室内空气质量影响因素实验研究
摘 要 论述了室内空气质量的主要影响因素和《室内空气质量标准》中的相关规定。通过实验分析和对比,指出新风量不能从根本上降低室内污染物浓度,良好的通风换气是提高室内空气质量的有效保证。
关键词 室内空气质量 二氧化碳 甲醛 通风
1 概述
随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,室内环境污染已经成为人们普遍关心的问题,也成为国家、政府和全社会关注的热点问题,室内环境污染的空调和大量装饰装修材料的使用,客观上降低了室内空气的质量。尤其是在一些高层商务办公楼内,较大的人员密度和空调新风的不足等所引起的室内空气质量的下降,使得“新居综合症”在继“建筑空调病”之后,成为人们关注的焦点。
目前,室内空气质量IAQ的定义主要是针对室内空气环境的,美国ASHRAE标定义将主客观评价科学地结合起来,在国际上获得了广泛的认可。
2室内空气质量的主要影响因素和国标《室内空气质量标准》的规定
2.1 室内空气质量的主要影响因素
非厂区内的住宅小区和城市经济中心区的商务楼内,室内环境质量的主要影响因素为:温度、相对湿度、空气流速、新风量、一氧化碳、二氧化碳、臭氧、甲醛、苯、可吸入颗粒、总挥发性有机物和氡。尤其是在高层商务楼内,由于其较大的人员密度和较多装修材料的使用,再加上新风供应不足和片面地追求空调系统的温湿度保证的热舒适,使得室内空气的质量较差。
其中,温度、相对湿度、空气流速和新风量是确保热环境中人体热舒适性的必要参数。新风量指室内补给的新鲜空气,使用新风的主要目的为:1)提供呼吸所需要的空气;2)稀释室内气味;3)除去室内过量的湿负荷;4)稀释室内污染物;5) 1筑室内环境质量与该建筑的室外环境、建筑功能和建造装修时间密切相关。在龙网 W确定的有害浓度,且处于该环境中的绝大多数人(≥80%)没有表示不满”[1]。此WW定义可接受的室内空气质量:“空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所.Z准621—2004《Ventilation for a cceptable in door air quality》中这样HULONG.C检测和治理已经在我国形成了一个新的行业。在众多的住宅和公共建筑中,随着O
M
提供燃烧所需空气;6)调节室内温度。
房间内污染物可以通过新风和设备去除,但新风用于供给人体所需要的氧的作用是其他设备无法替代的,对于一个实际的建筑如办公室或住宅,所需要的最小新风量应满足人体吸入氧气或排出二氧化碳的需要。按照这—方法确定的最小新风量不—定能满足稀释其他污染物如甲醛的需要。新风量根据二氧化碳的含量来确定,是大多数国家使用的一般方法。
2.2 《室内空气质量标准》的规定
我国第一部《室内空气质量标准》(GB/T18883—2002)对室内污染指标进行
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3 室内环境质量实验研究
实验选取青岛市沿海某高层商务楼的一个海景房间为研究对象,对该房间进行系统的室内环境质量测试。
3.1 实验概况
该房间位于高层商务楼的8层,建筑面积47m2,房间有效高度28m。商务楼于2001年8月建成投入使用,测试房间于2005年2月装修完成。房间内的家具为 2LONG.CO
M了明确规定,具体见表1[2]。
2002年1月购置。根据室内空气质量检测选点要求[23]取了6个测点,每个测点距地面10m,测点分布见图1。房间的新风直接与风机盘管的送风管道连接,与经过风机盘管处理的回风混合后直接送入室内。房间内风机盘管的送、回风口和家具的布置如图1所示。
这两个指标的浓度随房间工况的变化作为研究的重点。表2列出了典型的房间工况和测试时间的对应关系。
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3.2 测试结果及分析
测试时室外空气中二氧化碳和甲醛的体积分数分别为338×10-6和0,房间温度21℃,相对湿度297%。测试期间,房间的温度在19～21℃之间变化,可忽略污染物密度随温度的变化。二氧化碳体积分数的测试结果见表3,甲醛体积分数随时间的变化见图2。
筑龙3LONG.C 根据房间的实际情况,选取典型工况进行逐时测试。本文以二氧化碳和甲醛O
M
O
M衡,这是保证室内空气质量的关键。
从表3的测试结果可以看到,在早晨没有上班前,由于房间内没人且一直供应新风,二氧化碳的体积分数较小。由于房间是密闭的,而且没有设排风,新风系统无法完成对室内污染物的有效稀释。随着房间内人员的增加,由于人体呼出二解决其体积分数增大的问题。表3中二氧化碳体积分数的2个峰值分别出现在9:46和11:03,此时的房间工况是相同的。9:46的实测值较11:03的高,这是由于10:18～10:34这段时间内门窗开启进行了自然通风。房间的自然通风从根本上起到了减小二氧化碳体积分数的作用,10:33时实测值整体上最低有力地说明调房间,干扰空调房间内温湿度或破坏室内洁净度,需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压。按照目前商务楼或办公楼等公共建筑良好的密封条件,完全靠房间门窗缝隙向外渗透风来代替排风是不可行的。由持续的新风供应而造成的房间较高的正压会使实际的新风量无法达到原设计要求,客观上影响了空调系统的使用效果。可以肯定,房间不设排风是造成二氧化碳体积分数较高的直接原因。仅靠新风供应来有效降低有大量室内散发源的污染物浓度是不现实的。这就要求我们在进行空调系统设计时,应当重点考虑空调房间送排风之间的风量平人员的密度是影响房间二氧化碳体积分数的最根本原因。正常人坐着休息时筑龙了这一点。为了防止外界环境空气(室外的或相邻的空调要求较低的房间)渗入空网 WWW.Z气流组织,但由于室内空气中原有的污染物质量没有发生改变,仍不能从根本上HU4氧化碳,房间内二氧化碳的体积分数急速上升。即使开启风机盘管改变房间内的LONG.C
的二氧化碳发生量约为0014m3/(人·h)[4],21℃时二氧化碳的密度为1824kg/m3,8:56～9:46这50min内3个测试人员呼出的二氧化碳总质量为0014m3/(人·h)×3人×1824kg/m3×(5/6)h=638g。假设密闭房间的气密性良好,房间的容积为712m×665m×28m=1326m3,则CO2的质量浓度增加值应
为:638g/(1326m3)=4811mg/m3,在此工况下换算成体积分数为2638×10-6。假定人体呼出的二氧化碳在房间内均匀分布,则将8:56各点的实测值加上2638×10-6,即可得到各点在9:46的理论值。图3给出了理论值与实测值的对比。可以看出,理论值与实测值的相对误差较小,这也客观上证明了房间良好的气密性。误差最测点1和测点6处的气流干扰最小所致。因此,在人员密度较大的房间,必须设送排风进行机械通风换气,只片面地强调空调系统的节能而忽略房间的空气质量对人体所造成的危害是与采用空气调节手段所追求的热舒适性目标相违背的。总之,群聚集、通风不良的公共场所,室内二氧化碳含量较高;而当人员密度减小(如办公人员下班、列车内乘客较少等)或通风得到改善后,室内二氧化碳含量会随之降低。
筑龙网 WWW.Z量会因此显示出相当大的差异,人员密度大、空间狭小的住房、空调列车[5]或人HU
5由于不同房间的通风条件、人员密度差异很大,直接与之相关的室内二氧化碳含LONG.C6处理论值与实测值一致,这是由于房间靠近门一侧的风机盘管不能正常工作,O
M大值出现在测点4,即风机盘管的回风口处,此处的气流干扰最大。测点1和测点 从甲醛的来源可知,房间内甲醛体积分数的最高值应出现在家具附近区域。在房间密闭的情况下,早晨的甲醛体积分数最高,这是由于家具、装饰材料等散发的污染物累积所致。房间内的家具布置与甲醛的含量关系密切,直接影响着室内甲醛的分布。为了明确这一点,对该商务楼与测试房间同层的一个140m2的房间进行了测试,该房间有工作人员13人,办公桌(椅)20套,房间一直供应新风(约
600m3/h),打开惟一的一个窗通风1h后进行测试,房间内甲醛的体积分数仍高达006×10-6,而二氧化碳体积分数的最高值达到了1619×10-6。房间内相对较密集的办公桌(椅)布置是造成即使在采取了一定的通风手段之后,房间内的甲醛体积分数仍居高不下的直接原因。
从图2可以看出,8:56时甲醛体积分数的实测值很高,大大超出了《室内空气质量标准》所规定的限值008×10-6(室温21℃)。因此,在早晨上班时开窗对房间的污染物进行必要的“稀释”是非常有必要的。对某一房间来说,甲醛的来源是固定的,是“常量”,这一点与二氧化碳的来源不同,从量的角度来考虑,它受甲醛的体积分数分布发生了变化。打开窗后,甲醛的体积分数明显降低,直至打开门后,体积分数降为零。可见,甲醛的体积分数与房间内的人员密度无直接关系。在10:30体积分数降为零后,再次关窗,甲醛的体积分数随之上升。这一点与二氧4 结论
通过对室内空气质量影响因素和化学性污染物的来源、对人体的危害的阐述,结合《室内空气质量标准》,对我们所处环境的室内空气质量有了定量的认识。从人体热舒适的角度来说,仅仅靠空气调节手段改善人所处环境的温湿度是远远在测试中,室内空气质量较差的环境在打开风机盘管和送入新风后,室内空气质量并没有得到根本的改善。对于人员密集的多功能建筑而言,不能片面地强调节能而忽略低劣的室内空气质量对人体的危害,加强通风换气、设计合理的气流组织、高效利用新风是提高室内空气质量的有效保证。
筑龙不够的,不能仅仅着眼于热环境的改善而忽视了环境有害物对人体健康的危害。网 WWW.Z6分数同样是至关重要的。 HU化碳体积分数的变化是一致的。可见,良好的通风状况对于降低室内甲醛的体积LONG.C室内甲醛的体积分数降到最低值。打开风机盘管后,由于室内气流组织的变化,O
M外部环境的影响较小。为保证室内空气的质量,从物理角度讲,我们要做的就是把
室内空气质量影响因素实验研究
摘 要 论述了室内空气质量的主要影响因素和《室内空气质量标准》中的相关规定。通过实验分析和对比,指出新风量不能从根本上降低室内污染物浓度,良好的通风换气是提高室内空气质量的有效保证。
关键词 室内空气质量 二氧化碳 甲醛 通风
1 概述
随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,室内环境污染已经成为人们普遍关心的问题,也成为国家、政府和全社会关注的热点问题,室内环境污染的空调和大量装饰装修材料的使用,客观上降低了室内空气的质量。尤其是在一些高层商务办公楼内,较大的人员密度和空调新风的不足等所引起的室内空气质量的下降,使得“新居综合症”在继“建筑空调病”之后,成为人们关注的焦点。
目前,室内空气质量IAQ的定义主要是针对室内空气环境的,美国ASHRAE标定义将主客观评价科学地结合起来,在国际上获得了广泛的认可。
2室内空气质量的主要影响因素和国标《室内空气质量标准》的规定
2.1 室内空气质量的主要影响因素
非厂区内的住宅小区和城市经济中心区的商务楼内,室内环境质量的主要影响因素为:温度、相对湿度、空气流速、新风量、一氧化碳、二氧化碳、臭氧、甲醛、苯、可吸入颗粒、总挥发性有机物和氡。尤其是在高层商务楼内,由于其较大的人员密度和较多装修材料的使用,再加上新风供应不足和片面地追求空调系统的温湿度保证的热舒适,使得室内空气的质量较差。
其中,温度、相对湿度、空气流速和新风量是确保热环境中人体热舒适性的必要参数。新风量指室内补给的新鲜空气,使用新风的主要目的为:1)提供呼吸所需要的空气;2)稀释室内气味;3)除去室内过量的湿负荷;4)稀释室内污染物;5) 1筑室内环境质量与该建筑的室外环境、建筑功能和建造装修时间密切相关。在龙网 W确定的有害浓度,且处于该环境中的绝大多数人(≥80%)没有表示不满”[1]。此WW定义可接受的室内空气质量:“空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所.Z准621—2004《Ventilation for a cceptable in door air quality》中这样HULONG.C检测和治理已经在我国形成了一个新的行业。在众多的住宅和公共建筑中,随着O
M
提供燃烧所需空气;6)调节室内温度。
房间内污染物可以通过新风和设备去除,但新风用于供给人体所需要的氧的作用是其他设备无法替代的,对于一个实际的建筑如办公室或住宅,所需要的最小新风量应满足人体吸入氧气或排出二氧化碳的需要。按照这—方法确定的最小新风量不—定能满足稀释其他污染物如甲醛的需要。新风量根据二氧化碳的含量来确定,是大多数国家使用的一般方法。
2.2 《室内空气质量标准》的规定
我国第一部《室内空气质量标准》(GB/T18883—2002)对室内污染指标进行
筑龙网 WWW.ZHU
3 室内环境质量实验研究
实验选取青岛市沿海某高层商务楼的一个海景房间为研究对象,对该房间进行系统的室内环境质量测试。
3.1 实验概况
该房间位于高层商务楼的8层,建筑面积47m2,房间有效高度28m。商务楼于2001年8月建成投入使用,测试房间于2005年2月装修完成。房间内的家具为 2LONG.CO
M了明确规定,具体见表1[2]。
2002年1月购置。根据室内空气质量检测选点要求[23]取了6个测点,每个测点距地面10m,测点分布见图1。房间的新风直接与风机盘管的送风管道连接,与经过风机盘管处理的回风混合后直接送入室内。房间内风机盘管的送、回风口和家具的布置如图1所示。
这两个指标的浓度随房间工况的变化作为研究的重点。表2列出了典型的房间工况和测试时间的对应关系。
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3.2 测试结果及分析
测试时室外空气中二氧化碳和甲醛的体积分数分别为338×10-6和0,房间温度21℃,相对湿度297%。测试期间,房间的温度在19～21℃之间变化,可忽略污染物密度随温度的变化。二氧化碳体积分数的测试结果见表3,甲醛体积分数随时间的变化见图2。
筑龙3LONG.C 根据房间的实际情况,选取典型工况进行逐时测试。本文以二氧化碳和甲醛O
M
O
M衡,这是保证室内空气质量的关键。
从表3的测试结果可以看到,在早晨没有上班前,由于房间内没人且一直供应新风,二氧化碳的体积分数较小。由于房间是密闭的,而且没有设排风,新风系统无法完成对室内污染物的有效稀释。随着房间内人员的增加,由于人体呼出二解决其体积分数增大的问题。表3中二氧化碳体积分数的2个峰值分别出现在9:46和11:03,此时的房间工况是相同的。9:46的实测值较11:03的高,这是由于10:18～10:34这段时间内门窗开启进行了自然通风。房间的自然通风从根本上起到了减小二氧化碳体积分数的作用,10:33时实测值整体上最低有力地说明调房间,干扰空调房间内温湿度或破坏室内洁净度,需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压。按照目前商务楼或办公楼等公共建筑良好的密封条件,完全靠房间门窗缝隙向外渗透风来代替排风是不可行的。由持续的新风供应而造成的房间较高的正压会使实际的新风量无法达到原设计要求,客观上影响了空调系统的使用效果。可以肯定,房间不设排风是造成二氧化碳体积分数较高的直接原因。仅靠新风供应来有效降低有大量室内散发源的污染物浓度是不现实的。这就要求我们在进行空调系统设计时,应当重点考虑空调房间送排风之间的风量平人员的密度是影响房间二氧化碳体积分数的最根本原因。正常人坐着休息时筑龙了这一点。为了防止外界环境空气(室外的或相邻的空调要求较低的房间)渗入空网 WWW.Z气流组织,但由于室内空气中原有的污染物质量没有发生改变,仍不能从根本上HU4氧化碳,房间内二氧化碳的体积分数急速上升。即使开启风机盘管改变房间内的LONG.C
的二氧化碳发生量约为0014m3/(人·h)[4],21℃时二氧化碳的密度为1824kg/m3,8:56～9:46这50min内3个测试人员呼出的二氧化碳总质量为0014m3/(人·h)×3人×1824kg/m3×(5/6)h=638g。假设密闭房间的气密性良好,房间的容积为712m×665m×28m=1326m3,则CO2的质量浓度增加值应
为:638g/(1326m3)=4811mg/m3,在此工况下换算成体积分数为2638×10-6。假定人体呼出的二氧化碳在房间内均匀分布,则将8:56各点的实测值加上2638×10-6,即可得到各点在9:46的理论值。图3给出了理论值与实测值的对比。可以看出,理论值与实测值的相对误差较小,这也客观上证明了房间良好的气密性。误差最测点1和测点6处的气流干扰最小所致。因此,在人员密度较大的房间,必须设送排风进行机械通风换气,只片面地强调空调系统的节能而忽略房间的空气质量对人体所造成的危害是与采用空气调节手段所追求的热舒适性目标相违背的。总之,群聚集、通风不良的公共场所,室内二氧化碳含量较高;而当人员密度减小(如办公人员下班、列车内乘客较少等)或通风得到改善后,室内二氧化碳含量会随之降低。
筑龙网 WWW.Z量会因此显示出相当大的差异,人员密度大、空间狭小的住房、空调列车[5]或人HU
5由于不同房间的通风条件、人员密度差异很大,直接与之相关的室内二氧化碳含LONG.C6处理论值与实测值一致,这是由于房间靠近门一侧的风机盘管不能正常工作,O
M大值出现在测点4,即风机盘管的回风口处,此处的气流干扰最大。测点1和测点 从甲醛的来源可知,房间内甲醛体积分数的最高值应出现在家具附近区域。在房间密闭的情况下,早晨的甲醛体积分数最高,这是由于家具、装饰材料等散发的污染物累积所致。房间内的家具布置与甲醛的含量关系密切,直接影响着室内甲醛的分布。为了明确这一点,对该商务楼与测试房间同层的一个140m2的房间进行了测试,该房间有工作人员13人,办公桌(椅)20套,房间一直供应新风(约
600m3/h),打开惟一的一个窗通风1h后进行测试,房间内甲醛的体积分数仍高达006×10-6,而二氧化碳体积分数的最高值达到了1619×10-6。房间内相对较密集的办公桌(椅)布置是造成即使在采取了一定的通风手段之后,房间内的甲醛体积分数仍居高不下的直接原因。
从图2可以看出,8:56时甲醛体积分数的实测值很高,大大超出了《室内空气质量标准》所规定的限值008×10-6(室温21℃)。因此,在早晨上班时开窗对房间的污染物进行必要的“稀释”是非常有必要的。对某一房间来说,甲醛的来源是固定的,是“常量”,这一点与二氧化碳的来源不同,从量的角度来考虑,它受甲醛的体积分数分布发生了变化。打开窗后,甲醛的体积分数明显降低,直至打开门后,体积分数降为零。可见,甲醛的体积分数与房间内的人员密度无直接关系。在10:30体积分数降为零后,再次关窗,甲醛的体积分数随之上升。这一点与二氧4 结论
通过对室内空气质量影响因素和化学性污染物的来源、对人体的危害的阐述,结合《室内空气质量标准》,对我们所处环境的室内空气质量有了定量的认识。从人体热舒适的角度来说,仅仅靠空气调节手段改善人所处环境的温湿度是远远在测试中,室内空气质量较差的环境在打开风机盘管和送入新风后,室内空气质量并没有得到根本的改善。对于人员密集的多功能建筑而言,不能片面地强调节能而忽略低劣的室内空气质量对人体的危害,加强通风换气、设计合理的气流组织、高效利用新风是提高室内空气质量的有效保证。
筑龙不够的,不能仅仅着眼于热环境的改善而忽视了环境有害物对人体健康的危害。网 WWW.Z6分数同样是至关重要的。 HU化碳体积分数的变化是一致的。可见,良好的通风状况对于降低室内甲醛的体积LONG.C室内甲醛的体积分数降到最低值。打开风机盘管后,由于室内气流组织的变化,O
M外部环境的影响较小。为保证室内空气的质量,从物理角度讲,我们要做的就是把