梅彤

0 引言

高舒适度低能耗建筑技术在我国已经有二十多年的建造使用历史。北京锋尚国际公寓、万国城Moma、南京朗诗国际街区等项目建成后的使用及运营状态显示，先进的技术极大地提升了规划和建筑设计的自由度，为养老户型的设计提供了创新的可能性。

1 高舒适度低能耗技术系统在住宅项目的应用

1.1 战略

高舒适度低能耗建筑的战略思想：根据气象条件和资金投入，最大限度利用有利的自然条件，充分发挥材料性能，合理优化建筑设计，使建筑内部空间在不使用任何采暖制冷设备时的自然温度最大限度地保持在人体舒适范围内，从而降低设备功率，缩短使用设备的时间，使采暖制冷所需要的能耗最小。

通过调节外围护结构总传热系数、太阳能总平均透射系数、建筑内部的蓄热能力，使室内的自由温度平均值和变化幅度尽量保持在人体舒适范围内，实现降低能耗和提高舒适度的双重目标。

1.2 技术系统构成

高舒适度低能耗的设计思想基于系统的概念，以全局作为着眼点，达到各环节有机协调工作。

1.2.1 外围护结构

（1）外墙保温

常见两种方式：其一是混凝土外墙外设置高密度保温板、留出空气层之后干挂外墙板，其二是混凝土外墙外设高密度EPS 保温板。二者均能起到保温隔热作用并有效防止雨水侵入，但建造成本不同，北京锋尚国际公寓采用第一种方式，南京朗诗国际街区采用第二种方式。

（2）外窗和外遮阳

采用断桥隔热铝合金窗框，在窗框和窗洞之间的空隙也采用阻热设计；采用镀有Low-E 涂层的双层中空玻璃，内充惰性气体，具有传热系数低和反射红外线的功能，一方面最大限度允许可见光进入，另一方面降低室内外远红外辐射和太阳能辐射能量的传递，维持室内温度，降低采暖空调能耗和费用，北京锋尚国际公寓12mm 厚充氩气Low-E 玻璃的传热系数为1.6W/m·K，接近370mm 厚度的实心粘土砖外墙的传热系数；采用铝合金外遮阳卷帘，可遮挡直射、漫反射辐射，遮阳率可达100%。

（3）热桥部位保温

开敞阳台、女儿墙等长凸出构件均全包外保温材料，形成闭合的保温隔热体系，全方位阻隔能量流失。

1.2.2 室内空调系统

外围护结构热工性能的提升使建筑室内自由温度处在更良好的状态，因此只需要非常低功率的辅助采暖或制冷设备对室内温度的不足进行调整，这就给采暖，通风和空调提供了新的思路：

（1）以小型低功率可调控独立住宅采暖设备代替大功率集中采暖设备。

（2）以低功率高效能的天棚辐射采暖制冷代替大功率高温采暖设备。

（3）以低交换率小温差地面送风式空调代替大功率大温差的上给上排式空调，避免大功率送风的噪声和大温差气流对室内舒适性的影响。

目前国内已经建成的高舒适度低能耗住宅项目，多采用柔和式天棚辐射采暖制冷置换式新风系统。

（1）柔和式天棚辐射采暖和制冷

采暖制冷依靠混凝土楼板内的水管和混凝土共同工作，冬季以26～28℃水温采暖，夏季以21℃水温制冷，以柔和辐射方式传热，制冷和采暖效率大大高于空气对流方式，温度均匀、无噪声、无风感、不占用建筑内部空间，方便家具摆设；同时该系统也具有惯性大、动态响应慢的特点，控温和调节需要较长时间，可利用夜间低谷电运行加热或冷却混凝土楼板，白天则通过楼板辐射对室温进行调节，有效实现电网削峰填谷。

（2）置换式新风系统

新风经过除尘、预热、除湿等处理，以很低的速度和略低于室内的温度从房间底部慢慢充满整个房间，无噪声，无吹风感，沿地板蔓延形成“新风湖”，经人体和室内其他热源的加热缓慢上升时被人体吸收到，而呼出的二氧化碳继续上升，从房间上方的排风口排放，使得室内没有普通空调所出现的新风和污浊空气混合使用的不健康情况。新风不仅提供新鲜空气，还调节室内湿度。

1.3 经济性分析

高舒适低能耗技术系统通过优化设计、系统内各个环节协同工作，以略高于传统建造方式的造价和远低于传统方式的运行费用实现了室内的高舒适度。

1.3.1 室内舒适度标准

新风：每人每小时不少于30m的新鲜空气。

温度：20～26℃的室内温度。

湿度：30%～70%的相对湿度。

声环境：室内夜间小于30dB。

1.3.2 建造及运行费用

已建成项目的建造成本略高于传统建造方式，且建造成本随着国内产业化规模化水平的提高而降低。

系统运行的采暖制冷能耗大大降低，南京朗诗国际街区项目新风能耗占总能耗的60%～70%，采用排风能量回收装置，取得很好的节能效果，能量回收率70%，采暖制冷及新风的总运行用电量和费用与传统单体空调相比节约50%。

1.4 为规划和设计带来的新机会

可以为建筑规划布局和单体设计提供更大的设计自由度:

（1）可以摆脱夏季西晒对室内温度舒适的影响，使建筑设计不受南北朝向的约束，人们可以早上起床享受东方的太阳，晚上下班享受夕阳西下的余晖。南京朗诗国际街区有多栋住宅为东西朝向，室内温度均保持在20～26℃。

（2）新风系统提供了每人每小时不少于30m的新鲜空气，住宅可以不再通过南北通透组织自然通风，户型设计组合具有更强灵活性。南京朗诗国际街区有大量的单朝向户型，均获得了健康舒适的室内环境。

（3）单朝向户型可保证室内环境的健康舒适，建筑总进深得以加大，在确保环境品质的前提下获得更高容积率和更高的土地价值。

（4）建筑设计不受南北朝向的约束，外部空间可以形成院落围合式布局，获得更具场所感的社区环境。南京朗诗国际街区采用围合式布局，建筑平行于周边街道，院落空间形态完整，土地利用效率高。

（5）外围护结构良好的热工性能为选择低功率分户调节的辐射式采暖设备提供了更多机会，已出现采用毛细管+置换式新风的住宅项目，空间利用效率更高。

这些新的机会为养老户型设计提供了新的思路。

2 高舒适度低能耗养老户型设计与组合探索

2.1 我国养老服务发展现状

根据2021 年国民经济和社会发展统计公报，全国60 周岁及以上老年人口2.67 亿人，占总人口的18.9%；65 周岁及以上老年人口2 亿人，占总人口的14.20%，预计“十四五”时期，60 周岁及以上老年人口将超过3 亿，占总人口比例将超过20%，《“十四五”规划和二〇三五年远景目标纲要》将积极应对人口老龄化上升为国家战略。我国推行“9073”的养老模式，即90%采取以家庭为基础的居家养老；7%采用社区居家养老服务，提供日间照料；3%采用机构养老。目前我国正在健全居家为基础、社区为依托、机构为补充的养老服务体系，支持社区养老服务机构建设和运营家庭养老床位，将服务延伸至家庭。

2.2 居家养老地产发展趋势

2.2.1 全龄社区成为居家养老地产的主要模式

基于老龄人口对归属感、邻里感、价值感、安全感、安定感的心理要求，住区既要安宁又要防止孤独，需要良好的配套设施提供医疗、社团活动、社群文化、家政服务，因此各年龄段人群共用的全龄社区势必成为居家养老地产的主流模式。

2.2.2 代际关系成为居家养老地产的关键问题

根据《中国养老产业发展白皮书》的数据，2020 年我国65 岁以上的“空巢”老人数量达到1.2 亿，占65 岁以上总人口数量近60%。一方面年轻一代到大都市务工造成原籍地老人“空巢”现象，另一方面房地产供应端大套型为老少同住模式，两代人不同的生活作息习惯及对空间使用的差异性产生行为受限的情绪，加剧了同城“空巢”现象。如何将代际独立与代际共享相互结合，既能尊重差异保护隐私，又能便于家庭成员互相照顾，成为居家养老模式的关键问题。

2.2.3 通用型住宅成为居家养老社区的必然选择

为避免暮年搬家并便于代际共享，老龄住宅不宜单栋或者单个单元分设，通用型住宅最能适应老龄社会需求。所谓通用住宅，是指在设计和建造之初，就把老年人的需要加以考虑，进行预留，再根据需要逐步实现，使其能适应人一生的各个阶段。

2.3 养老户型设计要求

室内物理环境方面:需要良好的采光通风，保持安静，有优美的景观并能防止冷风渗入。由于老龄人口在室内的时间较多，室内需达到更高的舒适标准才有利于老龄人口的健康长寿。

功能布局方面:以小户型为主，面积不宜过大，路线不宜太长；布局宜紧凑，客厅应温馨并和阳台直接相连，以便足不出户就可以接触自然；卧室应和卫生间紧密相连、床两侧可供轮椅通过；应提供条件设开敞厨房以方便护理；入口空间需开敞，不宜设狭长走廊、需提供充足储物空间。

2.4 高舒适度低能耗养老户型设计与组合概念性设计

目前住宅项目经典的优质大户型平面为四室二厅格局，总面积140～150m，南向四开间，总面宽14～15m，总进深9～10m。小家庭使用时，生活品质很高；但三代人使用时，就会凸显出公共空间混用、作息规律彼此妨碍等问题；同时过长的交通路线也一定程度上降低了空间的利用效率。

而如果为避免公共空间混用，把面积切分成二室一厅和一室一厅，形成二代居组合，则中间的小户型无法自然通风，严重影响居住舒适度。所以，设计为大户型以实现南北通风，是基于当时技术条件的必然选择，但由此也就造成了代际混用的种种不便。

采用高舒适度低能耗技术系统，Low-E 玻璃和外遮阳的使用让东西朝向也成为良好朝向，建筑不再受南北朝向约束；新风系统全天提供新鲜洁净的空气，不再需要为自然通风而刻意保持双向通透，这样的技术条件下，就可以对室内空间重新规划，户型布局和交通方式就可以改变:把各代人的活动同层集中布局，而代际之间做分层的竖向划分；各代内部为水平交通，高频率使用，路线短捷；而代际之间为竖向交通，低频率使用，既保证代际独立，又提供彼此探视照顾的便利。由此形成三层复式的二代居套型组合:双走廊、双入口、三层。老人和成年子女用房分设于一、二层，各有独立的起居室、卧室、厨卫，分层入户，互不干扰；三层设两间儿童房和卫生间，并设多功能房，可作为家庭书房辅导功课，也可以作为儿童游戏室。楼梯间上下部均设储藏空间。

为了同条件对比，附图按照150m控制总建筑面积，公摊交通面积按内廊式小高层估算。露台三层高，不计算建筑面积，见图1～图3。若把面积略加大，按照160m控制，空间效率更高。

图1 一层平面概念图

图2 二层平面概念图

图3 三层平面概念图

与平层同面积户型相对比，水平交通缩短到4m；房间数量由四室二厅一厨三卫提升到四室三厅双厨三卫；进深由9～10m 增加到大于12m（不含阳台）；起居室开间3.9m，和开敞厨房毗连的实际视觉开间5.7m，由于各代人的活动空间分层设置，卧室也可采用玻璃隔断，进一步把视觉开间扩大至8.7m。

由此带来的好处，一是各代的交通动线互相独立，互不干扰；二是各层的水平动线都大大缩短，纯交通面积以及动线周边泛交通面积得到压缩，布局紧凑，空间利用率高，三是楼层平面双侧布局，可同时实现地块的高容积率和户型内部的小进深，既保证室内舒适度又提高开发强度；四是围合式的庭院布局可形成更好的社区氛围；五是置业初期可将部分楼层出租增强还贷能力，可提前置业节省成本，使用周期更长。

3 结语

高舒适度低能耗技术系统通过提升外围护结构的热工性能，使室内自由温度尽量接近于舒适温度，只需采用低功率低能耗的辅助采暖制冷设备就能够实现室内温度的舒适与稳定；同时新风系统为建筑全天提供新鲜空气。这极大地提升了规划和设计的自由度，建筑设计不再受朝向约束，也不需要为组织自然通风而双向通透。我国推行居家养老为主的养老模式，而代际关系则是居家养老模式的关键问题。高舒适度低能耗技术为该问题的解决提供了创新机会，可将各代人的生活空间自成系统、同层集中布局，代际之间做竖向分层划分，由此既能压缩各层水平交通面积，提高空间利用效率，又能在确保各代生活空间独立的同时提供彼此照顾探视的便利，并创造出兼顾土地效益和环境品质的社区环境。