你可以遵循六种建筑方案来设计健康的建筑


雅各布·肖夫著
白昼的海森瓦尔德学校
Hessenwaldschule.图片:Jesper Blaesild

你如何设计和运营一个健康的建筑?这些问题的答案可以在近年来越来越多的方法和评级方案中找到。他们都有共同的雄心壮志,以加强建筑用户的健康和福祉。然而,它们在总体范围、用作性能证明的指标以及建筑物生命周期中不同阶段的权重方面存在很大差异。以下按时间顺序概述了一些最重要和最具前瞻性的工具,以及它们的基本方法。

简介

概述简要地展示了七个规划工具及其各自的结构。大多数工具追求一个整体战略,包括能源和其他环境问题以及室内气候。生命周期成本在DGNB和AktivPlus系统中也发挥了作用。WELL建筑标准只关注健康和福祉方面。大多数计划提供多个级别的认证(如银、金和白金),而其他的,如Active House或AktivPlus,则更强调规划指导。

健康建筑计划-电子书

实业

背景与目标

始于1990年,实业是全球首个建筑环境综合可持续发展评级计划。根据BRE集团的说法,“BREEAM计划旨在根据以结果为中心的标准来设定性能,而不是在设计解决方案方面过度规定。(它们)不包括可能存在可疑证据基础的问题,或难以证明与特定结果相关的价值的问题。就健康和幸福而言,这意味着建筑布局或美学等问题……目前不包括在内。”

在未来,BRE计划进一步发展认证计划,以包括生活质量问题,如景观、景观、与自然的联系(通过亲生物设计)和生物节律(通过昼夜节律照明)。另一个需要考虑的方面是鼓励健康生活方式的室内和室外环境。最近,BRE还与国际WELL建筑研究所合作,以更好地协调BREEAM和WELL标准。

BREEM Excellent -标志

应用程序

新建和翻新的住宅和非住宅建筑,以及正在使用的商业建筑、社区和基础设施。不属于这些类别的项目可以根据定制方案(BREEAM Bespoke)进行认证。

结构

BREEAM根据项目类型可分为十个类别来衡量可持续价值。这些都细分为一系列评估问题或标准,每个都有自己的目标和基准。BREEAM新建筑的最新版本共包括49个单项评估问题。由第三方BREEAM评估人员验证是否符合这些要求。

设计方法

室内空气质量和通风

为了保证健康的室内空气,BREEAM要求设计团队建立一个室内空气质素计划,包括清除和控制污染源的策略,使用前的冲洗程序,第三方测试和保持良好的室内空气质量。如果项目符合整体通风策略、用户控制新风供应、建筑产品排放和施工后室内空气质量测量等方面的要求,则可获得额外积分。必威APP下载

的主要方面通风概念是空气交换率和进风口或窗口的位置,应远离外部污染源。建议在占用率大且不可预测的空间中使用CO₂传感器。对于室内油漆和涂料、地板材料、木制品和绝缘材料,BREEAM规定了最大甲醛和总VOC含量,以及具体的测试程序。必威APP下载在用户入住之前,在完成的建筑中进行甲醛和VOC测量可获得额外积分。

日光

在BREEAM新建筑中可以使用两种替代方案来定量评估日光供应。项目团队要么确保每种类型空间的特定比例(通常是80%)达到平均水平采光系数的2%。此外,BREEAM规定在这种情况下,日光分布要达到特定的均匀性。

或者,动态日光模拟可以进行。在这种情况下,相关的度量是在每年特定的小时数内达到给定的自然照度(通常至少300勒克斯)的面积。根据BREEAM的说法,充分的眩光控制可以通过建筑综合措施,如悬垂或翅片,或特定类型的可移动遮阳设备来提供。建议进行设计研究,以验证这些设备在夏季和冬季都能消除足够程度的眩光。

为了评估景观质量,BREEAM使用房间深度和墙窗比作为标准。通常,永久占用的空间距离立面不超过8米(住宅建筑为5米),窗墙比不低于20%。

特朗平顿社区学院

特朗平顿社区学院.图片:Richard Ellis

楼宇运作及评估

在其管理类别中,BREEAM新建筑规定了建筑物调试和移交的最佳实践程序,以及对其性能的验证。对于交接,BREEAM建议制定两种不同的指南和两种不同的培训计划——一种用于设施管理,另一种用于技术不熟练的建筑用户。如果在用户入住一年后进行入住后评估(POE),则可以获得额外的积分。

在运行阶段,可以使用BREEAM In- use方案提高建筑性能和建筑管理质量.在…领域健康和福祉,评估主要基于定性参数,如用户对温度、眩光、照明水平和空气供应的控制程度。定量测量仅规定室内照明水平。

LEED

背景与目标

第一次发射是在世纪之交,今天,LEED是国际上应用最广泛的综合性绿色建筑评级体系。leed认证的建筑遍布全球140多个国家和地区。以下是美国绿色建筑委员会(U.S. Green Building Council)对其使命的描述:“改变建筑和社区的设计、建造和运营方式,使其能够实现对环境和社会负责,改善生活质量的健康和繁荣的环境.”

你如何评估窗外景色的质量?LEED在其“质量观点”评级中给出了一个初步的答案:如果一个项目的75%的经常占用的建筑面积通过透明玻璃实现了对室外的直接视线,则该项目可以得分。根据LEED的说法,良好视野的进一步标准包括指向两个不同方向的视线,以及动物、植物、天空、运动和距离建筑物至少7.5米远的物体的视野。

LEED金标

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目前,LEED包括21个不同的评级系统,适用于不同类型的项目。其中包括新建筑(10个评级系统)、新室内设计(3个评级系统)、现有建筑的运营和维护(6个评级系统)和社区(2个评级系统)。

结构

LEED BD+C新建筑由8个类别组成,共有12个先决条件和46个学分。虽然满足认证要求的先决条件是强制性的,但学分为项目团队提供了一个选择,可以将重点放在优化他们的建筑或社区上。

设计方法

室内空气质量和通风

作为先决条件,LEED规定的空气交换率符合ASHRAE 62.1-2010或EN 15251/EN13779标准。对于人工通风的空间,必须提供测量室内排出气流和CO₂浓度的测量设备。在住宅建筑中,每个居住单元都必须安装一氧化碳监测仪,室内壁炉和柴火炉必须有坚固的外壳或牢固密封的门。

西门子总部,丹麦Ballerup

西门子总部设在丹麦。图片:STAMERS KONTOR

额外的学分是可用的,如果通风率超出最低要求至少30%,或在自然通风的情况下,如果已经进行了逐间通风率的计算。为家具和室内装修指定低挥发性有机化合物材料也可以获得分数。这些本应与加州CDPH标准方法v1.1- 2010或德国AgBB方案进行测试。

日光

优化日光条件在leed认证的建筑中,项目团队可以进行动态计算机模拟,也可以进行现场测量。在这两种情况下,认证方案都规定了采光水平的下限(以确保充足的日光供应)和上限(以防止过度眩光)。在模拟中,可以使用两组不同的指标:空间日光自主性(sDA300/50%),结合年阳光照射(ASE1000,250),或日光照度(在固定使用的楼面面积的一定比例下,照明亮度必须在300至3000勒克司之间)。在测量中,只有自然照度被用作相关的度量。

楼宇运作及评估

为了改善空气质素在美国,新建筑LEED (LEED- nc)规定了室内和室外禁烟——除非在指定的室外吸烟区。如果业主在施工后和入住前进行室内空气质量评估,但在典型的入住通风条件下进行评估,就可以获得更多的积分。这包括测量甲醛、微粒、臭氧、挥发性有机化合物和一氧化碳,以及其他一些潜在的有害化学物质。或者,建筑业主可以选择在用户入住之前用大量空气“排出”建筑物。

LEED运营与维护(LEED O&M)规定了建筑业主在使用期间可以采取的进一步措施,例如:实际空气交换率的测量,热舒适参数的永久监测,以及每两年对至少30%的建筑居住者进行一次居住者舒适度调查。如果超过20%的受访者对该建筑不满意,则需要采取纠正措施。

为了确保居住期间健康的室内空气质量,LEED建议建立一个绿色清洁政策,包括清洁使用的工具和化学品,以及清洁过程,并实施一个基于美国环境保护署(EPA)开发的I-BEAM模型的室内空气质量管理计划。

活体建筑挑战

背景与目标

“世界上最雄心勃勃的绿色建筑标准。活建筑挑战赛.根据国际未来生活研究所的说法,“因此,这个项目首先是一个哲学,其次是一个宣传工具,第三是一个认证项目……生活建筑追求净零能源或净正能源,不含有毒化学物质,其能源足迹比一般商业结构低许多倍。”

“生活建筑挑战”提出了严格的要求,特别是在水、能源和废物方面,要求建筑达到净零或净正平衡。在地域、健康和幸福、公平和美丽方面的要求在某种程度上不那么难以实现。

“这个项目一直有点像特洛伊木马——一种哲学世界观隐藏在认证项目的框架内。”来自生活建筑挑战的介绍,3.1版

生活建筑挑战-标志

应用程序

新建筑、翻新、景观和基础设施项目。

结构

“活建筑挑战赛”包括七个表演类别,也就是“花瓣”。这些又被细分为总共20项要务,每一项都专注于一个特定的影响范围。新建筑需要全部20项,翻新需要16项,景观和基础设施项目需要17项。

两个核心规则适用于生活建筑挑战:首先,所有的命令都是强制性的。其次,“生活建筑挑战”认证是基于实际表现,而不是预期表现。因此,项目必须在评价之前至少运作一年,以便核查遵守情况。

设计方法

室内空气质量和通风

“生活建筑挑战”要求所有经常占用的空间都有可操作的窗户日光而且新鲜的空气.此外,生活建筑必须达到符合ASHRAE 62标准的通风率。只有经过挥发性有机化合物排放测试的材料必威APP下载和产品才能安装在室内空间。

一份“红色清单”禁止在建筑材料中添加双酚A (BPA)、镉、氯丁橡胶、添加的甲醛、卤代阻燃剂、邻苯二甲酸盐和PVC等物质。厨房、浴室和清洁区域将配备专用的排气系统。

日光

在生活建筑挑战中,日光是定性的,而不是定量的。这是通过对可操作窗口的要求和“亲生物环境”的要求来实现的。后者要求项目团队为项目建立一个亲生物的框架和计划,其中包括纳入环境特征,自然光线自然的形状。

美学和与自然的接触

美和与自然环境的联系是生活建筑挑战的关键问题。除此之外,亲生物计划必须确保建筑在内部和外部空间提供足够和频繁的人类与自然的互动。

“美与精神”要求设计团队“有意义地整合公共艺术,并包含仅为人类愉悦和文化庆祝而设计的功能。”

楼宇运作及评估

项目必须至少连续12个月才能获得认证。20个命令中的12个可以在施工后通过初步审计进行验证。其他八项,包括健康与幸福,在运行一年后,根据定量数据验证性能。

在用户入住前和完全入住后的九个月,室内空气质量都要进行颗粒物、挥发性有机化合物、甲醛和其他常见污染物的检测。温度、湿度、CO₂浓度等基本舒适参数也会被永久监控。所有生活建筑都禁止吸烟,建筑管理部门必须建立清洁协议,使用符合EPA环境设计标签的清洁产品。必威APP下载

在使用中的监测甚至延伸到“美丽与灵感”花瓣:在入住的第一年,对至少10%的建筑用户进行了调查,以必威登录西汉姆联评估项目是否符合设计师在美丽方面的要求。

几个

背景与目标

该项目于2008年在试点阶段首次推出几个在综合建筑评级系统中,该系统相对较新。其标准最初是由德国可持续建筑委员会和德国建设部共同制定的。与此同时,两家机构各自追求对系统的进一步发展;DGNB也在国际上得到应用。

DGNB -标志

应用程序

新建建筑、现有建筑和市区。在这些范畴内,现时共有22个不同的计划,适用于不同类型的楼宇和地区。除此之外,DGNB对现有建筑物、翻新建筑物和现有建筑物的管理有单独的计划。

结构

DGNB系统中的所有方案都基于统一的评估方法,然后根据不同类型的建筑物或不同的要求进行调整。最常使用的计划是“新建筑办公室”,该计划目前包括分为六类的37项评估标准。

设计方法

室内空气质量和通风

为了首先防止室内空气污染,建筑中的所有相关元素和材料都根据指标矩阵进行评估。该标准包含了VOCs、溶剂、阻燃剂、增塑剂、重金属和其他潜在有害物质的限值和目标值。在每种产品类别的最高允许限值之外,如果材料的污染物含量更少或被授予更高的标准,则建筑可以获得额外的分数环保产品标签

此外,DGNB使用三个关键指标来评估室内空气质量:总VOC和甲醛含量,以及通风量。虽然VOCs和甲醛是在建筑完工后不久测量的,但用于确定通风速率的方法取决于建筑物的类型和通风系统。对于住宅建筑,DGNB根据DIN 1946-6规定了通风概念。对于大多数其他建筑,设计团队可以选择计算流体动力学,根据DIN EN 15251进行机械通风评估,或者在自然通风的情况下,进行简化计算。后者根据每个空间的高度和深度以及可操作窗户的大小来评估通风率。

日光

DGNB系统从六个方面考虑日光和视觉舒适:建筑物整体及工作地点的日光可用量、向外的视野、眩光防护、玻璃及遮阳的显色指数,以及阳光直射。在日照充足的情况下,如果50%的可用面积达到至少2%的日照系数,则会获得最大分数。至于外面的景色,评估还考虑到当窗帘拉上时是否仍然可以看到。眩光防护仅对非住宅建筑进行评估,而直射阳光仅考虑到住宅建筑和酒店。

用户控制和幸福感

几个承认事实上,越多的人可以直接影响他们的环境他们就越有可能对此感到满意。因此,在其“用户控制”标准中,如果空气交换、遮阳系统和温度可以在每个房间分别调节,并直接受到用户的影响,系统就会奖励设计师和建筑所有者。在住宅建筑中,最高评级给予具有需求控制通风系统(例如通过CO₂传感器)的建筑,如果居民愿意,他们可以否决该系统。

绿色解决方案屋

绿色解决方案屋.图片:STAMERS KONTOR

楼宇运作及评估

DGNB对新建筑的方案规定,只有在建筑完工后,在用户入住之前,才会对室内空气进行VOC和甲醛测试。进一步的要求是在新引入的办公室和商店内部设计方案中指定的。在这里,业主可以连续监测CO₂、颗粒物、臭氧水平以及室内空气的相对湿度,从而获得额外积分。然而,DGNB系统没有为任何这些参数指定限制或基准值。

相反,DGNB现有建筑物的运作方案考虑了用户对室内环境的满意度。虽然对入住后评估的频率和范围没有最低要求,但认证结果在很大程度上取决于参与评估的程度和人数,以及如何处理投诉。

活跃的房子

背景与目标

标题是“付出大于索取的建筑”,活跃的房子在不影响气候和环境的情况下,促进健康和舒适的建筑生活。Active Houses旨在为当今建筑行业面临的三大挑战提供答案:舒适、能源和环境。

活动屋-标志

应用程序

新建和翻新的建筑。

结构

现行房屋规范包括定量和定性标准。的定量参数代表活跃房屋评估的九个最重要的主题,如室内空气质量、日光和环境负荷。每个参数都单独评估,并显示在有源雷达图中。定性参数代表了应列入活动机构全球绩效评估的其他关切事项。

主动房屋雷达可以显示建筑物的“活跃程度”。该图表显示了在9个定量参数中的每一个的雄心程度,从1到4,其中1是最高的水平,4是最低的水平。

设计方法

空气质素及通风

活跃住宅的空气质量的唯一定量指标是室内空气中的CO₂浓度。这是在设计阶段使用动态仿真工具确定的。为了达到1级室内空气质量指标,主要房间的通风应设计成CO₂浓度不超过室外CO₂浓度500ppm的方式。

绿色解决方案屋

绿色解决方案屋.图片:STAMERS KONTOR

在其定性参数中,Active House还建议使用带有室内气候标签的材料,并确保厨房和浴室有足够的空气排出。建筑用户应该能够通过开窗手动调节换气速率,机械通风系统应该允许至少三个等级的调节。

日光

Active House在评估建筑物的日光质量时考虑了两个方面:日光因子(DF)和直接日光阳光下的可用性.要达到日光参数的1级,房屋主要房间的DF平均应至少为5%,并且至少有一个主要房间应在秋分至春分期间接受至少10%的可能阳光时数的直接阳光。

在日光方面的定性建议包括:选择最佳视野的窗户,使用尽可能高透光率的玻璃,以及使用适当的建筑综合措施或专用遮阳设备管理眩光。此外,日光也应该延伸到次要房间,如厨房和浴室。

热环境

为了客观化过热风险,使用动态热模拟工具来确定每个房间每小时的室内操作温度。在没有机械冷却系统的住宅中,在夏季使用自适应温度限制。这意味着室内的最高允许温度与室外的天气有关:在温暖的季节,限制会上升。

在其定性建议中,Active House强调用户对热环境的控制。居民应该能够控制室内的加热温度,并在夏天通过打开窗户或操作遮阳设备来手动抑制过热。通风口应适当放置以防止通风。

楼宇运作及评估

为了确保最终项目达到预期的目标水平,Active House建议建筑业主监督他们的项目。监测过程最少应持续一年(最好是两年),而计算表现与实际表现之间的差异可透过有源楼宇雷达显示。建议随访,必要时进行调整。

WELL建筑标准

背景与目标

WELL是同类标准中第一个仅关注建筑居住者健康的标准。WELL的范围远远超出了建筑结构本身。

WELL的范围超出了建筑本身。该标准奖励为员工提供带薪产假和现场托儿所的雇主。此外,一个专门的“利他主义”优化鼓励公司给予员工带薪休假,以参加志愿者活动。

WELL白金2017 -标志

应用程序

新建和现有建筑,新建和现有室内设计,以及核心和外壳。试点计划适用于其他建筑类型,如多户住宅、零售和餐厅。

WELL还旨在与其他更全面的绿色建筑评级系统协调工作,如LEED, BREEAM和生活建筑挑战。该标准的发起人“鼓励项目同时追求WELL和解决环境可持续性的标准”。

结构

WELL建筑标准分为七个健康概念:空气、水、营养、光、健康、舒适和心灵。它们由总共105个特征组成。一些WELL特性被归类为所有级别WELL认证必须满足的先决条件。相比之下,所谓的优化并不是基本(银级)认证的强制性要求,而是为更高级别的认证提供了灵活的途径。

WELL很大程度上是基于性能的;在大多数情况下,必须满足特定的、可测量的“标记”(阈值)。在其他情况下,需要特定的战略,因为强有力的证据表明,实施有好处。

设计方法

室内空气质量和通风

这是迄今为止WELL的7个概念中最全面的,有29个单一特征。该标准规定了室内空气中甲醛和VOC的排放限值,以及颗粒物和氡的排放限值。通过指定低挥发性有机化合物的室内油漆和涂料、密封剂、地板和家具,也从源头上解决了挥发性有机化合物的排放问题。必须安装可操作的窗户或按需控制的通风系统,以将二氧化碳浓度永久保持在800ppm以下。自愿优化功能要求通风系统能够始终通过向空气中添加水分或从空气中去除水分来保持相对湿度在30%至50%之间。

Hessenwaldschule

Hessenwaldschule.图片:Jesper Blaesild

日光

除了对视觉任务照明(工作平面最低300勒克斯)和眩光控制的要求外,WELL还包括一个专门的功能来处理昼夜照明设计.这里使用的度量是“等效黑光勒克克斯”——它对应于人眼高度的垂直照度乘以一个取决于光源光谱组成的权重因子。根据WELL的说法,“这种光照水平(200黑勒克斯)可能包括日光,并且至少在一年中每天上午9点到下午1点之间的几个小时都存在。”

另外三个优化功能(采光权、日光建模和采光开窗)也直接参考了日光。除此之外,他们还限制了常规占用空间到窗户的距离,并设定了空间采光自主性的最低要求,以及窗墙比。

心理健康

WELL建议采取一系列措施改善使用者的心理健康和福祉.这些措施包括在办公大楼内指定的安静空间和设施,供人们小睡片刻。此外,我们鼓励设计团队将设计特征和艺术作品结合起来,以激发人类的喜悦,并庆祝文化、精神和地方。

楼宇运作及评估

为了获得WELL认证,建筑必须经过一个过程,包括由第三方进行的现场评估和性能测试。

所有经过well认证的建筑物都禁止吸烟,在室外区域必须停止使用杀虫剂。业主必须为所有占用的空间制定清洁计划。一个自愿的优化功能建议建筑在完工后和入住前用大量的新鲜空气“冲洗”。通过监测室内空气中的颗粒物、CO₂和臭氧水平,并向建筑用户实时显示温度、湿度和CO₂,可以获得加分。

心理类别还包括可用于提高用户满意度和健康的措施。每年必须对至少30%的用户进行入住后调查。此外,鼓励雇主为员工使用可穿戴式健康传感器(例如活动和心率,以及睡眠时间和质量)提供补贴。WELL还奖励那些限制深夜工作、夜间商务航班和商务旅行总时间的公司。

想了解更多吗?

如果您想了解更多关于根据环境认证计划设计可持续建筑的知识,请观看我们的视频,其中包括苏珊·卡鲁斯在“活跃房屋研讨会”上的演讲。

或者,下载绿色解决方案屋案例研究找出如何定义、整合、监测和改善室内舒适度,以造福人类福祉和环境的可持续性。

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