疫情后住宅建筑營造發(fā)展新動向

王志成

自2020年年初第一例新冠肺炎感染者確診以來，數(shù)月里疫情在世界各國迅速爆發(fā)大流行。相較于2003年SARS病毒，新冠病毒快速傳播除與病毒感染性較強有關(guān)外，也與近年來各國城市化住宅建筑高度發(fā)展造成的人口高度聚集、區(qū)域住宅建筑發(fā)展不平衡造成的人流跨區(qū)遷徙有著密切關(guān)聯(lián);而且在疫情大流行時，不同城市的住宅建筑營造體系和綜合治理能力也體現(xiàn)出了巨大的差異性;新冠肺炎儼然成了市民居住健康的首要試劑。

鑒于這場疫情在各國大范圍的爆發(fā)性流行，許多建筑師和城市學(xué)家正在重新思考后疫情時代的住宅營造模式和健康居住形式的發(fā)展方向。

疫情對建筑發(fā)展的影響

作為疫情防控的主戰(zhàn)場，各類建筑已不僅僅是人們生活和工作的主要空間，更是人體健康的重要屏障?；仡櫄v史，我們不難發(fā)現(xiàn)，每一次重大公共衛(wèi)生事件的爆發(fā)，都會對城居環(huán)境和建筑設(shè)計的發(fā)展產(chǎn)生一定影響。

影響之一：瘟疫與古羅馬城居建筑形式

公元前430年左右，古羅馬城內(nèi)爆發(fā)瘟疫，疫病肆虐了3年，帶走了1/4的人口。在這場瘟疫中后來人們發(fā)現(xiàn)羅馬城的鐵匠很少染病，意識到熾熱的火焰可以驅(qū)除空氣中瘟疫病菌，于是活著的古羅馬人都走出茅草屋，進(jìn)入石墻瓦頂?shù)淖》恐信e起火炬，使整座城市燃燒，瘟疫終于散去。也由此發(fā)明了燃火熏香凈化空氣的方法，成為之后千年里人類預(yù)防瘟疫的重要手段。無論如何，我們今天也這樣認(rèn)為：當(dāng)溫度升高后，不耐高溫“鼠疫耶爾森氏菌”會逐漸消失。這次大瘟疫，也成為人類有史以來有詳細(xì)記載的第一次瘟疫。

學(xué)習(xí)和吸收了許多希臘文化的古羅馬人，戰(zhàn)勝瘟疫后對羅馬城居建筑形式格外重視，廢除所有茅草房屋后改建附有供水系統(tǒng)的石墻瓦頂建筑，特別是古羅馬的供水系統(tǒng)被認(rèn)為是古代歷史最輝煌的奇跡之一。

影響之二：黑死病與英國住房空間結(jié)構(gòu)

14世紀(jì)中葉，黑死病橫掃歐洲，并在英國大規(guī)模爆發(fā)。在當(dāng)時，私人居住空間的缺乏、居住條件擁擠是英國住房的典型特征。據(jù)資料記載，在中世紀(jì)英國最繁榮的倫敦城，多人擠在15英尺的蝸居中很普遍。不僅如此，當(dāng)時城鄉(xiāng)住房內(nèi)部缺少必要分區(qū)、空氣流通不暢都為黑死病的傳播創(chuàng)造了有利條件。另外，由于石材昂貴，大部分普通民眾通常用木材搭建主體結(jié)構(gòu)，會選用籬條、麥稈、泥土和泥漿等材料筑墻，用茅草、蘆葦?shù)蠕伋晌荨＿@種建筑材料為鼠類和跳蚤提供了合適的繁殖場所，使其可以和人類密切接觸。

疫情過后的14世紀(jì)末，大范圍黑死病流行促進(jìn)了英國大眾對居住條件的轉(zhuǎn)變。英國住房的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，單雙層多房間住房逐漸普及，房屋功能空間劃分明確。以倫敦重建為例，住房內(nèi)的私人空間得到重視，并且房屋建筑材料質(zhì)量也得以改善，建材由草木結(jié)構(gòu)變?yōu)槭窘Y(jié)構(gòu)。其次，提出“寬闊的街道和富裕的空間取代了擁擠的建筑和彎曲的小道”的規(guī)劃原則，強調(diào)功能分區(qū)“陽光、空氣和綠化”為主導(dǎo)，營造出了健康安全城市人居環(huán)境。種種這些變化，一定程度上都有效遏制了黑死病的傳播，而且時至今日，都可看到很多采取類似空間結(jié)構(gòu)的居住建筑。

影響之三：軍團菌與“健康建筑”

1976年正值美國建國200周年，然而當(dāng)年費城正流行一種神秘的“軍團癥”。肺炎、高達(dá)41攝氏度的發(fā)熱是這一病情的典型特征，慶幸的是病情并未二次爆發(fā)，而且軍團癥患者的病沒有蔓延到他們的家人和朋友身上。最終，這次疫情有221例確診病例，其中34例死亡。病情爆發(fā)6個月后，醫(yī)生和科學(xué)家才找到軍團癥的元兇——一種從未見過的細(xì)菌機體（后定名為“嗜肺軍團菌”）。

在“軍團癥”疫情的后續(xù)調(diào)查中，研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)時軍團癥的大多數(shù)患者都曾在費城貝爾維·斯特拉特福德飯店某個雞尾酒會的房間里聚集過。根據(jù)這一線索，研究人員最終發(fā)現(xiàn)問題是出在貝爾維·斯特拉特福德飯店的空調(diào)系統(tǒng)上。調(diào)查結(jié)果表明，貝爾維·斯特拉特福德飯店的冷卻塔水雖然由市政自來水供水補充，但經(jīng)過不斷的循環(huán)蒸發(fā)，水質(zhì)已發(fā)生惡化。爆發(fā)疫情的時間正值7月，空調(diào)使用頻繁，導(dǎo)致冷卻塔水溫升高，軍團菌生長繁殖活躍。最終，軍團菌通過中央空調(diào)冷卻塔工作時形成的含菌氣溶膠進(jìn)入中央空調(diào)系統(tǒng)。當(dāng)免疫力低下的人群吸入含有軍團菌的氣溶膠時，軍團菌會進(jìn)入肺部，并感染肺泡巨噬細(xì)胞，在其中增殖并擴散，引起可致命的急性呼吸道傳染病。

雖然研究證實，多數(shù)軍團菌感染均與人工水環(huán)境如冷熱水管道系統(tǒng)、空調(diào)冷卻水、空氣加濕器、淋浴水等有關(guān)。但時至今日，軍團菌病癥的防治依然是世界性難題。而軍團菌傳播路徑的發(fā)現(xiàn)，直接成為1979年世界衛(wèi)生組織定義“病態(tài)建筑綜合癥”（簡稱“空調(diào)病”）的重要原因之一，也正是從這時起，全球?qū)Α敖】到ㄖ钡某蔷永砟詈徒ㄖ夹g(shù)研究全面啟動。

影響之四：“非典”與淘大花園排污系統(tǒng)

2003年的香港，一個叫做淘大花園的小區(qū)，總計有331名患者感染非典，死亡42人，是全球著名的非典重災(zāi)區(qū)。根據(jù)事后的調(diào)查，淘大花園每棟建筑都有8條直立式污水管，用于收集整棟樓同一編號的污水。然而，就是這8條直通整樓的排污管，將小區(qū)住戶的數(shù)百人命運串聯(lián)在一起。

由于大部分居民家庭衛(wèi)生間的地臺排水口U型聚水器是干枯的，不能發(fā)揮隔氣作用，最終使小區(qū)污水排放系統(tǒng)成為了傳播病原體的隱患。不僅如此，由于小區(qū)居住密度大，當(dāng)啟動浴室內(nèi)的抽風(fēng)扇時，空氣還會從污水管經(jīng)地臺排水口倒流進(jìn)入浴室。浴室的抽風(fēng)扇還會將這些含病毒的氣溶膠排放至相鄰單位的天井中，使病毒進(jìn)入其他樓宇。

值得慶幸的是，“非典”中發(fā)生的這起“特殊感染事件”給了我們足夠深刻的教訓(xùn)。17年后的今天，此次新冠病毒肺炎疫情并未發(fā)生類似程度的嚴(yán)重傳播感染事件，某種程度上，這必須歸功于近年來建筑發(fā)展取得的長足進(jìn)步，通過嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)防疫措施，絕大部分建筑都能夠最大程度上避免建筑空間和環(huán)境造成的交叉感染。

建筑科學(xué)能幫助降低

COVID-19的風(fēng)險嗎？

建筑科學(xué)能夠防控新冠病毒疫情嗎？“是的，但不一定是你想的那樣！”安大略省建筑保護(hù)協(xié)會主席勞埃德·奧爾特說。在現(xiàn)有城居住宅建筑的標(biāo)準(zhǔn)中，諸如建造形式、家居結(jié)構(gòu)、家具設(shè)計以及HEPA過濾器和建筑物的供暖/制冷系統(tǒng)等問題，都會在減少COVID-19病毒傳播風(fēng)險方面有所作為。

問題之一：HEPA過濾器能捕獲COVID-19病毒嗎？

HEPA過濾器是否真的能捕獲COVID-19病毒，初步的答案是肯定的。許多媒體錯誤地指出，HEPA類空氣過濾凈化器過濾不到0.3微米，因此不能捕捉空氣傳播的冠狀病毒;這完全錯了。

空氣過濾凈化器隨著HEPA過濾能夠有效地捕獲導(dǎo)致新冠肺炎的COVID-19病毒。據(jù)美國航空航天局（NASA）不久前進(jìn)行的非常技術(shù)性試驗表明：COVID-19病毒大約0.125微米直徑;而HEPA類空氣過濾凈化器能夠有效捕獲小于2.5微米至0.01微米的超細(xì)顆粒物質(zhì);其捕獲率高達(dá)99%。因此，HEPA類空氣過濾凈化器能夠捕獲COVID-19病毒。

問題之二：COVID-19是通過空氣傳播的嗎？

COVID-19病毒是否通過空氣傳播目前的共識是：COVID-19不是一種空氣傳播的病毒;而且其問題實質(zhì)是新冠病毒可能不會到達(dá)空氣過濾器。

相反，專家認(rèn)為COVID-19病毒是通過人與人之間的接觸，以及通過接觸被感染者咳嗽和打噴嚏排出的攜帶病毒的飛沫傳播的?？人院痛驀娞鐚Υ蠖鄶?shù)人來說肯定是“空氣傳播的”，但是這種飛沫在從空氣中落下并停留在表面之前能夠傳播的距離范圍大約6英尺。此外，加州大學(xué)洛杉磯分校最近和聯(lián)邦實驗室的科學(xué)家合作進(jìn)行了一系列跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，被感染者說話或咳嗽和打噴嚏排出攜帶COVID-19病毒的飛沫，首先是以霧狀在空氣中漂浮，然后以煙霧質(zhì)的氣溶膠方式傳播。負(fù)責(zé)該研究的生物學(xué)教授勞埃德·史密斯告訴美國全國公共電臺（NPR）記者：為什么COVID-19病毒傳播得非常迅猛又如此廣泛？就是它可以在空氣中存活幾個小時。因為我們在實驗時持續(xù)了三個小時后，仍然有傳染性的活性病毒存在。

所以通風(fēng)變得非常重要。但專家認(rèn)為：裝置普通型通風(fēng)器或HRV過濾器的住宅，可能只會清除室外空氣中的花粉和灰塵;如果有人碰巧在你的進(jìn)氣口咳嗽，就不會清除COVID-19。但是，如果你住在高效凈化空氣循環(huán)的地方，HEPA過濾器就可能有很大幫助。

問題之三：住宅公寓會循環(huán)新鮮空氣嗎？

住宅建筑是否循環(huán)新鮮空氣是防控新冠疫情和其它流感的第一保障。佛羅里達(dá)大學(xué)物理學(xué)教授艾莉森·貝利博士指出：在建筑物的供暖/制冷系統(tǒng)中引入更多過濾的室外空氣，有助于從建筑物中排除空氣污染物，降低感染的可能性。但遺憾的是，多年來有些被動式和高品質(zhì)住宅建筑一直在做相反的事情：關(guān)上窗戶，循環(huán)空氣。結(jié)果是房屋、學(xué)校和辦公樓長期通風(fēng)不良。這不僅會促進(jìn)諸如病毒或普通流感等常見疾病的傳染與擴散，還會嚴(yán)重?fù)p害認(rèn)知功能。

防控病毒疫情的住房必須能夠循環(huán)新鮮空氣，因此未來的住宅建筑需要良好的、可控的和工程化系統(tǒng)來輸送和循環(huán)新鮮空氣。無論是房子里的大HRV還是公用樓寓里，每個家庭都應(yīng)該有一個排氣系統(tǒng)來排出不新鮮的空氣，并且有一種方法來引入適量的新鮮空氣。

問題之四：居室中的濕度值得關(guān)注嗎？

居室濕度是值得關(guān)注的一大建筑問題。隨著氣候變暖，雖然這不是什么大問題，但是有大量研究表明：居室保持40%到55%的濕度可以減少病毒在住宅建筑內(nèi)的傳播。正如美國綠色建筑協(xié)會（AGBA）顧問彼得·約斯特指出，“在秋冬季，室內(nèi)的相對濕度越高，病毒落地越快。”

彼得·約斯特博士和社會保護(hù)協(xié)會醫(yī)學(xué)博士斯蒂芬妮·泰勒合作的相關(guān)研究揭示：干燥的室內(nèi)空氣會導(dǎo)致更多的人感染呼吸道疾病的病毒。這有助于解釋為什么流感季節(jié)是在秋冬天。顯而易見的解決方案是住宅建筑能夠為室內(nèi)提供相對健康的濕度。據(jù)泰勒博士介紹，一項對養(yǎng)老院老年人群的研究顯示，室內(nèi)空氣濕度低與傳染病患者增加和認(rèn)知能力下降相關(guān);當(dāng)室內(nèi)相對濕度為40%～60%時有利于防控病毒的感染，特別是老年人的呼吸和胃腸道感染顯著減少65%～90%。有趣的是，另一項以學(xué)校教室濕度作為甲型流感非藥物干預(yù)的研究表明，當(dāng)教室濕度保持在相對濕度40%以上時，空氣中的傳染性飛沫較少，患流感的缺課兒童也大大較少。

我們需要住宅、教室和辦公樓等建筑提供適宜的水和空氣來對抗感染。但是反對室內(nèi)加濕的人，通常是建筑專業(yè)人士，可以理解當(dāng)室外溫度低時，他們會擔(dān)心冷凝問題。盡管在創(chuàng)建室內(nèi)相對濕度空氣的建筑方面存在多種挑戰(zhàn)，但這是值得關(guān)注的一大建筑問題。

問題之五：走廊和門廳能防控疫情嗎？

基本的答案是肯定的。諸如獨立住宅、醫(yī)院、校舍以及一些酒店和賓館都是走廊式建筑，這有助于傳染性疫情的防控。即使在民居公寓里，也應(yīng)該有一個兩端都有門的門廳;一個門廳可做為大壁櫥，以及足夠的空間來脫下你的外套和鞋子，而不需要進(jìn)家門;另一個門廳也可以解決快遞或外賣的宅送等問題，它可以作為一個中間地帶，存放東西，就像一個巨大的儲物柜。

問題之六：廚房餐廳的建造形式重要嗎？

為了減少傳染性病毒傳播的風(fēng)險，建筑師應(yīng)當(dāng)把封閉的廚房餐廳帶回來。因為許多現(xiàn)代家庭都會出現(xiàn)這一現(xiàn)象：孩子們坐在餐廳的桌子上做作業(yè)，爸爸在廚房里閑逛，媽媽則努力完成一些食物烹飪的事情……這種現(xiàn)象無疑會增加冠狀病毒等疾病傳播與感染的風(fēng)險。

早在1926年女建筑師瑪格麗特·舒特設(shè)計的法蘭克福封閉式廚房，重點是不讓家人在廚房中閑逛礙事，其封閉式設(shè)計就像是醫(yī)院的護(hù)士站，具有現(xiàn)代建筑和現(xiàn)代化健康生活理念的顯著特征。未來住宅建筑的廚房也應(yīng)當(dāng)是封閉式設(shè)計，廚房餐廳與臥室、書房、工作間應(yīng)做到動靜分區(qū)，避免烹飪噪音和炊事行為對家人休息、工作的干擾。當(dāng)然，廚房餐廳不再是過去住房的活動中心，而是被設(shè)計成一個功能性空間;在這里，對家庭健康和幸福至關(guān)重要的飲食活動盡可能快速有效地進(jìn)行?？腿瞬荒茉诓蛷d內(nèi)閑聊，家人也不應(yīng)該在廚房閑逛;它更應(yīng)該是可烹飪也可清洗的獨立式衛(wèi)生區(qū)域。

問題之七：抗生素耐藥性會影響住宅建筑嗎？

這必然會改變我們的生活方式，特別是將影響現(xiàn)代的住宅建筑。曾獲2014年USGBC綠色建筑推廣領(lǐng)導(dǎo)獎和2015年瑪麗·米勒建筑保護(hù)貢獻(xiàn)獎的勞埃德教授指出，自從1882年羅伯特·科赫發(fā)現(xiàn)肺結(jié)核是由一種桿菌引起以來，人們就已經(jīng)知道了細(xì)菌理論，但是直到第二次世界大戰(zhàn)后他們才使用抗生素。其實，住宅建筑及其規(guī)劃和公共政策在應(yīng)對疾病方面出奇地有效。

⑵紫外觸媒預(yù)制板。曾獲得“Healthy building領(lǐng)跑者”金獎的海因斯建筑公司，紫外觸媒預(yù)制板是該公司研發(fā)推出的一種新型混凝土預(yù)制板，可以殺毒抑菌與凈化居室環(huán)境空氣。這種預(yù)制板制作時拌有特殊光觸媒粉末，能在陽光照射時以紫外線分解反應(yīng)時殺毒抑菌，并能清除空氣中的有害物質(zhì)。實驗結(jié)果證明，這種預(yù)制板表面抗病菌性達(dá)到45%～78%，并可以清除空氣中一氧化氮、二氧化氮等80%～95%的氮氧化物。

⑶抗菌型瓷磚。近年來，通過美國綠色建筑協(xié)會（AGBA）與LEEDTM評估體系導(dǎo)向，美國最大的兩家建筑用瓷和衛(wèi)生瓷公司普爾特家園和Centex的建筑產(chǎn)品現(xiàn)已大部分改為抗菌制品。其正在主導(dǎo)市場并躍居《綠色資源》排行榜首的新型抗菌建材有Ago、CuO金屬氧化物建筑用瓷;Ag、Co金屬離子地板瓷磚;遠(yuǎn)紅外陶瓷和稀土抗菌陶瓷等;可應(yīng)用于防控傳染性疾病住宅的墻壁、隔壁、廚房、衛(wèi)生間、陽臺與地板等。

啟示之四：墻體材料

墻體材料也是新冠病毒給家居設(shè)計的一大啟示，而且要避免荒謬的石膏板與紙質(zhì)材料作為居室墻體;前者不防潮也不防霉，后者是一遇到水就會分解。根據(jù)美國綠色建筑協(xié)會住宅發(fā)展部負(fù)責(zé)人凱爾斯·馬倫博士的推薦，后疫情時代住宅建筑選用的墻體材料主要有：

⑴SHy墻體材料：“室內(nèi)的相對濕度越高，病毒落地越快”;這是冠狀病毒最致命的環(huán)境條件。SHy墻體材料是美國綠色建筑協(xié)會住宅業(yè)務(wù)發(fā)展部門推薦的第一墻體材料。它是賓夕法尼亞州立大學(xué)建筑系新一代建筑材料研發(fā)組最近開發(fā)的。據(jù)介紹，室內(nèi)面積只需使用30%的SHy材料，即可保持室內(nèi)的最佳濕度。這種墻體材料采用納米系硅粘土、化學(xué)吸濕劑與海底火山水泥進(jìn)行夾層式制成墻體用板材，在濕度為55%以下時，基本不吸收水分，但當(dāng)室內(nèi)濕度一旦超過55%時，即開始吸濕;相反，當(dāng)室內(nèi)濕度過低，它還會放出濕氣保持45%～55%的室內(nèi)濕度。

⑵AHy壁磚材料。這是弗吉尼亞科技大學(xué)的建筑系教授吉米·瓊斯研制新推出的具有調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度性能的住宅建筑用壁磚材料。AHy壁磚材料采用在佛羅里達(dá)半島開采的非晶質(zhì)蛋白石的硅藻巖制作而成。由于它是多孔構(gòu)造，具有吸收并釋放出空氣水分的功能。在氣溫20℃、濕度80%的環(huán)境下，貼有這種壁磚的房間里的濕度可保持在60%，它的吸收并釋放出濕氣的能力為木材（例如鋼琴用云杉木）的15倍。因此，居精通墻體貼上這種壁磚，在潮濕季節(jié)可防止壁面出現(xiàn)水珠或生霉，而在干燥的秋冬季則使居室濕度可保持在55%。長期抗菌保健。

⑶LTAHC瓷磚材料。這是美國建筑科學(xué)研究院（NIBS）向AGBA推薦的新型墻體材料。它采用光催化技術(shù)，在瓷磚表面制作了一層具有抗菌作用的膜，這種膜可有效地抑制傳染病雜菌的繁殖，防止霉變的發(fā)生。其成形產(chǎn)品是用最現(xiàn)代燒結(jié)技術(shù)制成的，特有的緊密度能抵抗壓力、磨損和踩踏，并能抵抗化學(xué)產(chǎn)品、霉菌、霜凍和火災(zāi)。用這種LTAHC材料制成的天花板材、墻體材料與瓷磚等，特別適用于預(yù)防傳染病情的醫(yī)院、食品廠、食品店以及浴室、廚房、衛(wèi)生間等墻體裝飾。

譯據(jù)美國雜志《建筑記錄特刊》2020年4月號。原文作者：美國佛瑞斯特研究院權(quán)威顧問、社會經(jīng)濟學(xué)家沃納·伍爾夫。

譯據(jù)加拿大雜志《綠色資源報告》2020年4月第12期。原文作者：加拿大麥吉爾大學(xué)建筑規(guī)劃學(xué)教授珍妮·沃爾夫博士。（譯作者聲明：版權(quán)授予刊載者，拒絕網(wǎng)摘與轉(zhuǎn)載）