064某写字楼室内空气质量现场测定分析

某写字楼室内空气质量现场测定分析青岛理工大学胡松涛朱春张莉张长兴海信日立空调系统有限公司朴营国周仲行摘要首先介绍室内空气品质（IAQ）新标准和室内主要污染物，接着对青岛市某海边高档写字楼办公室做空气品质现场实测，并对主要污染物指标做客观评价分析，给出办公建筑空气品质结论和建议。关键词IAQ办公室测试1引言近年来，随着我国国民经济的持续高速发展，全国的建筑市场也非常活跃。根据国家统计局的统计结果显示，2003年的房屋施工面积和竣工面积分别为21.56亿m2和11.02亿m2，从新世纪初计算，年增长率分别达到7.7%和8.1%。这其中，办公建筑和公共建筑占有相当比例。建筑市场的繁荣，同时也带来了室内环境的诸多问题。许多公共建筑和高档办公建筑集中建在城市中心区和商业区（CBD），室内装饰典雅、环境清洁，但建筑内工作人员仍然抱怨室内环境恶劣，经常出现头痛、胸闷、眼干情况，甚至有些人出现神经衰弱、恶心等症状。以上的症状大部分是由于室内空气环境过敏引起的，称为病态建筑物综合症（SBS）[1]。由于人们的工作生活80%时间居于室内，而室内环境污染往往比室外污染严重得多，所以针对越来越普遍存在的病态建筑综合症，有必要对各种建筑，尤其是办公建筑的室内空气品质（IAQ）各参数做实际的测试，通过具体的分析判断，找到“病源”，从而“对症下药”，真正实现“以人为本”的室内环境保护口号。2IAQ标准及室内空气主要污染物目前，我国最新的室内空气质量标准为GB/T18883-2002，已于2003年3月正式开始实施。标准除了对温度、相对湿度等物理性指标做出规定外，还对室内空气中的化学性、放射性、生物性污染物做出具体限值规定。(1)物理性污染室内环境中除要有好的空气质量外，还牵涉对人体舒适性产生重要影响的温度、湿度、通风、光照、清洁度、噪音等。新标准规定了温度、相对湿度、空气流速以及新风量等指标，它们对人体的热湿平衡调节起着重要作用，对人体的健康和舒适性影响极大。(2)化学性污染进入人类环境的化学污染物约有9万6千种，化学污染侵入人体可以通过呼吸道、皮肤、消化道三种途径吸收，其危害性一般是低浓度的长期效应，以及多因素协同综合作用。室内环境主要的化学污染物及限定标准如表1[2]。(3)放射性污染室内环境中放射性污染主要评价指标为氡气及其子气体，它是世界卫生组织确认的主要环境致癌物之一，其诱发肺癌发病率危险系数仅次于香烟。氡气无色无味，是不可挥发的放射性惰性气体，室内氡的来源主要是从底层土壤中析出，或是由于通风从户外空气中进入室内，以及从建材中析出。氡的危害是长期累积的，且不易察觉，其诱发肺癌的潜伏期大多在15年以上。新标准规定，室内氡浓度小于400Bq/m3。(4)生物性污染指由植物、垃圾、湿霉墙体产生细菌、真菌类孢子花粉，以及人为活动引起的代谢产物等。细菌传播会带来各种传染疾病，新标准规定菌落总数小于2500cft/m3。表1主要化学污染物来源、危害及标准主要来源对人体的主要影响标准甲醛建材、粘合剂刺激眼睛、呼吸道、致癌物0.08ppmCO2人群活动胸闷、头痛、困倦、免疫力下降2000mg/m3CO不完全燃烧血红蛋白降低、缺氧中毒10mg/m3NO2局部空气急性呼吸道病症0.24mg/m3NH3建筑用防冻剂、水泥草强剂头痛、疲劳、厌食0.20mg/m3O3汽车尾气、光化学反应刺激眼睛、哮喘病0.16mg/m3TVOC建材大多有毒性部分列为致癌物0.6mg/m3PM10交通运输扬尘、大气沙尘影响肺间经组织、支气管炎0.15mg/m3苯油性涂料、粘结剂引起皮肤癌、肺癌、胃癌0.11mg/m33IAQ现场测试新标准对各种室内污染物做出了具体规定，但目前对实际建筑的具体测试并不多见，办公人员长时间居于室内，对于长期的低浓度IAQ污染，往往不能做出真实的可接受性判断，短期内难以察觉环境对健康的影响。为了找到办公建筑超标的污染物及污染源，此次对青岛市某高档写字楼做现场测试，旨在较全面的定量反映室内空气质量。3.1现场条件测试选择某高层写字楼新装修办公室。该建筑物南向临海，周围环境清洁宜人，室外环境对室内污染影响很小。建筑采用风机盘管加集中送新风的空调系统型式，风机盘管(FCU)只在办公时间运行，新风系统全天候运行。办公室面积为45m2，设计定员人数6人，室内为无烟区，办公时间8：00~17：00。现场测试前对房间封闭24小时，FCU关闭。3.2测试内容包括室内温度、相对湿度、空气流速、新风量等热舒适性指标，以及甲醛(HCHO)、NH3、NO2、Cl2、SO2、CO2、CO、O3、C6H6以及≥0.5μm的尘粒计数浓度等化学污染物，另外还包括放射污染物Rn。办公室内测点布置如图1，各测图1办公室测点布置图点距离地面1.2m，局部位置额外布置测点。测试时间在2005年3月。3.3测试仪器PPMFormaldemeterTM400甲醛检测仪ParticleScanTMCR激光粒子计数器TSIVelociCalcPlus多参数通气表NeotronicsModelImpactPro气体检测仪UltraRAEPGM-7200苯蒸汽检测仪Eco21ZXSensors臭氧检测仪ToxiRAEPGM35有毒气体系列检测仪DurridgeRAD7氡气检测仪4测试结果和评价分析4.1热舒适性指标由实测值与标准值对比（表2）可见，室内温度、相对湿度、空气流速均在标准范围区间，新风量比规范要求略小，认为房间热舒适性良好[3]。表2GB/T18883-2002标准与实测热舒适性指标对比温度相对湿度空气流速新风量℃%m/sm3/(h·人）标准值夏季22～2840～800.330冬季16～2430～600.230实测值21.930.70.0726.74.2化学指标(1)可吸入颗粒物由激光粒子计数器实测，以≥0.5μm的微粒数量为准的日平均计数浓度为1.9×104粒/L，根据国外实测计数浓度与计重浓度的对比[3]，该办公室大气尘计重浓度小于0.1mg/m3，属于清洁地区[4]，可见不仅满足可吸入尘粒PM10的规范要求，而且该房间也不存在生物菌落超标的可能。(2)甲醛（HCHO）00.040.080.120.160.2墙面地毯书柜办公桌抽屉走廊间ppm房间经过24h密闭后的空气甲醛平均浓度为0.148ppm,比标准限值高出85%，并且已超出公共场所卫生标准规定的空气甲醛最高容许浓度（0.12mg/m3,约为0.096ppm）25%，可见室内甲醛浓度已严重超标，不仅造成房间内有厌恶气味，引起头痛、头晕和咳嗽反应，而且能致使人体肝、肺功能异常，免疫功能异常等症状发生[5]。图2局部地点HCHO浓度图2是对房间墙体表面、地毯、家具以及室外走廊等局部地点HCHO浓度的测试结果，其中书柜和办公桌的HCHO浓度分别为0.16ppm和0.15ppm，可见该房间的办公家具是HCHO浓度严重超标的主要污染源。图3是不同条件下房间甲醛浓度测试结果。由图分析，FCU开启对室内HCHO浓度有一定稀释作用，但在2，3测点的浓度仍然在0.1ppm以上，而该位置正好是办公人员的主要工作地点，可见FCU开启不能解决室内甲醛污染问题。在房间外窗开启后，HCHO浓度迅速降低到0.03ppm图3不同条件下HCHO浓度00.050.10.150.2123456ppm密闭24h测值FCU开30min测值开窗30min测值关窗30min测值重新密闭12h测值以下，而关窗后HCHO又不断累积，浓度升高。(3)二氧化碳（CO2）做CO2测试前，先开窗进行室外通风。关闭窗后，每30分钟对室内CO2浓度进行测试（室内人员3人），结果如图4。根据测试结果，约90min后，室内CO2平均浓度稳定在1100~1200ppm范围，比CO2标准限值稍高。可见虽然房间定员人数6人，即使室内实际人数为3人，CO2浓度依然超标。测试室外CO2浓度为338ppm，根据CO2浓度平衡方程计算[3]，室内实际有效新风量52m3/h，图4CO2时间浓度图0300600900120015000306090120150180minppm这与测试新风管风量160m3/h相差甚远。分析原因，在房间密闭条件下，由于室内没有排风设备，单靠房间缝隙渗透排风能力很小，在房间正压作用下，新风难以进入房间，造成室内新风严重不足，不能有效稀释CO2以及其它可能的化学污染物浓度[6]。(4)其它测试室内平均CO浓度为1.8mg/m3，对室内NH3、NO2、Cl2、SO2、O3、C6H6等6项化学污染气体，测试仪器未响应数值，说明这类气体在仪器精度的最小范围内，室内含量很低，认为已经达到标准要求。4.3辐射性指标根据实际测试，按最大值计算氡气浓度，如图5。由图可见室内氡浓度随时间没有明显变化规律，测得的最大浓度133Bq/m3,不及IAQ标准35%，可见该房间未受放射性污染。050100150200中午下午夜晚上午中午下午Bq/m3图5氡气时间浓度图5结论和建议根据以上对某写字楼办公室的IAQ现场分析，可以对其得出以下结论：(1)密闭条件下房间甲醛平均浓度0.148ppm，比标准限值高出85%，属严重污染，室内的主要污染源为书柜和办公桌等办公家具；(2)房间室内3人时，CO2浓度在1100~1200ppm范围，比标准限值略高，在定员6人条件下，CO2浓度将会超标，室内实际新风量严重不足。(3)房间热舒适性良好，室内清洁，不存在其它化学污染和辐射性污染。根据以上结论，对该办公室提出以下建议：(1)室内书柜、办公桌等办公家具严重不符合室内IAQ标准，建议予以更换，采用高质量的健康环保材料，或是对该家具重新涂以环保涂料，以防止板材内的甲醛散发；(2)室内实际新风量不足的问题在于排风不畅，有条件情况下，建议设计排风系统，也可在走廊一侧墙壁开排风口，从而可以有效利用新风稀释室内污染物；(3)过渡季节时，可直接开窗引入室外空气，保证室内空气品质；(4)建议室内种植吊兰、芦荟等植物，以降低室内有害气体浓度。通过本次对某写字楼的IAQ现场实测分析，作者认为对办公建筑进行IAQ检测是必要的，这不仅可以对SBS进行具体的症状“诊断”，提出有针对的解决办法，而且可以使IAQ标准有效贯彻实施，同时也对建材装饰和家具市场起到有效监督作用。参考文献1周中平，赵寿堂等．室内污染检测与控制．北京：化学工业出版社．2002.52朱天乐．室内空气污染控制．北京：化学工业出版社．2003.13钱以明．高层建筑空调与节能．上海：同济大学出版社．1995.84许仲麟．空气洁净技术原理（第三版）．北京：科学出版社．2003.65陈宇梅．建筑和装饰材料与居室空气质量．地方病通报,2003,18(4):18-206沈晋明．室内空气品质若干误区辨析．暖通空调，2002,32(5)：37-39