李院健康好宅設(shè)計理論與實踐

陳宗鵠 徐南麗 鐘明惠 李英豪 王文安

1 中華兩岸健康促進建筑環(huán)境策進會

2《健康與建筑》雜志

3 臺北醫(yī)學(xué)大學(xué)護理學(xué)院

4 淡江大學(xué)土木工程學(xué)系

5 淡江大學(xué)建筑學(xué)系

健康好宅應(yīng)是讓人越住越健康的載體，是居住者的安全庇護所，是有助于隔絕病毒傳染的居所。健康好宅設(shè)計包含物理性、生物性、社會性、化學(xué)性、心理性及公平性等環(huán)境影響因素。本文舉例說明了經(jīng)實踐驗證的影響因子及其所對應(yīng)的設(shè)計技術(shù)要點。

1 物理性環(huán)境影響因素設(shè)計技術(shù)要點

1.1 建筑設(shè)計

建筑設(shè)計需配合基地自然環(huán)境、用地條件、小區(qū)環(huán)境及文化背景等環(huán)境影響因素。

住宅基地位于臺灣新北市北緯23°，坐西北朝東南方位，東南向全天接受日照，夏季帶來西南向的涼風(fēng)，冬季吹進東北向的冷風(fēng)。北側(cè)后方緊鄰兩棟2 5 層高樓住宅，對基地產(chǎn)生壓迫感（圖1），東南側(cè)臨12m道路，西南側(cè)臨8m道路，呈角地位置。

設(shè)計策略是將北側(cè)既有25層高樓作為阻擋冬季冷風(fēng)的天然屏障，使得住宅冬季無北向冷風(fēng)，夏日迎向西南涼風(fēng)環(huán)境。外觀設(shè)計考慮角地特性，將12層住宅樓設(shè)計成雙正面的精致雕塑體，區(qū)別于其后的高層建筑外觀，從而化解其量體壓力，創(chuàng)造一棟“背后靠山”的建筑（圖2）。

1.2 室內(nèi)分區(qū)設(shè)計

分區(qū)設(shè)計住宅室內(nèi)空間并分別安裝設(shè)備及控制系統(tǒng)，滿足各區(qū)不同活動所需的通風(fēng)換氣、采光照明、噪音控制及溫?zé)岘h(huán)境的要求。室內(nèi)空間劃分為日間活動與夜間休息兩區(qū)（圖3），約各占住宅面積的50%，兩區(qū)的通風(fēng)換氣、燈具照度、噪音限制、冷暖空調(diào)系統(tǒng)分開控制，以滿足使用者白天和夜晚的不同需求。具體如下：

（1）通風(fēng)換氣

房間安裝可開關(guān)氣窗與景觀窗，隨時通風(fēng)換氣?？蛷d、餐廳、廚房等日間活動公共空間以對流通風(fēng)為主，臥室等夜間休息空間以臨窗通風(fēng)為主（圖4～6）。各區(qū)視需要以自然通風(fēng)或并用機械通風(fēng)的方式維持室內(nèi)0.5m/s的空氣流速，排出污染空氣，引入新鮮空氣，同時兼顧良好的景觀視野。

（2）噪音控制

住宅平面設(shè)計為1層1戶，四周沒有與鄰居共享的外墻，沒有噪音干擾問題，外墻設(shè)置氣密窗阻隔室外道路噪音?？蛷d、餐廳、廚房等日間活動空間與夜間睡眠的休息空間分區(qū)，使兩區(qū)噪音不會互相干擾。各區(qū)噪音限制如表1所示。

（3）采光照明

分區(qū)控制室內(nèi)6:00～18:00活動空間與夜間休息空間的光線照度及方式，使不同時區(qū)的照度不會互相干擾，穩(wěn)定日夜生理時鐘的空間照度（圖7），不僅能夠提高夜間睡眠質(zhì)量，還能節(jié)約用電。

表1 住宅噪音限制

1 北側(cè)后方兩棟25 層高的住宅樓

2 “背后靠山”的健康好宅

3 日夜活動分區(qū)

4 對流通風(fēng)的客廳

5 對流通風(fēng)的廚房

6 臨窗通風(fēng)的臥室

7 正常荷爾蒙分泌生理時鐘藍線

8 南向熱浮力通風(fēng)塔

9 頂部金屬包覆的熱浮力通風(fēng)塔

10 CFD 模擬推升熱空氣上竄效應(yīng)

11 CFD 模擬的熱氣流軌跡

（4）溫?zé)岘h(huán)境

鋼筋混凝土材料產(chǎn)生的熱滯留效應(yīng)導(dǎo)致夏天室內(nèi)西面、南面成為溫室空間，需大量冷氣解決過熱問題，維持17～28℃的溫?zé)崾孢m范圍和30%～70%的相對濕度。由于睡眠時的需求溫度較高，將各樓層客廳、餐廳、廚房的公共活動空間與臥室、浴廁等睡眠休息空間的冷暖空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)并分別控制溫濕度，特別將兩區(qū)冷暖氣系統(tǒng)的室外壓縮機分別收納在東南向立面嵌入的熱浮力通風(fēng)塔內(nèi)（圖8），將產(chǎn)生的污染熱氣經(jīng)熱煙囪向屋頂排出，避免熱氣污染周圍環(huán)境。

熱浮力通風(fēng)塔內(nèi)熱氣依熱層效應(yīng)自然上升，屋頂?shù)慕饘侔舶迨苋照占訜?，加強拉拔塔?nèi)熱氣至屋頂煙囪排熱（圖9）。通過CFD模擬熱浮力通風(fēng)塔的熱空氣流動，在正面風(fēng)速2.2m/s與氣溫28℃的狀態(tài)下模擬推升熱空氣上竄效應(yīng)，室內(nèi)各層分離式空調(diào)主機交換室內(nèi)排熱默認仿真溫度40℃的熱源，設(shè)定屋頂金屬包覆管道受陽光加熱至50℃時，產(chǎn)生明顯的煙囪效應(yīng)（圖10）；溫度熱氣流軌跡圖顯示建筑物高層部分有拉拔風(fēng)流動的作用（圖11）。通過風(fēng)速、溫度場變化方向與物理數(shù)值的可視化，確認此溫?zé)岘h(huán)境設(shè)計方式的可行性和可信度。

1.3 建筑外立面設(shè)計

建筑外立面設(shè)計需考慮日照方位角與高度角，減少夏天南面與西面的日照熱，節(jié)約冷氣用電；西北面開設(shè)足夠數(shù)量的窗戶引入光線，維護居住者日照權(quán)，減少長年照明用電。

本項目采用具備基本遮陽與避雨功能的露梁結(jié)構(gòu)，外加立面遮陽。西北面開窗率高（圖12），需與既有高樓之間留足樓間距，使冬至日至少有1h以上的有效日照；東北面將樓梯和電梯門廳的防火區(qū)劃空間作為隔熱中介空間；西南面太陽入射角低，特別設(shè)置深陽臺（圖13）；建筑東南面與西南面緊鄰街道，設(shè)計雙正面建筑（圖14）；東南向日照時間長，設(shè)置熱浮力通風(fēng)塔收納所有的空調(diào)室外機，使整棟建筑外觀都不出現(xiàn)任何室外機，創(chuàng)造整體美觀的都市建筑。

2 生物性環(huán)境影響因素設(shè)計技術(shù)要點

住宅入口設(shè)置中介空間，避免病菌、污染粉塵等流入室內(nèi)。本項目每戶設(shè)立獨立門廳與電梯、樓梯廳前室合并，并安裝氣密大門作為緩沖中介空間，可過濾污染粉塵、污染空氣及微粒物進入室內(nèi)（圖15）。另配備換鞋、清潔衣帽的除塵工具等，避免污染物進入室內(nèi)。

3 心理性環(huán)境影響因素設(shè)計技術(shù)要點

3.1 交流空間

打造以“全家交流為主”的空間格局，營造溫暖、愉悅的交流空間。

（1）客廳、餐廳與廚房連通，餐桌可兼作辦工桌，安裝合適的通風(fēng)照明設(shè)備，營造一家人一起用餐、做功課、工作及討論的交流空間（圖16，17）。

（2）大門與客廳、餐廳、廚房空間保持開敞，能隨時通過視線交流，女主人備餐時可以與出入大門的家人打招呼，表達關(guān)心（圖18）。

12 西北立面

13 西南立面

14 雙正面建筑外觀

15 緩沖中介空間

16 全家用餐交流場所

17 全家工作交流場所

18 出入時的視覺交流機會

19 睡前溫馨交流空間

20 睡前溫馨交流空間

21 藍綠紅色感應(yīng)視錐細胞

22 藍綠紅頻率波長

23 室內(nèi)紓壓空間

24 室內(nèi)瑜伽空間

（3）主臥附設(shè)通風(fēng)良好、窗明幾凈、色彩溫柔的溫馨小空間，可設(shè)躺椅、茶幾、音樂等供夫妻談話交流，增進夫妻感情，使雙方在美好的心情下入眠（圖19，20）。

3.2 視覺空間

25 腦波狀態(tài)

26 音樂轉(zhuǎn)化腦波

通過選擇與自然環(huán)境密切相關(guān)的元素進行室內(nèi)空間色彩及質(zhì)感的設(shè)計，將綠色引入室內(nèi)，創(chuàng)造舒適的視覺空間。本項目室內(nèi)裝修以木材及與大地和諧的環(huán)境元素為主，尤其注重引入綠化來緩解視覺疲勞。居住者長期處在綠色環(huán)境中，不只眼睛的感綠視錐細胞能獲得感應(yīng)（M型），連同兩旁的感藍（S型）和感紅視錐細胞（L型）也都會對其產(chǎn)生色彩反應(yīng)（圖21，22），是減輕視神經(jīng)負擔(dān)的最健康的色彩。

3.3 空間風(fēng)水

配合物理環(huán)境與風(fēng)水堪輿，依據(jù)順應(yīng)自然規(guī)律延伸出的趨吉避兇觀念合理設(shè)計空間格局，營造健康、好氣運的住宅空間氛圍。

（1）住宅坐西北朝東南，平面形狀平整方正、不缺角，順應(yīng)自然規(guī)律安置“三要”——戶門、廚房、廁所，大門布置在吉方用于收納氣場。同時尊重業(yè)主意愿，設(shè)計安心的健康好宅。

（2）住宅尊重文化習(xí)俗，業(yè)主、施工、監(jiān)理三方選擇黃歷2017年8月10日13:15黃道吉時，舉行開工典禮。

3.4 靜心紓壓空間

現(xiàn)代人在生活壓力下免疫力降低的情形十分普遍，回家需要至少6m2的室內(nèi)外空間做靜心紓壓活動。本項目設(shè)置的靜心紓壓空間結(jié)合音樂設(shè)備、潔凈的空氣、適當?shù)恼彰?、舒適的溫?zé)岘h(huán)境、綠化景觀、自然光線、溫暖的色彩、視覺隱私（圖23，24），另配備療愈功能設(shè)備如銅鑼、頌缽等，供居住者進行正念瑜伽、音樂紓壓、音聲療愈、靜坐靜心、心靈修煉、正向思維等修行活動。靜心后能夠轉(zhuǎn)化腦波、紓解壓力（圖25，26），泛音具有改變細胞能量、調(diào)整基因圖譜、補充能量的作用。

27 彈性使用空間設(shè)計

28 提高空間效率比的標準平面圖

4 社會性環(huán)境影響因素設(shè)計技術(shù)要點

以“終生住宅”（Ageless House）的概念落實住宅老齡化設(shè)計，滿足居住者的終生居住需求。本項目室內(nèi)格局采用彈性設(shè)計概念，依據(jù)未來家庭成員生命周期的使用需求彈性分配空間，成為終生居住的家（圖27）。

老人房附設(shè)的更衣空間可在未來改裝成看護房，這里與老人床榻相鄰、視線相通，方便照顧。主隔間及冷暖氣等主要設(shè)備不做改動，僅做彈性調(diào)整。將老人房與主臥相鄰，可以互相照應(yīng)又各自保有私密性。由于老人房平日需要的溫度較高，可將其布置在較溫暖的南面，并獨立設(shè)置溫濕度及燈光照度。老人房到浴廁途經(jīng)的通道與進出口均需進行無障礙設(shè)計。

5 公平性環(huán)境影響因素設(shè)計技術(shù)要點

設(shè)計空間效率比高的經(jīng)濟住宅，提高消費者的購買力。本項目的住宅空間效率比（凈空間面積與總樓地板空間面積之比）高達80%，盡量縮短室內(nèi)步行走道的長度與寬度、減少冷暖空調(diào)電器管道布線長度與數(shù)量、控制出風(fēng)口數(shù)量、節(jié)省施工費及未來使用維護的費用（圖28）。

6 結(jié)語

（1）在物理性環(huán)境影響因素方面，因為日夜空間活動不同，將日間公共活動空間與夜間睡眠空間及設(shè)備分區(qū)設(shè)計，使各區(qū)的溫?zé)岘h(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境及通風(fēng)環(huán)境都能達到健康舒適的個體需求和節(jié)約能源的目的。

（2）臺灣夏天需要大量空調(diào)冷氣，住宅南向得熱最大，外墻常常掛滿空調(diào)室外機，污染熱氣直接散熱至周圍房屋與道路，不僅成為公共負擔(dān)，還影響城市形象。本項目在東南側(cè)外墻設(shè)計熱浮力通風(fēng)塔，收納所有室外機，將污染熱氣排到屋頂。該設(shè)計經(jīng)CFD軟件模擬，證實可行可信，兼具都市美化的效果。

（3）健康住宅設(shè)計依地理位置、城市形態(tài)及文化背景的不同，所使用的技術(shù)具有差異性。例如，亞熱帶住宅需要在采光與溫?zé)岬钠胶庵姓业胶线m的開窗方式、城市商住混合的噪音限制、混凝土產(chǎn)生的熱負荷效應(yīng)、室內(nèi)分區(qū)的面積規(guī)模等。三代同堂、適老化及保養(yǎng)修行等觀念亦需特別關(guān)注。

（4）現(xiàn)代社會尤其重視心理性環(huán)境的舒適性，如空間格局、色彩質(zhì)感、音樂適配、風(fēng)水堪輿、黃道吉日及靜心紓壓等影響設(shè)計的因子，對居住者身心健康的影響愈見顯著。

（5）住宅應(yīng)與宇宙大環(huán)境的頻率相適應(yīng)。當大環(huán)境突發(fā)傳染性疾病時，健康住宅具有減少傳染的基本功能。實踐顯示，住宅分區(qū)設(shè)計有益于實現(xiàn)個體環(huán)境的舒適化、節(jié)約能源、減少病毒傳染。

（6）推動健康好宅，具有深遠的社會效益。經(jīng)濟有效的設(shè)計和公平公開的購買資訊，使房地產(chǎn)的發(fā)展惠及廣大群眾，而不應(yīng)只是高收入群體。