建筑节能与建筑环境-7

建筑节能与建筑环境建筑环境学建筑环境学是一门研究人—建筑—自然环境三者之间关系的学科，研究的主要内容包括：建筑外环境、室内空气环境、建筑热湿环境、建筑声环境、建筑光环境、其它环境如水环境、社会环境等。七、建筑室内环境品质1、建筑室内空气环境空气污染物来源分为室外污染源和室内污染源。室外污染源主要有：燃煤的燃烧产物交通尾气工业生产排放的废气室外扬尘植物花粉等空气污染物来源室内污染源主要有:烹饪油烟吸烟建筑装饰材料清洁化学品电器设备生物性污染等。粉煤灰是燃煤锅炉在燃烧过程中产生的固体颗粒物，是火力发电厂煤炭燃烧的副产品，每燃烧四吨煤就会产生一吨粉煤灰。粉煤灰中含有的有毒有害物质包括汞、铅、镉、氟、硫、锑、砷、硼、镉、铬、钴、铜、锰、镍、硒、钒等重金属元素，以及镭、钍、铀等放射性元素等。这些重金属虽然含量轻微，但是重金属有一个特性就是生物累积性，它们进入体内后不容易被排出去，所以会一直在体内累积，达到一定的量时就可能会发病。粉煤灰的污染沙尘暴行进路径与我国的耗煤区污染指数污染物浓度(mg/m3)APIn总悬浮颗粒物（TSP）二氧化硫（SO2）氮氧化物（NOx）可吸入颗粒物（PM10）二氧化氮（NO2）500.1200.0500.0500.0500.0801000.3000.1500.1000.1500.1202000.5000.8000.1500.3500.2803000.6251.6000.5650.4200.5654000.8752.1000.7500.5000.7505001.0002.6200.9400.6000.940空气污染指数API分级限值空气污染指数及对应的空气质量级别1).可吸入颗粒物（PM10，InhalableParticalateMatter）空气中的颗粒物除了风沙尘土等自然来源外，还来自化石燃料燃烧、交通运输和工业排放，它是空气中的主要污染物，以总悬浮颗粒物(TSP，TotalSuspendedParticales)表示。可吸入颗粒物是指粒径≤10μm的颗粒物，能在空气中长时间漂浮，又称飘尘，它可以进入人体呼吸道，粒径≥5μm的多滞留在上呼吸道，2.5μm以下的多在肺泡内沉积，小于0.4μm的能自由出入肺泡，沉积较少。•PM10会使肺组织纤维化，换气功能丧失，如矽（硅）肺病。•PM10会吸附有害气体，刺激和腐蚀呼吸道，诱发鼻炎、咽喉炎、气管炎、支气管炎、哮喘、肺炎等。•致癌性，一些无机物如石棉、砷、镍、铬等有致癌性，此外化石燃料产物中的苯并芘、氮氧化物、二噁英及醛类、酮类、芳香族有机物等大量已知致癌物。室内空气主要污染物及对人体的危害2).微生物空气中的微生物大多附着在固体或液体颗粒物上，是呼吸道疾病传播的祸首。•革兰氏阴性杆菌，又名军团菌，为需氧菌，能造成军团病爆发,军团病表现为发热、肌疼、头疼、咳嗽、呼吸困难，病死率达15%-20%，我国调查的资料表明军团病占成人肺部感染的11%，占小儿肺部感染的5.45%，军团菌经空气的传播性很强。•尘螨，是螨虫的一种，成虫长约0.3mm，以人和动物的皮屑和面粉等碎屑为食，喜在被褥枕头、床垫、沙发、地毯、窗帘中生存，其各阶段虫体、蜕皮、尸体甚至排泄物都有极强的致过敏作用，易引发过敏性鼻炎、湿疹和哮喘。•霉菌：能引起恶心、呕吐、哮喘、痢疾等呼吸道和肠道疾病，法国专家认为霉菌导致的哮喘比花粉和动物皮毛导致的过敏要严重的多。3).氡（RadonRn）氡是镭的衰变产物，是一种惰性放射性气体，有很强的附着力，建筑材料是室内氡的最主要来源，特别是含放射性元素的天然石材易释放出氡。•氡被吸入人体后，会在气管、支气管、肺泡中沉积，并不断发射α粒子，形成内照射，杀死杀伤周边细胞或组织，部分死掉的细胞或受伤组织可能发生变异，逐步发展成肺癌和支气管癌，且其潜伏期长达15-40年，多数受害者在毫无知觉下受到侵害。•如果氡的浓度达到370Bq/m3，每千人中将有30-120人罹患肺癌。•长期生活在含氡量高的环境中，会对人体血液循环系统造成危害，如白细胞和血小板减少，严重的还会导致白血病。4).二氧化碳（CO2）CO2是大气的组分之一，含量在300-400ppm。室内CO2含量通常高于室外，主要来源是燃料燃烧产物和人体新陈代谢呼出的气体。一旦室内人员过多或通风不良，CO2浓度会上升。•长期在CO2浓度超过1000ppm的环境中会有不适感，超过2000ppm感觉缺氧头昏，浓度超过8%时呼吸困难、全身无力、肌肉抽搐、神智由兴奋到丧失。•CO2浓度高也表明人体各种代谢产物和污染升高，需要通风换气，因此CO2常作为室内空气状况的评价指标。5).一氧化碳（CO）CO是一种无色无味气体，化学性质稳定，是含碳燃料不完全燃烧的产物，大气中CO主要来自工业生产和汽车尾气，室内主要来自燃料燃烧和吸烟。。•CO属于内窒息性毒物，致死量约2%。6).臭氧（O3）O3是一种有强烈刺激性气味的浅蓝色气体，大气中O3含量为0-0.07ppm，是最强的氧化剂。在距地15-30km高空中的O2，在太阳紫外线的作用下可形成O3层，能吸收90%的紫外线，雷电也能产生O3。•室内的电视机、复印机、激光打印机、负离子发生器、紫外灯工作时也能产生O3。它比空气重1.66倍，聚集在下层空间，直接危害人体健康。•O3对眼睛、粘膜和肺脏都有刺激作用，能破坏肺的表面活性，引起肺水肿、哮喘等疾病，也能阻碍血液输氧功能，损害中枢神经系统。7).二氧化硫（SO2）主要来源于含硫燃料(如煤和石油)的燃烧、含硫矿石的冶炼及化工、炼油和硫酸厂等的生产过程。此外，火山活动等自然过程也排出一定数量的硫氧化物。SO2是一种常见的和重要的大气污染物，是一种无色有刺激性的气体，对人体的危害有：•刺激呼吸道，能引起鼻炎、咽炎、慢性支气管炎、哮喘、肺气肿等。•SO2和悬浮颗粒物的联合毒性作用。SO2和悬浮颗粒物一起进入人体，气溶胶微粒能把SO2带到肺深部，使毒性增加3－4倍。•SO2的促癌作用。动物实验证明10mg/m3的SO2可加强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。此外，SO2进入人体时，血中的维生素便会与之结合，使体内维生素C的平衡失调，从而影响新陈代谢。SO2还能抑制和破坏或激活某些酶的活性，使糖和蛋白质的代谢发生紊乱，从而影响机体生长发育。8).氮氧化物（NOx）包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等，其中起主要污染作用的是NO、NO2两种，它们大部分来源泉于矿物燃料的高温燃烧过程和机动尾气排放。•NO2主要对呼吸器官有刺激作用，由于较难溶于水，因而NO2能侵入呼吸道深部细支气管及肺泡，并缓慢地溶于肺泡表面的水分中，形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，引起肺水肿。•亚硝酸盐进入血液后，与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。•在一般情况，当污染物以NO2为主时，对肺的损害比较明显，NO2与支气管哮喘的发病也有一定的关系；当污染物以NO为主时，高铁血红蛋白症和中枢神经系统损害比较明显。9).烟草燃烧产物烟草的烟气成分十分复杂，至今已发现3800种，主要有害物包括烟碱（尼古丁）、烟焦油、氢氰酸、镉、CO、CO2、氮氧化物等。•吸烟及烟气可引起肺癌、咽喉癌、口腔癌、食道癌等。•引发呼吸系统慢性炎症和肺气肿。•导致冠心病，影响消化系统、神经系统和生殖系统。10).氨（NH3）氨是一种无色具强烈刺激性臭味的气体，是一种碱性物质，它对所接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用。主要来源于建材，部分人长期接触氨可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状；短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难，可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症，同时可能发生呼吸道刺激症状。11).甲醛（HCHO）甲醛是一种无色有强烈刺激型气味的气体，大气中平均浓度在0.005-0.01mg/m3。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。其40%的水溶液称为福尔马林，此溶液沸点为19℃，故在室温时极易挥发。在工业和建筑行业中被大量用作粘结剂，室内甲醛主要来源于人造板材、纺织制品、油漆涂料、清洁剂等。•甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位，甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。•甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面•甲醛浓度达到0.06-0.07mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘。含量为0.1mg/m3时就有不适感；达到0.5mg/m3时，刺激眼睛引起流泪；达到0.6mg/m3，可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时，可引起恶心呕吐、咳嗽胸闷、气喘、肺水肿；达到30mg/m3会危及生命。12).苯苯是一种无色至浅黄具有特殊芳香气味的液体，易挥发，一般作有机溶剂使用，在油漆涂料、人造板材、粘合剂、空气消毒剂、杀虫剂中均含有苯，因此新装修房子苯浓度较高。人在短时间内吸入高浓度苯时，可出现中枢神经系统麻醉作用，轻者有头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊，严重者可致昏迷以致呼吸、循环衰竭而死亡。如果长期接触一定浓度的苯或苯系物会引起慢性中毒，导致再生障碍性贫血。女性主要表现为月经过多或紊乱，胎儿的先天性缺陷。同时可使人出现头痛、失眠、精神萎靡、记忆力减退等神经衰弱等症候。所以苯化合物已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。13).可挥发有机化合物（VOCs）可挥发有机化合物（VolatileOrganicCompounds，VOCs）是一类重要的室内空气污染物，泛指指沸点范围在50-100℃之间的有机化合物，已知的达500多种，其中20余种为致癌物。一般单个VOC浓度都不高，因此检测时常测总的含量（TotalVOC）。室内VOCs主要来自装饰材料、家具、家用化学品、吸烟。•当TVOC浓度为3.0-25mg/m3时，会产生刺激和不适，与其他因素联合作用时，可能出现头痛；浓度大于25mg/m3时，除头痛外，可能出现其他的神经毒性作用。•VOCs可引起人体免疫功能下降，影响中枢神经功能，出现头晕、头痛、恶心、乏力、精神不振等症状，还可能损伤肝脏及造血功能。参数类别参数单位标准值备注参数类别参数单位标准值备注物理性温度℃22-2816-24夏季空调冬季空调化学性甲醛mg/m30.101h均值相对湿度%40-8030-60夏季空调冬季空调苯mg/m30.111h均值空气流速m/s0.30.2夏季空调冬季空调甲苯mg/m30.201h均值新风量m3/h·人30二甲苯mg/m30.201h均值化学性SO2mg/m30.501h均值苯并芘ng/m31.0日均值NO2mg/m30.241h均值可吸入颗粒物PM10mg/m30.15日均值COmg/m3101h均值TVOCmg/m30.68h均值CO2%0.10日均值生物性菌落总数cfu/m32500依据仪器NH3mg/m30.201h均值放射性氡222RnBq/m3400年平均值O3mg/m30.161h均值室内空气质量标准建筑室内空气污染的防治使用绿色环保建筑材料和装饰材料改进和完善通风设施良好生活习惯慎用化学品正确选择建筑基地1.控制污染源化学控制方法通过向空气中喷洒能与污染物反应生成无害的某种化学物，以达到消除空气污染的目的。使用本方法时应注意：•当有害污染物种类较多时，一种消除剂可能只与一种或几种有害物产生反应；•喷洒消除剂后能有效降低污染物浓度，但时间一长，污染物可能重新释放到空气中；•消除剂本身是否会成为新的污染源；•消除剂与有害气体的生成物是否会引起新的二次污染。2.日常使用期间室内污染物防控方法生物控制方法指利用植物净化室内空气，包括植物光合作用产生O2与有害物发生反应、植物叶片截留空气中的飘尘、一些植物能吸收某些有害物3种途径。如万寿菊、珊瑚花能吸收氟化物；米兰、海桐能吸收SO2；吊兰、芦荟、非洲菊、绿萝能吸收CO和甲醛；常青藤、铁树、菊花能分解二甲苯及甲醛；铁树、雏菊、万年青可消除三氯乙烯；红鹳花能吸收二甲