城市与减灾期刊

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住宅安康设计浅谈

金磊

安全与健康”的现代含义无论从广义还是狭义上讲，都是在倡导公众要建立起衣、食、住、行的安康观念及行为。本文集中对住宅及室内空间环境的安康构成及有关危害予以分析，并浅谈有关设计要点。早在1998年10月8日的世界人居日，联合国提出的主题是“更安全的城市”，这里的安全除涉及“预防、减少和消灭暴力与犯罪”外，还特指与人居相关的住宅减灾与环保诸问题。这正是本文所要涉及的重点。
住宅及室内典型危害源剖析
    据报载1998年青岛市一户居民在搬进刚装修完的新房后的第二天，全家三口人全部深度中毒，其中男主人经抢救无效死亡。经专家分析，中毒死亡原因是由屋内的装饰材料所引起的。在内墙涂料中，乳胶漆虽然是一种较安全的装修材料，因它的主要成分是树脂、溶剂（包括水)、颜料和少量的助剂。在这些成份中，树脂、溶剂和颜料是基本没有毒性的，与油漆相比，乳胶漆的污染要小几千倍。但经研究表明107涂料和某些家具上的聚氨脂漆会给人体健康带来较大的危害，尤其是劣质的107涂料含有大量的致癌物质——甲醛。如果用这样的涂料装修房子，浓度很高的甲醛会引起头晕、恶心、哮喘并可能致癌甚至死亡。所以，专家提醒消费者千万不要使用那些不合格的107涂料。同时，也必须关注家具漆和地板漆中所含的毒性问题。据了解，目前我国生产的聚氨脂漆中含有对人体有害的TDI，其含量为5%以上，国际标准是0.3%以下。由此可见，我国生产的聚氨脂漆中的有毒物质超出国际标准的几十倍。
    再看危险的氡，氡是一种放射性物质，20年来美国的科研人员一直在研究氡对人体的危害。研究人员警告说，如果使用含有氡的岩石及土壤制成的建筑材料，就会给人体带来危害。在美国，每年因建筑材料受到氡辐射导致肺癌的人数达15,000～22,000人，占整个肺癌发病人数的12%。美国国立研究院（NRC）的一份研究报告称，氡辐射仅次于吸烟，是导致肺癌的第二大杀手。美国约翰斯·霍普金斯大学流行病学院N·萨梅特说：“这项研究结果可以解释为什么有些人不吸烟也患肺癌。”专家呼吁，人们应注意该辐射给健康带来的危害。美国环保机构对氡的安全标准是：每立方米空气中不大于4微微居里。在对涉及因氡辐射而导致肺癌的患者的调查结果显示：其中30%人的住宅内氡辐射超过安全标准；40%的住宅内氡辐射平均值达1.25～4微微居里/立方米。研究人员称，对氡辐射是否还带来其它危害，如，是否导致矽肺，还在进行深入的研究。如上海：大商场每月“熏”倒一两人，近年来上海室内空气污染严重，导致呼吸道发病率连年上升。据上海市第一百货公司一位营业员说，两三周前该店有一营业员因室内空气污浊而昏倒在工作现场。而这种情况每月至少有1～2次，多为老龄顾客或怀孕顾客。在香港：上班族因办公室空气质量差，普遍存在头痛、眼部不适等“病态楼宇综合症”，由此整个港岛每年要损失包括医疗费、电费及生产力损失在内的175亿港币。特区政府最近决定设立一个跨部门的室内空气质量管理小组，统筹管理室内空气质量问题。四川：装饰涂料成为“杀手”，1998年12月30日，在四川绵阳市宋得才在“110”巡警的帮助下打开其女儿新居的门，发现女儿、女婿神情自然地死在卧室，尸体已腐烂。据调查，12月24日两人去刚装修不久的新居中过夜，因寒冷将门窗紧闭，沉睡中吸入涂料散发出的有毒物质，中毒死亡。当时宋的女儿怀孕已7个月。
    笔者曾在新著的《城市灾害学原理》一书中强调要研究住宅安全与建筑“综合症”。这些灾害涉及：火灾、坠物、煤气中毒、跌倒、砸伤、触电、公害、污染等。现在看来我们应全面搞清楚何为安康住宅，根据世界卫生组织(WHO)的定义：所谓“健康”就是“在身体上、精神上、心理上完全处于良好的状态，而并不是单纯地指是否患有疾病或病弱”。据定义，“健康住宅”就是能使居住者“在身体上、精神上、心理上完全处于良好状态的住宅”。具体来说，“健康住宅”的最低要求应满足：
    1.建筑装修材料中能引起过敏症的化学物质的浓度应符合国家的安全检测标准；2.装修时尽可能不使用容易散发化学物质的胶合板、墙体装修材料；3.安装性能良好的换气设备，能将室内污染物质排出室外，特别是对高气密性、高隔热性住宅来说,必须采用具有风管的中央换气系统，进行定时换气；4.在厨房灶具或吸烟处，要设局部排气设备；5.起居室、卧室、厨房、厕所、走廊、浴室等要常年保持在17℃～27℃之间；6.室内的湿度全年保持在40%～70%之间；7.二氧化碳浓度要低于1000PPM；8.悬浮粉尘浓度要低于0.15mg/m2；9.噪声级要小于50分贝；10.一天的日照要确保3小时以上；11.设有足够亮度的照明设备；12.住宅具有足够的抗自然灾害能力；13.具有足够的人均建筑面积，并确保私密性；14.住宅要便于护理老龄者和残疾人等等。
室内防灾防公害
    如果把人们在室内的工作时间与在家中度过的时间加在一起，大部分人在室内度过的时间超过全天的2/3。因此，室内环境质量如何，对人们身体健康的影响是至关重要的。室内防灾学就是从防灾规划设计与物品安全设计入手，保护人在室内活动时的身心安全与健康，防止意外及应急灾害的专门学问。因此要特别从人机工程及智能环境诸方面去研究住宅安全。人类活动对室内空气的污染是多方面的；我们每时每刻都吸入氧气，呼出二氧化碳，而后者是一种普通的污染物；我们在消耗食物和饮料的同时也排出热量，甚至出汗；当我们活动时，人体上会脱落几百万个细微皮屑并且脱发；我们使用化妆品、吸烟；我们穿衣时也会掉纤维和干燥的残余物。几乎所有的人类活动都可以污染室内环境，做饭、燃料燃烧、清洗、油漆、使用纸墨及其他成千上万种的物质都会导致污染。现代技术也在加剧室内污染，电脑、打印机、复印机、吸尘器、微波炉、电视机以及我们今天利用的每项技术都不同程度地带来污染。室内污染的来源还包括我们装修房屋的各种建筑材料以及摆放的家具，它们释放出甲醛、氡等污染物。列举出这么多的污染物，有人可能认为是危言耸听，事实上，专家们用现有的技术手段分辩出的室内空气污染物已有2500多种。室内防灾学研究的污染源和污染物(因素)是多种的，有的一个污染源可以产生几种污染物，而有的污染物可由几个污染源产生。如此多的污染源和污染物必将给室内环境的治理带来困难。因此，研究有效的室内污染物治理措施及环境保障技术是一个跨学科跨专业的系统工程。宏观上可以从以下几个方面考虑：1.减少污染源的污染物排放量。此措施可谓治本方法。主要针对燃具、建材、家具、电器等污染源。具体就是研究开发低污染燃烧器具、低污染建筑材料、家具材料以及低辐射家用电器等。这可以从根本上消除或降低室内污染物的排放，可有效地改善室内环境，既减轻了室内污染也减轻了室外大气的污染，符合环保战略，但技术难度大、投资高。2.改善室内通风条件。改善室内通风主要是采取局部机械通风和有组织的自然通风。此措施是在污染已经造成的情况下，通过室内通风将污染物及时排到室外，降低室内的污染浓度。本措施技术难度不大，投资小，易于实施，但它只是减少了室内的污染，并没有减少整个大气的污染。3.改善室内光照条件。即采取人工光源和自然采光相结合的方法改善室内的光环境，使室内光线符合视觉和人类工效学要求，照明设备美观实用并符合要求。4.改善住宅的声环境。住宅噪声防护主要是指墙体门窗和楼板的隔声、家用电器噪声防护和各种管道声传递的防护。
营造住宅室内安康小气候
    居室气候是一种与人体健康关系最密切的人造气候。随着人们物质生活水平的日益提高，各种调节居室气候的电器产品(如空调、加湿器等)已越来越多地进入寻常百姓家。居室气候已变得越来越舒适，越来越不受自然气候的制约。但和自然气候相比，居室气候只能算是一种“微气候”。人类的许多活动还必须在自然气候下进行，而出入居室，其实就类似于出入不同的“气候带”，人的身体常常不能完全适应这样的“气候变化”，于是就出现了各种各样的居室病症，“空调病”就是一例。怎样才能提高人们对环境变化的适应能力，从而避免现代居室病症呢?医疗气象学家通过试验，得出一个比较有效的办法，那就是在居室内保持一种“气象变化”，以“多变”应“突变”，从而锻炼人的抗“变”能力。事实上，生活或工作在气象条件不断变化的环境中的人(例如经常出入高温车间或冷库的工人)，患感冒的几率要比在正常环境下工作的人小得多。而常在空调居室(一段保持较低恒温)久待的人，患感冒的几率则大得多。俄罗斯的医疗专家就曾采取变化“微气候”的方法，用了三年的时间，将莫斯科第十九住宿学校某一班学生的“感冒率”降为零。
安全与健康住宅的现代设计
    当前，室内防灾学的主要研究对象为：关于住宅安全设计标准问题。在国家科委组织的《2000年小康住宅产业系统工程》专题研究中竟未涉及住宅安全与防范问题，这无论如何是个遗漏。居家安全，不应仅仅包括环保和可持续发展问题，更有居家安全的方方面面。联合国有关社会及人口统计体系明确规定，社会安全、个人安全、危险事故是必须考虑的生活质量测度。住宅安全设计符合国家可持续发展战略。安全减灾是可持续发展的重要方面。若在住宅规划设计时对灾害的发生没有足够的估计，缺少防范措施，要谈住宅建设的可持续发展仅仅是枉说。因此需要提请建筑(工程)师关注社区安全及室内安全小气候等方面的问题，充分估计并认识现代城市系统及住宅系统的脆弱性，目的在于从根本上提高住宅系统的安全功能及应付意外事故的能力。 
(待续)
(接上期)
住宅安康设计范例：
    理想的住宅安全及室内设计强调的内容很多，但核心一点是要营造一个室内的安全“小气候”，做到环境优化，回归自然，千方百计使灾害造成的损失降到最低，以下举几例作为借鉴：
    防电磁危害住宅
    据日本的“读卖新闻”信息透露：日本各建筑公司最近在建造住宅时，更多地考虑到防止电磁干扰的问题。由于地处繁华地带的建筑易受移动电话及各种电子仪器所发出的电磁波的侵扰，常常导致户内电脑操作运行的错误以及电话被盗听等现象，因此人们都希望能找到避开电磁波的方法。日本大林组建筑公司最近在新建筑内试装了一种可附在墙壁及地板上的金属网状物，装上这种网以后，就能将电磁波拒之门外。有的屋内甚至连向外拨打移动电话也不行。其实早在80年代中期，日本清水建筑公司就尝试过通过在墙壁上安装金属网、在窗户上安装可反射电磁波的特殊玻璃等方式来消除电磁波，解决室内电脑运行失灵等问题。如今随着通讯工具及电脑的大范围推广普及，电磁波问题愈来愈严重，所以这项技术重新受到了建筑公司的注意，日本各级政府对此项技术也相当关注。因为假如确实有效，那么就可以有效地防止电话被盗听等事件的发生，一些政府机密也就得以安全保密。
    绿色住宅设计
    日本正在成批建造一种称为“绿色住宅”的公寓。所谓“绿色住宅”，就是把过去木结构住宅，经过改造，使其更适合现代要求的一种住宅。它的特点是：施工期短、坚固耐用、造价低廉、居住舒适。“绿色住宅”的所有构件，全部由工厂加工生产，构件具有固定的规格，质量管理严格，可以根据各种不同的设计要求进行生产。因系机械化生产，所以产品规范，生产效率高。“绿色住宅”，在构造上称之为“预制构件工程住宅”，即在固定位置上安装立柱，设置承重墙壁，也就是由地板墙壁、龙骨等构造连成一个整体的组装住宅。这种住宅，构件简单，规格统一，精密度高，可以大大缩短工期。由于所用构件是预制件，施工时几乎不需要大型机械，就可以建起来。“绿色住宅”的建筑程序是：基础工程——首层镶板的组装——二层地板的铺设——二层镶板的组装——龙骨工程——屋顶镶板的组装。完成上述工序，构成房体，接着进行屋顶板金施工、外墙施工、门窗安装、内部装修、设备安装、外部装修等。至此，一栋二层木结构的“绿色住宅”即告竣工。在施工过程中必须注意：在基础施工的同时，就要敷设地下管道；在房体组装竣工的同时，就要进行屋顶施工和装配电线。此外，在组装墙板时，要严格按固定顺序进行，必须兼顾，使全部作业同时进行。从构造上看，“绿色住宅”的每一房间，如同一个盒子，这些盒子又分为几种类型，其空间要合理分配，浑为一体。
    防氡住宅设计
    室内氡是目前城市生活环境中的主要放射性危害源之一。据统计，我国每年约有5万人左右因氡导致肺癌而死亡，据统计它已成为仅次于香烟的第二号引发肺癌的“杀手”，而且还是隐形的。氡是天然产生的一种放射性气体，由地壳岩石中放射性元素衰变而成，看不见，摸不着，也嗅不出味道。
    氡广泛存在于我们周围的环境中。在室外，氡被衡释到很低的浓度，通常不必为它操心；可一旦形成一个封闭的空间——比如我们的居室——氡就可以逐渐积存。氡可以在房基下的封和岩石的空隙中自由运动，通过地板和墙壁裂缝进入房间；如果室内水源是地下水，尤其是地下热水，其中氡含量比较高，逐渐释放出来就会增加危害，在室内装修的热潮中，谨慎选择天然石材十分必要，因为某些石材也可能存有过量可析出的氡元素。
    以北京为例，绝大多数住房没有氡浓度过高的问题，然而确实有少数房子里氡的水平令人担扰。目前已有调查发现北京一些单位的肺癌发病率较高，经监测地基封与室内空气，发现氡浓度都很高。据1997年的一项课题研究结果表明，北京城区大部分测点的室内氡浓度没有超过国家规定标准，但平均值仍比其他城市偏高；地铁中由于地厚水泥墙的阻挡和通风系统好，地铁中氡气浓度并不高，但个别地下建筑中如某些地下旅馆和娱乐场所氡气浓度较高；市区一些地热水利用场中氡气浓度非常高，超过国家规定标准；崇文门——呼家楼等地带由于地质构造原因，相对来说是北京市区中氡浓度高值区。由于氡的危害是长期积累的，在氡浓度高的场所短暂停留问题不大，而家中的浓度高就要给予重视。一般说来，由于受地面岩石中氡的影响程度不同，随楼层的升高，室内氡的浓度会降低，但室内装修会打破这一规律。选择合适的装修材料，可以覆盖地面，密封裂缝，降低室内氡浓度；可若是采用不适当的装饰材料，就会引起相反后果。据北京市环境保护科学研究院对市内建材市场进行抽检结果表明，一些建材中放射性元素含量较高，不宜在室内使用。从安全设计角度出发对于家庭来说，一些简单的小措施即可达到有效降氡的目的，有关试验表明，如在寒冷的冬天，早晨开窗，加强室内空气对流是一种简便易行又十分有效的除氡方法。如煤烟中含有大量的放射性微粒与氡及其子体。据研究，煤中释放出的氡及其对人的影响是相当大的。因此，冬季燃煤取暖的居民更要注意多通风。我国天然石材中，花岗岩类岩石放射性较强，大理石较弱；从颜色上看，放射性按红色、肉红色、灰色、白色、黑色系列的顺序递减。居民在家庭装修时可以参考这一常规，选择合适的装饰材料。
关注住宅安全防灾设计的产业方向
    住宅产业是指在国民经济中围绕着住宅的开发、经营和管理所进行的一系列经济活动的总称，它的内容主要包括：住宅用地开发和住宅区的规划，住宅建筑设计，住宅产品的研制、生产和销售，住宅及住宅区的开发、维修和改造，住宅和住宅区的经营和管理，住宅及其相应的信息服务，住宅金融支持等。这些活动都具有直接为居民住宅需要服务的共同性质。住宅产业在产业结构中属于为国民经济提供商品的产业部门，作为这样一个产业部门的出现，它应具备：1.具有一批在经济上独立核算的产业行动主体，这个主体在住宅建设领域是住宅开发企业；2.产业的对象作为一种商品，可以量化其投入产出，并列入产业联系表中；3.在产业组织内各经济实体具有追求利润的目的和市场竞争的关系等。我认为住宅的安全防灾设计作为新门类还很不完善，但必须研讨并遵循如下的发展思路：
    1 全面吸收关于绿色房产的现代观。这不仅仅是由于都市绿洲要回归自然，更在于现代及未来住宅区拒绝污染，以绿色节能技术为核心的节能住宅倍受关注；
    2 作为建筑师、工程师要充分把握21世纪初的社会发展动态，如住宅产业中就不可缺少老人住宅的安全设计问题。同样，关于妇幼的住宅安全问题亦当受到关注，所以研究并制定住宅设计中的安全规范极为必要。现行的住宅设计标准及其国家一批批产业示范工程对此认识、研究、应用得很不够，安全标准不齐，建议国家建设部及(市)建委、规委应重点抓一下；
    3 关于住宅安全产业分项开发项目的建议：
    其一，住宅安全设计基础即住宅安全设计评估原则、住宅安全设计质量评价及论证办法；其二，住宅安全产品配套技术如厨卫设备的安全型，集防盗与防火等安全功能为一体的安全门、室内管线减噪及阻燃环保型产品、家庭小型煤气泄漏安全装置、家庭安全系列低压电器及开关，室内安全环保所需的空气通风装置，住宅饮用水臭氧消毒装置等。
    总之，现代安康住宅设计即以人为本，以环境为中心在强调“天人合一”的优良传统及先哲视野的同时，更注重引进生态理念，科学规划设计住宅及社区环境，用行动反对任何毁坏人类自身生存环境的行为，在发展绿色设计中融入减灾理念。
    (全文完)

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