室內(nèi)空氣品質(zhì)的控制研究
發(fā)表時間：2020-01-28 作者：admin 閱讀數(shù)：387
室內(nèi)空氣環(huán)境是人類直接接觸*多、相互間關(guān)系*密切的一種環(huán)境，現(xiàn)代人由于工作和生活方式的轉(zhuǎn)變，90%的時間生活在室內(nèi)，但是由于室內(nèi)空氣品質(zhì)的惡化，長期生活和工作在現(xiàn)代建筑物中的人們常表現(xiàn)出一系列的病癥，如：病態(tài)建筑綜合癥、建筑相關(guān)疾病、多種化學(xué)污染物過敏癥。大量調(diào)查分析表明，室內(nèi)空氣品質(zhì)的不佳是引起上述相關(guān)病癥的主要因素。但長期以來人們主要致力于熱濕環(huán)境的研究，偏向于熱舒適性、多考慮短期感受、倚重物理學(xué)方法，而室內(nèi)污染物是多因素、低密度、多渠道、長期、慢性地作用在人體上，只有準(zhǔn)確把握室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價及預(yù)防室內(nèi)空氣污染的措施，才能更有效、更有針對性保護(hù)人身健康。
1.室內(nèi)空氣的污染源
1.1室外污染源
室外污染源主要包括汽車尾氣中所含的氮氧化物，工業(yè)和民用鍋爐排除的2、和可吸入顆粒物等。由于西方發(fā)達(dá)國家工業(yè)化的時間早，在環(huán)保方面的投入力度大，環(huán)境治理效果好，因此室外污染輕微。
中國作為發(fā)展中國家，室外污染源有自己的特殊性，約70%的商品能源來自燃煤，冬季北方采暖期燃煤粉塵污染，植被破壞、沙塵暴，汽車數(shù)量激增、汽車尾氣排放等，我國大氣環(huán)境中2.5濃度全球居首，空氣質(zhì)量惡化還將在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)持續(xù)下去，根據(jù)哈佛大學(xué)的相關(guān)研究表明：按中國目前的可吸入顆粒污染計算，2003-2033年間我國將有6千5百萬人死于慢性肺病，1千8百萬人死于肺癌（.,,2008）。
1.2室內(nèi)空氣污染源
室內(nèi)的污染源大致有六類：
一是顆粒污染物，包括來源于各種居室用品或生物體的塵埃、短纖維、皮屑(英國：占室內(nèi)灰塵的90％)和毛發(fā)等；
二是建筑裝飾材料、涂料和家用化學(xué)品釋放的（有機(jī)揮發(fā)化合物），如甲醛、苯、氯化涇等；
三是生物類污染物，包括來自于腐敗物和寵物的代謝產(chǎn)物的細(xì)菌、霉菌、病毒，它們會使抵抗力弱的人染病，此外花粉和塵螨會引發(fā)過敏體質(zhì)人群的過敏反應(yīng)；
四是氡及其衰減子體，放射性物質(zhì)，它能直接誘發(fā)癌癥，它的來源于建筑材料、土壤等；
五是人體自身污染，包括身體散發(fā)的異味、煙草的煙氣：尼古丁、甲醛、以及少數(shù)病患者出入公共場所，通過空氣交叉?zhèn)魅荆?/p>
六是不良的暖通空調(diào)設(shè)備和系統(tǒng)，表冷器降溫、減濕過程中，其表面凝水積塵、滴水盤集水極易滋生細(xì)菌；過濾器富集灰塵和微生物，如不及時更換，極易成為系統(tǒng)內(nèi)的一大污染源。
2.室內(nèi)空氣品質(zhì)評價方法及指標(biāo)
室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價涉及到建筑技術(shù)、建筑設(shè)備工程、醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、衛(wèi)生學(xué)、社會心理學(xué)等多學(xué)科。室內(nèi)空氣品質(zhì)評價一般采用量化監(jiān)測和主觀調(diào)查結(jié)合的手段進(jìn)行[1]，其中的量化監(jiān)測是指直接測量室內(nèi)污染物濃度來客觀了解、評價室內(nèi)空氣品質(zhì)，而主觀評價則是指利用人的感覺器官進(jìn)行描述與評判工作。
主觀評價的依據(jù)是人類的感覺系統(tǒng)（主要是嗅覺）對室內(nèi)空氣的滿意程度。丹麥哥本哈根大學(xué)..教授在1989年室內(nèi)空氣品質(zhì)討論會上提出：品質(zhì)反映了滿足人們要求的程度，如果人們對空氣滿意，就是高品質(zhì)；反之，就是低品質(zhì)。他還提出了利用可感覺的空氣品質(zhì)概念來評判室內(nèi)空氣品質(zhì)的好壞。英國的（）認(rèn)為：如果室內(nèi)少于50%的人能察覺到任何氣味，少于20%的人感覺不舒服，少于10%的人感覺到黏膜刺激，并且少于5%的人在不足2%的時間內(nèi)感到煩躁，此時認(rèn)為
室內(nèi)空氣品質(zhì)是可接受的。這兩種定義的共同點是都將室內(nèi)空氣品質(zhì)評價完全變成了人們的主觀感受。但人的感覺往往受環(huán)境、感情、利益等方面影響,這會使主觀評價出現(xiàn)傾向性美國供暖、制冷和空調(diào)工程師學(xué)會修訂的標(biāo)準(zhǔn)62－1989，對合格的室內(nèi)空氣品質(zhì)做了定義，“室內(nèi)空氣中已知的污染物濃度，沒有達(dá)到公認(rèn)權(quán)威機(jī)構(gòu)所確定的有害濃度指標(biāo)，并處于該空氣中絕大多數(shù)人（≥80％）沒有表示不滿意”。這一定義體現(xiàn)了客觀和主觀相結(jié)合的評價標(biāo)準(zhǔn)。62－1989進(jìn)一步的修訂：可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)：對空間內(nèi)的空氣,絕大多數(shù)(≥80%)室內(nèi)人員未表示不滿,且已知污染物的濃度尚不足以對人的健康產(chǎn)生明顯危害。可接受的感知室內(nèi)空氣品質(zhì)：對空間內(nèi)的空氣,絕大多數(shù)(≥80%)室內(nèi)人員未對氣味和感官刺激表示不滿。可接受的感知室內(nèi)空氣品質(zhì)為滿足標(biāo)準(zhǔn)定義的可接受室內(nèi)空氣品質(zhì)所必需,但并非充分條件。
2003年我國實施了《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（/18883-2002），將室內(nèi)空氣質(zhì)量定義為：室內(nèi)空氣應(yīng)無毒、無害、無異常嗅味，并規(guī)定了一系列與人體健康有關(guān)的物理、化學(xué)、生物、放射性等污染物的限量值。但是各國的國情不同，室內(nèi)污染物的特點也不同，而且認(rèn)識程度和技術(shù)措施在不斷進(jìn)步，公眾的關(guān)注也日益增強(qiáng)，基于這種形勢，需盡快引用*新的科研成果來不斷修訂室內(nèi)空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
3.室內(nèi)空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
我國規(guī)定了室內(nèi)污染物濃度的上限，除污染物濃度外，均考慮了溫濕度、風(fēng)速、噪聲、照明等影響，相當(dāng)于反映了部分室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)水平。為了適應(yīng)新形勢下的民用建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求，國家出臺了新的室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（50325-2010），對Ⅰ類民用建筑工程和類民用建筑工程分別作了不同的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)具有很強(qiáng)的可操作性，對材料選擇，施工和驗收等各環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（/18883-2002）該標(biāo)準(zhǔn)對可吸入顆粒物、甲醛、二氧化碳、二氧化硫、氦氧化物、苯并()芘、苯、氨、氡、（總揮發(fā)性有機(jī)化合物）、溫度、相對濕度、空氣流速、細(xì)菌總數(shù)、噪聲、二甲苯、新風(fēng)量等都做了控制。在該標(biāo)準(zhǔn)中還對每個污染物的檢測方法作了規(guī)定，其中一些污染物還有多種檢測方法可供選擇?！妒覂?nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（/18883-2002）、《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（50325-2010）、《住宅設(shè)計規(guī)范》（50096-2011）、十項室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量等一系列國家標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成了我國一個比較完整的室內(nèi)環(huán)境污染控制和評價體系，但還需進(jìn)一步**。
4.室內(nèi)空氣品質(zhì)提升
1．控制室內(nèi)污染
室內(nèi)空氣污染物由污染源散發(fā)，在空氣中傳遞，當(dāng)人體暴露在污染空氣中時，污染會對人體產(chǎn)生不良影響，可采用以下幾步處理：
（1）“堵源”─建筑設(shè)計與施工特別是圍護(hù)結(jié)構(gòu)表層材料的選用中，采用等有害氣體釋放量少的材料；
（2）“節(jié)流”─切實保證空調(diào)或通風(fēng)系統(tǒng)的正確設(shè)計、嚴(yán)格的運(yùn)行管理和維護(hù)，使可能的污染源產(chǎn)污量降低到*小程度；
（3）“稀釋”─保證足夠的新風(fēng)量或通風(fēng)換氣量，稀釋和排除室內(nèi)氣態(tài)污染物，這也是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的基本方法；
（4）“清除”—采用各種物理或化學(xué)方法如過濾器過濾、活性炭吸附有害物質(zhì)、納米光催化降解、臭氧法、紫外線照射法等將空氣中的有害物清除或分解掉。
2．有效發(fā)揮通風(fēng)空調(diào)對室內(nèi)空氣品質(zhì)的正面作用
對室內(nèi)環(huán)境控制來說人的健康是永恒的主題，當(dāng)空調(diào)轉(zhuǎn)向以提高室內(nèi)空氣品質(zhì)為目標(biāo)，暖通空調(diào)工程師不得不面臨許多新的挑戰(zhàn)，特別是如何消除通風(fēng)空調(diào)對室內(nèi)空氣品質(zhì)的負(fù)面影響，顯得尤為重要。
（1）*大程度保持新風(fēng)高品質(zhì)
有效發(fā)揮通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的正面作用，就要強(qiáng)調(diào)新風(fēng)對室內(nèi)污染稀釋的重要作用，為了確保新風(fēng)品質(zhì)，有必要利用新風(fēng)年齡和新風(fēng)途徑污染的概念來對新風(fēng)流經(jīng)空調(diào)系統(tǒng)的過程加以分析。應(yīng)將新風(fēng)從進(jìn)入系統(tǒng)到*終供室內(nèi)人員呼吸的整個過程分為兩個階段分別加以以控制。**個階段是新風(fēng)從新風(fēng)口到室內(nèi)送風(fēng)口，對該過程的控制主要體現(xiàn)為新風(fēng)口的選取，新風(fēng)的過濾處理，新風(fēng)系統(tǒng)的人室方式等問題。第二個階段是新風(fēng)從送人室內(nèi)到*終供室內(nèi)人員呼吸，對該過程的控制主要體現(xiàn)為合理的室內(nèi)氣流組織形式，以保證呼吸區(qū)內(nèi)空氣年齡*小，新風(fēng)品質(zhì)*高。
（2）消除空調(diào)機(jī)組本身污染
有效發(fā)揮通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的正面作用，就要強(qiáng)調(diào)消除空調(diào)機(jī)組污染。在熱交器降溫、減濕過程中，其表面凝結(jié)水積塵、凝結(jié)水盤集水極易滋生細(xì)菌；過濾網(wǎng)捕集灰塵和微生物，如不及時更換，也極易成為系統(tǒng)內(nèi)的一大污染源。
（3）消除空調(diào)管路污染
美國學(xué)者指出，約有20％的室內(nèi)空氣污染物來自通風(fēng)系統(tǒng)，如果通風(fēng)系統(tǒng)保持干凈，維護(hù)良好，該值可減少到一半，只有干凈的風(fēng)管和干凈的過濾器才提供*好的空氣。根據(jù)等人的實驗結(jié)果，典型風(fēng)管散發(fā)的很少，通常只占室內(nèi)濃度的幾個百分點。但由于進(jìn)入建筑物內(nèi)的大部分新風(fēng)都要通過送風(fēng)管，因此如何防治新風(fēng)送風(fēng)管的污染就顯得很重要。
3.采用新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)
提高室內(nèi)空氣品質(zhì)勢必要求增大空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量，并將室內(nèi)相對濕度控制在較低的水平。這樣使得新風(fēng)對室內(nèi)的影響比以往更加突出,空調(diào)系統(tǒng)的冷濕負(fù)荷將增大。為盡量不增加空調(diào)系統(tǒng)能耗，以及有效改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，可以采用熱回收和除濕技術(shù)為基礎(chǔ)的新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)，對新風(fēng)進(jìn)行合適的預(yù)處理,以消除增加的新風(fēng)對空調(diào)對象的干擾,從而經(jīng)濟(jì)有效地改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。對于換氣次數(shù)的選擇，通常取暖通空調(diào)規(guī)范所定義的值，但這樣不考慮各地的地方差異，千篇一律，難免會產(chǎn)生很大的偏差。應(yīng)具體考慮建筑所處位置周圍空氣質(zhì)量的好壞，而選擇合適的換氣次數(shù)，以保證室內(nèi)空氣品質(zhì)和能耗的平衡。
4.室內(nèi)綠化
室內(nèi)的綠色植物能有效的吸收室內(nèi)的有害物質(zhì)，提高室內(nèi)的空氣品質(zhì)。美國宇航局科學(xué)家威廉發(fā)現(xiàn)綠色植物對居室和辦公室的污染空氣有很好的凈化作用，如24小時照明條件下，蘆薈吸收了13空氣中90％的甲醛；90％的苯在常青藤中消失；龍舌蘭則可吞食70％的苯、50％的甲醛和24％的三氯乙烯等。室內(nèi)綠化一方面可以美化環(huán)境，陶冶人的性情；另一方面在祛除室內(nèi)污染物的同時植物本身并不產(chǎn)生污染，不似空氣清新劑雖然能夠祛除室內(nèi)污染，但其本身也是化學(xué)物質(zhì)，也帶來一定的污染。
5.低能耗的生活方式
從前面的論述中，我們發(fā)現(xiàn)有一部分的室內(nèi)空氣污染是由于人們自身的生活方式引起的。例如采用一些室內(nèi)的空氣清新劑或是在室內(nèi)采用油炸等烹調(diào)方式等都會產(chǎn)生很多的污染物質(zhì)，在室內(nèi)使用一些電器如計算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等都會產(chǎn)生一些有害物質(zhì)。因此要想減少室內(nèi)空氣污染，我們也要適當(dāng)調(diào)整一下我們自身的生活方式，盡量采用低能耗的生活方式，以盡量減少污染物的產(chǎn)生，使我們的室內(nèi)空氣質(zhì)量能夠得到迸一步的提高。
6.建筑設(shè)計要遵循生態(tài)環(huán)境的設(shè)計原理
從建筑設(shè)計考慮遵循生態(tài)環(huán)境的設(shè)計原理，考慮建筑總平面規(guī)劃、城市微氣候的改善、建筑材料滿足室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，盡可能利用自然能源或采用*少的能源來達(dá)到人們生活、工作所需的舒適環(huán)境，這也是解決建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量的根本措施。當(dāng)今世界建筑中有不少建筑就是利用當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境，運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)的基本原理、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段等合理地安排并組織建筑與其它相關(guān)因素之間的關(guān)系，使建筑與環(huán)境之間所形成的良好室內(nèi)外氣候條件和較強(qiáng)的生物氣候調(diào)節(jié)能力，使人、建筑與自然環(huán)境形成一個良性循環(huán)的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，從而也保證了建筑具有良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量。對室內(nèi)空氣品質(zhì)的綜合評判是一個非常復(fù)雜的問題，其復(fù)雜性不僅在于評判因素的多少，還在于相關(guān)評判因素的量化分析上。如何用新的科研成果來不斷提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，準(zhǔn)確把握室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價及預(yù)防室內(nèi)空氣污染的措施，做到技術(shù)的可靠，經(jīng)濟(jì)的合理，保護(hù)人民健康提供依據(jù)，宜做進(jìn)一步的探討。
