辦公人員對工作環境滿意時，其工作效率可提升 14%。

建筑室內環境質量是衡量綠色建筑運行性能優劣的重要組成部分，也是綠色建筑“以人為本”的原則體現。借鑒智能住宅的五恒系統，可提高辦公空間室內環境的舒適度。可通過溫度、濕度、空氣凈化、新風配置以及靜音 5 個方面控制環境因素，共同營造恒溫、恒濕、恒氧、恒潔、恒靜五恒環境。同時，這5 個方面落實于控制系統，可分為熱濕環境控制、空氣品質控制、聲環境控制 3 方面。

1 室內熱濕環境控制策略

室內熱濕環境主要反映了室內環境熱物理參數對人體的熱感覺和舒適度的影響。空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和平均輻射溫度以及人體的活動和服裝直接影響人體與環境的熱交換情況，是影響人體熱感覺的直接因素。在目前通行的熱舒適性評價指標中，PMV 綜合考慮了 4 項環境因素（空氣溫度、空氣濕度、風速、平均輻射溫度）與 2 項人體因素（人體活動代謝率和服裝熱阻），應用范圍最為廣泛。

傳統的空調控制系統以單一的溫度指標作為控制參數，通過對比實時溫度與設定溫度的差別，利用控制裝置調控室內溫度，進而維持用戶設定的熱濕環境。此類空調控制系統僅將溫度作為控制參量，未考慮其他因素，無法滿足使用者的熱舒適需求。

因此，實現辦公空間環境的熱舒適需要綜合考慮溫度、濕度、風速與輻射溫度，基于 PMV 指標實現空調系統控制。目前有兩種手段。

（1）間接控制模式。以環境因素中的一項為直接控制參數，如以空氣溫度作為主要控制變量。通過傳感器監測室內環境的各項因素，通過設定的 PMV 值反向推算舒適的溫度范圍，再通過空調系統調整溫度實現室內熱舒適。間接控制模式原理圖如圖 1 所示。

圖1 間接控制模式原理圖

（2）直接控制模式。以 PMV 值作為控制參數，通過環境因素傳感器采集或計算 PMV 數據。若 PMV 值超出舒適度區間，控制器會命令執行器對室內 PMV 值調控，此時對應的執行器就是空調中調節溫度與風速的器件，即此時空調控制系統通過溫度與風速調控PMV值。直接控制模式原理圖如圖 2 所示。

圖2 直接控制模式原理圖

實際操作中，間接控制方式更易實現，只需要在傳統定溫控制的基礎上增加一個 PMV 控制器即可，但由于空調的控制方式仍是溫度導向，難以實現精準的熱舒適控制。直接控制方式通過設定的 PMV 值與實時檢測的 PMV 值的對比結果，調節空調的溫度與氣流速度，進而實時控制 PMV 值，控制效果也相對更好，但設備成本較高。實際的空間環境中，還需通過出風口的設置、地板選材等綜合實現室內熱濕環境的均勻分布。同時，可通過個人桌面風扇、加熱座椅等實現辦公人員個人熱舒適度調整。

2 室內空氣品質控制策略

室內空氣品質是指在室內環境內，空氣中某些要素對人群工作、生活的適宜程度。在早期的研究中，人們將室內空氣品質幾乎完全等價為一系列污染物濃度的指標。但隨著對人體感受關注的不斷聚焦，室內空氣品質在以污染物濃度限值作為評判標準的基礎上，集中了醫學、環境監測、建筑設備環境、居住心理學、社會心理學等多領域知識。

室內空氣品質的核心是對污染物的控制，控制策略主要通過 3 種途徑實現。

（1）污染源控制。污染源控制指從源頭著手避免或減少污染物的產生，最理想的方式是用無污染低污染的材料取代高污染材料。如使用原木木材、軟木膠合板和裝飾板，而不用刨花板、硬木膠合板等，可減少室內甲醛散發量。

（2）通風。為了改進和提高室內空氣質量，除了嚴格控制各種污染源的釋放外，增加換氣次數保證送入室內的新鮮空氣量也是一項重要措施。按照工作動力的差異，通風方法可分為兩類，即自然通風和機械通風。通常認為，自然通風經濟、環保，需優先考慮。但由于我國大多數地區氣候條件冬冷夏熱，且空氣品質有待改善，自然通風在引入新鮮空氣的同時，容易導致室內熱濕環境失衡、空氣品質下降。因此辦公室內空間常以機械通風為主，以自然通風為輔。辦公空間中，局部通風主要用于吸煙室、文印室等會集中產生大量污染物的區域。全面通風是指利用新風系統對整個室內空間進行通風換氣，稀釋室內污染物。為滿足辦公人員的舒適度，新風系統應在達到標準換氣量的 30% 以上，并且與 CO2傳感器聯動，保證室內 CO2值在 0.09% 以下，同時可輔以加氧設施保證室內 O2濃度。

（3）室內空氣凈化。污染源控制可以減少建筑自身產生的污染物，通風可引入新鮮空氣稀釋室內被污染的空氣，室內空氣凈化成為了重要的空氣品質控制策略。常用的室內空氣凈化技術針對不同類型的污染物與不同大小的顆粒物，需應用不同形式的技術類型，包括纖維過濾技術、靜電過濾技術、吸附凈化技術、低溫等離子凈化技術等。在實際的空氣品質控制策略中，通常將通風技術與空氣凈化技術相結合，利用空氣凈化技術將機械通風系統送入的新風過濾后送入室內。同時，在污染物集中區如工位區等布置小型空氣凈化器，塑造空氣品質良好的工作微環境。

3 室內聲環境控制策略

在以往傳統的封閉式辦公空間中，隔墻阻隔了不同空間之間聲音的傳播，室內聲環境較好。但隨著開放式辦公空間的流線，室內聲環境逐漸成為了辦公空間環境的重要部分。噪聲會降低辦公人員的工作積極性，同時會產生干擾，降低工作效率。對室內聲環境的控制主要通過 3 類策略實現。

（1）外圍護隔音措施。為避免室外空間、公共空間對室內空間的噪聲干擾，需對墻體、樓板、門窗做額外的隔音處理。針對墻體，可在隔墻內部增加隔音巖棉吸音。針對樓板，可增加減震墊滿足空氣隔聲及撞擊隔聲效果。針對窗戶，可采用雙層Low-E 玻璃、夾膠玻璃、斷橋型材等方式降低噪聲量。針對房門，需做好門套密封，控制好門與地面的縫隙處理以及門與墻體密封處理。

（3）設備靜音措施。在降低外部空間引發的噪聲干擾后，需要對建筑內設備做隔音處理，降低內部的噪聲干擾。設備減震采用減震墊、吊裝時設彈簧支吊架、風管設消音裝置等措施，減少固體傳聲；管道設套管+連接處封堵+縫隙隔音填充+密封處理，避免縫隙傳聲。在選用新風系統、電梯設備時應選用低噪聲設備。

（4）聲環境分區。建筑內外部的噪聲干擾可通過技術手段處理進行隔絕，但空間內部由于人體活動引發的噪聲則需通過設計管理手段來控制。在辦公空間內，需設置專門的嘈雜區域、安靜區域和混合區域。如設置專門的討論區、個人專注工作位、電話間等，以應對不同場景、不同聲環境需求的辦公行為。在對聲音隔絕要求較高的特殊空間，如會議室、高管辦公室等，則需在墻面加設軟包等吸音材料進一步吸收環境噪聲。

通過以上 3 類聲環境控制措施，可避免建筑外部、內部對辦公空間的噪聲干擾，同時可通過分區處理對辦公空間內部的聲環境做良好的引導，提升辦公人員的工作效率與工作體驗。

4 結 語

在室內熱濕環境方面，可通過基于 PMV 值的熱濕環境感應設備以控制 HVAC 系統以實現恒溫、恒濕。在室內空氣品質方面，在控制污染源后，要結合通風技術與室內空氣凈化從實現恒氧、恒凈。在室內聲環境方面，要在外圍護隔音、設備隔音的基礎上進行聲環境分區，實現恒靜。結合技術措施和設計措施對辦公室內空間環境的 3 方面形成良好控制，最終可打造恒溫、恒濕、恒氧、恒潔、恒靜的“五恒”環境。