建筑室內(nèi)空氣環(huán)境與人員健康的探析范文

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【摘要】本文對建筑室內(nèi)空氣環(huán)境與人員健康的研究進展進行了總結(jié)，介紹了研究對象從人員生理指標(biāo)到人員心理指標(biāo)的轉(zhuǎn)變，分析了學(xué)科交叉和新興技術(shù)的發(fā)展對該領(lǐng)域研究工具帶來的進步，并介紹了地方醫(yī)學(xué)在健康室內(nèi)空氣環(huán)境的研究中起到的獨特作用，以及簡要介紹了國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準的發(fā)展及特點，指出其在營造健康室內(nèi)空氣環(huán)境中的重要指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】建筑環(huán)境；室內(nèi)空氣；人員健康；學(xué)科交叉；健康建筑

1.概述

黨的報告中將“健康中國戰(zhàn)略”作為我國發(fā)展基本方略中的重要內(nèi)容，提出大健康觀的全局理念[1]。體現(xiàn)在建筑行業(yè)，即在建筑室內(nèi)外環(huán)境的營造中，要達到美觀、舒適、健康三者的協(xié)同發(fā)展。隨著全球城市化進程的持續(xù)推進，建筑室內(nèi)環(huán)境已經(jīng)成為人類現(xiàn)今活動的主要區(qū)域。有研究表明，多數(shù)人80%以上的時間是在建筑內(nèi)度過的[2]。隨著生活水平的不斷進步，人們對居住環(huán)境的水平提出了更高要求。因此，室內(nèi)人居環(huán)境的舒適性與健康性已成為人們高品質(zhì)生活的重要保證。室內(nèi)空氣環(huán)境是室內(nèi)人居環(huán)境的重要組成部分，良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)水平是實現(xiàn)高質(zhì)量室內(nèi)人居環(huán)境的前提條件之一[3]。從舒適性和安全性的層面來看，室內(nèi)多種空氣污染物會對人員在室內(nèi)工作和生活的舒適度和安全性產(chǎn)生直接影響。在具有良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境中生活工作，不僅可以使人員感到滿意和愉悅，還能大幅度提高人員的工作效率[4]。從健康層面來看，不良的室內(nèi)空氣環(huán)境不僅可以在短時間內(nèi)對人體產(chǎn)生一定影響，包括身心不適或一系列急性反應(yīng)，而且可能產(chǎn)生長時間的健康危害，危害類型涵蓋人的呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等[5]。

2.室內(nèi)空氣與人員健康研究領(lǐng)域的發(fā)展（由生理到心理）

學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對健康建筑這一概念的認可和重視程度，在過去的十年間得到了迅速增長。事實上，早在半個多世紀之前，研究人員對室內(nèi)空氣的健康問題進行了關(guān)注。早期關(guān)于室內(nèi)空氣品質(zhì)的相關(guān)研究，多是針對室內(nèi)空氣對室內(nèi)人員造成的直接健康危害，尤其是短期的生理健康危害。比如，在20世紀70年代，由于人工板材和化工黏合劑的使用，使很多建筑室內(nèi)甲醛含量超標(biāo)，由此造成了眼睛、皮膚等出現(xiàn)問題。這引起了科研人員的重視，開展了針對某些特定空氣污染物揮發(fā)機理和控制措施的研究。WHO對人們在不良室內(nèi)環(huán)境中的生理問題進行了總結(jié)，如咳嗽、呼吸短促、鼻塞、喉嚨痛、胸悶等，并將之定義為病態(tài)建筑綜合癥（SBS），可以說是對相關(guān)研究的歸納和總結(jié)，促進了人們對病態(tài)建筑的重視。在之后的研究里，科研人員將研究的范圍和視角進一步擴大到了心理領(lǐng)域。在這個過程中，研究的問題也由作用更強烈、更迅速的健康危害，擴展到了影響相對較弱、作用時間更長的健康危害[6]。例如，近期的研究發(fā)現(xiàn)，中長期暴露在特定不良空氣環(huán)境中會引發(fā)抑郁癥等一系列心理癥狀，甚至?xí)?dǎo)致自殺傾向，并初步明確了導(dǎo)致這種心理健康影響的空氣污染物成分[7、8]。還有研究指出，如果嬰幼兒在出生后的三個月內(nèi)生活在二氧化氮濃度較高的室內(nèi)環(huán)境中，則更有可能患有注意力缺陷障礙的問題[]。此外，相關(guān)研究也由室內(nèi)空氣環(huán)境對人員健康的直接影響擴展到更深入的間接影響，并試圖從病理學(xué)的角度對其進行分析。例如，Eraly等人在其研究中發(fā)現(xiàn)，某些空氣污染物可以導(dǎo)致人的慢性低度炎癥反應(yīng)，進而帶來一系列間接的心理壓力和心理失調(diào)問題[]。

3.健康室內(nèi)空氣環(huán)境研究工具的進步

在傳統(tǒng)的建筑科學(xué)研究中，研究工具和方法主要側(cè)重于對室內(nèi)空氣物理屬性的測量以及通風(fēng)等建筑技術(shù)的研究。在近年來的健康室內(nèi)空氣環(huán)境研究中，隨著學(xué)科交叉特點的進一步加強，建筑科學(xué)研究人員與生物科學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域的研究人員進行了更為密切的合作，也進一步拓展了健康室內(nèi)空氣環(huán)境研究領(lǐng)域的研究工具和研究方法。例如，Bolton等人在研究不良空氣品質(zhì)與人員早期心理健康發(fā)展障礙的相關(guān)性時，引入了生物科學(xué)的研究方法，通過一系列嚴格設(shè)計的動物實驗對研究問題進行了分析。通過對小鼠的實驗，他們發(fā)現(xiàn)特定的空氣污染物會對孕期的雌鼠產(chǎn)生影響，其生產(chǎn)的幼崽會在出生后一定時間內(nèi)出現(xiàn)包括焦慮和認知障礙方面的特征[11]。這種通過動物實驗研究室內(nèi)空氣環(huán)境健康影響的方法，在傳統(tǒng)的建筑室內(nèi)空氣研究領(lǐng)域是不多見的。此外，得益于新型傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，也得益于智慧建筑和智慧城市等概念的成熟和推廣，健康室內(nèi)空氣環(huán)境的研究工具也呈現(xiàn)出數(shù)字化和智能化的趨勢。例如，隨著便攜式人體生理信息動態(tài)收集技術(shù)的不斷完善，以及大批量生理數(shù)據(jù)實時處理能力的進步，使研究人員對研究對象進行連續(xù)、長時間的生理監(jiān)測有了更為可靠的手段，從而為相關(guān)研究指出了新的研究方向。工業(yè)界也順應(yīng)這一潮流，在低成本、低功耗的智能監(jiān)測產(chǎn)品開發(fā)方面做了許多工作，積極開發(fā)出了面向住宅公寓、辦公建筑、商業(yè)建筑等不同場景下的智能空氣環(huán)境感知儀器與管理平臺，為保障人居環(huán)境健康作作出了貢獻[12]。

4.健康室內(nèi)空氣環(huán)境研究與地方醫(yī)學(xué)的結(jié)合

值得注意的是，地方醫(yī)學(xué)也在健康室內(nèi)空氣環(huán)境的研究中起到了獨特的作用。有些學(xué)者將健康室內(nèi)空氣環(huán)境研究與地方醫(yī)學(xué)的理論相結(jié)合，創(chuàng)造出具有地方特色的研究方法，并取得了積極的研究成果。例如，徐四維等人發(fā)現(xiàn)，我國古代建筑在室內(nèi)空氣品質(zhì)營造中，就已經(jīng)發(fā)展出基于建筑設(shè)計并且兼顧人居健康的“九宮八風(fēng)”理論[]。九宮是中國古代天文學(xué)的名詞之一，來源于古代天文學(xué)家通過井字格將天空分為九分。在“九宮八風(fēng)”理論中，九個方格代指人與其周圍的八個方位，而這八個方位也象征著一年四季的八個節(jié)氣，每一個節(jié)氣一般有其對應(yīng)的方位。該理論指出，與節(jié)氣主導(dǎo)風(fēng)向一致的風(fēng)稱為實風(fēng)，相反則為虛風(fēng)，其他方向的稱為正風(fēng)。當(dāng)人所處的自然通風(fēng)環(huán)境處于實風(fēng)時，人體會處于一個較為健康的狀態(tài)，反之，則會使疾病的產(chǎn)生概率增加，具體體現(xiàn)在有關(guān)人體臟器的疾病與虛風(fēng)有較強的關(guān)聯(lián)性。這項研究從中國古代的醫(yī)學(xué)和營造學(xué)的相關(guān)理論出發(fā)，對研究健康建筑室內(nèi)環(huán)境的營造提供了新的視角和方法。

5.國內(nèi)外對健康空氣環(huán)境的相關(guān)標(biāo)準和規(guī)定

制定與室內(nèi)空氣品質(zhì)相關(guān)的標(biāo)準和導(dǎo)則，是營造健康室內(nèi)空氣環(huán)境的重要指導(dǎo)和保證措施。隨著健康建筑概念的進一步深入人心，國內(nèi)外出臺了一系列針對健康建筑評價的標(biāo)準與導(dǎo)則。其中，比較有代表性的標(biāo)準包括美國的《WELL建筑標(biāo)準》（WELLBuildingStandard），以及我國首部以健康建筑為主題的評價標(biāo)準《健康建筑評價標(biāo)準》（T/ASC02-6）。該類標(biāo)準往往由一系列環(huán)境指標(biāo)有機構(gòu)成，在指導(dǎo)健康建筑的建設(shè)方面具有較強的系統(tǒng)性和全面性。值得注意的是，不同國家的健康建筑評價標(biāo)準所采取的技術(shù)體系和框架并不完全一致。比如，《WELL建筑標(biāo)準》主要技術(shù)框架為空氣、水、營養(yǎng)、光、健身、舒適和精神，而我國的《健康建筑評價標(biāo)準》則設(shè)計為空氣、水、舒適、健身、人文和服務(wù)。雖然框架設(shè)計和側(cè)重點并不完全相同，但兩個標(biāo)準都把室內(nèi)空氣環(huán)境列為健康建筑的首要評價對象，足以反映出健康空氣環(huán)境在健康建筑中的地位和作用。除了針對健康建筑評價的綜合標(biāo)準外，還有很多專項標(biāo)準也對指導(dǎo)健康空氣環(huán)境的營造起到了重要作用。比如，我國制定和使用的《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準》（GB/T8-2）、《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB25-20）、《室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量》（GB80～88-1）和《建筑材料放射性核素限量》（GB-1）[14-16]，這些專項標(biāo)準和健康建筑綜合標(biāo)準一起，共同組成了我國現(xiàn)行的室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準評價體系。

6.總結(jié)

建筑室內(nèi)空氣環(huán)境的品質(zhì)與健康問題已經(jīng)受到越來越多的社會關(guān)注。現(xiàn)有的研究已經(jīng)明確指出了室內(nèi)空氣環(huán)境與人員健康之間的關(guān)聯(lián)性，從多個方面和視角對健康室內(nèi)空氣環(huán)境作出了許多有意義的研究，并逐步將許多研究成果付諸實踐。該領(lǐng)域的近期研究凸顯了學(xué)科交叉的特點。不同領(lǐng)域的研究人員通過密切合作，進一步拓展了健康室內(nèi)空氣環(huán)境研究領(lǐng)域的研究工具和研究方法，也將研究的范圍和視角進一步擴大到心理學(xué)領(lǐng)域。此外，地方醫(yī)學(xué)也在健康室內(nèi)空氣環(huán)境的研究中起到了獨特的作用，而新型傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，也為該領(lǐng)域的研究提供了新契機。相信隨著人們生活水平的不斷進步和對健康居住環(huán)境重視程度的不斷提高，健康室內(nèi)環(huán)境方面的研究能夠得到更多的關(guān)注和發(fā)展，為“健康中國”戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進作出支持和貢獻。

作者：林成楷 張榮鵬 單位：湖南大學(xué)建筑學(xué)院 湖南大學(xué)建筑技術(shù)研究中心 丘陵地區(qū)城鄉(xiāng)人居環(huán)境科學(xué)湖南省重點實驗室