以建筑物理學(xué)角度提出家居環(huán)境健康對策

王傳智 張蕾

摘 要：隨著新時代科技的進(jìn)步，建筑的作用已經(jīng)不僅限于為人類遮風(fēng)擋雨，而是成為人類賴以工作、學(xué)習(xí)、生活的主要場所。建筑承載著人類從出生到死亡的全生命周期，一個人的健康程度很大一部分取決于他所處的環(huán)境，室內(nèi)環(huán)境舒適問題則更加讓人重視。文章以建筑物理學(xué)的角度出發(fā)，從建筑熱工學(xué)、建筑聲學(xué)、建筑光學(xué)的理論中提出維護(hù)室內(nèi)環(huán)境健康對策，希望可以為以后的相關(guān)研究提供一些借鑒或啟示。

關(guān)鍵詞：建筑；健康；室內(nèi)環(huán)境

一、建筑物理學(xué)與家居環(huán)境健康

建筑物理學(xué)是研究建筑中的聲、光、熱的物理現(xiàn)象和運動規(guī)律的一門科學(xué)，是建筑學(xué)的組成部分。它的任務(wù)是增強(qiáng)建筑功能，為人們創(chuàng)造適宜的環(huán)境。利用建筑物理學(xué)理論對家居環(huán)境進(jìn)行設(shè)計是對人體健康十分有益的。

（一）建筑熱工學(xué)與家居環(huán)境健康

建筑熱工學(xué)是研究建筑物室內(nèi)外熱濕作用對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)熱環(huán)境的影響，是建筑物理的組成部分。建筑空間四周的墻體、門和窗戶等都屬于圍護(hù)結(jié)構(gòu)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)指的是透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)和不透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括圍墻、樓板和屋頂?shù)鹊?；天窗、陽臺門和窗戶則屬于透明維護(hù)結(jié)構(gòu)。另外，也根據(jù)在建筑物中的位置，分為內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和外圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩種。側(cè)窗、外門、屋頂和外墻都屬于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，它們用以抵御風(fēng)雨、太陽輻射和溫度變化等等，其性能是耐久、防潮、防火、保溫、隔熱和防水。樓板、內(nèi)門窗和隔墻等都屬于內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其作用是分隔室內(nèi)空間，其性能則是隔視線和隔聲等。

室內(nèi)熱環(huán)境的影響因素共分為4點，分別是室外氣候因素、熱環(huán)境設(shè)備因素、其他設(shè)備因素和人體活動因素。室外氣候因素指的是建筑物基地的各種氣候因素，通過建筑物的外門窗、各類開口和圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接影響室內(nèi)氣候條件。如果想要獲得良好的室內(nèi)熱環(huán)境就必須要了解當(dāng)?shù)氐臍夂蚝妥兓?guī)律特征，以作為設(shè)計依據(jù)。熱環(huán)境設(shè)備指的是可以改善室內(nèi)熱環(huán)境的設(shè)備，比如可以取暖的電加熱器，用于夏天去濕、制冷的風(fēng)扇和空調(diào)等。只要使用方法正確，這些熱環(huán)境設(shè)備就可以有效地改善室內(nèi)熱環(huán)境，從而增加人體的舒適感和幸福感。其他設(shè)備指的是電視機(jī)、冰箱和燈具等電器。這些設(shè)備在日常的使用中都會散發(fā)一定的熱量，它們對室內(nèi)熱環(huán)境的影響是隨著室外的氣候以及建筑空間大小變化的。比如小空間的臥室使用白熾燈，在炎熱的夏天里就會給人帶來更加悶熱的感覺，相比之下使用節(jié)能燈則會給人帶來不一樣的感覺。住宅中廚房和餐廳對環(huán)境的影響是不可忽略的，我國目前家庭廚房中使用的燃料大多數(shù)是固體和氣體，在使用廚房的時候會散發(fā)大量的熱量和水蒸汽等，如果通風(fēng)不好，將對室內(nèi)的衛(wèi)生情況以及熱環(huán)境造成不良的影響。最后一種因素則是人體的活動，因為人體活動之后會產(chǎn)生大量的熱量，在空間狹小的地方會使室內(nèi)空間升溫，人體呼出的水蒸汽則會對室內(nèi)造成不良的影響。

（二）建筑聲學(xué)與家居環(huán)境健康

我們?nèi)祟愃幍母鞣N空間環(huán)境，總會伴隨著一定的聲環(huán)境。任何其他形式的能量都不會像聲音這樣遍布我們的生活，也正是依靠了語言的交流，我們?nèi)祟惖奈拿骱椭R才得到積累和傳承。在我們生活的環(huán)境中，包括著各式各樣的聲音。有人們希望聽到的聲音和不希望聽到的聲音，人們對于想要聽得到的聲音總是希望聽得清楚、聽得好，對于不想要聽到的聲音都希望盡可能地降低，以減少噪音對健康產(chǎn)生的不良影響。我們每天在工作時、上班時、學(xué)習(xí)時和休息時凡是出現(xiàn)了使人精力不集中的聲音都稱之為噪聲。標(biāo)準(zhǔn)定義則是凡是人們不愿意聽見的聲音都被稱為噪音，目前聲音污染已經(jīng)成為世界四大污染之一。排除人們生活不需要的聲音干擾，是建筑聲學(xué)設(shè)計要解決的問題。達(dá)到建筑內(nèi)噪聲控制的要求，要在以下幾個層次中進(jìn)行工作。第一個則是室外環(huán)境的噪聲必須要達(dá)到國家環(huán)保部提出的要求；第二個是建筑結(jié)構(gòu)中的空氣隔音還有撞擊聲隔音要達(dá)到國家建筑設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)；第三個是一定要根據(jù)使用者反應(yīng)的問題和實地測量來改進(jìn)聲學(xué)性能指標(biāo)，必須要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。國家的建筑標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)給出了室內(nèi)噪聲的指標(biāo)，如果實際的噪聲超過標(biāo)準(zhǔn)值時，就要考慮是不是室外的噪聲源超標(biāo)了。如果室內(nèi)聲環(huán)境使用者不滿足又不能改變室外噪聲源的情況時，就要請專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行建筑聲學(xué)處理，以提升使用者在建筑聲環(huán)境中的舒適度和幸福感。

（三）建筑光學(xué)與家居環(huán)境健康

人們的生活離不開光，人類獲得信息會依賴不同的感官，其中視覺感官獲得的信息占百分之八十。人們正常的生活、學(xué)習(xí)和工作離不開良好的光環(huán)境，良好的光環(huán)境對工作效率和視力健康都有著直接的影響，所以在建筑中對光環(huán)境要給予足夠的重視。人眼在天然光下工作要比人工光下工作效率更高，并且更有益于人的身心健康。這說明了人類在進(jìn)化的過程中早已經(jīng)習(xí)慣了天然光。充分利用天然光，節(jié)約用電對我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的意義，同時還具有經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。最新的醫(yī)學(xué)研究顯示，陽光可以讓一些癌細(xì)胞停止生長，其中包括一些乳腺癌、淋巴癌和皮膚癌等。每天接受陽光可以增加人體內(nèi)的維生素D，可以使人們的癌變率下降。調(diào)查顯示，每天在陽關(guān)充足的室內(nèi)辦公可以讓人心情舒暢，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于室內(nèi)空間中光照不足的人。這是因為陽光可以讓人的大腦釋放令人快樂的化學(xué)物質(zhì)，調(diào)節(jié)人的情緒，使人的精神亢奮、心情舒暢，人的行為會變得更加積極，充滿活力。還有調(diào)查表明，陽光可以增加人體內(nèi)的激素水平，甚至可以對抗更年期綜合癥。健康的室內(nèi)空間應(yīng)該讓陽光的作用充分得到發(fā)揮，如果能在室內(nèi)能看到室外的風(fēng)景，也會對人的健康、環(huán)境滿意度、情緒和睡眠質(zhì)量產(chǎn)生正面積極的影響。人在進(jìn)化的過程決定了自然的親近。室內(nèi)空間窗戶必須要有良好的視野，這樣人在室內(nèi)空間中才不會心情沉悶。有研究指出，人類還是更喜歡天然光作為照明光源，傾向選擇天然光照明充分的室內(nèi)空間。

二、家居環(huán)境健康對策

創(chuàng)造室內(nèi)健康環(huán)境先要明確空間內(nèi)的特點和功能，比如臥室的功能是保證睡眠質(zhì)量，保證夜間的功能，要求晚上可以安心入眠，白天可以自然喚醒。因此室內(nèi)健康環(huán)境應(yīng)該圍繞這個要求，在空氣質(zhì)量、聲、光、電和熱上做好應(yīng)對方案，下面針對不同的類型房間提出各項對策。

（一）臥室環(huán)境健康對策

臥室的使用功能主要是睡眠，使用的人數(shù)一到兩人，主要的使用時間段集中在夜間，晚八點到早八點左右。建議需要控制的有：噪聲要小于三十分貝，特別對神經(jīng)衰弱和睡眠質(zhì)量不好的人要降低噪聲水平，減少室內(nèi)電器噪聲的影響，對室外噪聲較大的噪聲源要做好隔聲效果。對影響睡眠的噪聲源要盡量消除，消除噪聲有困難的要做好隔聲處理。睡眠時臥室的燈光一定要暗一些，對室外亮度很高的臥室要增強(qiáng)窗簾的遮光效果?？梢栽诖差^設(shè)置壁燈或者臺燈，盡量滿足閱讀者對光舒適的要求。電器上的電源指示燈照度應(yīng)當(dāng)適度，最好有自動降低照度的功能，不要影響人夜間的正常休息。起夜時所用的照明燈應(yīng)當(dāng)盡量不要太亮，起到可以指示的作用就可以了。臥室空間頂部的主要照明燈不要太亮，避免使用冷光源，不要因為藍(lán)光使人體的晝夜節(jié)律紊亂。臥室的墻壁顏色要合適，這有利于人的情緒穩(wěn)定，避免強(qiáng)烈刺激的顏色和裝飾紋樣。溫度要控制得適當(dāng)，供暖盡量采用輻射的方式，這樣可以增加人的舒適感。臥室的朝向應(yīng)該盡可能的合理選擇，夏季白天太陽的輻射會對建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)加熱，會在夜間把白天吸收的熱量釋放出來，這樣會導(dǎo)致夜間開空調(diào)冷、不開空調(diào)則熱的情況。在冬季有供暖的地方應(yīng)將臥室布置朝北，這樣在夏天的時候睡眠可以不開空調(diào)。對于溫度高于熱舒適的臥室，可以使用風(fēng)扇或者冷風(fēng)機(jī)，要避免空調(diào)冷風(fēng)引起的不適。如果臥室的窗戶是朝東，在清晨可以把窗簾打開，讓陽光喚醒身體內(nèi)的每一個細(xì)胞。人在睡眠后室內(nèi)的二氧化碳的濃度就會升高很多，為了人體健康要將二氧化碳濃度維持在1000ppm以下，這樣就需要夜晚通風(fēng)。臥室的材料要選擇環(huán)保的低釋放性材料，在入住之前必須要按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行空氣質(zhì)量的檢測，如果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)就需要進(jìn)一步的治理，要消除室內(nèi)空氣污染的危險。使用地板的時候要注意墊層材料的環(huán)保性，如果釋放性高會危害室內(nèi)空氣質(zhì)量，對人的健康造成威脅。臥室的地面適合選用地板，木地板可以保證腳的舒適度，而且地板的吸熱和隔熱性都很好，適合臥室使用，如果要選用瓷磚的話要盡量避免瓷磚光亮，要選用啞光瓷磚，增加防滑系數(shù)。由于臥室紡織品很多，紡織品又會在使用中出現(xiàn)掉落毛發(fā)塵，特別是床下要經(jīng)常用吸塵器清掃以保證室內(nèi)的清潔度。臥室在布置的時候要盡量避免存在清潔死角，如果要使用殺蟲劑則一定要注意室內(nèi)的通風(fēng)，以保證人的身體健康。

（二）餐廳與廚房環(huán)境健康對策

餐廳作為一家人用餐的地方，它的實用性往往被人們所低估，餐廳一般放在靠近東面窗戶附近，這樣陽光就可以直射餐廳，一家人就可以在早上陽光的沐浴下一起吃早餐，這對人的健康非常有利。餐廳的照明光源應(yīng)盡量選擇暖色，因為暖色照在食物上可以刺激人的食欲。餐廳的吊頂和燈具應(yīng)盡量選擇容易擦拭和清洗的材料，這樣不容易形成衛(wèi)生死角，否則容易危害人的健康。油煙排不干凈是目前廚房最大的問題，市面上油煙機(jī)強(qiáng)調(diào)大風(fēng)量，但是忽略了氣流的組織和風(fēng)量平衡，造成局部氣流的循環(huán)，對人的健康造成影響，影響環(huán)境的舒適度。廚房應(yīng)在合理的位置為油煙機(jī)設(shè)計補(bǔ)風(fēng)口，平衡送風(fēng)氣流，不讓油煙進(jìn)入除了廚房以外的空間。廚房不建議安裝空調(diào)，因為做飯時油煙會被空調(diào)吸入，再釋放出來，這對室內(nèi)環(huán)境會造成不良的影響。烹飪完畢后應(yīng)該讓油煙機(jī)繼續(xù)工作三分鐘到五分鐘，直到把油煙全部吸走再停止運作。廚房的垃圾桶一定要選擇帶蓋子的垃圾桶，這樣就可以避免蒼蠅的滋生，保護(hù)室內(nèi)環(huán)境。廚房的瓷磚應(yīng)選擇防滑瓷磚，避免因為水蒸氣導(dǎo)致地面濕滑，使人滑倒。應(yīng)當(dāng)正確選擇廚房的抹布和洗碗布，要選擇環(huán)保低釋放材料，不帶來二次污染，另外廚房的操作案板臺要有足夠的照明，避免切菜誤傷。

（三）客廳環(huán)境健康對策

客廳也稱為起居室，是客人跟房主見面的地方，也是一家人交流的最多的地方，它也是家居室內(nèi)空間的門面?？蛷d的顏色以及它的擺設(shè)都能反映出房主的個性、特點、性格和眼光等等。照明在客廳中是尤為重要的，它可以體現(xiàn)出裝飾和美學(xué)效果，但是我們絕不能夠忽視健康的照明方式?？蛷d中每個區(qū)域往往都會有不同的照明要求，比如夜晚要求要有會客模式，要求室內(nèi)明亮，白天要求日光的采光好；看書的時候要求局部照度高，明暗度要掌握好；看電視的時候要求能看清圖像，與周圍的環(huán)境對比度高?？蛷d光源很多，所以要避免炫光的區(qū)域也很多。凡是靠近窗戶的地面，都不適合用反光材料，避免陽光直射對人造成炫光。客廳內(nèi)地面、墻面和天花板也都不適宜選用反射太強(qiáng)的材料。房主最好用專業(yè)的測試方法進(jìn)行評估，根據(jù)結(jié)果改善方案。對會客較多的客廳要增強(qiáng)環(huán)境音的吸收與隔音，避免對鄰居造成干擾?？蛷d如放置了地毯，則要勤加打掃，避免兒童吸入太多的毛粉塵對身體健康造成不良影響。

（四）衛(wèi)生間環(huán)境健康對策

洗澡、大小便和洗手是衛(wèi)生間的基本功能。因此，衛(wèi)生間的通風(fēng)效果是特別重要的，既能把潮濕的氣體排出，也要能把不良臭味排出。洗手間自身的性能是有要求的，保證洗手間空氣質(zhì)量的關(guān)鍵是在下水排水反水彎處和坐便之間設(shè)置水封，這樣不良臭味才能不進(jìn)入室內(nèi)。洗手間的門一定要留縫，以保證洗手間內(nèi)排風(fēng)氣流的效果。如果有條件的話就可以為洗手間安裝兩檔速度排風(fēng)機(jī)，高速在使用洗手間后開啟，低速則二十四小時一直運轉(zhuǎn)，這樣衛(wèi)生間即使有異味也不會進(jìn)入到別的空間中。洗澡的時候，室內(nèi)溫度最好維持在二十六度，這樣人就不會產(chǎn)生不舒服的感覺，把室內(nèi)溫度維持在二十六度的方法是安置空調(diào)和在衛(wèi)生間內(nèi)安裝浴霸。洗手間的材料應(yīng)當(dāng)是防濕的，要求是長期使用而不發(fā)霉。熱水器內(nèi)膽要及時清理，避免內(nèi)膽過臟，淋浴的水不潔凈，危害人的皮膚健康。良好的衛(wèi)生間是沒有異味的，所以不建議在衛(wèi)生間內(nèi)噴香水及香味劑。洗完澡之后排風(fēng)要繼續(xù)運作五分鐘以上，這樣才可以把衛(wèi)生間內(nèi)的濕氣排凈。如果排風(fēng)的噪聲過大，則需要在排風(fēng)下面安置靜音墊，避免影響室內(nèi)舒適的聲環(huán)境。如果主排水管的噪音過大，可以采用隔音和吸音的包裹處理方式。洗手間內(nèi)地上的瓷磚必須是防滑的，防滑系數(shù)必須要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。毛巾、浴巾和紡織品要每隔一星期清洗一次，達(dá)到消滅細(xì)菌的目的。

（五）陽臺環(huán)境健康對策

目前大部分陽臺都被居住者所封閉用來儲存雜物，這樣的做法不僅沒利用好建筑原本的空間，對精神上的影響也是不利的，倘若一個人正要向窗外眺望，剛剛探頭就看到了陽臺內(nèi)的雜物，那么他的心情一定會大打折扣。而且陽臺封閉也會造成一個現(xiàn)象，就是家中的衣服必須要掛在室內(nèi)，這樣衣服在室內(nèi)晾干，衣服上細(xì)小的纖維就會散發(fā)到空氣當(dāng)中，當(dāng)空氣靜止的時候灰塵就會落到地面，對人的健康產(chǎn)生不良影響，打掃起來也浪費時間。陽臺可以做成家庭花園與室內(nèi)通透，讓植物多呼出氧氣對人的身體健康有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳孝圖.建筑物理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2]何森.室內(nèi)環(huán)境健康指南[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.

[3]劉加平.建筑物理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[4]常懷生.環(huán)境心理學(xué)與室內(nèi)設(shè)計[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.

[5]王育林.地域性建筑[M].天津：天津大學(xué)出版社，2008.

[6]陳望衡.我們的家園[M].南京：江蘇人民出版社，2014.

作者單位：

哈爾濱理工大學(xué)