時間:2022-12-21 11:28:13
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建筑電氣與智能化專業(yè)是為適應信息化、智能化時代下國家智慧城市和智能建筑發(fā)展的需要而成立的新工科專業(yè)。教育部分別于2006年3月及2012年9月批準“建筑電氣與智能化”為工學/土建類試辦專業(yè)(代碼:080712s)及正式的工學/土木類新專業(yè)(代碼:081004)。目前全國有近百所高校設置了該專業(yè)[1]。南華大學建筑電氣與智能化專業(yè)是在南華建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)和電氣工程及自動化專業(yè)基礎上于2011年成立,在2012年由教育部正式批準的土木類新專業(yè),2012年開始正式招生,是全國少數(shù)設置在土木工程學院的建筑電氣與智能化專業(yè)。學院設有齊全的土木工程類專業(yè),為更好地服務于建筑行業(yè),培養(yǎng)具備土木工程、電氣工程和信息類學科交叉知識的復合應用型人才提供了強有力的支撐,畢業(yè)生受到行業(yè)企業(yè)的廣泛歡迎。南華大學建筑電氣與智能化專業(yè)于2020年被認定為湖南省一流專業(yè)建設點,同時率先開展工程教育專業(yè)認證的申請工作,通過持續(xù)改進,不斷探索工程教育認證背景下適合專業(yè)發(fā)展的課程體系建設道路。
1建筑電氣與智能化課程體系建設現(xiàn)狀
建筑電氣與智能化專業(yè)涉及的學科多、范圍廣,隨著新工科教學改革的不斷深入,各高校專業(yè)總學分也在進一步壓縮,專業(yè)課程安排時間一般集中在大二下學期至大四上學期,學生在有限的課時內需要掌握的專業(yè)知識內容多,跨度大,難度較大[2]。同時,不同高校在本專業(yè)的課程設置和同一課程的學時設置上會有差異。近兩年,土木類下的建筑電氣與智能化專業(yè)在電子信息與電氣工程類專業(yè)領域進行工程教育認證申請。許多高校將建筑電氣與智能化專業(yè)開設在電氣或信息工程學院下,由于師資力量與結構的差異,教師的科研背景和工作經驗多集中于電氣相關專業(yè),在課程體系建設中,專業(yè)課程難度的設置、培養(yǎng)目標與對能力的要求也相對更側重于電氣專業(yè)標準[3]。建筑電氣與智能化專業(yè)成立之初,由于缺少直接對口的相關碩士點、博士點,學生多選擇電氣或信息類專業(yè)碩士點繼續(xù)深造,這就出現(xiàn)了學生在研究生專業(yè)考試中,有些課程在本科都沒有學過的情況。為滿足學生的升學要求,高校在課程體系建設中綜合考慮學生的考研需求,開設課程和難度設置上會有差異,例如電氣專業(yè)考研專業(yè)課程電路理論和自動控制原理在不同高校的學時和難度目標要求均有區(qū)別。近年來,本專業(yè)碩士點、博士點也陸續(xù)開設,比如安徽建筑大學設立了與智能建筑領域相關的“節(jié)能工程與樓宇智能化”碩士點,是全國首個在智能建筑領域設立碩士點的單位。西安建筑科技大學設立了我國第一個“智能建筑環(huán)境技術”二級學科博士點[4,5],這些專業(yè)點多集中于建筑節(jié)能與建筑環(huán)境專業(yè)領域,與建筑環(huán)境與能源應用工程等土木類專業(yè)結合較多,相關課程也具有多專業(yè)交叉貫通的特征。
2南華大學建筑電氣與智能化專業(yè)課程體系的建設
2.1以評促建,不斷探索契合工程教育認證理念的智能建筑領域復合型人才培養(yǎng)模式建筑電氣與智能化專業(yè)是南華大學大力支持、重點建設的新工科專業(yè),近年來通過一流專業(yè)的認定和工程教育認證的申請,結合南華大學辦學特色,緊扣以人才培養(yǎng)為中心的辦學指導思想,建設以培養(yǎng)政治合格,具有高素質、交叉學科知識和創(chuàng)新能力的智能建筑領域復合應用型人才為目標的課程教學體系,力爭建設成特色鮮明、社會服務能力強的國內一流專業(yè)。學生畢業(yè)5年左右在社會與專業(yè)領域預期能夠達成的目標:(1)理解并堅守職業(yè)道德規(guī)范,具備良好的人文素養(yǎng)、敬業(yè)精神、社會責任感,能綜合考慮法律、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展等因素,在工程實踐中承擔社會責任;(2)掌握扎實的數(shù)學、物理等自然科學知識以及計算機和外語知識,具備在實際工作中正確分析與解決問題的能力;(3)具備獨立從事建筑電氣與智能化及相關領域復雜工程項目分析、設計、系統(tǒng)集成的能力;(4)具有科學思辨習慣和能力、創(chuàng)新能力、團隊合作意識和組織管理能力;(5)具有全球化意識和國際視野、自主學習和終生學習能力,能跟蹤建筑電氣與智能化及相關領域的前沿研究成果并能實現(xiàn)多學科知識交叉融合。
2.2反復研討,持續(xù)修訂和優(yōu)化畢業(yè)要求指標點及其支撐課程權重本專業(yè)根據(jù)工程認證標準要求,以12項畢業(yè)要求為綱,組織了20余次討論,不斷凝練畢業(yè)要求的12個方向內容,符合本專業(yè)學生培養(yǎng)目標;科學分解畢業(yè)要求指標點,體現(xiàn)學生學習的各階段需求。以畢業(yè)要求1為例,如圖1所示,分解指標1-3分別從工程的知識理解與描述、運用工程知識推導提出方案和分析與改進三個層面依次推進畢業(yè)要求的達成,同時課程設置指標1以公共基礎課支撐為主,指標2以學科基礎課支撐為主,指標3主要以專業(yè)基礎課作為支撐完成。
2.3持續(xù)改進,建立面向產出的課程目標達成情況評價機制本專業(yè)根據(jù)“學生中心、產出導向、持續(xù)改進”工程認證理念,形成了貫穿教學全過程、覆蓋全部教學環(huán)節(jié)的課程目標評價及持續(xù)改進機制,于2018年開始建立課程目標達成情況的評價機制,目前形成了完整的制度性文件。該評價機制于2018年開始實施,已實施3輪,覆蓋所有??苹A課和專業(yè)課,實施對象為2015級、2016級和2017級3屆本專業(yè)畢業(yè)生。
2.3.1評價工作的責任機構、責任人和主要職責成立課程評議組(隸屬于學院本科教學指導委員會),評議組由專業(yè)負責人、學院教學督導、系主任、專業(yè)核心課程負責人、學院教務辦主任組成,其職責是:(1)評價依據(jù)合理性的確定;(2)課程考核內容合理性審核;(3)課程達成度評價審議;(4)課程持續(xù)改進效果審查。課程評價責任人為課程負責人,其主要職責是評價樣本的選擇,課程達成度評價計算,組織完成《課程目標達成度分析》,考試試卷分析,根據(jù)課程評議組反饋意見對課程進行整改[6]。
2.3.2評價過程(1)梳理支撐課程目標達成的考核資料,課程目標的達成是以教學內容為依托,以教學方法為手段,通過考核結果(如:考試成績、作業(yè)成績、測驗成績、平時表現(xiàn)等)來充分體現(xiàn)。逐一分解各個教學過程對不同課程目標的支撐情況。(2)收集與整理數(shù)據(jù),依據(jù)課程目標考核內容,整理考試成績、作業(yè)成績、課堂測驗、平時表現(xiàn)等相關基礎數(shù)據(jù),并進行統(tǒng)計分析。(3)課程目標達成度計算,根據(jù)支撐課程目標相關考核環(huán)節(jié)得分、課程總評分計算課程分目標達成度和課程總目標達成度[7,8]。2.3.3評價方法基于定性與定量相結合的原則,采用課程考核成績分析法對課程考核結果進行評價。課程總目標達成度在0.6以上,則認為課程目標達成。
2.3.4評價結果及持續(xù)改進根據(jù)課程目標達成情況評價結果,結合學生評教反饋意見和教學督導組聽課意見,形成《課程目標達成度分析》并提交給學院本科教學指導委員會評議。進一步完善課程目標、更新教學內容、改進教學方法、調整考核內容和方式,修訂課程教學大綱。課程目標達成情況為課程教學質量考核及教學改革的重要依據(jù)[5]。
2.4持續(xù)改革教學方法與方式,打造線上、線下“金課”,不斷探索課程思政,構建“知識、能力、素質”三位一體的理論教學體系完整及系統(tǒng)的特色課程群和優(yōu)秀課程建設對專業(yè)特色的形成起到重要的支撐作用。目前,本專業(yè)核心課程體系中80%的課程都已開設網(wǎng)絡課程,大部分授課內容和相關教學材料都公布在教學網(wǎng)站上,以省級線下一流本科課程《建筑設備》和《建筑供配電與照明技術》《建筑電氣控制及PLC應用》等課程為代表構建工程系統(tǒng)設計課程群,以省級信息化應用教學課程《建筑供配電與照明技術》的網(wǎng)絡資源建設課程為主線,打造線上“金課”,以《建筑智能環(huán)境學》和開放性創(chuàng)新實驗為主線,打造教學實踐環(huán)節(jié)“金課”。以國家級虛擬仿真實驗教學項目為主線,打造虛擬仿真“金課”。以專業(yè)導論、集中實踐和研討課為代表,打造課程思政、專業(yè)思政育人平臺。
3問題與展望建筑電氣與智能化專業(yè)
作為具有多學科交叉特色的新工科專業(yè),專業(yè)課程涉及范圍廣,跨度大,學生就業(yè)與升學方向多,同時工程教育認證還需要跨專業(yè)領域申請,這些都為課程體系建設中課程目標的達成與畢業(yè)要求的支撐設置增加了難度。同時,進一步構架課程思政方案,深入推進三全育人,從專業(yè)學科特點出發(fā),細化各門專業(yè)課程育人方案,以立德樹人為核心目標,抓住提高人才培養(yǎng)能力核心點,通過課程思政引領專業(yè)課堂教學與專業(yè)實踐教學全過程,以實現(xiàn)學生價值觀塑造、知識傳授、創(chuàng)新創(chuàng)造能力培養(yǎng)等教學目標,也是下一步課程體系建設的重要任務之一??傊?,建設一個既有利于學生寬口徑知識基礎學習,又符合未來用人單位需求的知識、能力與素質并重的課程體系,南華大學建筑電氣與智能化專業(yè)在探索適應未來智慧城市發(fā)展需求的復合型人才培養(yǎng)體系的道路上還任重道遠。
作者:張振峰 劉澤華 謝東 周立峰 單位:南華大學
建筑電氣專業(yè)研究2
1方艙概念及現(xiàn)有設計標準
“方艙醫(yī)院”這一概念來自解放軍野戰(zhàn)機動醫(yī)療系統(tǒng),常指臨時搭建、便于移動的醫(yī)院,通常由一系列具有不同醫(yī)療功能的方艙組合而成。針對本次疫情傳播性強、輕癥及無癥狀患者多、患重癥人數(shù)比例較少的情況,對高大密閉空間建筑進行改造,容易實現(xiàn)有組織的空氣流通,利于對隔離人員的集中觀察及護理,工程實施上可實現(xiàn)快速的平急轉換。因此,目前各地方艙的建設大都是利用現(xiàn)有的展廳、體育館、廠房等高大密閉空間建筑進行改造。2020年年初,全國各地區(qū)編制的方艙導則、標準,主要參照《傳染病醫(yī)院建筑設計規(guī)范》GB50849、《醫(yī)療建筑電氣設計規(guī)范》JGJ312等國家、行業(yè)現(xiàn)行相關規(guī)范,對于用電負荷等級的確定、供配電系統(tǒng)的要求、應急電源系統(tǒng)的設置均按醫(yī)療建筑標準要求,相較于2022年新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第九版)和現(xiàn)今對于平急轉換快速建設要求,現(xiàn)階段的方艙醫(yī)院建設,在滿足對新型冠狀病毒肺炎診療的情況下,更加強調臨時性、應急性、快速實施性、平急轉換性等特點。
2相關專業(yè)設計原則
根據(jù)現(xiàn)行的方艙醫(yī)院建設相關標準要求,從醫(yī)療救治角度看,方艙醫(yī)院主要收治新冠病毒無癥狀感染者和輕型確診病例,收治對象原則上生活能夠自理、年齡小于60歲,無急性發(fā)作期的呼吸系統(tǒng)和心腦血管系統(tǒng)等基礎性疾病及精神疾病。根據(jù)收治病患類型,建筑、醫(yī)療工藝專業(yè)一般將方艙醫(yī)院功能區(qū)分為患者收治區(qū)域(污染區(qū))、醫(yī)護人員活動區(qū)(外置清潔區(qū)),患者收治區(qū)域和醫(yī)護人員活動區(qū)之間連通設置衛(wèi)生通過區(qū)域,其中,患者收治區(qū)域(污染區(qū))分為室內和室外。為便于快速應急改造不對既有建筑造成永久性破壞,室外區(qū)設置臨時箱式房,主要功能為醫(yī)護活動區(qū)(清潔區(qū))、患者進入、衛(wèi)生間及盥洗區(qū)、PCR核酸檢測、移動CT等設備設施使用。既有建筑室內區(qū)主要功能為患者病床區(qū)、護士站及臨時應急救治區(qū)等。圖1所示為方艙隔離點設置參考示意圖。暖通專業(yè)盡量利用既有建筑空調通風系統(tǒng),強調方艙醫(yī)院室內氣流有組織流通,做到有序排放的原則,不按呼吸道傳染病醫(yī)院設置三區(qū)兩通道及對壓力梯度有明確要求。為確保實現(xiàn)方艙醫(yī)院有組織的空氣流通,患者收治區(qū)域、衛(wèi)生通過區(qū)域、醫(yī)護人員活動區(qū)域分別獨立設置送、排風系統(tǒng)。當既有建筑患者收治區(qū)域原有通風空調系統(tǒng)無法滿足方艙醫(yī)院使用需求時,相應增加通風、空調設施。給排水專業(yè)為利于應急后場館恢復對于排水管道病毒消殺,原則上不利用既有建筑的衛(wèi)生間,在室外醫(yī)務人員活動區(qū)、患者收治區(qū)設置外置醫(yī)患衛(wèi)生間、盥洗區(qū)、淋浴區(qū)等,選用分散式電能制備熱水設備為醫(yī)務人員活動區(qū)、衛(wèi)生通過區(qū)、患者收治區(qū)提供生活熱水。電氣專業(yè)確?;镜碾娫垂?滿足醫(yī)患及配套設施的供電可靠性、安全性和使用需求,確保消防安全,滿足快速實施和安裝的建設要求。
3電氣專業(yè)改造原則及系統(tǒng)評估
既有建筑改造應充分利用現(xiàn)狀條件、轉換便捷迅速、減少對既有建筑原有設施的拆改或以易于恢復的原則進行設計,不能對既有電氣系統(tǒng)進行破壞,不影響已有固定設施,以減少損失,降低費用。優(yōu)先利用既有建筑變配電系統(tǒng)、照明及應急照明系統(tǒng)、電氣防火系統(tǒng)及智能化系統(tǒng)。遵循上述改造原則,利用既有建筑改造為方艙醫(yī)院時,應對電氣各系統(tǒng)進行評估。首先,對供配電系統(tǒng)電源進行評估,確保既有建筑供電電源負荷等級不低于二級負荷,如不滿足應考慮在室外設置箱式柴油發(fā)電機組或應急移動發(fā)電車等設施。其次,依據(jù)所在市/區(qū)級衛(wèi)健委對方艙醫(yī)院診療信息化、安全防范等需要,對既有建筑各智能化系統(tǒng)進行評估,如不滿足方艙醫(yī)院防控診療要求,應增設或升級相應智能化弱電系統(tǒng)。最后,對電氣消防防火系統(tǒng)進行評估,包括火災自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)、應急照明系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)等,確保電氣消防防火系統(tǒng)正常運行,對于新建室外外置清潔區(qū)和污染區(qū),應按現(xiàn)行規(guī)范進行電氣消防防火設計,并納入既有建筑電氣消防防火系統(tǒng),確保消防安全。
4電氣系統(tǒng)設計要點
既有建筑改造為方艙醫(yī)院時,應優(yōu)先利用現(xiàn)狀供配電系統(tǒng)電源,以節(jié)省投資;并采用標準化、模塊化設計,增強使用的通用性,從而簡化施工安裝流程,做到快速轉換。(1)標準化和模塊化設計在設計層面,可根據(jù)方艙醫(yī)院建筑使用功能的重復性和通用性特點,在方艙設置隔離設施功能用房(如醫(yī)護辦公室、衛(wèi)生間、淋浴間、垃圾間、穿脫防護服、病患病床區(qū)等),由于數(shù)量是隨著方艙接納患者的規(guī)模變化而重復性增減,不止設置一間,因此,可對上述區(qū)域采用標準化和模塊化設計。如:1)外置清潔區(qū)和污染區(qū)箱式房,通過整合和簡化不同使用功能箱式房電氣系統(tǒng)配置,增強單體箱式房模塊單元的通用性,簡化箱式房電氣系統(tǒng)的種類,便于快速生產和安裝。2)患者收治區(qū)域(污染區(qū))和醫(yī)護人員活動區(qū)(外置清潔區(qū))新增臨時配電箱(柜)、電氣設備,布置、管線敷設應與建筑空間模數(shù)相協(xié)調,采用標準化、模塊化設計,適當考慮使用需求調整產生的用電容量變化,預留一定電源備用條件。3)對于新增臨時設施強、弱電線纜,在地面敷設時宜避開人員通行及貨物運輸通道,當無法避開時,應采取防護措施。4)臨時電源線路地面敷設可采用橡膠或硬質PVC馬道,考慮地面馬道的氣味對患者的影響,室內優(yōu)先采用硬質PVC馬道、室外采用橡膠馬道,實現(xiàn)臨時線路的快速敷設和保護。(2)供配電系統(tǒng)設計應盡可能利用既有建筑供配電系統(tǒng)電源,方艙醫(yī)院強調實現(xiàn)組織的空氣流通,污染區(qū)及潛在污染區(qū)通風設施、消毒設施供電電源負荷等級按既有建筑最高負荷等級確定,且不應低于二級負荷即可,如不滿足,則再在室外設置箱式柴油發(fā)電機組或應急移動發(fā)電車等設施。既有建筑改造為方艙醫(yī)院時,除應滿足快速平急轉換和安全可靠,還應根據(jù)方艙醫(yī)院診療需求,考慮電氣各系統(tǒng)的使用和維護的便利性。方艙醫(yī)院新增配電箱(柜)、控制箱(柜)及臨時敷設的主干線路不應設在患者收治病床區(qū),宜設置在清潔區(qū)或專用配電間內;清潔區(qū)、污染區(qū)、潛在污染區(qū)應分別設置配電回路;通風系統(tǒng)與空調系統(tǒng)的電源應獨立設置。(3)其他系統(tǒng)設計方艙醫(yī)院為滿足診療和管理需要,需設置信息網(wǎng)絡系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、廣播和信息發(fā)布系統(tǒng)等。1)信息化系統(tǒng):建立清潔區(qū)和污染區(qū)信息網(wǎng)絡互通,具備電子病歷系統(tǒng)和信息統(tǒng)計系統(tǒng)。2)安全防范系統(tǒng):在患者收治病床區(qū)、工作人員辦公生活區(qū)等設置視頻安防監(jiān)控系統(tǒng),各主要出入口、患者收治病床區(qū)等重要部位設置監(jiān)控攝像機。護士站設置一鍵報警按鈕,根據(jù)管控要求接入工作人員辦公生活區(qū)。3)出入口控制系統(tǒng):可根據(jù)服務、管理流程設置,采用非接觸式控制方式。當出現(xiàn)緊急情況時,門禁應可以遠方解除。4)按隔離單元設置對講系統(tǒng),實現(xiàn)患者收治病床區(qū)與工作人員辦公生活區(qū)語音的雙向對講功能。5)廣播和信息發(fā)布系統(tǒng)等宜接入現(xiàn)狀建筑對應系統(tǒng)中。此外,根據(jù)診療防控工作要求,設置與疾控中心、應急指揮中心、相關醫(yī)療機構等的專用通信接口,預留遠程會診系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等信息化應用和信息設施系統(tǒng)的接口。
5結束語
高大密閉空間建筑改造為方艙醫(yī)院,盡管因既有建筑條件不同,設計方案、策略會千差萬別,但溯本求源,從滿足診療救治使用功能的角度出發(fā),以滿足疫情救治的快速平急轉換為切入點,采用標準化、模塊化設計,盡可能利用現(xiàn)有電氣系統(tǒng),避免對既有建筑造成永久性改造,在滿足診療及管理的要求下,適度設置智能化系統(tǒng)等設計要點,確保方艙醫(yī)院改造的可實施性和經濟性。
作者:裴雷 單位:北京市建筑設計研究院有限公司
建筑電氣專業(yè)研究3
近年來,我國綜合國力的提升以及環(huán)境問題的升級,綠色健康的理念越來越被全社會所重視,而隨著近年來“以人為本”的觀念開始滲透到社會的各個角落,除了建筑基本使用功能外,人們開始關注建筑的舒適性、安全性以及相關的健康問題。習總書記在十九大報告中提出了“健康中國”的戰(zhàn)略,而2020年突如其來的新冠疫情更是加劇了大眾對健康不斷增長的需求與健康建筑供給側不足之間的矛盾,未來健康建筑將為整個產業(yè)帶來巨大的變革。1健康建筑評價標準的現(xiàn)狀1.1國外的健康建筑的評價標準近年來,健康、舒適、低碳環(huán)保的理念在世界范圍內得到了廣泛的傳播,國際上許多國家和組織都制定了相關的健康建筑技術標準。美國的WELL標準是第一部較為系統(tǒng)完整的根據(jù)“以人為本”的理念提出的認證評價標準,將研究對象由建筑本身改為建筑的使用者身上,重點關注物理環(huán)境如何支持生產效率、身體健康、舒適感乃至幸福感,探索建筑物和使用者的健康舒適之間的關系。在最新2018年5月30日的WELL建筑v2版本中更是在V1版本的7大類別基礎上構建了空氣、水、光、熱舒適、運動、營養(yǎng)、聲環(huán)境、材料、精神和社區(qū)十大新元素,涵蓋了生理、心理和社會三方面來對建筑的屬性進行多角度評價。WELL標準并未明確定義什么是健康建筑,而是闡述了該標準在健康評價方面的作用:在包括建筑設計、施工、運維等全生命周期的各階段均采用使得人身體更加健康的干預措施,通過科學的手段增加人的舒適度,打造一個能改善使用者營養(yǎng)、健康、睡眠,乃至幸福感的環(huán)境。1.2國內的健康建筑的評價標準在2017年,中國建筑學實施發(fā)布了T/ASC02-2016《健康建筑評價標準》,我國健康建筑的建設和評價起步比較晚,既需要結合我國的具體情況,又需要借鑒國際上的優(yōu)秀經驗,進而穩(wěn)步推進健康建筑的相關評價工作。相比于國外WELL建筑V2標準,我國的《健康建筑評價標準》在評價對象上要求必須為全裝修的建筑,不包括臨時建筑、毛坯建筑等;在評價指標上包含6個一級的指標:空氣、舒適、水、健身、人文、服務;對于指標的限制角度以及指標的限制方式均有所不同,更多是通過相關的指標和規(guī)范來進行控制;在權重上《健康建筑評價標準》對于不同的建筑類別賦予不同的指標權重;在評價方式及等級上,《健康建筑評價標準》分為施工圖審查之后的設計評價及建筑通過竣工并投入使用一年之后的運營評價,設計評價和運營評價是相互獨立的過程,同一個項目可以同時獲得雙認證;而評價指標上《健康建筑評價標準》分為控制項以及評分項,控制項是項目認證的強制標準,只有通過控制項才能進行下一步的評分,控制項一共約110分,項目需要根據(jù)相關的條款進行打分,通過控制項的項目按照加權計算得出的總得分數(shù)評定相關的級別。
2健康建筑中電氣專業(yè)需要注意的事項
2.1健康建筑中的照明設計在健康建筑中營造一個健康、舒適的照明環(huán)境非常重要,在照明設計中著重考慮一下幾個要素。
2.1.1色溫一般我們用光源的色溫來表示光源的顏色特征,即燈的發(fā)射光的表觀的顏色。色溫的選擇與美學、心理學等專業(yè)相關,取決于照度、室內空間各表面及家具布置的顏色、使用場所條件等,一般在低照度場所多用暖色光源,高照度場所多采用冷色光源;與此同時,它也與我們的健康息息相關,科學研究表明,色溫越高,藍光含量也越高,而藍光成分可能導致黃斑病變以及白內障等眼部惡性疾病。因此,要限制此指標防止色溫過高引發(fā)的藍光危害。
2.1.2顯色性和色容差照明的光源顯色指數(shù)越高,室內環(huán)境的視覺質量就越好,因此,應根據(jù)室內外的視覺活動情況,分別對不同情形的顯色性進行要求。而由于光譜中相對較為缺乏紅色,導致光源復現(xiàn)出來的色域出現(xiàn)很大程度減小,這樣就導致了照明場景過于單一,進而影響了整體環(huán)境的質量,因此需要對于特殊顯色指數(shù)R9的要求。另外,LED燈具的顏色偏差越接近,越能達到最佳的照明效果,而根據(jù)國內的已竣工的實際項目反饋,7SDCM的產品仍能輕易的分辨出顏色的偏差,因此,為了保證視覺舒適性,應注意室內外色容差指標分別不大于5SDCM和7SDCM。
2.1.3頻閃隨著LED燈具的普及,頻閃現(xiàn)象越來越引起人們的注意。頻閃輕則引發(fā)視覺疲勞,加重視覺負擔,重則誘發(fā)偏頭痛、癲癇等腦部疾病,因此,從舒適健康的角度必須對相關指標給予限制,如照明產品的閃變指數(shù)不大于1,人員長時間停留的場所的頻閃效應可視度不大于1,頻閃比的指標不應大于6%。
2.1.4光生物安全性我們長期生活的環(huán)境中既有人工光源,也離不開自然光,而容易被忽視的光輻射危害(如紫外線輻射危害、紅外輻射危害、熱輻射危害以及藍光危害等)可能對我們的人體健康產生不利影響。為了保證使用人員的健康安全,需要用光生物安全性等級這個指標來評估健康建筑的光環(huán)境。照明產品的光生物安全性可分為四類:無危險類(RG0)、1類危險(RG1)、2類危險(RG2)和3類危險(RG3),為盡可能減小光生物危害,健康建筑中應選擇無危險類(RG0)照明產品使用。
2.1.5空間照度分布視野內合適的亮度分布應控制在人的眼睛可以適應的范圍上。適宜的亮度分布可以提高人的對比靈敏度、視覺敏銳度以及眼睛的視功能效率,這是讓人在視覺層面感覺舒適的重要條件,因此應該避免視野內的表面亮度相差過大,進而引發(fā)視疲勞。此外,由于決定亮度的因素不僅包括空間的表面照度,還包括材料的反射特性,所以還應該綜合的考慮室內空間的材料。基于此,合理地設計空間各表面的反射比與照度分布對于健康舒適的環(huán)境尤為關鍵。
2.1.6室外照明健康建筑的室外照明應主要考慮照度和色溫。夜間昏暗的光照環(huán)境,容易產生交通事故、犯罪率增加等惡劣影響。為確保室外公共活動區(qū)域的安全,應對人行道、非機動車道路面平均照度、最小水平照度、最小垂直照度、最小半柱面標準值提出要求。而根據(jù)現(xiàn)有研究,同等照度下,色溫越高,對褪黑素的抑制效果越明顯。因此,從以人為本角度出發(fā),為了讓人在夜間休息得更好,需要對室外場所的照明色溫進行限制。
2.1.7眩光控制通常由特定表面反射產生的眩光被稱為反射眩光。它和直接眩光一起構成室內眩光的主要來源。它們往往會改變表面的可見度,進而影響舒適感乃至健康,通常我們可以采取一些措施降低眩光的影響。首先,在設計階段燈具布置的時候就應該避免將燈具設置在容易產生眩光的區(qū)域;其次,房間的內部裝飾設計時盡可能采用低光澤的裝修裝飾材料;最后,要對燈具表面亮度進行限制,如規(guī)定限制直接型燈具的遮光角。
2.1.8生理等效照度光是維持我們人體節(jié)律非常重要的一環(huán)。光線不僅通過照射產生視覺效果,還對內分泌、人體節(jié)律、生長等產生重要的影響。生理等效照度就是反映光對人體生理節(jié)律影響的重要指標,它既包含了光譜強度又考慮到光譜敏捷性。白天時間充足的光照可以讓人充滿活力,工作學習有更高的效率;而在夜間光線會抑制人體內的褪黑素的分泌,進而影響人的睡眠質量。為了提高睡眠質量,維持人體生理節(jié)律,可以采用調節(jié)光輻射的強度和光譜功率分布兩種方式。根據(jù)前文提到的研究,色溫值越高(短波成分較高),對褪黑素的抑制越明顯,在設計時應該進行相關的考慮。工程實踐中生理等效照度是由相關的比例系數(shù)乘以視覺照度求得的,這里的比例系數(shù)是和光源光譜功率分布相關的測量值。
2.1.9照明控制健康建筑中的照明控制不應僅僅把重點聚焦在智能化與控制上,更應該注重對于照明需求本質的理解與滿足,進而營造更好的視覺環(huán)境。首先,照明控制系統(tǒng)應具有足夠的靈活性,可以自由的調整照度、色溫以及實施分組控制,為人們在不同時間、不同場景提供不同的照明方案提供控制基礎。其次,應該注意控制系統(tǒng)與自然光的結合,通過控制系統(tǒng)與遮陽系統(tǒng)的聯(lián)動控制,及時調節(jié)照度,在保證室內照度滿足使用的同時減少電能損耗,并能避免陽光對于室內的眩光作用。
2.2健康建筑中的智能化設計
2.2.1空氣質量監(jiān)控及發(fā)布系統(tǒng)健康建筑中可設置具有檢測PM2.5、PM10、CO2等數(shù)據(jù)的空氣質量監(jiān)控系統(tǒng),其具有實時顯示并存儲1年以上數(shù)據(jù)的功能。同時,可以與室內調節(jié)空氣質量的設備組成自動控制系統(tǒng),根據(jù)污染物的濃度設置報警提醒,并發(fā)送給用戶。
2.2.2地下車庫CO濃度檢測裝置地下車庫容易積累大量的CO尾氣,損害人體的健康,因此需要設置CO自檢測系統(tǒng)來保證濃度低于危害水平。自動檢測系統(tǒng)主要分為三個部分:CO探測器、聯(lián)動的風機控制器、計算機平臺。CO探測器用來檢測CO的濃度,當超過危害值時將報警信號傳到控制器自動連鎖排風。
2.2.3智能家居近年來,智能家居產品的發(fā)展日新月異,不斷地推陳出新,從人的生理、心理、安全需求等多個角度滿足人們的使用體驗。如家用小夜燈,在臥室的床邊、客廳走道、衛(wèi)生間門口等位置安裝低照度低色溫的小夜燈,節(jié)能的同時可以有效保證起夜的時候的安全。在床頭和衛(wèi)生間設置的緊急呼叫按鈕連接物業(yè),便于突發(fā)情況的緊急求助。AI智能聲控系統(tǒng),可以有效避免回家找不到遙控器的情況,利用APP智能控制家中所有的智能家居,包括但不限于空調、新風、電視、智能馬桶蓋、智能照明系統(tǒng)等。
3結語
伴隨著我國生活水平的提高,基于國際上的WELL標準以及我國《健康建筑評價標準》的設計理念越來越深入我們的建筑設計中,其更加符合我國目前及未來對于建筑中國民健康標準的要求,滿足“以人為本”的理念下,人們對于健康環(huán)境以及身心健康的廣泛需求。
參考文獻:
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[4]張帆,李思叡,唐建.健康建筑標準下的住宅精裝修設計分析研究[J].設計,2020(13):38.
作者:王越 司崇偉 單位:遼寧省建筑設計研究院有限責任公司