基于COVID-19下可平戰轉換“康養”建筑設計理念研究

汪慶，涂勁松 ，劉玉亭，陳傳明

（1.皖西學院建筑與土木工程學院，安徽 六安 237012；2.安徽省高迪循環經濟產業園股份有限公司，安徽 六安 237000）

0 前言

受全球性新冠病毒的影響，各個國家都受到不同程度的生活影響。中國面對疫情，積極備戰，火速搭建完成火神山與雷神山抗疫醫院。作為對抗疫情的戰略陣地——傳染病醫院，具有舉足輕重作用[1]。以面對重大疫情抗戰醫療時代需求為背景，建筑設計方案需要符合以響應健全國家公共衛生應急管理體系的戰略布署[2]，建立重大疫情三級分層防護體系中的基層社區防控排查體系。項目整體需要具備平戰結合功能的裝配式多層建筑為設計要求。本文將以選址于滁州市擬定設計的老年公租房“翁樓”方案為例，闡述建筑在適應于自理老人生活需求下，能夠在疫情需求下進行建筑整體轉換，達到醫療隔離檢測需求。同時，方案整體在適應滁州地方特色文化下，還融合了綠色建筑設計與綠色科技應用。

1 設計理念

項目選址位于來安縣東南部的政務新區的政府公共服務用地內，西側緊鄰縣政府，規劃用地面積36153m2。項目造型在結合滁州市當地的瑯琊山文化特色，以山為形，來設計項目的整體體塊塑造。在以滁州市的“醉山水異境·同風月人居”的文化環境內涵為主題的同時，基地內景觀布置也結合了滁州“亭城”文化元素進行設計。

建筑以“山”為主要元素，設計成逐層退臺式樓層，以這種方式反映其“山韻”特點；同時建筑整體退臺處的屋頂平臺，形成青山之色，體現了“居宅盛營山水”的特點；同時，方案設計結合了滁州的亭城文化布置了亭榭等元素，營造了具有滁州特色的園林布局，如圖1所示。

圖1 體塊演變設計圖

2 平戰轉換設計

新冠疫情對老年人的傷害要超過其他群體，“養老”建筑設計對傳染源的控制提出了全新調整，一方面要考慮老人的日常生活需求，二是在疫情發生時要能迅速對建筑進行改造，阻斷新冠肺炎疫情傳染。為適應社會抗疫戰斗的人們日常生活需求，需建立重大疫情三級分層防護系統的基層社區防備排查體系，針對此特點，項目設計為應具備平戰結合功能的裝配式多層建筑。

2.1 戶型轉換

建筑的主要使用對象為自理老年人，因此方案設計在符合使用者行為需求下，配合以特殊疫情的隔離檢測要求來設計出能夠進行相應轉換的模式。建筑在平時狀態下自理老人為主要服務對象，并且結合了醫療征用功能轉換的性質，住房空間可以根據服務對象的類型需求可以進行相應的單雙居住模式轉化。

建筑整體為框架結構，在不改變建筑結構的條件下，戶型的轉化主要以門封墻、墻開門、移除墻、添加墻的方式。門封為墻與墻開為門是同一墻體構件部分，該墻體構件原始形態為設門墻體，門封為墻，是在門的兩邊添置隔斷板，并與墻面齊平，形成封墻；墻開為門，則是將兩側隔斷板移除復原成原始形態。

建筑以轉化方式共有兩種原始戶型，兩種戶型在供應需求的人群類型下，可以進行相應的平面布局轉化（如表1平時狀態）；在平戰轉換需求下，四種戶型都可以根據需要轉換為隔離房間，并且轉換后的轉換原始戶型也可以根據疫情需要轉化為轉換轉化戶型（如表1醫療轉化），同戶型平時轉化方式相同，平戰轉換同樣基于不改變建筑結構，通過添墻拆墻方式來進行轉換。每個房間都是功能齊全的獨立布局，房間內部可以滿足生活所需求的各個功能空間。

兩種原始戶型的轉化與轉換 表1

2.2 平面轉換

建筑主要為適應自理老年人生活需求下，配合特殊疫情的隔離檢測的設計需求進行相應的平面布局轉換的設計形式。建筑在正常生活模式下具有自理能力的老人為主要使用者的平面布局，在平戰轉換的性質下，戶型平面可以根據使用者需求進行對應的單套間戶型平面轉化。

以標準平面平戰布局層的功能分布設計整體建筑水平功能空間布置與豎向交通空間設計：將建筑采光最好的南側區域設置為戶型生活空間，給予老人充足生活日常所需的日照量；日照強度較低的北側區域作為樓層服務老人生活的輔助功能區，為保障老人的晚年健康生活需求。

標準平面布局為建筑一到六層，第七層即最高層為行政辦公樓層，在醫療抗戰時期將作為隔空層，不進行使用。以我國現行《傳染病醫院建筑設計規范》（GB50849-2014）的相關制度，項目方案在平面戰時轉換后，將分隔成東西兩側的潔凈區與污染區，并將原戶型陽臺之間的隔離墻進行移除形成半污染通道，整個平面形成三區分離的形式[3]，轉換方式如圖2所示。

圖2 標準平面平戰布局轉換方式圖

3 綠色建筑設計

方案初步設計階段對項目整體進行了各類的被動式與主動式節能設計，并通過了現行的國家建筑節能設計規范結合PKPM綠建與節能系列軟件下的三項綠色國家標準規范評定指標：建筑熱島效應環境分析、建筑隔聲計算分析以及建筑噪聲計算分析。

3.1 綠色節能設計

建筑基地選址于安徽滁州，在太陽能發電方面，方案將當地特色文化與現代科技相對接，選用現代化太陽能發電板“漢瓦”（如圖3所示）：漢瓦相對于傳統瓦片具有優異的保溫隔熱與防火、防水等性能，并且相較于傳統瓦片基礎之上更加節能環保。

退臺式“山”形建筑，在節地的設計理念下，對平臺設計為屋頂綠化（如圖3所示）；同時，建筑本身為老年建筑，因而將建筑的第五、第六層設計屋頂種植平臺，在適應于建筑節能下，能夠更加符合老年人晚年生活需求。

在節約資源的目標下，建筑的圍護墻體采用了外墻保溫設計（如圖3所示），其選用了A級防火EPS保溫板，這減少了其室內二次裝修與其他材料之間出現不穩定現象而耗材等；同時，在考慮采光需求下，選用了具有優良的隔熱效果和良好的透光性的Low-E玻璃（如圖3所示）。

圖3 綠色節能設計圖

3.2 平面轉換能耗分析

方案考慮了城市綠地的豎向發展的節地趨勢，方案采用了遞推平臺，設計屋頂綠植的方式。方案參照《城市居住區熱環境設計標準》（JGJ 286-2013）中的規定性與評價性設計方法對套型空間進行熱效應分析計算[4]。利用集總參數法對戶型套間的太陽輻射量、區域溫度、熱島強度進行綜合性評估，并對減少熱島效應的設計措施進行評定，對優化熱環境提供相對指標參考。報告是出自于PKPM-TED軟件對生活區熱環境基于《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2019）、《城市居住區熱環境設計標準》（JGJ 286）的相關限定進行分析，并對方案進行建模和熱環境計算，獲得建筑的熱島效應的能耗分析，如圖4所得的圍護結構熱工性能能耗分析圖。

圖4 圍護結構熱工性能能耗分析圖

方案整體實際整體耗電量對比參考建筑減少量超過20%的實際耗電量，大大減少了對采暖與空調的使用耗能。同時，本項目在綠色建筑住區熱環境上滿足控制項 8.1.2 條的要求，其評分項8.2.9條獲得滿分。

3.3 建筑構件隔聲與噪聲分析

方案為老年建筑，為符合老年人睡眠質量需求，對項目的建筑構件進行了系統的隔聲與噪聲分析，給老人營造良好的睡眠環境。方案為有效提高睡眠環境的舒適度，因而經過不斷調整構件材料來提高規范指標。

通過類比法考察建筑構件構造的計權標準化撞擊聲壓級調整材料配比，得到最佳建筑主要構件材料搭配[5]，如表2所示。

通過材料類比法，對本項目外墻、內墻填充墻、外窗、門、樓層板的空氣聲隔聲性能與撞擊聲隔聲性能進行計算分析對比[6]，將方案相應指標達到《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378-2019）中5.1.4條第2款限定指標的要求[7]；同時，也達到了5.2.7條評定原則的得分上限，總和得10分。

各項建筑主要構件材料配比表 表2

通過對最不利典型考察房間的噪聲源設置分析噪聲產生的效應，來調整建筑部分構件的吸聲材料（如表3所示），這有效地削弱了解室內噪聲，提高老人居住睡眠空間的安逸度。

各項建筑主要構件材料配比表 表3

通過類比法不斷地修改建筑的各個構件材料配比，來適應不同性能空間房間的隔聲量。對睡眠功能空間的室內背景噪音計算均達到《民用建筑隔聲設計規范》（GB 50118中）的噪聲級限值限定額，并符合《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378-2019）中5.1.4條第一款控制項的限定要求[7]。

4 結語

文章闡述了該方案在綠色建筑與現代社會需求的醫療性平戰轉換設計相結合的特點；以及方案結合現代BIM技術，運用PKPM-BIM系列軟件進行全程設計，與PKPM綠建與節能系列軟件進行項目分析。同時，整體設計又能融于當地，生于文化。以保持建筑群的特有文化元素，將現代技術和傳統工藝相結合，設計適應于各類狀態下的社會需求；建筑方案設計能與時代同步，也能符合當地文化特色。