绿色建筑设计在改造类养老社区项目中的运用
——以北京市西三环新华家园养老公寓项目为例

2021-07-07 16:39胡宇彤
北方建筑 2021年3期
关键词:幕墙风速噪声

胡宇彤

(泛华建设集团有限公司,北京 100000)

在中国传统观念中,老人更倾向于与子女合住。中国很多已在城市购房的家庭,会选择把父母从老家接到城里共同生活。在老年生活中,良好的社区邻里关系更为重要,一个拥有强大的社交关系网的老人跟一个与社会断绝往来的老人相比,前者的健康风险更小。但是由于子女工作的繁忙及老人所需健康检查的频繁,城市中越来越多的老人选择去养老机构,便于健康管理的同时在距离上又方便家属探望,且为老人提供了与同龄人交往活动的空间场所[1]。

1 项目概述

本项目的契机是业主准备将北京市西三环六里桥附近的原公司总部改造成一栋全新的养老公寓,并且附带康复医院。所以主要应解决的问题是旧楼立面改造及功能改造以满足新的功能需求,并且塔楼结构形式为预应力钢筋混凝土结构,也为结构改造增加了难度。

该项目原建筑紧邻西三环,东侧为北京西站和莲花池公园,具备良好区位优势和景观视线优势的同时受交通噪声影响也极为严重,所以如何合理的利用优势及解决不良影响所带来的问题成为了本次设计的主要目的,随即梳理出了本项目的三大核心问题,即绿色改造、适老设计和人文关怀。

2 项目设计

2.1 绿色改造

原建筑建设时间为20世纪90年代初,为裙房加塔楼的形式,建筑高度81 m,主体塔楼为八边形的造型,主楼地上建筑22层,其中裙房为3层,地下3层。原建筑塔楼为现代简约风格,裙房立面为新古典风格,外墙材料主要由米黄色石材及瓷砖组成。

项目用地面积7 400 m2,建筑面积30 630 m2,业主给予的设计要求是满足100张床位的二级康复医院和500张床位的养老公寓。

有关绿色改造方面的工作主要包含双层幕墙、建筑通风、外遮阳、立体绿化等。双层幕墙内层在原建筑主体外围护结构上增加保温层,外层为减小结构自重,采用以钢结构及铝型材为主的圆弧型玻璃幕墙,内外层之间形成与外界空气相通的缓冲层,从而有效的为外部环境对内部空间的影响提供了可调节的手段。考虑室内舒适度要求,在建筑南向设置水平外遮阳,东西向增设了立体绿化[2]。

通过软件,可以分析裙房屋顶及场地内冬季主导风速。其中,室外通风需建立室外总图模型,确定计算区域,再给定该地区冬至日主导风向、风速,并作为边界条件进行室外风环境的分析。分析结果具体见图1。

图1 冬季主导风向下裙房顶风速云图

由图1可知,接近圆形的建筑形体有助于屋顶平台区域的风速控制,其背风涡流区较小,不易形成风速过大和过小的区域。为裙房屋顶老年人活动区提供舒适的微环境,故在进行双层幕墙设计时将其外轮廓调整为正圆形,且与原建筑八边形外墙具备良好的衔接关系。

通过流体力学软件计算,模拟双层幕墙内流场风速及温度云图。从模拟结果可以看到,流场内大部分区域的风速>5 m/s;部分地区甚至达到9 m/s,且幕墙内50%以上的部分在40℃以上,过高的风速和温度会影响建筑内部空间环境的舒适度。为解决这一问题,通过流体力学软件对双层幕墙设置水平挡板的多次模拟,在每3层设置1个水平挡板的情况下,流场内90%区域的风速控制在4 m/s以内,幕墙内绝大部分温度在40℃以下,最终通过水平挡板调节,幕墙内的风速和温度都控制在较为合理的区间。改造前后立面对比见图2。

图2 改造前后立面对比示意图

夏季北京的主导风向为东风(2.3 m/s),从流体力学软件模拟的计算结果来看,由于建筑对主导风的扰流作用,建筑表面风速不均匀,形成了部分位置通风潜力大,局部通风效果较差的情况。故通过模拟结果有针对性的对不同区域幕墙开窗大小进行调整,通风窗可改善室内空气品质,同时有效改善排气扇、空气净化器等设备作用范围小、功能单一的局限性。

建筑的南立面表面风速不均匀,部分区域风速在5 m/s以上形成了不利风速区域,建议针对表面风速对南立面表皮进行优化:高层建筑>4 m/s不利风速区域建议采用幕墙等开启率较低的表皮形式,而2 m/s左右的区域采取开启率较大的表皮形式。建筑的东立面,由于垂直于主导风向,且建筑物本身形体导向风的作用,风速较为均匀且偏小,尽量减少对进风口的遮挡,增加通风面积,且在东立面设计立体绿化,美化城市立面的同时有效隔离西三环综合污染带来的影响。

2.2 适老设计

为充分满足适老设计要求,除室内各空间满足无障碍设计标准外,更重要的是考虑老人行动空间的舒适性。在满足风环境及日照要求的前提下,主要从景观视线及噪声控制两方面进行设计。在标准层的平面布置(如图3所示)上,将景观视线最为优异的方向设置为居室、公共休息厅和活动室。表1为项目改造前的噪声测试结果。

图3 标准层平面图(mm)

重点是对于噪声控制的工作,考虑西三环交通噪声的影响,进行了噪声测试和模拟分析的工作,分别选取了6个噪声测点,通过表1结果可知,特别在夜间其各个点均超过标准值要求,测点越靠近西三环,交通噪声越高,噪声级衰减明显。根据《民用建筑隔声设计规范》中旅馆建筑客房特级的昼间允许噪声要求,对整个项目采取了有效的噪声控制设计工作,如在噪声源与建筑之间种植由高大常绿乔木与灌木组成的足够宽度且浓密的绿化带,是减弱噪声干扰的措施之一。表2为项目改造后的噪声测试结果。

表1 改造前噪声测试结果

表2 改造后的噪声测试结果 dB

在竣工后再次对室内噪声进行检测,除面街休息厅和机房旁房间外(非老人活动空间),均有效的将噪声控制在了合理范围内,从而为老人提供了更为舒适的生活环境。

除噪声控制外,养老建筑的适老设计同样应考虑室内照明及建筑材质等多方面要素。老人们普遍视力下降、环境适应能力下降且对强光刺激反应强烈,科学合理的进行室内各空间的照明设计尤为重要,如一般采用高照度的标准,光环境应均匀、明暗变化应逐渐过渡,根据功能分区进行照明系统的分区设计等。

建筑材质的选择也同样重要,无论硬装还是软装都应该考虑老年人的实际需求选择相对柔软且不影响正常活动的材质,如老年人由于受身体机能下降或疾病影响容易摔倒,那么地面、墙面甚至家具应当选择相对柔软的材质,但不能过度柔软导致影响老年人行走或轮椅的正常使用。同样应合理的分析及深入了解人体基本尺寸尤其是老年人的基本活动尺寸,这是做好养老建筑内部空间设计的根本[3]。总平面图见图4。

图4 总平面图

2.3 人文关怀

人文关怀应当是养老建筑设计最为重要的一点,建筑不仅仅是满足功能要求的“盒子”,对于它的主要使用群体,更应考虑其精神上和心理上的需求,养老建筑则应该通过空间的营造、色彩的运用、细节的处理来体现对于老年人群的人文关怀[4]。

空间的营造主要体现在建筑本身满足各功能使用需求及相关规范要求后,在不过分增加造价的前提下,通过各空间的细节设计为老人提供更为舒适怡人的活动场所。如裙房部分改造采用弧线造型玻璃幕墙与板材幕墙相结合的方式,每层的弧形轮廓均有不同,下层挑出上层退进的区域形成户外活动平台,可为老人提供更多半开放性休憩空间,从而满足老人亲近自然的需求。

色彩的运用也是极为关键的,建筑外立面和内部空间均采用暖色系材质,使得老人能够和建筑之间形成更为亲近放松的心理感受,从而可以更快融入群居养老的生活。并且通过采用纯度较高、视觉冲击力较强的色彩,以此增加室内空间的活力且增强各个空间的老年人识别性。

细节的处理则体现在一些人性化设计上,如室内装饰在保障功能的前提下,可适当隐老化、去老化;将夏季活动场地的风速控制在3.4 m/s,为老人提供较为舒适的场地风环境;利用锅炉房烟囱排放的废热,为屋顶平台老人健走卵石步道进行加热,保证冬季常温天气老人可赤脚在卵石上活动等。这些设计内容都是考虑到老人们的实际使用需求和心理需求所进行的。

3 结语

综上所述,对于养老服务来说,政府的重视极为重要。其可以通过政策的引领来推动大量养老设施项目的落地,以更好地解决根本的民生问题。受益于这一点,近年来养老社区项目层出不穷,其中不乏一些优秀的项目,也存在很多劣质的工程。通过综合分析这些项目的特点发现,特别对于既有建筑改造类城市型养老社区项目来说,绿色改造、适老设计和人文关怀是此类工程设计必须充分考虑的3点要素。

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