鄧偉 李義強 王彬彬 田擁軍 王惠
協(xié)鑫集團設(shè)計研究總院
目前,大城市光照不足、通風不暢,熱島效應(yīng)越來越嚴重,潔凈空氣已成為一種奢侈品。為保障居民健康,亟需在新能源小鎮(zhèn)解決空氣污染尤其是PM2.5污染的問題。《健康建筑評價標準》(T/ASC02-2016)中對空氣的評價主要包含污染源、濃度限值、凈化、監(jiān)控四部分,且要求室內(nèi)PM2.5年均濃度不高于35μg/m3[1]。為杜絕句容濕地新能源小鎮(zhèn)沾染常見的“城市病”,提高小鎮(zhèn)的健康水平,本文主要借鑒《健康建筑評價標準》(T/ASC02-2016),從“室外環(huán)境”和“ 室內(nèi)環(huán)境”兩個方面提出技術(shù)策略,提升小鎮(zhèn)的空氣品質(zhì)。
句容綠色新能源小鎮(zhèn)位于江蘇省句容市赤山湖地區(qū),以“把綠色能源帶進生活”為目標,以新能源研發(fā)、制造、應(yīng)用為主導(dǎo),集科研創(chuàng)新,高端智造,商務(wù)辦公,會議會展,旅游休閑及居住康體等功能為一體的國際領(lǐng)先、國內(nèi)一流的新能源智慧小鎮(zhèn)。項目規(guī)劃面積3.5平方公里,建設(shè)用地面積3450畝,規(guī)劃常住人口1.5萬人。
圖1 項目鳥瞰圖
句容市赤山湖地區(qū)位于北亞熱帶中部濕潤、半濕潤季風氣候區(qū),地區(qū)干、濕、冷、暖四季分明,溫差較大,光照充足,熱量充裕,雨量充沛,無霜期長,光、熱、雨與農(nóng)作物生長發(fā)育同季。全年最多風向為東南風(夏季),其次為西北風(冬季)。
本項目室外空氣品質(zhì)提升主要通過通風廊道設(shè)計、污染源規(guī)避設(shè)計、景觀植物配置等措施對室外空氣品質(zhì)進行優(yōu)化與改善,同時也為進一步提升室內(nèi)空氣品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。
通風廊道的構(gòu)建對提升小鎮(zhèn)空氣流通能力、緩解城市熱島、改善局地氣候環(huán)境有重要的作用。但在靜風條件下,通風廊道無法發(fā)揮作用。當大風時,又無需通風廊道發(fā)揮作用,因此,在對小鎮(zhèn)進行通風廊道規(guī)劃過程中,需重點分析“軟輕風”的 風速分布和風向頻率,從而提高廊道的實際通風效果。
本項目基于赤山湖地區(qū)的風環(huán)境特征、熱島分布等相關(guān)條件,依托濱湖岸線、道路及其它公共空間,利用CFD軟件進行模擬分析,結(jié)合小鎮(zhèn)的主要道路,設(shè)置兩條通風廊道,增加空氣流動性,優(yōu)化小鎮(zhèn)內(nèi)部的通風環(huán)境,緩解“熱島效應(yīng)”,見圖2。
圖2 通風廊道規(guī)劃示意圖
將通風廊道與小鎮(zhèn)的水系、綠地、廣場等空間結(jié)合,同時,部分建筑采用底層架空的形式,在增加行人活動空間的同時,提供良好的通風環(huán)境,從而提升小鎮(zhèn)的室外空氣品質(zhì)。
空氣污染源通常指向空氣中排放出足以對環(huán)境產(chǎn)生有害影響的有毒或有害物質(zhì)的生活、生產(chǎn)過程,主要包括自然污染源和人為污染源。對于句容綠色新能源小鎮(zhèn)而言,絕大部分是人為污染源的排放造成的。因此,在規(guī)劃設(shè)計的時候(圖3),有污染源排放的用地位于居住區(qū)夏季最小風向頻率的下風側(cè)并設(shè)有一定的防護地帶。
圖3 項目總平圖
綠色植物因其特殊的葉面特性和冠層結(jié)構(gòu)而具有滯留,吸附和過濾PM2.5等顆粒污染物的功能。因此,本小鎮(zhèn)將其作為一種空氣污染的重要治理措施,在規(guī)劃階段利用植物的巨大表面積發(fā)揮其特有滯塵、吸塵、阻塵等防護功能,增加空氣中負氧離子含量,彌補人工環(huán)境建設(shè)中生態(tài)效益的不足,使得小鎮(zhèn)的居民與樹為鄰,推窗見綠。根據(jù)調(diào)研分析,單株植物對PM2.5等顆粒物的滯留量如表1[2]所示。
表1 植物單株滯塵量
根據(jù)表1所示,不同樹種的葉面結(jié)構(gòu)、樹體大小等方面差別很大,其吸滯PM2.5等顆粒物的能力也有很大差異。因此,合理選擇景觀樹種是能否取得預(yù)期滯留PM2.5等顆粒物效果的關(guān)鍵。為優(yōu)化室外環(huán)境,降低空氣中的PM2.5 等顆粒物的污染危害,小鎮(zhèn)綠化植物配置優(yōu)先考慮上述表格中的樹種,每100m2的用地面積配置不少于5株。
目前,室內(nèi)空氣品質(zhì)主要存在新風量不足、顆粒物污染、建材的化學(xué)氣味排放等問題,隨著居民生活水平與質(zhì)量的提高,室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越引起人們的關(guān)注,為改變愈發(fā)嚴重室內(nèi)空氣污染,小 鎮(zhèn)室內(nèi)空氣系統(tǒng)規(guī)劃主要采用新風系統(tǒng)、植物配置等措施,創(chuàng) 造最佳室內(nèi)空氣品質(zhì),提升使用者的健康和舒適。
句容綠色新能源小鎮(zhèn)位于赤山湖旅游度假區(qū),室外空氣品質(zhì)良好,新風系統(tǒng)(圖4)將室外新風引入到室內(nèi),將室內(nèi)的混濁空氣排出室外,改善人體居住舒適度。根據(jù)《健康建筑評價標準》的相關(guān)要求,為了長久保持室內(nèi)空氣品質(zhì),小鎮(zhèn)的新風系統(tǒng)設(shè)計中設(shè)置負氧離子發(fā)生器,解決空調(diào)房間空氣品質(zhì)差和空調(diào)病的問題,既符合衛(wèi)生要求,又可以使人們精神振作,提高室內(nèi)人員的健康水平和身體素質(zhì)。
圖4 新風系統(tǒng)原理圖
需要注意的是:由于室內(nèi)空氣對負氧離子的需求程度將有所變化,如 果不能恰當?shù)仄ヅ涫覂?nèi)空氣負氧離子的濃度值,將 可能會帶來一些副作用?;诖?,在使用新風系統(tǒng)的時候?qū)κ覂?nèi)負氧離子含量進行監(jiān)測,當負氧離子濃度低于500個/cm3,負氧離子發(fā)生器開啟,當負氧離子濃度高于1200個/cm3,負氧離子發(fā)生器關(guān)閉,從而改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的負氧離子含量,保證室內(nèi)人員的身體健康。
表2 植物凈化空氣信息表
小鎮(zhèn)在建筑運營后,可根據(jù)建筑的特點和類型,合理選擇不同品種植物搭配,利用植物消除室內(nèi)污染,增加空氣中的有效氧含量,實現(xiàn)空氣凈化的效果。
在運用植物改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的同時,也需要注意植物不要放太多在臥室,因為綠色植物在光照不足的情況下,會吸入氧氣,排除二氧化碳,如果再加上空氣流通不暢,反而會影響人體健康,另外,利用植物凈化室內(nèi)環(huán)境,還應(yīng)注意忌香、忌敏、忌毒。
句容綠色新能源小鎮(zhèn)是有山有水有人文,讓人愿意留下來創(chuàng)業(yè)和生活的特色小鎮(zhèn),不久的將來,在該小鎮(zhèn)工作與生活,會是讓人最羨慕的一種生存狀態(tài)。通過對句容綠色新能源小鎮(zhèn)中空氣品質(zhì)提升技術(shù)的規(guī)劃研究,能夠給小鎮(zhèn)居民提供健康的空氣環(huán)境。