3建筑环境学第三章建筑环境中的空气环境

第三章建筑环境中的空气环境建筑环境中的空气环境使人们生活和工作中最重要的环境之一。一、建筑环境的室内空气环境主要由热环境，湿环境和空气品质等构成。1．热环境：一般指室内空气的温度。2．湿环境：一般指室内空气中所含水蒸气的量。3．空气品质：一般指室内空气中有害气体的含量。室内空气品质除直接影响人类的健康之外，还间接影响生产和工作的效率。二、室内空气环境的重要性1．室内环境是人们接触最频繁，最密切的环境之一。（大约80%时间人在室内度过）2．室内污染物的来源和种类日趋增多。（燃料，各种油，装饰材料等）至今发现室内空气的污染物约有300种。3．建筑物密闭程度增加，室内污染物不易扩散，增加人类接受污染的机会。4．病态建筑：室内污染物聚积，室外新鲜不能正常进入室内，造成室内空气品质恶化，称为病态建筑。(sickbuildingsyndrome-SBS)室内空气质量研究已经形成建筑环境科学领域内的一个新的重要的组成部分。第一节空气污染的指标与来源一、室内空气污染物1．污染物的来源：室内人员活动释放物，建筑及装饰材料，室内设备，室外传入物等。2．污染物的分类：化学、物理、生物等。分为固体颗粒，微生物和有害气体。二、空气环境指标1．阈值：空气中传播的物质的最大浓度，在该浓度下日复一日的停留在这种环境中的所有工作人员几乎无有害影响。实质是确定污染物允许浓度标准。1）阈值的不同定义方法：i)时间加权平均阈值。它表示正常的8h工作日或35h工作周的时间加权平均浓度值，长期处于该浓度下的所有工作人员几乎均无有害影响。ii)短期暴露极限阈值。它表示工作人员暴露时间为15min以内的最大允许浓度。iii)最高限度阈值。它表示即使是瞬间也不应超过的浓度。2）室内空气品质：i）定义：空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害浓度指标，并且处于这种空气中的绝大多数人（≥80%）对此没有表示不满意。ii）可接受的室内空气品质：空调空间中绝大多数人没有对室内空气表示不满意，并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体产生严重健康威胁的浓度。3）感受到的可接受的室内空气品质定义：空调空间中绝大多数人没有因为气味或刺激而表示不满。空气品质定义涵盖了客观指标和主观感受两个方面的内容。2．室内空气品质的评价室内空气品质评价是一个量化监测和主观调查结合的过程，即客观评价与主观评价相结合。3．室内空气品质标准4．室内环境品质室内环境的概念：指室内空气品质，舒适度，噪声，照明，社会心理压力，工作压力，工作区背景等因素对室内人员生理和心理上单独和综合的作用。三、室内空气污染的来源1．室外来源：室外环境中的污染物从门、窗、孔隙中进入室内。2．室内来源：i)室内燃烧，加热生成。ii)室内化工产品释放。iii)室内生物污染。iv)电器辐射。v)卫生死角。3．室内人员形成的污染：i)一氧化碳ii)二氧化碳iii)烟草的气味iv)室内气味第二节空气污染物种类及其所造成的污染固体颗粒，微生物，有害气体统称为污染物。（特指在空气中）一般将有害物分为一、气体污染物1．有害气体的种类，来源，危害氡：由镭衰变而成，一种惰性放射性气体，潜藏在土壤，建筑材料之中，潜伏期15~20年，致癌物。甲醛：挥发性有机化合物，无色，具有强烈刺激气味。空气中的年平均浓度大约是：0.005~0.01mg/m3，一般不超过0.03mg/m3。室内甲醛有多种来源，可来自室外的工业废气，汽车尾气，光化学烟雾等；室内来源主要由两方面，一是来自燃料和烟叶的不完全燃烧，二是来自建筑材料，装饰物品及生活用品等化工产品。改革生产工艺过程，减少甲醛的使用量，使产品中的甲醛含量降低，产品先放置在特制的烘烤室里，或将产品放置在空旷处。加强室内的通风换气。挥发性有机物：挥发性有机物（volatileorganiccompounds-VOC）是一类重要的室内空气污染物。家庭常用化学品中VOC的释放。家用装饰材料中VOC的释放。2．气味——分子污染所谓的“分子污染”不是指常规的工业污染，而特指低浓度污染，也就是说室内污染浓度一般不会超过权威机构制定的上限制，但是人们仍然可以普遍感受到。住宅楼内的厨房、浴室、厕所等是分子污染——气味的主要发生源。二、悬浮颗粒物与微生物1．悬浮颗粒物空气中携带的固体或液体的颗粒称为悬浮颗粒物或气挟物。由于其粒径不同，大者可在短时间内沉降，小者可较长时间停留于空气中，其中中值直径小于10μm者称有害气体颗粒污染物微生物固体颗粒为可吸入颗粒物。因其可吸入并停留于呼吸道中，故其对健康影响较大。2．空气微生物空气微生物亦称气挟微生物，大多附着于固体或液体的颗粒物上而悬浮于空气中，其中以咳嗽产生的飞沫的个体颗粒携带的微生物最多。由于颗粒小，质量轻，在空气中滞留时间较长，故其对健康的影响最大。三、其他污染物臭氧：臭氧（O3）是一种刺激性气体，它主要来自室外的光化学烟雾，室内的电视机，复印机，激光印刷机，负离子发生器等在使用过程中也都能产生臭氧。烹调油烟：厨房里产生的污染物出燃料燃烧产物以外，烹调油烟也是其中之一。军团菌属：军团菌属（Legionella）是革兰氏阴性杆菌，需氧菌，其最适宜培养温度为35℃。PH值为6.7~7.0。这种菌在自然界的抵抗力较强，广泛存在于土壤，水体中，也可以存在于贮水槽，输水管道等供水系统中以及冷却塔，各种存水容器中。尘螨：尘螨普遍存在于人类居住和工作的环境中，可引起哮喘，过敏性鼻炎和过敏性皮炎等。第三节换气量与换气次数一、通风与空气调节为保持和改善空气质量而采取的通风换气或空气调节措施，其主要目的都是为了提供呼吸所需要的新鲜空气，稀释室内气味和污染物，除去余热或余湿等，不同的是后者比前者在系统中更复杂一些，对空气的处理功能更强一些。二、换气量从上述的通风和空调远离可以看出，无论是对室内进行通风还是空调，都要保证将足够的室外新鲜空气（新风）引入室内，置换室内已被污染的空气，以稀释和排除室内空气污染物，改善和维持良好的室内空气品质。1．通风稀释方程GC0d+Md–GCd=VdcVd=GCMGCodcVd=–G1GCMGCoGCMGCod)(0Vd=-G112)(CCGCMGCoGCMGCodVG=lnGCoMGCGCoMGC21GCoMGCGCoMGC21=exp[VG]当VG1时，exp收敛G=CoCM2–VCoCCC212M3/h当C1=0时：C2=（GM+C0）[1–exp(VG)]C2=C0+GMg/m2当室内污染物浓度C2处于稳定状态时，全面通风量G=CoCM2