以人为本的健康办公空间技术实践和运行效果分析

李 芳，林 姗，史珍妮（上海市建筑科学研究院有限公司， 上海 201100）

随着“健康中国”战略的推进和后疫情时代的临近，人们的健康素养得到快速提升，对健康的人居环境的需求也越来越显著。为改善人居环境，减少“病态建筑综合征”，创造健康、舒适、安全的建筑环境，各国学者和机构开展了大量的科学研究和标准编制工作[1]。美国 WELL 建筑标准是旨在以科研成果为支撑，通过建筑设计优化、运营制度和管理政策来改善人们的健康状况，提升健康文化意识。我国先后发布了《健康建筑评价标准》《健康社区评价标准》《健康小镇评价标准》等一系列标准，逐渐形成和完善了健康建筑标准评价体系。

上海建科集团股份有限公司（以下简称上海建科）莘庄10 号楼是上海建科打造的第三代绿色建筑，承载着低碳、绿色、健康、智慧等一系列新技术应用和示范[2]，已获得健康建筑三星级设计标识证书，其 4 楼办公室作为试点健康办公空间也已获得 WELL 铂金级认证。本文将以该项目基于以人为本的健康办公空间为切入点，深入剖析其健康技术特色及应用效果。

1 概 况

上海建科莘庄 10 号楼总建筑面积 23 697.61 m2，其中地上 6 层，建筑面积 9 511.35 m2，地下 2 层，建筑面积14 186.26 m2。主要功能为办公、会议、员工食堂和地下车库，于 2020 年 1 月正式投入使用。

为给员工带来健康、舒适、高效的办公体验，该项目秉承以人为本的健康设计理念，在空气质量、光环境、声环境、人性化功能空间设计、智慧运行等方面均进行了健康技术优化设计，通过设计、施工、采购、调适和性能核验的全流程闭环管理，确保健康技术顺利落实。

2 以人为本的室内环境营造

2.1 室内空气质量

项目从建材、新风、空气净化 3 个方面对室内空气质量进行综合设计和管控。

建材选购时严格限制其可挥发性有机物的释放量，确保所有建材均满足建筑材料有害物质限量 GB 18580～GB 18588 的相关规定。地板采用获得 FloorScore 认证的产品，家具采用获得 GREENGUARD GOLD（绿色卫士金级）认证产品，吸音岩棉板采用获得法国室内环境检测 A+认证的产品。

项目新风机组过滤段的过滤等级为 G4+H11，室内设内循环空气净化器，净化能效为高效级，CADR 值≥950 m3/h。

在装修期间对新风机组和空气净化器的 PM2.5去除能力进行了核算。核算方法如式（1）所示。

式中：V—房间体积，m3；

t—时刻，h；

C—t时刻室内的 PM2.5浓度，μg/m3；

ηf—新风机对直径 2.5 μm 以上的颗粒物的去除效率；

qf—新风机的风量，m3/h；

Cout—室外 PM2.5浓度；

qe—排风风量，m3/h,qe=qf；

ηac为净化器对 PM2.5的净化效率；

qac—净化器的风量，m3/h；

K—沉降系数，对于 PM2.5取 0.5 h-1；

Vpol—室内 PM2.5散发源，μg/h；

CI—初始时刻室内 PM2.5浓度。

根据 JGJ/T 461—2019《公共建筑室内空气质量控制设计标准》，计算室外日浓度按平均不保证天数为 5 d 统计方法，统计近 3 年最不利年的环境气象资料日浓度确定[3]。上海市 2017—2019 年，不保证天数为 5 d 的室外 PM2.5浓度为 124 μg/m3，发生在 2018 年 1 月[4]。该项目室外设计参数取室外 PM2.5浓度Cout=124 μg/m3。室内初始 PM2.5浓度以最不利情况下考虑，取室外计算日浓度的 100%，即CI=110 μg/m3。对于办公项目，当人员密度＜0.4 人/m2时，室内人员 PM2.5源强可忽略不计[3]，因此假定室内无PM2.5散发源，即Vpol=0。经核算，试点健康办公空间将室内 PM2.5浓度从 124 μg/m3降低到 12 μg/m3需要 0.6 h，1.3 h 后室内颗粒物浓度进入稳定状态，稳定状态下的颗粒物浓度为 9.5 μg/m3，如图 1 所示。

图 1 室内 PM2.5 浓度评估曲线

2.2 光环境

项目的工位和常用功能空间的布局尽可能充分接近天然光。经自然采光模拟计算，在一年 50% 的日照时间内，约98% 的面积天然采光照度在 300 lx 以上，除洽谈室外，其他常用功能空间均可满足 sDA300,50% 的要求。模拟结果见图 2。

图 2 sDA300,50% 模拟结果

灯具（包括补充照明）按照以下标准进行设计和采购：工作区域照度＞500 lx；会议室照度＞500 lx，走廊照度＞200 lx，休闲区照度>300 lx；工位等值黑视素照度＞240 EML；一般显色指 Ra≥90。在设计阶段经 DIALux 模拟分析，室内照度模拟结果和等值黑视素计算如表 1 所示。除洽谈室外的其他区域工作面的等值黑视素照度均可满足 240 EML的设计目标。

表 1 主要功能房间等值黑视素照度计算表

2.3 人性化活力空间

项目结合亲生命性设计理念，在入口玄关设置绿植墙，将自然元素和空间隔断进行有机结合，在美观怡人的同时，也有助于减少行人对入口工位的打扰；设置休闲水吧区、图书阅览区、活动健身工位等功能空间或设施帮助员工在繁忙的工作中获得放松休息的机会；设置母婴室、儿童角等功能空间也能帮助员工缓解部分育儿压力。

配置符合人体工程学原理的办公家具，方便员工根据身高和工作喜好，调整到最适宜的工作姿态，降低长时间静态工作姿势下产生的身体疲劳进而减少慢性疾病。其中 30%的办公桌选用电控升降桌面，所有的座椅均可实现座高、座深、靠背角度、扶手高度的调节，并为每个工位配置可自由调节的显示器支架，满足个性化调节需求。

下沉庭院设约 200 m2的员工健身房。通过侧面采光引入舒适的自然光，配置跑步机、椭圆机、划船机等健身器械，员工可以通过 OA 系统自主免费预约使用。楼梯具备良好的天然采光，通过小贴士鼓励员工步行上下楼。室外设篮球场和慢行步道，帮助提升员工的幸福感和健康活力。

2.4 智慧运行管理

项目以“十三五”国家重点研发课题“需求导向的绿色建筑 BIM 综合运营平台开发及示范”为支撑，开发了面向园区的BIM综合运营管理平台。健康办公空间可通过建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）运营平台或结合现场二维码、操作面板等实现对空调、新风机、空气净化器、灯光、窗帘的控制和室内空气质量和光环境管理。具体功能包括：第一，自定义会议室灯光模式，可选择节律模式、PPT 模式和会议模式。节律模式下灯光自动模拟 24 h/d 阳光色温和亮度的变化，从而提升视觉品质，改善心理感受，调节生理节律；PPT 模式将关闭窗帘，同时将灯光的亮度和色温调整至最适合 PPT 放映的状态，集聚参会者注意力；会议模式下室内灯光的色温和照度自动调高，有利于提升会议效率。第二，设备智能控制。平台当前已接入灯控、新风机、净化器、空调、窗帘机共 5 种类型的智能设备，并支持自由扩充智控设备。第三，室内空气质量管理。平台实时展示温湿度、CO2浓度、PM2.5浓度、PM10浓度等环境质量参数，并可结合环境质量检测结果和满意度问卷，实现相关设备的智能调节。

3 运行效果分析

3.1 健康性能核验

2021 年 4 月 8 日，项目委托第三方检测单位进行了现场空气品质、水质、光环境、声环境等健康性能的现场检测。

空气检测选取了开放办公区和 406 会议室 2 个测点，检测参数包括颗粒物（PM2.5和 PM10）、挥发性有机物（包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳、四氯化碳、异丙醇等 19 项有机物）、无机物（CO、O3），检测过程严格遵守《WELL性能验证手册 2019 Q3》的要求，其中颗粒物、无机物的检测结果为 1 h 平均值，有机物检测结果为 1 h 连续采样空气的试验室送检结果。空气质量部分检测结果见表2。结果表明，室内 PM2.5浓度最高为 8.5 μg/m3，PM10浓度最高为 2 μg/m3，甲醛浓度最高为 8.3×10-9，苯浓度小于 2 μg/m3，甲苯最高浓度为 3.7 μg/m3，O3最高浓度为21×10-9。空气污染物浓度检测结果均优于 WELL 标准的要求。

表 2 空气质量检测结果

光环境重点检测了照度和等值黑视素照度两个参数。为避免日光照射的影响，人工照明光环境检测在夜间（17:30—21:30）进行。

照度检测选取了独立办公室和开放办公区工位共 30 个测点、休闲区 4 个测点、走廊 12个测点、会议室和洽谈室4 个测点。检测结果如图 3 所示。工位区平均照度 609 lx，最低照度为 231 lx，照度较低工位可以通过补充照明提高照度水平；休闲区平均照度 319 lx，最低照度 261 lx；走廊平均照度 219 lx，最低照度 155 lx；会议室平均照度 769 lx，最低照度 561 lx。满足 WELL 建筑标准及国家标准 GB 50034—2013《建筑照明设计标准》的限值要求。等值黑视素照度选取了独立办公室和开放办公区共 34 个工位测点，在工作平面以上 45 cm 处测量该参数。检测结果见图 4。所有测点的平均等值黑视素照度为 333 EML，高于 WELL 建筑标准要求的 240 EML。

图 3 照度测量结果

图 4 等值黑视素检测结果

3.2 人员满意度调研

为验证用户对健康办公空间的满意度，分别就空调工况和非空调工况这两个方面通过微信推送的形式对用户的环境满意度展开了调研。空调工况调研时间为 2020 年 1 月 7日—2020 年 1 月 21 日，共收回有效问卷 396 份；非空调工况调研时间为 2020 年 3 月 24 日—2020 年 5 月 7 日，共收回有效问卷 327 份。满意度调研内容包括光环境、热环境、空气质量、声环境和总体满意度 5 个方面。调研结果见图5、图 6。

图 5 空调工况满意率

图 6 非空调工况满意率

在空调工况下，4 楼健康办公试点的总体满意率为88%，其中对声环境的满意率为83%，对空气质量的满意率为 81%，对热环境的满意率为 89%，对光环境的满意率为90%。在非空调工况下，4 楼健康办公试点的总体满意率为93%，其中对声环境的满意率为 87%，对空气质量的满意率为 90%，对热环境的满意率为 89%，对光环境的满意率为 91%。对比空调工况和非空调工况调研结果可以明显发现，用户在非空调工况的总体满意率和对空气质量的满意率更高。

4 结 语

本文以上海建科莘庄 10 号楼 4 楼办公室为例，从空气质量、光环境、人性化活力空间和智慧运行管理 4 个方面阐释了健康技术的实践应用，并从现场检测和满意度调研两个方面对健康办公空间的运行效果展开了分析。结果表明：经过精细化的设计优化和材料选控，项目的空气品质和光环境均能较好地满足 WELL 建筑标准的要求；空调工况和非空调工况的室内环境总体满意率均在 88% 以上。

该项目以人为本的健康设计理念和技术实践可以为其他建筑项目提供借鉴和依据，可以助力健康建筑的发展。从健康环境运营管理的角度可以发现，智慧化运营管理平台可以帮助项目实现设备设施按需运行、光环境智能调控、人员满意度定向管理等方面的优化，将成为提升环境健康性能的重要手段，也是健康建筑的必然发展趋势。