一棟平凡、寧靜卻特別的健康建築
健康建築是指支援建築和建築環境中人們,身體、心理和社會健康與福祉的新興興趣領域。建築物可以成為健康和福祉的關鍵促進者,因為大多數人大部分時間都花在室內。根據全美國人類活動模式調查,美國人「平均 87% 的時間花在封閉的建築上,約 6% 的時間花在封閉的車輛上。」
健康的建築可以被視為下一代綠色建築,不僅包括對環境負責和資源節約的建築概念,而且還整合了人類福祉和績效。這些好處可以包括「減少曠職和實證,降低醫療保健成本,並提高個人和組織績效。」2017 年,約瑟夫·G·艾倫和阿里·伯恩斯坦,在哈佛大學 T.H. Chan 的公共衛生學院(Harvard T.H. Chan School )出版了《健康建築的 9 個基礎:通風、空氣品質、熱健康、水分、灰塵和害蟲、安全和保全、水質、噪音,以及照明和景觀。
整合設計
健康建築涉及許多不同的概念、興趣領域和學科。9 Foundations 將健康建築描述為,建立在建築科學、健康科學和建築科學的基礎上的方法。綜合設計團隊可以由利益相關者和專家組成,如設施經理、建築師、建築工程師、健康和健康專家,以及公共衛生合作夥伴。與整合設計團隊進行 charrettes 可以促進協作,並幫助團隊制定目標、計劃和解決方案。
建築物和健康基本組成
有許多不同的七本組成,可以支援建築物的健康和福祉。
室內空氣品質
Spengler 認為,室內空氣品質是健康設計的重要決定因素。室內空氣品質差的建築物,會導致氣喘、石棉沈滯症(石棉肺)和肺癌等慢性肺部疾病。建築材料、傢俱和用品超過化學排放,空氣清新劑、清潔產品、油漆、印刷、地板,以及蠟和拋光產品,也成為揮發性有機化合物(VOC)和半揮發性化合物(SVOCs)的來源。LEED v4 手冊認為,室內空氣品質是「維護建築物居住者安全、生產力和福祉的最關鍵因素之一。
通風
較高的通風率,透過稀釋空氣中的汙染物,來影響室內汙染物、氣味和空氣的新鮮感。ASHRAE 的標準 55-2017 的最低標準為 8.3 公升/秒/人。在一項研究中,將發病率提高到 15 公升/秒/人,效能提高了 1.1%,使病態建築症候群減少了 18.8%。整個建築設計指南,建議將通風與熱調節分開,以增加舒適度。
在具有嚴格過濾要求、汙染物稀釋問題、特殊壓力關係、語音隱私問題和內部熱負荷要求的建築中,不鼓勵自然通風。San Joaquin ASHRAE 建議,在展示自然通風的合規性和控制之前,評估外部空氣品質,以及立面和建築物的配置。ASHRAE 標準 55-2017 第 6.4 節,要求自然通風「透過在直接乘員控制下,進行手動控制,或使用電氣或機械執行器進行控制。」綠色工程師執行長克里斯·沙夫納(Chris Schaffner)將可操作的窗戶描述為「HVAC
(暖通空調)工程師的最終安全因素」。Spengler 和 Chen 建議儘可能使用自然通風。
灰塵和害蟲
灰塵和汙垢,可能是接觸揮發性有機化合物和鉛,以及殺蟲劑和過敏原的來源。高效率過濾器真空吸塵器,可以去除皮屑和過敏原等顆粒,否則會導致呼吸問題。一項對市中心城市社群氣喘兒童的研究顯示,由於蟑螂、寵物鼠,或老鼠在家中的存在,他們對蟑螂、寵物鼠或老鼠的存在變得敏感。
一次性材料的使用
美國文化嚴重依賴一次性產品,特別是在醫療保健領域,以儘量減少成本和時間。例如,在醫院,醫療保健提供商透過使用即用一次性拖盤,來削減與患者護理之間的消毒裝置相關的成本。然而,這可能會對環境造成損害;在一項研究中,一次性棉毛巾被懷疑對環境有不利影響。據估計,棉花生產除了大量的水、化肥和工作外,還需要 6.6 公斤二氧化碳當量,和 0.024 公斤的氮排放。敦促醫療保健經理,要求醫療產品生產(和廢棄物管理)生產線的透明度,以確保所使用的產品,對人類健康和環境的影響為零或最小。
熱舒適性
熱舒適度受氣溫、平均輻射溫度、相對溼度、空氣速度等因素的影響。新陳代謝率和服裝熱條件會影響學習、認知表現、任務完成、疾病傳播和睡眠。ASHRAE 將可接受的熱環境,定義為 80% 的居住者認為可以接受的熱環境,儘管單個居住者的熱控制會導致居住者的滿意度更高。如果外部空氣冷卻,沒有冷氣機的室內空間,可能會產生室內熱浪,但建築物的熱品質會困住內部更熱的空氣。Cedeño-Laurent 等人認為,隨著氣候變化增加「熱浪的頻率、持續時間和強度」,這些可能會變得更糟,並且在為寒冷氣候設計的地區更難適應。
水分和溼度
《全棟建築設計指南》建議,室內相對溼度在 30-50% 之間,以防止不必要的水分,並設計適當的排水和通風。水分透過雨水侵入、室外潮溼空氣滲透、內部產生的水分和蒸汽,透過建築物外部結構擴散引入建築物。高溫、降水和建築年齡使黴菌成為生,它導致黴菌和室內空氣品質差。Vapor retarders(一種乾燥劑),傳統上被用來防止牆壁和屋頂的潮溼。
噪音
雖然噪音並不總是可以控制的,但它與心理健康、壓力和血壓有很高的相關性和因果關係。一項研究顯示,女性對噪音刺激與身體疼痛或不適的相關性更高。過度噪音汙染的影響,包括聽力障礙、語言理解力、睡眠障礙、生理功能、精神疾病和表現。世界衛生組織建議制訂一個,專門針對每個國家的「永續噪音室內環境國家計劃」(National Plan for a Sustainable Noise Indoor Environment)。
水質
水質可能受到無機化學品、有機化學品和微生物的汙染。世界衛生組織認為,水是世界疾病傳播主要的健康問題之一,特別是對發展中國家和兒童而言。世衛組織建議遵循水安全計劃,包括管理、維護、良好的設計、清潔、溫度管理和防止停滯。發現停滯水會惡化水的微生物品質,並增加腐蝕、氣味和味道問題。由於配水系統長且維護不足,細菌病原體軍團菌在大型建築中,可能具有更高的生長潛力。
為了保持水質,世衛組織建議對這些問題有認識:
- 回流 Backflow
- 交叉連線 Cross connections
- 外部品質管理
- 獨立供水
- 材料使用
- 儘量減少死角和停滯 dead ends and stagnation
- 季節性使用區
- 儲罐完整性
- 水壓
- 水溫
安全和保全
對安全的擔憂,起因於減少體育活動量,影響到居民的身心健康。對犯罪的恐懼會導致身體活動減少,並加劇社會孤立。阿特金森認為,犯罪乃是有動機的罪犯、目標和沒有監護人。在建築物中調整這些,可能會增加假設性的安全。
照明和檢視
全天光的型別和時間,會影響晝夜節律和人類生理學。在 Shamsul 等人進行的一項研究中,涼爽的白光和人造日光(約 450-480 奈米)與更高的警覺性有關。藍光對情緒、效能、疲勞、注意力和眼睛舒適度產生積極影響,並使晚上有更好的睡眠。冬季的明亮光線的報告也被證明,可以改善自我健康狀況,並減少痛苦。
日光是指提供自然日光,這可以在美學上令人愉悅,並改善睡眠時間和品質。LEED 手冊寫道,日光可以節省能源,同時「提高視覺環境的品質」和居民的滿意度。
綠色景觀的景色,可以顯著增加注意力和壓力恢復。它們也可以對情緒狀態產生積極影響。Ko 等人的觀點認為,「對居住者的舒適、情感、工作記憶和注意力非常重要」。透過玻璃窗提供自然景觀,可能有利於居住者的福祉,並提高員工的效率。
場景選擇
創造一個適合步行的環境,將人們與工作場所、綠地、公共交通、健身中心,和其他基本需求和服務聯結起來,可以影響日常體育活動,以及飲食和通勤型別。特別是,靠近綠地(如公園、步行道、花園)或治療景觀,可以減少曠工並改善福祉。
建築設計
建築物有許多方面,可以設計來支援積極的健康和福祉。例如,建立位置良好的協作和社會區域(例如,休息室、開放式協作區、咖啡館空間、庭院花園)可以鼓勵社會互動和福祉。安靜和健康房間,可以提供安靜的區域,或有助於改善健康和正念的房間。具體來說,指定的哺乳室來支援哺乳期的母親,可以透過提供隱私,和幫助她們更容易地重返工作崗位。
親生物設計與減少壓力、改善情緒、認知表現、社會參與和睡眠等健康結果有關。]人體工程學還可以透過提供符合人體工程學設計的工作站來最大限度地減少身體的壓力和壓力。
居住者參與
雖然健康建築的一些元件本質上被設計成建築環境,但其他元件依賴於居住在建築物內的居住者、使用者或組織的行為變化。光線充足、無障礙的樓梯間,可以為建築居住者提供增加定期體育活動的機會。健身中心或健身房可以鼓勵工作日鍛鍊,這可以改善情緒和表現,從而改善注意力和更好的工作的關係。也可以透過鼓勵往返建築物的替代交通工具(如騎腳踏車、步行、跑步),來促進鍛鍊。
提供腳踏車存放處,和儲物櫃/更衣室等設施,可以增加騎腳踏車、步行或跑步的吸引力。主動工作站,如坐/站立桌、跑步機桌或腳踏車桌,也可以鼓勵增加運動和運動。」 可以採取行為措施「鼓勵更好的公共衛生結果:例如,透過增加通往樓梯的通道,使用更積極的交通選擇,以及在坐立的辦公桌上工作,減少久坐的行為。」其他可以促進健康和福祉的例子,包括建立工作場所健康計劃、健康促進活動,以及鼓勵活動和合作。
傳染病
ASHRAE 表示:「SARS-CoV-2 透過空氣傳播的可能性,足以控制空氣傳播的病毒。建築營運的變化,包括供暖、通風和冷氣機系統的營運,可以減少空氣中的暴露。」目前的建議包括增加空氣供應和排氣通風,使用可操作的窗戶,限制空氣再循環流通,增加通風系統執行時間和升級過濾。哈佛大學健康建築專案的約瑟夫·艾倫建議,教室每小時更換 4-6 次空氣,特別是在脫掉口罩時。
事實發現,適當的區域通風與為 50-60% 的人口接種流感疫苗,具有相同的效果。使用增強過濾 MERV 13 過濾器,足以防止病毒傳播。艾倫提到了溼度影響傳播的三種方式:呼吸健康、腐爛和病毒蒸發。乾燥的空氣也會使捕捉顆粒的呼吸道纖毛乾燥。病毒在 40-60% 的溼度之間衰減得更快。成為氣溶膠的呼吸道飛沫,在較高的溼度下不太可能這樣做。60% 後,黴菌開始鼓勵生長。
病房、重症監護室和庭院的永續設計,不僅可以提供機會,最大限度地提高人類安全和福祉,還可以最大限度地提高環境能源效率、廢棄物管理回收和效能最佳化 —— 所有這些都構成了永續性的核心。然而,這可能是帶來機會主義微生物生長和傳播的意外代價。
標準和評級系統中的健康和福祉
有幾項國際和政府標準、指導方針和建築評級系統,納入了健康和福祉概念:
- 空氣評級
- ANSI/ASHRAE/USGBC/IES 標準 189.1-2014,高效能綠色建築設計標準
- BAIOTEQ
- Fitwel
- 公共建築服務總務管理設施標準(P-100)
- 綠色建築倡議綠色地球儀 Green Building Initiative Green Globes
- Leadership in Energy and Environmental Design (LEED)
- 美國國防部統一設施標準計劃
- WELL 建築標準
健康建築和學校的綠色涵蓋的標準
GreenSeal 成立於 1989 年,是一家領先的全球生態標籤組織(是全球生態標籤網路的一部分),為居住者的健康、永續性和產品效能制定了嚴格的標準。健康綠色學校和學院倡議,協助設施經理找到對室內空氣品質和健康有重大影響的低成本或免費行動。該課程涵蓋了設施管理方法的所有範圍,並與著名的學校設施管理專業人員合作建立:
- 室內空氣品質測試和監測
- 清潔和消毒
- 綜合害蟲控制
- 永續採購
- HVAC 和電氣管理
- 培訓和相互溝通
WELL 建築標準認證
WELL 建築標準認證於 2014 年首次推出(WELL v1),它側重於建築物居住者的福祉和健康。它由 Delos Living LLC 開發,目前由國際 WELL 建築研究所(IWBI)管理,該研究所於 2020 年釋出了第二個版本(WELL v2)。 一般來說,WELL v2 更新了調查建築設計,和人類健康之間關係的要求,為標準的空間和應用增加了更多的多樣性,並具有類似於 USGBC LEED 努力的單一評級系統。
更具體地說,WELL v1 討論了 100 個,可以考慮用於建築認證的效能特徵。這 100 個效能功能分為以下 7 個「概念」:空氣、水、營養、光、健身、舒適和心靈。在這 100 個功能中,41 個是必需的先決條件,59 個是可選的最佳化。為了獲得 WELL 認證,建築必須滿足以下要求:
- 對於 WELL 銀質認證:41 個需要先決條件。
- 對於 WELL 金質認證:銀質認證的所有要求,加上 40% 的最佳化。
- 對於 WELL 白金認證:黃金認證的所有要求,加上 80% 的最佳化。
另一方面,WELL v2 使用模仿 LEED 評分系統的四認證系統。所需的先決條件僅減少到 23 個(v1 中的 41 個),最佳化上升到 92 個(v1 中的 59)。WELL v2 還添加了另外 3 個「概念」:聲音、材料和社群。透過這些更新,更多的建築物可能符合新系統下的認證條件:
- 對於 WELL 青銅認證:需要 40 分(這僅適用於殼體和核心建築)
- WELL 銀質認證:需要 50 分。
- WELL 金牌認證:需要 60 分。
- 對於 WELL 白金認證:需要 80 分。
然而,WELL v2 有一些警告。例如,建築物在獲得認證之前,必須滿足所有必要的 23 個先決條件。如果一個先決條件不滿足,無論達到多少分,建築都可能不會進行 WELL 標準認證。此外,建築物必須在「熱舒適」和「空氣」概念中至少獲得 4 分,其餘概念必須至少獲得 2 分。最後,一棟建築最多可以達到 110 分,因為創新和效能可以額外達到 10 分。
根據最近的調查,迄今為止,全球已獲得超過 7200 萬平方英尺的住宅和商業空間認證。
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