沙塵暴來襲,LEED 空間如何讓我們自在呼吸?

4月,大風與沙塵 PM10 侵襲我國北方地區,空氣質量指數再度爆表。現在,你一定更想知道:如何擁有良好的室內空氣?

盡管這樣的惡劣天氣不是每天存在,我們仍然需要認識到,“室內空氣質量” 不應該只在空氣變差時才備受關註,尤其是經歷過疫情之後,室內空間更是成為我們賴以生存的庇護之所。

沙塵天氣中,人們必須全副武裝。
圖源:Time Magazine

就在上個月,USGBC 全新推出了旨在提升空氣質量的 2 個 LEED 安全至上(Safety First)試行得分點,在下文中,我們將簡要介紹這兩個新的試行得分點,同時我們還將了解在 LEED 技術專家們眼裏,室內環境質量(IEQ)板塊如何幫助 LEED 改變未來。

新推出的 2 個試行得分點分別是 “安全至上:室內空氣質量和感染控制得分點” 以及 “安全至上:COVID-19 期間暖通空調系統的維護得分點”。它們均已適用於 LEED v2009,LEED v4 和 LEED v4.1 這 3 個版本的 LEED 體系。

安全至上-室內空氣質量和感染控制得分點

該試行得分點旨在促進在暖通空調系統的設計中,註意考慮預防 SARS-CoV-2 病毒或者其他空氣傳播類疾病通過空氣傳播的可能性。並且在設計過程中,項目團隊尤其要註意通風和過濾。

安全至上-COVID-19 期間暖通空調系統的維護得分點

該試行得分點旨在通過解決可能影響病毒傳播的室內空氣問題,來維護空間使用者的健康和福祉。

這一試行得分點支持以 ASHRAE Standard 180 或者 ASHRAE 62.1-2016 內的 Table 8.2 (或同等標準)為指導而進行的對商用暖通空調系統的持續檢查和維護。此外,該得分點應用指南還強調了為建築運營人員以及維修技術人員提供適當的個人防護設備等措施。

同時,USGBC 還針對此前推出的 “安全至上:在疫情期間的室內空氣質量管理得分點” 進行了更新。

安全至上-在疫情期間的室內空氣質量管理得分點

了解該試行得分點,請點擊:
安全至上:在疫情期間的室內空氣質量管理得分點

該試行得分點是根據 ASHRAE 關於通風、空氣過濾、檢查和維護的要求,以及公共健康和相關業內資源所歸納的規範措施而制定的。本次更新包括:

· 用針對通風和空氣過濾的相關標準,替換此前用以改善通風的指南
· 明確了哪些是推薦使用的室內空氣凈化器應用程序
· 向學校項目開放這一試行得分點

這些試行得分點有利於幫助建築項目擁有健康的室內空氣,以抵禦新冠疫情的蔓延。從長遠來看,這些得分點也可以幫助 LEED 體系的更新叠代。作為 LEED 評級體系的核心板塊之一,“室內環境質量”(IEQ)也是 LEED 技術專家們孜孜以求的重點內容。在 USGBC 推出的一檔播客節目 LEED Today and Tomorrow(LEED 的現在與未來)中,我們可以一窺這些行業專家們是如何促進 LEED 體系升級,又如何將這些得分點與 USGBC 的長遠願景保持一致的。

這期內容,由 USGBC 教育解決方案副總裁 Jaime Van Mourik 主持,LEED 室內環境質量專家 Larissa Oaks、毒理學家及 LEED 材料專家  Dhvani Parikh 作為嘉賓參與討論。

我們對播客進行了聽譯和摘選。
聆聽播客,請點擊“这里”。



Jaime: Larissa,當談到室內環境質量,我們應該關註和 LEED 未來發展相關的哪些領域?

Larissa:就空氣質量而言,我們總是會想到室內環境質量而常常忽略室外環境質量,此前我沒有想到外部環境會對我們的室內環境產生如此巨大的影響。

天氣和氣候造成的環境變化,包括室內和室外的空氣質量變化,對脆弱群體的健康影響最大。與此類似的是,長期生活在沒有最佳采光設計的建築空間裏,也會影響脆弱群體的健康。此外,根據世界衛生組織的一些調查結果,除了空氣汙染,環境噪音是造成人類健康問題的第二大元兇,二者共同影響著敏感人群的健康,還會導致效率下降,以及擾亂學習氛圍。

當然,室內環境的其他方面也很重要,但當著眼於室內環境質量及其對未來的影響時,我們希望更多地關註其對本地和全球的影響、優先考慮室內空間為使用者提供高質量的空氣和光線,同時保護他們免受不必要的噪音。


Jaime: 那麽,LEED 的室內環境質量板塊如何真正幫助人們獲得健康與舒適?

Larissa:其實這個問題涉及很多方面,但正如我剛才提到的,今天我們重點關註 3 個維度:空氣、光線和噪音。

首先從空氣開始。一直以來,USGBC 和 LEED 都非常積極地推進室內清潔空氣的設計。因為嚴格來說,如果人們長期不受控制地暴露於室內空氣汙染物之中,他們的健康會受到影響,可能造成肺癌、哮喘、肺炎、肺結核,甚至心血管疾病等急、慢性疾病。

目前已有大量研究表明室內空氣質量與健康和舒適息息相關,這些研究也影響著 LEED 標準。

哈佛大學公共衛生學院最近的一項權威研究就探究了綠色建築對認知功能的影響。該研究發現,室內二氧化碳和揮發性有機化合物含量的增長會顯著降低在這些空間中生活和工作的人們的認知能力。而隨著室內環境質量的改善和汙染物水平的降低,他們的認知得分明顯提升了。因此,鼓勵提升室內空氣質量對所有人的健康都有促進作用。這包括兒童、老人、健康受損人群,以及處於室外空氣質量較差地區的人。對某些特定地區來說這一點變得更加重要,因為在那裏室外空氣可能比室內空氣汙染嚴重得多。

根據哈佛大學的研究,在獲得綠色認證的高性能建築中,認知測試分數提高了 26.4%,睡眠質量得分提高了 6.4%。
圖源:Building and Environment

當談到室內空氣質量和氣候變化之間的相互作用時,有兩件事必須牢記:首先,確保室內空氣質量不會因為節能或減排而被忽視,這一點非常重要;與此同時,認識到空氣汙染和氣候變化互相關聯並互相影響也很重要。美國環保署的一項著眼於空氣質量和氣候變化的研究表明:減少二氧化碳和溫室氣體的措施可以影響微粒物、臭氧等汙染物的排放,這意味著增加減排力度也有可能改善空氣質量。當然 LEED 自身作為優化室內環境的工具,也需要盡量減少對其他環境和全球資源的影響。

空氣質量與氣候變化之間的相互作用
圖源:Environmental Science & Policy

第二個方面就是光線。日光的反射對睡眠機敏性和正常生理功能的情緒影響是公認的。大量健康研究還發現,不同程度的晝夜節律紊亂和慢性疾病等健康問題之間存在相關性,比如壓力過大、糖尿病,甚至還有可能提高乳腺癌發病率。

一項最新的建築與環境報告量化了辦公空間的日照水平後,發現大約 74% 的辦公空間是沒有日光照射的。而且,在密集的建築群中,日照水平與承租價值也存在差異,日照量高的空間溢價高於日照量低的空間,這是 LEED 一直持有的觀點,也是驅動建築設計符合政策規劃和項目融資要求的關鍵。

我們都知道,空間內的自然光對我們的健康有益,采光也是我們要求建築擁有的理想功能。但在現實中,很少有建築采用最佳日光設計方法。比如說,在一棟建築中,並不是所有空間都享有理想的光照量或者占據日光優勢。在 LEED 中,我們完全支持通過日光建模來評估和改進建築的日光設計。

再者,從功能的角度來看,建築設計中為日常占用的空間提供充足的自然光和日光控制,也能減少能源消耗。實際上,除了有一些空間因為接收到較少的日光導致產生光學表現和效率降低的問題,也存在一些空間因為接收到過多的光照導致影響人們的活動和舒適度,並造成能量損失的情況。

第三個方面就是噪音和噪音管理。環境噪音,特別是道路交通噪音,影響著幾百萬生活在室內和室外的人的健康。如今,與空氣汙染相比,噪音汙染對人們生活質量和心理健康相關指標的影響似乎更大。2018 年,世界衛生組織環境友好指導方針研究表明,環境噪音會對人們生活產生的不良影響包括:生氣、睡眠障礙、對心血管和代謝系統的負面影響,以及兒童的認知障礙。這對建築使用者的健康和兒童的學習效果方面尤為重要。

另外,哈佛大學公共衛生學院的一些研究也對室內環境質量相關的設備的聲學表現管理提出了有趣的觀點。比如需要更好室內空氣質量的家庭中往往裝有排風扇,這些排風扇同時制造了噪音汙染,這形成了雙向阻礙,而我們需要認識到這些問題。

Dhvani:在我們最新的 LEED v4.1 認證體系中,我們做了兩件事:首先,我們鼓勵所有不同的機制盡可能地減少建築工人及住戶接觸到建造及運營過程產生的汙染物。無論是通過提供最基礎的或者增強版的轉化和過濾措施,還是測量和監測室外空氣,亦或是選擇有助於保護居住者健康且不會造成不良影響的材料。最後一點也很關鍵,在未來,我們會將室內空間中不同材料和產品的不同特性納入考量,並優先將居住者的健康和他們所接觸的材料之間關聯起來。

其次,我們正在緩慢但穩步地鼓勵全球業主、管理者和住戶一同參與進加強室內空氣管理這項工作中。我們設計有效的通風、做更多的質量測試、檢測空氣質量,希望 LEED 能讓世界上所有的空間使用者在流動的空間中生生不息,共同創造一個充滿希望的未來。

再說光。日光與光學表現是強關聯的,人們的生物本能需要大量的、不同的照明來維持正常生活。然而,盡管我們都知道自然光更天然易用,但實際運用中也十分具有挑戰性,需要考慮到所有不同建築項目的特性,比如朝向。因此,我們需要一年的時間觀察外部條件變化等等,這也導致我們難以為所有項目設計一個統一的照明系統。在 LEED v4.1 中,我們將繼續推動項目通過設計模擬和實際測量來優化日光設計和控制,以達到良好的光學表現。

室內照明是提高舒適度和效率的另一個重要方式。在 LEED v4.1 之前,我們已經增加了為居住者提供更好的室內照明質量和控制的相關得分點。我相信在未來,這些設計措施和工具,最終會變得易於使用和實現。我認為 LEED 室內環境質量板塊取得的一大成功是,這些測量和技術手段將提升人們對光線要求的認知,正如我們對高質量空氣的認知已經提升了一樣。

最後,說到噪音。LEED v4.1 會繼續關註建築內外的噪音控制,以提高效率、增強語音隱私和通信,最終獲得卓越的聲學設計。現在,聲學質量設計的關鍵包括識別和測量造成聲音幹擾的室內聲源,例如通過一些系統管理現有的聲音和空間,而未來的增強型聲學設計應與其他設計策略攜手並進,如高效的照明系統,它們結合起來會推動人們更好地理解目前的聲學設計。LEED v4.1 中還有另一個前瞻性的策略,就是通過更明智的材料選擇,去創造更好的聲學表現。


Jaime: 現在,我們來談談韌性。Larissa,你能談談 LEED 的室內環境質量板塊是如何提升韌性的,比如在應對氣候變化,或社會公平方面?

Larissa:正如我們提到的,室內環境並不是與外部環境隔離的。有了 LEED,我們有機會提高建築對氣候變化的適應能力,增加獲得更好的室內環境質量的機會。氣候變化正在降低空氣質量,地面臭氧增加、微粒物含量增加、野火產生的煙霧增多、氣候變化引起的過敏反應也在增多。

根據世界衛生組織 2016 年公布的數據,91% 的世界人口居住的地方沒有達到健康的空氣質量標準。三分之二的室外汙染來自於化石燃料燃燒,這也是導致氣候變化的重要原因。室內空氣與這些汙染物結合,會讓我們的住宅和其他建築中的內部汙染比室外更嚴重。長時間接觸室內空氣的人,例如青少年、老年人和慢性病患者,包括那些患有呼吸系統和心血管疾病的人,就更容易受到室內空氣汙染的影響。

LEED 希望持續提供室內的清潔空氣,同時也鼓勵采取行動減少能源使用和碳排。這兩個目標是相互關聯的,需要一起行動。到 2030 年,全世界將有超過一半的人口生活在炎熱的氣候中,他們將暴露於有著潛在危險的高溫環境中。到那時,住宅的降溫需求將增加 3 倍,到 2050 年將增加 5 倍。在未來,建築物可能更容易受到長期停電的影響。

韌性設計需要考慮未來所面臨的種種情況 圖源:網絡

因此,USGBC 需要更加努力,確保我們的建築能保證居住者的安全,比如在極端高溫條件下、長期斷電或能源缺乏時提供必要的功能。這就需要在規劃時進行更多的韌性評估。LEED 鼓勵定制建築層面的解決方案,為滿足本地居民的需求和應對當地環境挑戰來創造更好的室內環境。

Jaime: 那麽 LEED v4.1 是如何具體地進行韌性設計,以應對未來氣候變化和社會公平問題?

Larissa:有一個 LEED v4.1 推動室內環境更具韌性的應用案例是,我們設計了一個名為 “被動生存能力和斷電時的備用電源” 的試行得分點,該試行得分點重點關註熱安全,要求使用熱模型來證明在停電期間,建築依然擁有安全的室內生存條件。對此,項目團隊可以采用的策略是,確保建築有可用的窗戶或其他形式的無動力自然通風,或者可以去研究被動式冷卻系統,也可以著眼於觀察建築停電時的表現。

關於維持良好室內環境質量和能源消耗之間的博弈我們已經很清楚了。為了應對氣候變化,我們需要繼續推進建築節能和減排,同時為了居住者的福祉,我們也需要繼續在 LEED v4.1 認證體系中提高室內空氣質量的重要性。為此,我們將繼續探尋在減少能源消耗情況下改善室內空氣質量的方案。在 LEED v4.1 認證體系中,我們要求使用低揮發性材料和使用綠色清潔措施。這些策略有助於提高室內空氣質量,而不需要更多的能源消耗。

最後,LEED v4.1 中也支持弱勢群體(比如哮喘患者)的設計策略,確保室內空氣不會給這些特定的人群帶來更多的問題。剛才還談到了很多關於接觸噪音的問題,不同人接觸到的噪音程度都是不同的,它對某些人群的負面影響可能比其他人群更大。舉例來說,在 LEED v4.1 中,如果學校項目位於外部噪音高的地區,我們會要求在建築中增加隔音裝置。


Jaime: 作為 LEED 項目的一部分,專業人士可以做很多事情,這也有助於塑造 LEED 的未來。Larissa,你能談談專業人士在實踐中可以怎樣付諸行動嗎?

Larissa:我們希望專業人士在設計過程中多一些 “未來性的思考”。工程師、建築師和設計師通常會利用現有的歷史、天氣、數據、模式和經驗來設計、建造運維系統和設計室內環境,這是很好的方式。但對於未來的建築,我們希望設計師們也考慮未來的天氣條件和可能的事件,為建築在這些不同情況下的優異表現做好準備。

此外,用來支持設計師設計高質量室內空間和優化室內環境的工具和技術也有了很大的發展,比如日光模擬工具、熱舒適設計工具,或者其他可以結合的綠色建築實踐。現在,有 8 個空氣質量數據庫已經開發出來,幫助設計師們看到大樓所在位置的空氣質量並以此來指導建築設計和運營。在設計施工階段,我們就可以在建築上添加一些功能,以便在建築運行時,設施運維團隊可以更好地了解建築內的空氣質量。

Jaime: Dhvani,那關於性能呢?專業人士可以做些什麽來設計一個高性能的建築?

Dhvani:上文所提到的工具也能夠用於衡量建築的性能,比如一些工具可以用於日光建模、測量空氣質量或者衡量熱舒適。此外,項目團隊在考慮建築性能表現時,也需要思考使用者的行為,將使用者良好的行動轉化為理想的設計和性能。這就意味著團隊需要做使用者調查,讓他們了解建築是如何設計、運營以保障他們的健康。當他們意識到這些設計的存在,並且用行動支持時,也會給建築帶來好的性能。

高性能的建築離不開使用者的參與
圖源:shutterstock

Jaime: 最後一個問題,有一些新的專業人士,他們可能是剛畢業的學生,也可能是想尋找新工作機會的人。對於他們來說,有哪些與室內環境質量相關的職業或者建議嗎?

Larissa:設計良好的室內環境需要真正了解多個領域。所以建議專業人士多了解建築的方方面面。我們可以看到,一些成功的建築設計師既擁有建築經驗,又擁有工程經驗,這些經驗讓他們在設計自然通風、日光或空氣質量有了用武之地。另外,了解室內化學對設計好的室內環境空間也非常有幫助。

Dhvani:除了 Larissa 提到的,一些新興的領域也可能對環境質量有幫助。比如一個環境健康甚至氣候科學方面的專家,他的學術背景可能是環境或者化學。此外,我們也看到了很多計算建模類的工作,所以有計算建模專業背景的人也可以嘗試一下。


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