既有办公建筑改造为养老机构的设计探索

文/徐晓丽 贾琨 王立 王向前

（1 中国电子工程设计院有限公司；2 国家健康产业投资有限公司）

1 引言

中国的老龄化拥有两个世界第一：一是老龄人口数量世界第一；二是老龄化速度世界第一。据预测分析，到2025年中国老年人口将达到3亿，到2042老年人口比例将超过30%。近10年来，中国80岁以上高龄老人增加了近一倍，已经超过2000万。失能、半失能老年人数达3300多万。伴随着老龄化及老年疾患的增加，机构养老已成为趋势。但是，就大城市而言，中心城区养老床位的短缺不能不说是一个难题。有调研显示：北京市第一、第四、第五养老院入住率常年为100%，目前有1600多人排队等候入住[1]。然而，根据我国国土资源部2014年9月发布的《关于推进土地节约集约利用的指导意见》的文件，我国大城市新增建设用地受到限制，中心城区新建养老机构的余地较小，郊区土地资源充裕，建设养老公寓的空间充足，但入住率却非常低[2]。因此，选取既有建筑改造为养老建筑已是必然选择。北京作为老年人养老宜居环境建设“先行区”，从规划设计及管理方面均应具有一定的示范意义。本文以北京地区一办公建筑改造为养老机构为例，从功能与空间的更新、室内环境舒适性设计、智能化设计等角度进行设计探索，以期建造出能满足多元化需求的舒适、节能的适老化宜居养老机构。

2 功能与空间的更新

原建筑设计时间为1994年，1997年投入使用，主体结构为混凝土框架—剪力墙结构，规划性质为写字楼。建筑总高度56.65米，包含地下3层，地上16层。每层的平面布局基本相同。为实现办公建筑改造为养老机构，本项目重点从结构加固改造、平面改造两个方面实现建筑功能和空间的更新[3]，具体如图1所示。

1）结构加固改造

对于既有建筑而言，实现功能和空间更新的基础条件是结构的安全性。由于该建筑已使用20年，此次内部改造涉及隔墙位置和内部功能的变化，为了全面评价改造的安全性，特邀请中电投工程研究检测评定中心出具检测报告。报告显示：上部结构体系、构建承载力满足抗震鉴定要求，部分构建抗震构造措施不满足抗震鉴定要求，部分构建需进行抗震加固。

为了科学合理的加固，本工程结构分析采用“建筑结构空间有限元分析与设计软件YJK”，在分析的基础上进行加固方式的优化设计，具体如表1所示。

2）平面改造

图1 办公建筑改为养老建筑前后对比图示

表1 加固改造情况一览表

建筑平面改造是以建筑技术手段实现功能和空间的更新，本次改造是在遵循《养老设施建筑设计规范（GB50867-2013）》和《老年人建筑设计规范》标准的基础上，按照当代建筑功能分区的合理性原则、经济性原则、安全性原则、人性化原则，把握建筑功能流线的组织和功能的组织方式两大方向进行的[4]。

本养老中心的服务对象为自理老人、借助老人和介护老人，基本配套服务内容包括生活起居、餐饮服务、医疗保健、文化娱乐等综合服务用房、场地及附属设施。根据服务内容，各层均进行功能分区和改造。

首层为养老院主入口，作为养老院的展示窗口，首层设有多种灵活布局的接待区、美食区、办公区、保安等功能区，同时还设置景观水池、入口双层门斗、斜坡过渡等，为老年人停留、居住提供舒心、安全的环境。

二层的设计主要以提升老年人生活质量为出发点，从精神层面给老人以慰藉，让老有所养、老有所乐、老有所学、老有所为落到实处，二层以颇具柔和感的曲线进行空间划分，设有绿化区、水疗区、足疗、按摩、美甲区、休闲区、棋牌麻将、书法绘画、多功能区、音乐吧等功能区。

三层为老年人日常诊疗区，包括康复诊室、中医诊室、针灸室、营养诊室、汇诊室、急救室、输液室、药房、康复大厅等功能区。

四层东侧为员工培训及活动区，西侧为康复老人护理区。

五层至十六层为失能老人护理、失智老人护理、普通老人传统护理、普通老人高级护理、VIP老人高级护理等不同分区，以更为个性化的设计理念服务。

3 室内环境舒适性设计

1）采光

老年人作为特殊群体，有其特有的生理与心理的特征及需求[5]，自然光给予的不仅是生理上的满足，更多的是亲近自然、沐浴阳光带来的心灵抚慰。本项目采用PKPM建筑天然采光模拟分析软件进行建模和室内采光计算，采用逐点照度模拟计算采光系数，分析判断室内主要功能空间的采光效果。选取对采光影响较大的装饰材料的材质、颜色、表面状况决定光的吸收、反射与投射性能进行优化分析，根据优化结果进行空间的细化设计。图2为二层的采光模拟图。

图2 二层采光模拟示意图

2）室内温度和空气品质

老年人大部分时间都在室内，因此，适宜的室内温度和良好的空气是拥有优良生活品质的基本保障。项目设计中，为了保证房间的自然通风情况，特选用CFD软件进行气流组织分析，进行房间的合理划分和布局，以六层居住区为例，居室空气龄图如下图所示。同时，本项目为满足室内温度、湿度、PM2.5的要求，夏季在居住房间、活动中心等普通舒适性空调区域采用VRV加新风的系统，每层楼两侧各设置一个新风机房，新风机组为组合式，内含加热段、加湿段、电除尘段；冬季采暖采用市政热力加新风系统；过渡季大量使用室外新风；在集中供热开始前或供热结束后的一段时间，为防止室内温度过低对老年人身体不利，本项目采用冷暖两用型VRV机组制热，以经济高效的方式保证室内热舒适性。

图3 六层居住房间空气龄图

3）噪音

很多老人对噪声非常敏感，噪音会导致情绪不佳、烦躁不安，最终影响老人的休息和睡眠，甚至导致老年人出现健康问题。由于本项目临街，故先进行了声模拟分析（如图4所示），然后采取措施进行降噪。老年人护理单元分户隔墙采用200mm厚加气混凝土砌块墙，空气隔声值不小于45dB。设备机房采取了消声隔震措施。对靠近马路侧的房间采用双层窗降低噪音。

图4 室外噪声模拟图

4 智能化设计

1）弱电系统

本项目弱电系统设计了综合布线系统、计算机网络及 IP电话系统、闭路电视监控系统、门禁控制系统、保安报警系统、保安巡更系统、无线对讲系统、护理呼叫及无障碍呼叫系统、IPTV系统、公共广播系统、多媒体音视频系统、楼宇自控系统等十余个子系统，旨在保障养老机构的正常运营和为老年人提供安全、舒适的生活环境。

以安全为例，设计中根据护理房间类型在靠近床的地方安装呼叫器或按钮，根据楼层的类型在卫生间安装拉杆或者按钮，在病房入口处安装一个数字工作站和IP智能显示屏幕；在公共区域卫生间、老年公共活动场所设置紧急求救按钮，求救场所内求救人员发出报警信号后，场所外声光报警装置发出报警信号，通知相应区域护理站，同时设置于消防安防控制室内的中央监控器显示事故发生地点；在6层、7层设置防跌倒系统，护理房间内设置防跌倒探测器，护理站设置工作站，服务器设在消防安防控制室；在建筑的所有出入口、主要通道、每层楼梯口、走廊、电梯轿厢、地下车库及重点防护目标处，如护理站、活动室等处设置摄像机进行监控，在建筑外墙设置监控广场的室外云台摄像机；多媒体信息发布系统针对目前信息传播需求，采取集中控制、统一管理的方式将视音频信号、图片和滚动字幕等多媒体信息通过网络平台传输到显示终端，以数字信号播出；防紧急广播系统和背景音乐广播系统共用功率放大器、扬声器。在走廊、大厅、电梯厅、多功能厅等处设吸顶扬声器，平时播送背景音乐、通知等，火灾时全楼播送应急广播。

2）绿色运维

住建部绿色建筑工程研究中心常务副主任韩继红曾说过 “我国养老建筑平均能耗比发达国家高8%至10%”，需要积极采取措施降低养老建筑的运营能耗。对于建筑运行经营和管理的人员来说面临着如下的痛点：信息孤岛严重、缺乏能耗基准数据、缺乏数据支撑下的有效的分析和决策。本项目以 “两平台加两知识库”为创新点，构建智能化集成管理系统(IBMS)。利用 Niagara 平台，将建筑内部的各智能化弱电系统集成在一体化的高速通信网络和统一的系统平台上，实现了统一的人机界面和跨系统、跨平台的管理和数据访问功能。同时，在管理平台的基础上构建数据分析平台。通过建立并不断完善运行知识库、故障库，实现自动对设备产生的数据进行分析，发现系统运行的薄弱环节并指导运维，提高系统的能效，降低综合运行能耗，促进运行管理水平的不断提升。

5 结束语

受各种资源因素影响，老龄化人口的增加和城市中心城区养老机构的数额不足间的矛盾使得改造既有建筑为养老建筑成为一种趋势。在改造设计中，应遵循老年群体的特殊生理和心理需求，以合理性、经济性、安全性、人性化原则实现功能分区和空间更新。改造前应对既有建筑结构进行评测并确定改造加固方案，确保改造后建筑的安全性。同时，通过模拟分析室内环境优化设计方案，提高居室舒适性。此外，针对养老建筑能耗较高的现象，应在能源管理平台的基础上增加数据分析平台，才可能以有效的分析和决策指导运维，实现良性循环。