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1、1,第五章 建筑空气环境,2,课程内容,1. 室内空气品质简介 2. 室内空气污染源和污染途径 3. 室内空气品质的评价方法与指标 4. 室内空气污染物对人体健康的影响 5. 室内空气污染的去除方法,3,为什么要研究建筑的空气环境?,人们有超过90的时间是在室内度过的室内空气环境比室外还要重要,1. 室内空气品质简介,4,SBSSick Building Syndrome 病态建筑综合症：现代都市病,症状 头痛、恶心 疲乏、失眠、记忆力衰退 皮肤、粘膜有刺激感（眼红、流泪、咽干等） 呼吸紊乱 特点 离开病态建筑一段时间后即恢复正常 只有症状，难以进行医学确诊，无法确定病源,1. 室内空气品质简
2、介,5,BRI: Building Relative Illness 建筑关联病,可由医学认定的病原体所引起的特定疾病，可进行医学确诊，如： 过敏性肺炎 过敏性鼻炎 哮喘 军团病 有机尘中毒 肺癌,1. 室内空气品质简介,6,室内空气质量下降的原因,强调节能导致的建筑密闭性增强和新风量减少 新型合成材料在现代建筑中大量应用 散发有害气体的电器产品的大量使用 传统集中空调系统的固有缺点以及系统设计和运行管理的不合理 厨房和卫生间气流组织不合理 室外空气污染,中国1.6亿m2/年的竣工面积使得室内空气质量问题显得尤为重要！,1. 室内空气品质简介,7,室内空气质量下降的危害,危害居住者健康 降低劳
3、动效率 1985年美国数据，每年因呼吸道感染 每年损失医疗费用达150亿美元 每年缺勤损失高达590亿美元,1. 室内空气品质简介,8,(1) NIOSH的调查 (2) WHC的调查 问题种类 数量 (% ) 数量 (%) 新风量不足 252 52 710 52 内部污染物 77 16 165 12 外部污染物 48 10 125 9 建筑材料 20 4 27 2 微生物污染 26 5 6 0.4 无IAQ问题 61 12 329 24 (1) NIOSH(美国国立劳动安全卫生研究所)1987年发表的对484所办公建筑物的调查结果 (2) WHC(加拿大卫生和福利机构)1990年发表的对136
4、2所办公建 筑物的调查结果,1. 室内空气品质简介,9,正常大气组分常量,组分 符号 含量(ppm) 氮气 N2 780840.00 氧气 O2 209460.00 氩气 Ar 9340.00 氖气 Ne 18.18 氦气 He 5.14 氪气 Kr 1.14 氢气 H2 0.50,2. 室内空气污染源和污染途径,10,室内空气污染物的来源之一：室外来源,大气的易变量组分 符号 含量(ppm) 水蒸气 H2O 130000 二氧化碳 CO2 350 甲烷 CH4 1.67 一氧化碳 CO 0.19 臭氧 O3 0.04 氨气 NH3 0.004 二氧化氮 NO2 0.001 二氧化硫 SO2
5、0.001 一氧化氮 NO 0.0005,2. 室内空气污染源和污染途径,11,室内空气污染物的来源之一：室外来源,燃料的燃烧、交通工具、工业企业、城市垃圾等造成的：NOx、SOx、H2S、悬浮颗粒物、烟雾等 地层放射性污染 被污染的水,2. 室内空气污染源和污染途径,12,室内空气污染物的来源之二：室内来源,生产工艺工程：有机溶剂的蒸汽、燃烧产生的有毒气体、刺激性气体、生产性粉尘等 人员活动 厨房燃烧产物 卫生间污染 设计或管理不良的HVAC系统 化学品污染 建材、装修材料、日用化学产品 家具和办公用品,2. 室内空气污染源和污染途径,13,家居活动污染,3. 室内空气污染源和污染途径,14
6、,建材、装修材料、日化产品,2. 室内空气污染源和污染途径,15,空调设备与管道污染,2. 室内空气污染源和污染途径,过滤器,表冷器,风道,风机,16,室内污染物的来源,2. 室内空气污染源和污染途径,17,污染物类型 CO2与其他有害气体：新陈代谢 气味：汗液蒸发、呼吸、有机物排泄、微生物分解、氨 气等 悬浮颗粒物 人体呼吸道排气污染 149种：CO2、氨、苯、甲苯、苯乙烯、氯仿等 病毒、细菌,室内空气污染物的来源之三：人体生物污染,2. 室内空气污染源和污染途径,18,室内空气污染物的来源之三：人体生物污染,人体其他污染物 皮肤排泄物：CO2、CO、丙酮、苯、甲醛、甲烷、皮屑(英国：占室内
7、灰尘的90)、毛发等 衣服上的灰尘、细菌 烟草的烟气：尼古丁、甲醛、CO等,2. 室内空气污染源和污染途径,19,IAQIndoor Air Quality 室内空气品质的评价,两种思路 机械论 强调室内空气成分与浓度，采用一系列污染物浓度指标来进行评价 。IAQ问题成为单纯的物理化学问题。但低浓度条件下，仪器无法测定时就无能为力。 人是标准的提供者，只影响被评价区域受关注的权重。人数和位置一定，IAQ的评价就与人无关。 强调人的感觉 提出“感知的空气品质”(Perceived Air Quality) 理由：多种污染物存在的条件下，组分比例构成不同，各种组分对人的感觉的影响也会产生变化；空气
8、成分相同条件下，温、湿度不同会导致人对IAQ的感觉不同 问题复杂化：空气组分与感知的空气品质是什么关系？,3. 室内空气品质的评价方法与指标,20,感知的空气品质,丹麦工业大学P.O.Fanger的定义(1989)：品质反映了人们要求的程度，如果人们对空气满意，就是高品质；反之，就是低品质。 从纯主观感受出发。 ASHRAE 62-1989：良好IAQ 是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 主观感受与客观评价结合。 ASHRAE 62-1989R： 可接受的室内空气品质：同上 可接受的感知室内空气品质：必备条件
9、，非充分条件,3. 室内空气品质的评价方法与指标,21,室内空气品质的评价方法,方法1：测量室内污染物浓度客观评价 问题： 用什么作为代表性的污染物？(测什么？) 低浓度下的测量受到仪器精度的限制 方法2：调查问卷 主观评价 问题： 主观评价结果往往与客观评价结果矛盾： 客观测量值远远低于控制标准，但主观感觉不好 客观测量值可能有些问题，但主观感觉并不差 人们感觉不舒服的原因很多，不知道哪些是IAQ的问题（热环境、颜色、照度、工作压力等也有影响）。,3. 室内空气品质的评价方法与指标,22,室内空气品质的评价方法,室内环境品质(IEQIndoor Environment Quality) 大量
10、研究证明，引起病态建筑综合症的并非某一种室内污染物的单独作用，也并非完全由室内空气中的污染物所致，而是多种因素的综合作用。 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的单独和综合的作用。,3. 室内空气品质的评价方法与指标,23,室内空气品质的客观评价指标,阈值 纯客观指标，与暴露水平（暴露时间与暴露剂量）有关 阈值的种类 时间的加权平均阈值：8h工作日或 35h工作周加权平均浓度，在该浓度下日复一日停留的人员几乎均无有害影响。使用最广泛的阈值。 短期暴露极限阈值：15分钟暴露无害。 最高极限阈值：瞬间暴露无害。 时间的加权平均阈值确定的困
11、难 低浓度污染物对人体的长期影响难以确定 多种低浓度有害物的共同作用难以确定,3. 室内空气品质的评价方法与指标,24,室内空气品质的客观评价指标,气体污染物浓度：体积浓度(ppm)、质量浓度(mg/m3) 放射性气体浓度(Bq/ m3)，1 Bq/ m3表示1 m3气体中，每秒有1个放射性原子核发生衰变。 悬浮颗粒物 质量浓度：mgm3 计数浓度：粒cm3 微生物 撞击法：菌落形成单位（CFU）/m3 沉降法：个（菌落）/皿,3. 室内空气品质的评价方法与指标,25,空气污染的主观评价指标,气味 人们往往根据气味评判空气质量 鼻子的特征 比任何测量仪表都灵敏 嗅觉有时间适应性：难以定量 个体
12、有差异，难以作为客观标准 鼻子的灵敏度随空气的温湿度改变 P.O. Fanger 的研究结论为：IAQ随空气焓值的降低而提高。,3. 室内空气品质的评价方法与指标,26,温湿度和IAQ满意度的关系,3. 室内空气品质的评价方法与指标,27,鼻子感觉的生理基础,3. 室内空气品质的评价方法与指标,28,鼻子感觉的生理基础,嗅觉,温觉,化学感觉,3. 室内空气品质的评价方法与指标,29,空气污染的主观评价指标,感知负荷(sensory load)，表征室内污染源的强弱，olf 定义：一个标准人引起的感知污染负荷被称为1 olf，而其他类型的人或者家具等污染源均被等效为不同数量的标准人，表征成标准人
13、后不同的污染源可以进行简单的叠加 室内有3个标准人和4个等效标准人的家具，则该室内的感知污染负荷为7 olf。 感知空气品质PAQ (Perceived Air Quality)，表示在一定的通风量情况下人对室内污染源的感觉，pol 定义：在一个空间内， 1 olf的感观负荷的源，在通风量1L/s下的感知空气品质， 1 pol1 olf/（L/s） 比pol小的常用单位是dp，1 dp0.1pol。,3. 室内空气品质的评价方法与指标,30,典型气味、成分和来源,3. 室内空气品质的评价方法与指标,31,气味的评价指标,气味浓度 C：阈值稀释倍数 (D/T) 可感阈 可识别阈（比可感阈的污染物
14、浓度高25 倍） 以大部分人（50）受试者能够识别出的稀释倍数作为气味浓度的识别阈值 气味强度 I 对空气品质的不满意百分比 PD 对空气品质的可接受度ACC (11),3. 室内空气品质的评价方法与指标,32,室内空气品质标准,中国：规定了室内污染物浓度的上限。除污染物浓度外，均考虑了温湿度、风速、噪声、照明等影响，相当于反映了部分IEQ水平 公共场所卫生标准，GB161531996 室内空气质量标准，国标号GB / T 188832002 民用建筑室内污染环境控制规范，GB50325-2001 室内装饰装修材料有害物质限量国家标准，GB185802001 室内空气中甲醛卫生标准GB/T16
15、127 住房内氡浓度控制标准，GB/T16146 室内空气中细菌总数卫生标准，GB/T17093 室内空气中二氧化碳卫生标准，GB/T17094 室内空气中可吸入颗粒物卫生标准，GB/T17095 室内空气中氮氧化物卫生标准，GB/T17096 室内空气中二氧化硫卫生标准，GB/T17097 国外：给出了感知空气品质不满意率与新风量的关系 欧洲：CEN CR 1752 美国：ASHRAE 62,3. 室内空气品质的评价方法与指标,33,民用建筑工程室内环境污染控制规范(2001),民用建筑工程室内环境指标 类民用建筑工程：住宅、宿舍、医院病房、老年建筑、幼儿园、学校教室等建筑工程； II 类民用建筑工程：旅店、办公楼、文化娱乐场所、书店、图书馆、展览馆、体育馆、商场(店)、公共交通工具等候室、医院候诊室、饭馆、理发店等公共建筑工程。,3. 室内空气品质的评价方法与指标,34,用大气质量指数法对室外空气的综合品质进行客观评价 污染物分指数 算术叠加指数 综合指数,多种污染物衡量标准 室外空气质量标准（参考）,3. 室内空气品质的评价方法与指标,35,国家环保局的中国大气空气质量分级,评价客观 级别 综合指数I 说明 I 0 0.49 清洁，适宜人类生活 II
