基于COVID-19下可平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換“康養(yǎng)”建筑設(shè)計(jì)理念研究

汪慶，涂勁松 ，劉玉亭，陳傳明

（1.皖西學(xué)院建筑與土木工程學(xué)院，安徽 六安 237012；2.安徽省高迪循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)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(gè)國(guó)家都受到不同程度的生活影響。中國(guó)面對(duì)疫情，積極備戰(zhàn)，火速搭建完成火神山與雷神山抗疫醫(yī)院。作為對(duì)抗疫情的戰(zhàn)略陣地——傳染病醫(yī)院，具有舉足輕重作用[1]。以面對(duì)重大疫情抗戰(zhàn)醫(yī)療時(shí)代需求為背景，建筑設(shè)計(jì)方案需要符合以響應(yīng)健全國(guó)家公共衛(wèi)生應(yīng)急管理體系的戰(zhàn)略布署[2]，建立重大疫情三級(jí)分層防護(hù)體系中的基層社區(qū)防控排查體系。項(xiàng)目整體需要具備平戰(zhàn)結(jié)合功能的裝配式多層建筑為設(shè)計(jì)要求。本文將以選址于滁州市擬定設(shè)計(jì)的老年公租房“翁樓”方案為例，闡述建筑在適應(yīng)于自理老人生活需求下，能夠在疫情需求下進(jìn)行建筑整體轉(zhuǎn)換，達(dá)到醫(yī)療隔離檢測(cè)需求。同時(shí)，方案整體在適應(yīng)滁州地方特色文化下，還融合了綠色建筑設(shè)計(jì)與綠色科技應(yīng)用。

1 設(shè)計(jì)理念

項(xiàng)目選址位于來安縣東南部的政務(wù)新區(qū)的政府公共服務(wù)用地內(nèi)，西側(cè)緊鄰縣政府，規(guī)劃用地面積36153m2。項(xiàng)目造型在結(jié)合滁州市當(dāng)?shù)氐默樼鹕轿幕厣?，以山為形，來設(shè)計(jì)項(xiàng)目的整體體塊塑造。在以滁州市的“醉山水異境·同風(fēng)月人居”的文化環(huán)境內(nèi)涵為主題的同時(shí)，基地內(nèi)景觀布置也結(jié)合了滁州“亭城”文化元素進(jìn)行設(shè)計(jì)。

建筑以“山”為主要元素，設(shè)計(jì)成逐層退臺(tái)式樓層，以這種方式反映其“山韻”特點(diǎn)；同時(shí)建筑整體退臺(tái)處的屋頂平臺(tái)，形成青山之色，體現(xiàn)了“居宅盛營(yíng)山水”的特點(diǎn)；同時(shí)，方案設(shè)計(jì)結(jié)合了滁州的亭城文化布置了亭榭等元素，營(yíng)造了具有滁州特色的園林布局，如圖1所示。

圖1 體塊演變?cè)O(shè)計(jì)圖

2 平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)

新冠疫情對(duì)老年人的傷害要超過其他群體，“養(yǎng)老”建筑設(shè)計(jì)對(duì)傳染源的控制提出了全新調(diào)整，一方面要考慮老人的日常生活需求，二是在疫情發(fā)生時(shí)要能迅速對(duì)建筑進(jìn)行改造，阻斷新冠肺炎疫情傳染。為適應(yīng)社會(huì)抗疫戰(zhàn)斗的人們?nèi)粘Ｉ钚枨螅杞⒅卮笠咔槿?jí)分層防護(hù)系統(tǒng)的基層社區(qū)防備排查體系，針對(duì)此特點(diǎn)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)為應(yīng)具備平戰(zhàn)結(jié)合功能的裝配式多層建筑。

2.1 戶型轉(zhuǎn)換

建筑的主要使用對(duì)象為自理老年人，因此方案設(shè)計(jì)在符合使用者行為需求下，配合以特殊疫情的隔離檢測(cè)要求來設(shè)計(jì)出能夠進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換的模式。建筑在平時(shí)狀態(tài)下自理老人為主要服務(wù)對(duì)象，并且結(jié)合了醫(yī)療征用功能轉(zhuǎn)換的性質(zhì)，住房空間可以根據(jù)服務(wù)對(duì)象的類型需求可以進(jìn)行相應(yīng)的單雙居住模式轉(zhuǎn)化。

建筑整體為框架結(jié)構(gòu)，在不改變建筑結(jié)構(gòu)的條件下，戶型的轉(zhuǎn)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(gòu)件部分，該墻體構(gòu)件原始形態(tài)為設(shè)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(cè)隔斷板移除復(fù)原成原始形態(tài)。

建筑以轉(zhuǎn)化方式共有兩種原始戶型，兩種戶型在供應(yīng)需求的人群類型下，可以進(jìn)行相應(yīng)的平面布局轉(zhuǎn)化（如表1平時(shí)狀態(tài)）；在平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換需求下，四種戶型都可以根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為隔離房間，并且轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)換原始戶型也可以根據(jù)疫情需要轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化戶型（如表1醫(yī)療轉(zhuǎn)化），同戶型平時(shí)轉(zhuǎn)化方式相同，平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換同樣基于不改變建筑結(jié)構(gòu)，通過添墻拆墻方式來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。每個(gè)房間都是功能齊全的獨(dú)立布局，房間內(nèi)部可以滿足生活所需求的各個(gè)功能空間。

兩種原始戶型的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)換 表1

2.2 平面轉(zhuǎn)換

建筑主要為適應(yīng)自理老年人生活需求下，配合特殊疫情的隔離檢測(cè)的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行相應(yīng)的平面布局轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)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(zhàn)轉(zhuǎn)換的性質(zhì)下，戶型平面可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行對(duì)應(yīng)的單套間戶型平面轉(zhuǎn)化。

以標(biāo)準(zhǔn)平面平戰(zhàn)布局層的功能分布設(shè)計(jì)整體建筑水平功能空間布置與豎向交通空間設(shè)計(jì)：將建筑采光最好的南側(cè)區(qū)域設(shè)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(qiáng)度較低的北側(cè)區(qū)域作為樓層服務(wù)老人生活的輔助功能區(qū)，為保障老人的晚年健康生活需求。

標(biāo)準(zhǔn)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(yī)療抗戰(zhàn)時(shí)期將作為隔空層，不進(jìn)行使用。以我國(guó)現(xiàn)行《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50849-2014）的相關(guān)制度，項(xiàng)目方案在平面戰(zhàn)時(shí)轉(zhuǎn)換后，將分隔成東西兩側(cè)的潔凈區(qū)與污染區(qū)，并將原戶型陽臺(tái)之間的隔離墻進(jìn)行移除形成半污染通道，整個(gè)平面形成三區(qū)分離的形式[3]，轉(zhuǎn)換方式如圖2所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)平面平戰(zhàn)布局轉(zhuǎn)換方式圖

3 綠色建筑設(shè)計(jì)

方案初步設(shè)計(jì)階段對(duì)項(xiàng)目整體進(jìn)行了各類的被動(dòng)式與主動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)，并通過了現(xiàn)行的國(guó)家建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)合PKPM綠建與節(jié)能系列軟件下的三項(xiàng)綠色國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范評(píng)定指標(biāo)：建筑熱島效應(yīng)環(huán)境分析、建筑隔聲計(jì)算分析以及建筑噪聲計(jì)算分析。

3.1 綠色節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑基地選址于安徽滁州，在太陽能發(fā)電方面，方案將當(dāng)?shù)靥厣幕c現(xiàn)代科技相對(duì)接，選用現(xiàn)代化太陽能發(fā)電板“漢瓦”（如圖3所示）：漢瓦相對(duì)于傳統(tǒng)瓦片具有優(yōu)異的保溫隔熱與防火、防水等性能，并且相較于傳統(tǒng)瓦片基礎(chǔ)之上更加節(jié)能環(huán)保。

退臺(tái)式“山”形建筑，在節(jié)地的設(shè)計(jì)理念下，對(duì)平臺(tái)設(shè)計(jì)為屋頂綠化（如圖3所示）；同時(shí)，建筑本身為老年建筑，因而將建筑的第五、第六層設(shè)計(jì)屋頂種植平臺(tái)，在適應(yīng)于建筑節(jié)能下，能夠更加符合老年人晚年生活需求。

在節(jié)約資源的目標(biāo)下，建筑的圍護(hù)墻體采用了外墻保溫設(shè)計(jì)（如圖3所示），其選用了A級(jí)防火EPS保溫板，這減少了其室內(nèi)二次裝修與其他材料之間出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象而耗材等；同時(shí)，在考慮采光需求下，選用了具有優(yōu)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(jié)能設(shè)計(jì)圖

3.2 平面轉(zhuǎn)換能耗分析

方案考慮了城市綠地的豎向發(fā)展的節(jié)地趨勢(shì)，方案采用了遞推平臺(tái)，設(shè)計(jì)屋頂綠植的方式。方案參照《城市居住區(qū)熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 286-2013）中的規(guī)定性與評(píng)價(jià)性設(shè)計(jì)方法對(duì)套型空間進(jìn)行熱效應(yīng)分析計(jì)算[4]。利用集總參數(shù)法對(duì)戶型套間的太陽輻射量、區(qū)域溫度、熱島強(qiáng)度進(jìn)行綜合性評(píng)估，并對(duì)減少熱島效應(yīng)的設(shè)計(jì)措施進(jìn)行評(píng)定，對(duì)優(yōu)化熱環(huán)境提供相對(duì)指標(biāo)參考。報(bào)告是出自于PKPM-TED軟件對(duì)生活區(qū)熱環(huán)境基于《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2019）、《城市居住區(qū)熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 286）的相關(guān)限定進(jìn)行分析，并對(duì)方案進(jìn)行建模和熱環(huán)境計(jì)算，獲得建筑的熱島效應(yīng)的能耗分析，如圖4所得的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能能耗分析圖。

圖4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能能耗分析圖

方案整體實(shí)際整體耗電量對(duì)比參考建筑減少量超過20%的實(shí)際耗電量，大大減少了對(duì)采暖與空調(diào)的使用耗能。同時(shí)，本項(xiàng)目在綠色建筑住區(qū)熱環(huán)境上滿足控制項(xiàng) 8.1.2 條的要求，其評(píng)分項(xiàng)8.2.9條獲得滿分。

3.3 建筑構(gòu)件隔聲與噪聲分析

方案為老年建筑，為符合老年人睡眠質(zhì)量需求，對(duì)項(xiàng)目的建筑構(gòu)件進(jìn)行了系統(tǒng)的隔聲與噪聲分析，給老人營(yíng)造良好的睡眠環(huán)境。方案為有效提高睡眠環(huán)境的舒適度，因而經(jīng)過不斷調(diào)整構(gòu)件材料來提高規(guī)范指標(biāo)。

通過類比法考察建筑構(gòu)件構(gòu)造的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)調(diào)整材料配比，得到最佳建筑主要構(gòu)件材料搭配[5]，如表2所示。

通過材料類比法，對(duì)本項(xiàng)目外墻、內(nèi)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(jìn)行計(jì)算分析對(duì)比[6]，將方案相應(yīng)指標(biāo)達(dá)到《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2019）中5.1.4條第2款限定指標(biāo)的要求[7]；同時(shí)，也達(dá)到了5.2.7條評(píng)定原則的得分上限，總和得10分。

各項(xiàng)建筑主要構(gòu)件材料配比表 表2

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

各項(xiàng)建筑主要構(gòu)件材料配比表 表3

通過類比法不斷地修改建筑的各個(gè)構(gòu)件材料配比，來適應(yīng)不同性能空間房間的隔聲量。對(duì)睡眠功能空間的室內(nèi)背景噪音計(jì)算均達(dá)到《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50118中）的噪聲級(jí)限值限定額，并符合《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2019）中5.1.4條第一款控制項(xiàng)的限定要求[7]。

4 結(jié)語

文章闡述了該方案在綠色建筑與現(xiàn)代社會(huì)需求的醫(yī)療性平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)相結(jié)合的特點(diǎn)；以及方案結(jié)合現(xiàn)代BIM技術(shù)，運(yùn)用PKPM-BIM系列軟件進(jìn)行全程設(shè)計(jì)，與PKPM綠建與節(jié)能系列軟件進(jìn)行項(xiàng)目分析。同時(shí)，整體設(shè)計(jì)又能融于當(dāng)?shù)兀谖幕?。以保持建筑群的特有文化元素，將現(xiàn)代技術(shù)和傳統(tǒng)工藝相結(jié)合，設(shè)計(jì)適應(yīng)于各類狀態(tài)下的社會(huì)需求；建筑方案設(shè)計(jì)能與時(shí)代同步，也能符合當(dāng)?shù)匚幕厣?/p>