1、病态建筑综合症与生态建筑摘要：病态建筑综合症(SBS)已成为我们面临的最普遍的室内卫生难题之一。文申强调了病态建筑综合症是由多种非特定性因素的共同作用，包括主体作用因素和客体作用因素，其中主要的因素是通风系统问题和室内的各种挥发性污染源，受感染的人群也表现出非特定症状的综合症。建筑设计者们应是避免和消除病态建筑综合症的主力军。指出建筑设计应从早期注重人体对气候生物的反应，发展为利用替代能源和适用技术，并且逐渐转向寻求人、建筑、自然三者的和谐统一。关键字：病态建筑综合症节能自然能源生态建筑现代社会随着人们物质生活水平的不断升高，人们开始越来越关注自身的健康，近年来政府已采取了一系列措施，努力改善2、室外空气的质量，试图消除环境污染造成的危害。然而事实上我们大部分人80的时间是在室内度过的，对室内环境品质的关注和对室外关注相比却非常少，近年来由于室内环境的污染造成的对人群的身心的伤害的病例逐渐增多，长期在某些建筑物内工作的人群常会出现眼、喉刺激、鼻塞、头痛、头晕、恶心、胸闷、乏力、皮肤干燥、嗜睡、烦躁等症状，已引起国内外环境专家们和卫生专家们的广泛重视和深入研究，此种症状被称为病态建筑综合症(SBS，Sick Building Syndrome)，也称为不良建筑综合症，由于主要发生在带有空调的建筑物内，国内也有的称为空调病。据世界卫生组织(WHO)估计，目前世界上有将近30的新建和整修的建3、筑物受到病态建筑综合症的影响，大约有2030的办公室人员常被病态建筑综合症所困扰。一、 病态建筑综合症的定义、症状及危害 由于经济的不断发展，空调使用范围的不断扩大，病态建筑综合症已成为我们面临的最普遍的室内卫生难题之一，把它定义为建筑物内人群由于长期接触灰尘、蒸汽、气体、真菌、细菌和其它室内空气污染物积攒于某一结构内)而产生的综合症状。除此之外还有不适宜的照明，不舒适的热环境或过分噪声等。受病态建筑综合症感染人群的临床表现主要有呼吸道的炎症、头痛、疲乏、注意力集中困难、粘膜或皮肤炎症等。建筑内人群常群体(并非全部)发病，通常认为病态建筑综合与特定的建筑有关，但由于不同的建筑内发病因素不同，导4、致不同症状的盛行，甚至在同一建筑，由于微小气候和个体因素不同，症状的类型和严重程度也不尽相同，因此病态建筑综合症属于非特定症状的综合症。但大多数人的症状都在周末、假期或者离开建筑物而减轻甚至消失。 受病态建筑综合症感染的人群轻者提不起兴趣，对工作厌烦，工作效率降低，导致亚健康，重者会发展成更严重的疾病，造成的经济损失目前国内没有确切的数字。据Woods在1989年估计：病态建筑综合症每年在美国造成10亿美元的医疗消费和100亿美元的生产力损失。另外，据1993年USEPA(美国环境保护署)估计，每年美国因为病态建筑综合症造成的矿工和生产力损失高达600亿美元。二、病态建筑综合症的病因 虽然典型5、病态建筑综合症大部分都产生在带有空调系统的建筑内，但不能简单的说空调系统就是产生或诱使病态建筑综合症产生的根本原因。现在虽然有很多的病因学说，但并没有哪一个或哪一组环境因素已被确认为引起病态建筑综合症的病因，一个比较流行的病因学说是若干挥发性有机化合物(VOCs)的共同毒性作用，其依据是病人的症状与这些化合物在高浓度时的神经毒性和炎症反应相符合，但实际上大部分情况下这些化合物的浓度都很低；有些研究人员认为是由于建筑物内的生物污染和空气内由真菌、细菌传播的毒素；有些研究人员考虑了照明不足、电磁污染，噪声污染以及长期呆在空调房间内导致免疫系统的退化；越来越多的研究人员在强调社会因素、工作压力、职位6、工作满意度，家族病史以及年龄和性别的因素。比较有说服力的观点是由于多种因素的综合作用，而且其中的每个因素也不是独立作用的，可能会产生交叉作用。例如工作压力过大或工作不满意，造成内分泌功能的紊乱，通过呼吸系统排泄会产生一系列的毒素，空调的冷凝水又给这些毒素提供了滋长的环境，借助空调系统的风系统传播到整个建筑物内，由于长期呆在空调房间内导致退化的免疫系统对毒素的免疫作用较弱，最终致使机体易发生病变。引起病态建筑的因素可以分为两大类：客体作用因素和主体作用因素，客体作用因素是指由于周围环境的各种污染引起的毒化作用，主要有通风系统的原因、空气过滤器的疏于管理和失效、冷凝水排放不利、建筑维护结构的渗水7、空调系统的运行管理不善、室内的各种挥发性污染源、室内生物污染、电磁污染、照明不足、噪声污染等；主体作用因素是指由于建筑物内人群的自身因素导致的毒化作用，主要有持续工作时间过长、工作压力过大、工作不满意度高、低职位、长期呆在空调系统中导致的免疫系统的退化、哮喘史、皮肤问题、呼吸道反应过度或前期患有的疾病，以及女性也比男性有更多危险性等。其中主要的原因是通风系统问题、室内的各种挥发性污染源。1、通风系统的问题通风系统的问题又可分为新风量不足、换气效率低、新风入口位置不当以及通风管道污染。70年代以来由于面临日益严峻的能源危机，建筑节能成为建筑设计中的重要环节，建筑师们为了提高建筑物的气密性和热绝8、缘性，往往把窗口封死，新风量也减小到最低限度，甚至有些建筑的新风口也被封住，在室内只使用循环风，从而导致室内有害物浓度不能通过稀释降低。美国国家职业安全与卫生研究所(NIOSH)曾对529个存在空气质量问题的建筑物评估后发现，其中280座建筑物通风不合格，占调查总数的53。美国明尼苏达大学和加州伯克利大学劳伦斯实验室论文指出NIoSH对上千所学校调查评估的49份报告得出了以下结论：新风量不足占到84tnl。美国供热、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)已意识到需要加严建筑物内空气质量标准的必要性。1989年，ASHRAE将商用建筑物的最低室内新风通标准提高到042057m3min人(810Ls9、人)，相当于以前的4倍脚。但在实际的应用中此类问题还是比比皆是。换气效率是另外一个重要的但容易被忽视的问题，有些建筑新风量达到要求，但由于新鲜空气没有送到工作区就被污染，从而导致比较低的换气效率和较高的空气年龄。为了保证新鲜空气的利用率，80年代北欧学者提出了使用示踪粒子的方法作实验研究，近年来又提出采用个性化的送风方式，即少量洁净空气在没受污染前和缓地送到每个人的呼吸区附近。新风入口位置不当是指新风与排风口距离过近或新风口附近的空气污染较严重，从而导致新风口吸入的新风就是已受污染的空气，最终会加重室内有害物的浓度。 通风管道也是容易被污染的地方，在建筑物在建时，风管就常常是建筑灰尘甚至建筑垃10、圾的藏身之处，运行后如果不加管理，就更会有大量的真菌栖身、繁殖。据从事治理病态建筑综合症的专业公司HBl分析了1000多幢建筑物中室内空气污染问题后发现：10空调管道重度肮脏，32处于中度至重度污染，里面有树叶、昆虫、啮齿类小动物，这些都是细菌、真菌以及空调系统污染的来源翻。2、室内的各种挥发性污染源 室内的各种挥发性污染源主要包括装饰装修材料、清洁剂、杀虫剂、除臭剂、办公用品(如计算机、复印机等)以及人自身散发的有机污染物等。目前新居的装修都比较考究，所使用的各种涂料、油漆粘合剂以及墙纸、墙布等装饰材料中散发出来的铅、酚、甲醛、石棉粉尘、放射性物质都会引起头昏、失眠、皮肤过敏等亚健康表现，严11、重的会导致疾病。有些建筑材料如作为墙体的煤渣砖和矿渣水泥、作为地面的花岗岩都会释放出气体氡，再加上室内通风不良，氡气不断积累，可达很高浓度，氡气又是一种无色、无味、无嗅气体，研究表明，室内氡超标是引起肺癌、胃癌、白血病的元凶之一，儿童与胎儿更为敏感，己被世界卫生组织认定是19种最重要的致癌物质之一。室内装饰材料除了作为主要暴露源外还作为二次污染源，如先吸附挥发性有机化合物和微粒等再释放出来。这些单项污染物浓度(VOCs)在室内都不高，甚至低于任何国家标准，因此目前开始采用综合污染物浓度(TVOC)指标。日本在不同城市8幢办公楼中选取16个房间测量VOCs的结果是，单项VOCs值低于世界卫生组织12、(WHO)规定的300mgm3，而TVOC值在许多情况下大于300 mgm3。发现在日间14：00和19：00出现最高值，可达800和850，而在夜间则在400 mgm3以下。节假日较平稳，在400mgm3左右，同时也说明有工作人员在内时也散发了有害物质。三、病态建筑综合症的解决与生态建筑 由于病态建筑综合症与特定的建筑物相关，起因是非特定性的，表现出的症状也是非特定性的，如果把解决的主要任务交给卫生专家们和医务工作者，则犹如亡羊补牢。因此，建筑设计者们应是避免和消除病态建筑综合症的主力军。 上个世纪60年代以前的建筑设计主要是将满足人体的生物舒适感觉(冷、热、干、湿等)作为设计出发点，而没有13、充分考虑人对建筑的作用和影响以及人对自然的依赖性，企图用建筑物隔绝人与自然的关系，希望在建筑物营造一个恒温恒湿的人工环境，使人永远处在最舒适的环境中，然而事实却是长期在此环境中的人群并没有感觉舒适，反而引起人的免疫系统的退化以及人对自然界适应力的下降。病态建筑综合症就是其附属产品之一。60年代以后，随着与生态建筑设计密切相关的绿色运动中的深层次生态学、生物建筑运动、盖娅运动以及后来的可持续思想的完善，生态建筑的设计理论大大丰富，建筑设计的关注点逐渐变化，从早期注重人体对气候生物的反应，发展为利用替代能源和适用技术，现在逐渐转向寻求人、建筑、自然三者的和谐统一。要实现人、建筑、自然三者和谐统一的14、生态建筑设计，可从以下两个方面入手：1、把自然引入到建筑内部 人类的进化史，虽然有很多人类不断改造自然典故，但更多的是人类为了适应自然，不断的进行自身进化的历史。几个世纪以来，人类逐渐适应了有四季轮转、昼夜更替、风雨雪晴的气候变化，青山绿水、鸟语花香、清风细雨、蓝天白云更是大自然对人类的恩赐，令人赏心悦目，没有理由把它们隔在建筑物之外。2、节能及自然能源的采用自从七十年代能源危机以来，资源紧缺、能源昂贵已是不争的事实，节能己逐渐成为建筑设计中的限制性措施，例如德国法律规定在建筑设计中，要考虑复杂的能效问题。采取资源有效回收利用的措施，可谓在限制的同时也为建筑设计的发展指明了方向。四、 生态建筑15、的措施 生态建筑的实现和完善是一项需要长期不断探索的工作，更需要建筑系统各个方面的设计者们互相配合，通力合作。1、把绿色引入建筑物内部大量的资料表明，绿色植物可以使人的精神放松，心情舒畅，可以一定程度上缓解精神疲劳和视觉疲劳，某些植物的淡香甚至可以刺激人的神经系统，使人的轻微的振奋，创造出一个生机勃勃、轻松室内环境，还可以一定程度的减轻由于持续工作时间过长、工作压力过大、工作不满意等主体作用因素。绿色植物也可以通过白天的光合作用，释放大量氧气并吸收空气中的二氧化碳，同时吸收甲醛、苯和空气中的细菌等有害物质。夏季可以通过蒸发作用使建筑物室内温度降低，空气相对湿度增加1020。 绿色植物可以放置在16、室内的边庭，也可以作为室内人员休息放松和交流的场所。另外此边庭也可起到人与自然界的缓冲作用。2、自然材料、无毒无害材料的使用和室内污染源的控制 由于建筑材料挥发的有机化合物是病态建筑综合症的主要原因之一，所以建筑材料的选择是生态建筑设计中的重点之一，应尽可能选用一些低放射性、低污染的绿色建材和绿色涂料以及一些可再生的绿色材料，甚至一些经过加工和原始建材，例如应用坚固的木材框架，掺加了石灰和胶泥的黏土坯砌块。另外，还应选择污染小的室内的设备，保持室内宠物、人等生物的清洁卫生是消除室内污染源的重要措施。3、太阳能的利用 太阳能是自然界赋予人类的无穷无尽的绿色资源，目前太阳能的利用主要有三种形式：一17、是直接利用，如太阳房、蓄热墙等，太阳直接进入室内既能为室内提供基本的照明也能杀灭细菌、病毒等致病性微生物等作用或者由建筑维护结构蓄存后缓缓释放给室内来调节室内温度；二是间接利用，通过集热器等装置将太阳能收集后，再合理地将所收集的热能用于各种用途(如为空调系统提供初级热源或用于地下室的除湿)；三是转换利用，通过光电板的光电转化作用，为建筑提供部分电能，在此方面清华大学的设计中心楼就是一个典型的例子。4、自然通风的采用 通风系统的问题是也引起病态建筑的重要原因之一，随着建筑的日益“封闭”，往往借助机械通风来实现建筑的通风换气，但鲁宾对44座全空调、部分机械通风以及自然通风建筑中病态建筑综合症的调查18、结果表明，在自然通风的办公建筑中，病态建筑综合症的发生率是相当低的。 尽量采用自然通风也符合人、建筑和自然三者和谐统一的思想，尤其在过度季节，大部分建筑内，自然通风足能满足室内环境的要求，从节能的角度来看，可以节省大笔的能耗费用，经济效益可观。除了传统的设置活动窗外，在建筑的中间设置中庭也是通常的作法，并且中庭的顶盖可做成活动透明状，甚至可对顶盖加热，由于中庭垂直的温度梯度，借助空气的热压作用，在过度季节可使建筑物内实现良好的通风效果。冬夏季关闭中庭顶盖，冬季还可行成温室效应，夏季要对顶盖设置外部遮阳。5、“高温”冷水和“低温”热水的利用 “高温”冷水指的是深层地下水。地球内部蕴涵巨大能量资源19、是无法估计的，地球深处由于岩浆等放射出来的巨大能量能为我们提供一个恒定、安全的可替代能源。目前在地球能量的利用中，深井水回灌技术是一项成熟的方案。主要作法是：在一些水资源比较丰富的地区，通过将深层(80100m)地下水抽到地面，经过热泵的交换后将冷却水再回灌至地下(通过另一口井)，可以作为空调的天然冷源，符合节能和可持续发展的原则，具有巨大的经济效益和社会效益。“低温”热水指的是建筑物内厨房、洗衣房以及一些热生活废水，这些热水的温度仍有三四十度，通过换热器回收这部分热量，可以用于冬季热泵或冬季空调送风的热源。6、建筑物内热能的回收和利用 建筑物在大量耗能的同时，也在释放出大量能量。例如对于大中20、型的建筑物，内区大量由人体、设备散发的低品位热量的回收，可以作为内区的吸收式制冷方式的热源，也可采用水源热泵方式，作为外区热泵供热的热源。7、科学化的管理 生态建筑的实施离不开科学化的管理，管理不善是导致病态建筑综合症的另外的重要原因之一。科学化的管理依靠高素质的管理人员和科学的管理制度，再完善的设计，离开了科学的管理，也会失去作用。五、结语 在这个这称为“知识经济”的飞速发展的时代，生态觉醒和绿色浪潮为人类自身健康的发展提供了一个新思路，生态建筑已成为建筑发展的必然趋势，文中的几点拙见，希望能抛砖引玉，引发更多的对生态建筑的探索和思考。病态建筑综合症与生态建筑作者： 姜坪， 赵秉文， 卫军锋， Jiang Ping， Zhao Bingwen， Wei junfeng作者单位： 310018,浙江理工大学建筑工程学院;100080,中科院建筑设计研究院有限责任公司刊名：南方建筑英文刊名： SOUTH ARCHITECTURE年，卷(期)： 2005(3)被引用次数： 2次参考