室内空气品质的影响因素及改进措施

1室内空气品质的影响因素及改进措施摘要：介绍了空气品质的概念，分析了室内空气品质的影响因素及提高室内空气品质的国内外研究近况;阐述了作者对我国室内空气品质问题的看法。关键词：室内空气品质通风病态建筑综合症空气污染1前言近二十年来，生活在现代建筑物内的人们呈现出某些较为严重的病态反应，这一问题引起了专家学者的广泛关注。于是，病态建筑(SickBuilding和病态建筑综合症(SBS,SickBuildingSyndrome的概念出现了。同时，也出现许多空调综合症(如眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、头痛、发困等)。从而使人们的身心健康受到了很大的影响，降低了工作效率，病休及医疗费用上升等问题也随之出现了。因此，室内空气品质(IAQ)间题已成为当前建筑环境领域新的研究热点。本文讨论影响室内空气品质的主要因素及改进措施。2空气品质的概念最初关于室内空气品质定义是指一系列污染物的浓度指标。然而，随着研究的不断深人，发现这种定义已不能完全涵盖室内空气品质的内容。在89室内空气品质讨论会上，丹麦哥本哈根大学P.O.Fanger教授提出:所谓品质就是反映满足人们要求的程度，如人们满意，就是高品质;不满意就是低品质。英2国的CIBSE(ChartedInstituteofBuildingServicesEngineers)认为:如果室内少于50%的人能够觉察到任何气味，少于20%的人感觉不舒服，少于10%的人感觉豁膜刺激，并且少于5%的人在不足2%的时间内感到烦躁，那么此时的室内空气品质是可以接受的。这两者的共同点就是将室内空气品质完全变成了人们的主观感受。在ASHRAE标准62一1989R中，提出可接受的室内空气品质(acceptableindoorairquality)和感受到可接受室内空气品质(acceptableperceivedin-doorairgualitg)的概念。可接受的室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人对空气没有表示不满意，并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁浓度。感受到可接受室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满，它是可接受的室内空气品质的必要条件，不是充分条件。有些气体如co,氛等，对人体的危害非常大，但无刺激，故仅仅用感受到可接受室内空气品质是不够的。3室内空气品质问题的起因引起室内空气品质问题的原因一般有两类:一是暖通空调(HVAC)系统设计或运行不当;二是各类污染源产生的污染物的作用。第一类原因一般包括:①通风和气流组织问题，如新风不足，室内气流组织不好等;②热舒适间题，当室内未达到希望的温湿度时，人们就会对室内空气品质抱怨。第二类原因包括:①室外大气的恶化(由新风人口或门窗等进人的污染3物);②交叉污染，由于设计时各房间的压力分布不当而导致地下停车场、打印室、吸烟区、餐厅等散发的污染物流人建筑的其它区域;③室内污染，如室内办公设备、家具、装演、人员等产生的污染物;④微生物污染，常由空调凝水或漏水造成的。室内空气品质问题可分为主观和客观两个方面:室内的各种物理参数，如温湿度、气体污染物的浓度等客观因素对室内空气品质产生影响(尽管人们还没有完全明白其是如何产生影响及究竟产生多大影响);同时，人们的心理状态、对外界的反应敏感程度、性别等主观因素差异也会造成对室内空气品质的不同反应。3影响室内空气品质的因素3.1建筑因素3.1.1室内污染源普遍认为室内污染源主要来源于以下4个方面:①建筑围护结构及其表层材料;②室内环境状况;③室内人员数量及其活动情况;④暖通设备及系统。对于建筑结构表层材料中有害物质的散发机理、散发规律、定量计算及抑制和测量方法已有一些研究成果，但不是很完善。随着研究的进一步深人将有利于控制室内的空气污染。3.1.2室外环境的影响室外环境与室内是有联系的，室外的污染必定影响室内。室外在没有工业污染的条件下主要受交通车辆散发的VOC气体影响。研究表明，无论室内还是室外，总是离地面越高VOC的含量越低。一般认为建筑物的一层受到室外的影响较大。同时发现室内的一系列污染源所造成的VOC总是高于室外，如巴西里约热内卢的室内平均VOC浓度为4304.3一1679.9mg/m3，而室外则为22一643·2mg/m3。3.2非建筑因素3.2.1新风问题由于设计或运行不当引起的新风问题包括新风量及新风清洁度两个方面。新风量是空调设计中有关室内空气品质考虑最多的一个问题，在空调发展不同阶段，相应的通风标准也不同。传统的观念认为，新风是为了清除人所产生的生物污染，所以房间的最小新风量的确定仅由每人的最小新风量指标确定。然而，随着科技的发展，发现现代建筑中的装演材料、家具、某些办公用品及通风空调系统本身就是污染源，并且其气味远远超过人所产生的。因此，在ASHRAE标准62一1989R中，认为用以确定新风量的污染物来自人员和室内气体污染源两个方面，所以房间的最小新风量应由每人最小新风指标和每平方面积所需最小新风指标一起确定。另外，在空调运行中，随着室内负荷及换气效率的变化，为了减少能耗，室内的送风量也会发生相应的变化，但为了满足人们的舒适健康而确定的新风量不应该发生太大的变化。ASHRAE标准62一1989R中有关变风量控制的内容明确指出，在整个变风量运行中，新风量要始终保持在设计新风量的90%以上。新风清洁程度近来也受到人们的关注。这主要源于室外环境的逐步恶化，空气污染严重，新风质量下降。因此有关新风处理的讨论也不断出现，新风三级过滤设想也就应运而生。所谓新风三级过滤就是将传统新风机组中只含粗效过滤器的状况，变为除含粗效过滤器外，5还含有中效甚至高效过滤器的设计模式。这种设计最大的优点是极大降低由新风带人室内的尘菌浓度，同时在一定程度上延长系统部件的寿命。不过室内空气品质除涉及到室外污染物外，更多的是受室内的微生物污染和气态污染的影响。因此，新风三级过滤对室内空气品质问题解决的作用到底有多大，新风过滤器是否应考虑其它室外污染物的过滤问题，有待进一步研究。3.2.2污染物的影响非建筑因素的污染物来源也较多，包括了固体颗粒、微生物和有害气体。因一般微生物多依附于固体颗粒或液体传播，所以把污染物分为颗粒污染物和有害气体污染物。颗粒污染物依据其颗粒大小，分别会感染人体呼吸道和肺部。气态污染物的种类更多，除CO,C02,NH3和氧等人们熟知的外，还有有机化合物(挥发性)。一般认为这些污染物对人体的呼吸系统、心血管系统及神经系统有较大的影响，甚至致癌。不过调查显示，即使人们抱怨很频繁，但在大多数情况下并没有某种污染物单独超标。这一结果的最好解释是由于多种而不是单一污染物的影响而导致对室内空气品质的抱怨，同时也使人们对现有污染物浓度指标的科学性和全面性提出怀疑。4改善室内空气品质的措施概括起来有以下三个方面:一是建筑设计与施工特别是表层材料的选用如何完善，二是保证足够的新风量和加强新风与回风的过滤，三是切实保证空调系统的正确设计和严格的运行管理与维护。4.1国外已提出一些规定细则要求在房屋6建造和取材时必须选用坚固耐久而不散发有害物质的材料，不得采用热带木材，围护结构和材料必须防水隔潮。对通风空调提出如下规定:(1)建筑必须很好保温，并保证良好的气密性;(2)设计时必须考虑南向开窗以获得能量;(3)避免冷表面，不渗风;(4)尽可能在北向取人新风;(5)外部污染决定新风入口位置;(6)适当的换气量和回风量，空气直送到人;(7)应有再分配人室内的可能性，特别是夜间送到卧室;(8)必须避免在风道中滋生微生物并且有清扫的可能;(9)使用户易于明了如何实现和保持清洁通风。此外也有一些专家提出健康建筑应该达到的目标为:(1)最小的悬浮微粒和生物污染;(2)控制室内相对湿度水平;(3)最小的渗风量;(4)减少VOC的挥发;(5)提高能量利用效率和资源利用效率;(6)为居住者提供对通风的控制。这些规定是相当严格的，要达到就要求各项技术具有高水平和各项工程质量严格把关。4.2关于新风量在许多有关室内空气品质调查结论都提到新风量供应不足。有的在空调系统的改造中加大了新风量，这自然有利于改善室内空气品质。前面已经提到在ASHRAE新标准中新风量要求按人体和稀释室内污染所需来确定。问题是新风往往受到空调系统污染而质量变坏，在这种情况下，即使增大新风量也难以改变室内空气品质。另外，由于送入的空气中混有相当比例的回风，而一般过滤器难以清除回风中所含有的低浓度VOC气体和细菌等，从这一角度看，减少回风和加大新风7量甚至采用全新风系统，有利于改善室内空气品质。5几点看法综上所述，国外对室内空气品质问题是十分重视和十分认真对待的。下面结合国内的一些情况谈谈自己的看法:(1)我国对室内空气品质的研究刚刚起步，有的同行已经发表一些成果，开展了一些活动，取得了一定的成绩，但总体上来说关注和宣传程度是不够的。(2)建筑和暖通人员需要转变观念，建立新意识，在设计一开始就要慎重选材，考虑建筑因素污染，建立卫生空调观点，改变对空气的单一热湿处理，加人生物化学处理，积极开发新技术和新产品。在设计中考虑送风实效，采用缩短送风凤管和通风效率高、新风接近人的气流组织形式。(3)最好是组织人力进行现场实测，监测空调系统对空气的污染状况，监测室内建筑材料和器具设备放散的有害物质及其对室内空气的污染。要争取有关专业的配合，还要争取环保部门、卫生保健部门的支持。(4)建议对暖通空调设计规范中的有关章节进行必要修改、增删。(5)空调系统的运行维护管理非常重要，系统内部必须定期清理，避免污染送风气流。对此应制定严格管理和运行法规，并严格执行。参考文献1沈晋明，等.室内空气品质的新定义与新风直接人室的实验测试暖通空调，1995,(6).2沈晋明，室内污染物与空气品质评价.通风除尘.1995,(4).3李先庭，等.室内空气品质研究与进展.暖通空调.2000,(3).4BescomB.Indoorairqualityinschool.5BearyDavidW.Indoorair8qualityandHVACsystem.Liewispub.1993.6赵荣义.关于热“舒适”的讨论.暖通空调.2000,(3).7马仁民.国外非工业建筑室内空气品质研究动态.暖通空调.1999,(2).