张磊
《黄帝宅经》1称:“故宅者,人之本。人以宅为家,居若安,即家代昌吉。”我们的先民通过千百年居住经验的积累,充分认识到居住环境是保障健康的重要因素;大到城市、村庄的选址规划,小到住宅的朝向布局,形成了一套完整中华安居之道。其核心就是“天人合一”的建设理念。从健康的角度来说,建筑遮风挡雨,满足人的基本生存需求,同时又让人融合于自然之中,让人的生理节律顺应自然的规律,达到人与自然和谐。“天人合一”的建设理念,体现了人对自然的敬畏之心;在充分利用自然的基础上,尽量减少人类活动对自然的影响。在强化生态文明建设的今天,这一理念对指导健康居住环境的建设具有更现实、更统领的意义。
早在2400年前,医学之父希波克拉底就说:“阳光、空气、水和运动是生命和健康的源泉。”充足的阳光、清新的空气、洁净的水和适量的运动都是维持生命、保障健康的基本要素。本文仅从这几个方面对居住环境保障健康进行简单的介绍。
徜徉于婺源的古村落,我们会发现,当地古村均基于风水理念制定了村庄规划,并采用祖谱的形式规定下来。当村子发展到一定的规模,就必须分村,新的村落仍然按照三面或四面环山、地势北高南低、背阴向阳的盆地或台地、村前要“河港盘旋”的原则选址而建。这保证了村庄的人口始终在水、田、山等自然资源的承载量之下。关注生态承载力,选择适宜的居住密度,让村落在1000年的历史长河中保持了持续的生命力。
随着城市化进程的快速发展,高密度居住是城市中的主要居住形态。居住小区是城市管理的基本单元,应满足人类领域性与居住需求,关注人员聚集密度和生态承载力,以减少传染性疾病传播与加强管控为目标,应对居住小区如何划分给出明确的指标,对城市开发过程中居住区规模予以控制。
有研究表明,充足日照可以促进体内维生素D的合成,但在城市住宅中,由于老年人户外活动不足、室内阳光照射不足,使得体内维生素D不足,从而导致老年骨质疏松。所以,在《健康住宅建设技术规程》CECS179和《城市居住区规划设计标准》GB50180中都按照日照的要求,确定住宅建筑的间距,特别是老年人居住建筑日照标准不应低于冬至日日照时数2h。在住宅设计时,应加强居住环境的无障碍设计,提高老年人出门活动的欲望;尽量把老年人的卧室、以及老年人在家中经常活动的空间如起居室、书房在南向布置,以获得更多的日照。当然,充足的日照对每一个家庭成员都是必要的。
空气质量对人体的健康至关重要。当有PM2.5这一量化指标后,人们开始关注空气污染。理论上说,室外存在的空气污染物大都会进入室内;而室内由于烹饪等活动,家具、装修材料的释放,还会产生新的空气污染物。这些空气污染物不仅会对人体的呼吸系统产生损害,还有可能影响人体的其他方面。例如:环境污染是心血管疾病的重要影响因素,实验研究表明,暴露在污染空气中人体的脉压会有一定程度的下降,通过回归模型分析得出,中年人群长期暴露在PM10、PM2.5吸收剂、NO2、NOx污染环境中,人体的劲动脉内部的内膜-中膜厚度较大[1]。
所以,在设计空气环境时,第一步需要规划师通过合理的规划布局,保证建筑布局与当地的主导风向相符合,在居住区内形成气流通道,在建筑的迎风面和背风面形成压差,以便于空气污染物的扩散,减少居住区内空气污染物的浓度。第二步需要建筑师从进深、房间分割、开窗位置等多角度综合考虑,对住宅的室内空间布局进行优化,以便形成有效的气流组织,便于在室外空气质量良好时,进行自然通风,减少室内空气污染物浓度。第三步需要设备工程师优选空气净化装置、机械式新风系统,采用简便易行的操作方式,供居住者使用。
“好水喝出健康来”这是大家都有的共识。小分子团、弱碱性、人体所需矿物质比例合适、水中溶解氧适中等,这是对健康水质的常规理解,也是天然优质矿泉水的指标。我国在城市中采用集中供水,饮用水水质标准共有106项指标,是全球最严格的标准。各地的给水厂都是按照这个标准进行处理,按照自来水公司的要求,出厂水质都是达标的。
但是自来水从水厂输送到每一个水龙头,其中涉及了市政供水管道、居住区供水管道、贮水箱、供水泵(装置)等多个环节。居住者直接使用的水龙头,其出水水质能否达标?这是建筑生活给水系统重点要解决的问题;需要优选不易腐蚀的管材、无害的接口材料,建立各类贮水装置的定期清洗制度、以及水质定期检测制度等。依赖于对施工建造的管控,以及运营阶段的维护,在水龙头水质不确定时,最好还是要采用户用的净水器(系统)以保证户内的水质,注意不要长期饮用纯净水。
给水系统已经细分为直饮水系统、生活给水系统、热水系统、景观水系统和中水系统,国家对各类水质都有明确的要求,这也是保障居民健康生活的重要指标。暂不考虑水质污染导致的地方性疾病,水质不卫生会导致水源性疾病,比如腹泻、痢疾、以水为介质的传染病等消化系统疾病,日常生活中需要关注小区的水箱(水池)定期清洗,家庭中有没有管道误接(出现过中水管道与生活给水管道误接的问题)?有没有回流污染(不要把淋浴龙头没入浴缸的水中,冷热水压力不平衡导致热水进入生活给水)?管道有没有腐蚀甚至渗漏等现象?水中的致病菌还会导致呼吸系统疾病,这可能是不为居民所知道的。
这次的新冠疫情给大家科普了一个名词:气溶胶,其实水系统在使用中,气溶胶无处不在,打开淋浴喷头、水龙头以及水景喷头、灌溉喷头都会产生气溶胶,病毒或细菌依附于氣溶胶经呼吸道进入人体内,达到一定的浓度值时就会导致疾病。最典型的是存在于热水系统中的军团菌,当军团菌进入人体后会出现上呼吸道感染及发热的症状,严重者可导致呼吸衰竭和肾衰竭。
1976美国费城退伍军人聚会,导致221人发病的“急性呼吸道感染”,竟然使34人死亡,首次让人们发现了水系统中的军团菌。军团菌繁殖温度范围是20-45℃,而36-40℃是最佳繁殖温度,在45°C的环境下就停止生长,但要彻底杀死军团菌,需要水温高于60℃并保持一段时间。所以居家时,如果使用容积式热水器(有储水罐)定期将水温提高到60摄氏度以上,并保持一小时以上的时间,以达到杀死军团菌的目的。
这次的疫情让我们认识到:病毒与人类长期共存,恶性传染病发生频率加快,传染病的防控关口应迁移到社区。但更应引起重视的是:居住环境中的危险因素对健康的损害是累积性的。比如:由住宅周边环境引发的电磁波过敏症、化学物质过敏症等;由规划设计引发的空巢综合症、高楼综合症、抑郁症等;由室内环境引发的肺炎、化学物质过敏症、脑中风等;由建筑装饰材料引发的室内空气污染引起的超额死亡等,健康危险因素存在于人居环境建设的各个环节。
日本的一项研究表明:采取改造住宅的维护结构来提高隔声性能、保温性能。冬季控制室温在18℃以上,24小时机械通风,提高室内空气质量等措施,可以减少疾病发病率。糖尿病从2.6%下降至0.8%,心脏病从2.0%下降至0.4%,脑血管疾病从1.4%下降至0.2%,高血压疾病从8.6%下降至3.6%,关节炎从3.9%下降至0.4%等[2]。这证明:以保障人的健康为核心建造的健康居住环境,可以切实降低健康风险、减少健康隐患、规避健康损害,实现治未病、少生病,培养健康行为的目标。
居住环境对健康的损害存在多因多果的特点(见图1),我国对居住环境与健康进行系统性研究的不足,缺乏适合中国人体质和疾病谱的环境健康危险因素的基础研究。因此,缺乏从疾病预防和控制的角度实施致病源头治理或健康损害预防的措施。由于居住环境的健康危险涉及建筑与医学两个领域,如果能找到更多的居住环境与健康危险因素关联关系,就能将更多的健康隐患消灭于无形。
希望将来建筑与医学可以开展跨领域的研究。采用以典型健康损害或疾病与居住环境关联分析为基础,获得主动预防居住环境健康危险的环境指标,并通过研发具体规划和建筑设计技术、设备系统优化、材料优选手段,建立提供有助于生活方式健康化的居住环境,助力健康中国建设。
参考文献
[1] Tsung-Ming Tsao, Ming-Jer Tsai, et al. The Health Effects of a Forest Environment on Subclinical Cardiovascular Disease and Heath-Related Quality of Life [J]. PLOS ONE, 2014, 9(7): e103231.
[2] 伊香贺俊治,江口里佳,村上周三,岩前笃,星旦二等:考虑到维持健康带来的间接便利(NEB)的住宅隔熱投资评价,日本建筑学会环境系论文集,Vol.76,No.666,2011.8