室内空气环境的舒适性与空调对健康的影响

室内空气环境的舒适性与空调对健康的影响

张青一010830111

摘要:由舒适性空调带来的健康问题，已引起了人们的重视，如何创建一个既舒适又健康的空气环境已经成为众所注目的焦点。本文从室内空气品质对人体的健康影响出发，阐述了关于新风量问题的ASHRAE 在1996 年提出的一个新通风标准62-1989R；介绍了空调舒适与健康研究领域的成果以及对健康的影响。

关键词：室内空气品质（IAQ）；热舒适；空气调节；不良建筑物综合症（SBS）

一、室内空气品质与健康影响

建筑物是人们工作与生活的场所，人们在建筑内的时间约占总时间的80% 以上，长期生活和工作在现代建筑物内的人们表现出越来越严重的病态反应，这一问题引起了专家学者们的广泛重视，并提出了病态建筑（Sick Building）和病态建筑综合症（SBS，Sick Building Syndrome）的概念。根据世界卫生组织（WHO）1983年的定义，病态建筑综合症是因建筑物使用而产生的症状，包括眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、困倦、头痛、恶心、头晕、皮肤瘙痒等。由于室内空气品质的原因，人们的身心健康和工作效率受到很大影响，一些现代密闭写字楼的工作人员受到的影响尤其明显。为了改善室内空气品质，需要增加建筑和空调系统的初投资及维护费用，这给业主和工程维护人员提出了新的课题。

我国的建筑业，近几年以及今后相当长一段时间内都将处于高速发展时期，在这个发展时期，往往容易忽略病态建筑问题，甚至关心这类问题的人都很少。由调查表明，我国的病态建筑并不仅仅是少数，很多建筑存在这样那样的问题，导致人们种种不适和各种疾病的传播。随着工作生活水平的提高，病态建筑的问题必然会体现出来，并将得到越来越多的人们的关注和重视。

二、不良建筑物综合症的概念和定义

不良建筑物综合症(sick building syndrome，SBS)亦称为病态建筑物综合症，是近年来国外有关专家首先提出的，国内常称之为空调综合症或空调病。由于某些建筑物内空气污染，空气交换率很低，以致在该建筑物内活动的人群产生了一系列自觉症状，而离开该建筑物后，症状即可消退。这种建筑物被称为不良或病态建筑物，这一系列自觉症状称为“不良或病态建筑物综合症”。

在国际上，与不良建筑物综合症类似的术语还有:建筑物相关病(building related illness，BRI)、密闭建筑物综合症(tight-related syndrome，TRS)、办公室病(office illness)等，这些术语在不同的文献中常常表达同一种概念。

三、室内空气品质研究

1、室内空气品质的定义的发展

对室内空气品质定义的诠释在不断的发展。最初人们把室内空气品质几乎完全等价为一系列污染物浓度的指标。近年来，人们认识到这种纯客观的定义已经不能完全涵盖室内空气品质的内容，于是对室内空气品质的定义进行了不断的发展。丹麦学者P.O.Fanger提出:品质反映了满足人们要求的程度，如果人们对空气满意，就是高品质；反之就是低品质。空气品质的定义已从客观变为人们主观的感觉。ASHRAE 在1996 年提出了一个新的通风标准62-1989R，首次提出了可接受的室内空气品质（acceptable indoor air quality）和感受到的可接受的室内空气品质（acceptable perceived indoor air quality）等概念。其中，可接受的室内

空气品质定义如下:空调房间中绝大多数人没有对室内空气表示不满意，并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁的浓度。感受到的可接受的室内空气品质定义如下:空调空间中绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满。由于有些气体，如氡、CO 等没有气味，对人也没有刺激作用，不会被人感受到，但却对人危害很大，因而仅用感受到的室内空气品质是不够的，必须同时引入可接受的室内空气品质。ASHRAE 标准62-1989R中对IAQ的描述相对于其它定义，最明显的变化是它涵盖了客观指标和人的主观感受两个方面的内容，比较科学和全面。

2、室内空气品质的评价

2.1评价指标:olf和decipol

用olf(污染源强度)和decipol(空气品质感知值)来评价可感受的空气品质的方法是由Fanger 提出的。olf表示在办公室或类似的非工业场合工作区工作的普通人，从事静坐并在卫生标准（相当每天0.7 bath）热舒适环境中的一个人所散发的空气污染物的散发率。

decipol表示具有1 olf污染源的地方的可感受的空气污染物用未污染的空气以10 L/s的速率在充分混合并达到稳定状态的条件下来通风稀释。

两者的关系为:1decipol = 0.1olf/s.L未污染空气通风建筑材料和家具散发的污染物也可由olf/m或olf/p来评价。Fanger教授也指出建筑物内的物品所散发的污染比居住者的要多。表1表示了人和一些普通物质的olf值，表2表示了decipol值。

2.2ASHRAE 标准62-1989R

传统观念认为，新风是为了清除人所产生的生物污染，所以房间最小新风量仅由每人最小新风量指标确定。随着科技的发展，人们认识到现代建筑中装潢材料、家具、用品、通风空调系统本身均为污染源，并且其气味强度远远超过人所产生的。因此，在ASHRAE 标

准62-1989R 中，认为用以确定新风量的污染物来自人员和室内气体污染源两方面，故房间最小新风量由每人最小新风量指标Rp与每平方米地板所需最小新风量指标Rb之和确定: 最小新风量=人数×Rp+地板面积×Rb

由此可以看出新标准不再仅以人作为新风量的唯一要求者，即使在室内无人的情况下，它也要求由一个基本的新风量，希望使室内由建筑材料、家具或其它非人污染源产生的污染物能够保持较低的浓度，以保证健康舒适的室内空气质量。这体现了人们观念的进步，同时也说明对于较大空间，传统的空调系统设计可能会导致新风不足。另外，随着室内负荷及换气效率的变化，为了减少能耗，V A V 空调运行中的室内送风量也会相应发生变化，ASHRAE 标准62-1989R 中有关变风量控制的内容明确指出，在整个变风量运行中，新风量要始终保证在设计新风量的90% 以上。

室内空气的好坏与人对环境的感觉是密不可分的，良好的室内空气品质给人们提供一个健康的环境，而差的空气品质令人感觉不舒服，甚至使人得病。人们对空气品质的评价以什么为标准，受哪些因素影响等等问题。

四、空调物理因素对健康的影响

1、对室内微小气候的影响

空调虽然能改善室内微小气候及舒适性，但由于建筑物处于密闭的环境，造成通风不良，致使室外新鲜的空气得不到补充，室内空气污浊，长期在这种环境下活动的人群会感到恶心和不适感;相对湿度控制高于70%，会使人感到胸闷感，而控制低于30%会引起皮肤粘膜干燥，出现口干舌燥的症状。一般认为，室内温度控制在20%～30℃，相对湿度控制在30%～70%对健康有利。国外对热舒适的温度要求比较高，主要是与人们的着装及生活习惯有关。我国根据大量调查研究的结果提出，东北地区冬季住宅适宜温度为16～18℃，在此温度范围内，人体皮肤血管的舒缩状况最稳定，体内各种生理机制也处于良好状态。1995年国家科委、建设部在对城市示范小区住宅设计标准建议中规定:采暖区温度为16～21℃;非采暖区为12～21℃。夏季住宅热舒适温度标准，通常认为应控制在24～28℃范围为宜。

由于装有空调器的建筑物处于密闭状态，自然采光不足和节能荧光灯的应用，家用电脑、电冰箱、电视机、微波炉等电器的普及，这些电器在运转过程中所产生的噪音和电磁辐射等会引起居住者产生不适感，并对人体健康构成潜在性的危害，主要表现为头痛、乏力、记忆力减退、情绪不稳定等神经衰弱症状。

2、室内正负离子对健康影响

通常在清洁的空气中负离子和正离子平均浓度分别为500～600/cm3。正负离子对健康产生的影响取决于各自所带的电荷不同而存在很大差异，研究表明负离子有利于健康，接触高浓度负离子后，有些人体内出现生理和生化的改变，产生放松效应，可使紧张和头痛减轻，并能提高警觉性和缩短反应的时间。而正离子则相反，会引起居住者产生失眠、头痛、烦躁等不良反应。长时间在空调室内的人群常常感到头昏脑胀、易疲劳等自觉症状，其原因认为室内负离子浓度较低所致，由于负离子被空调过滤器和空气中的灰尘捕获或被吸附到带有正电荷的表面上而减少。目前负离子对健康影响的研究所得出的结论还不一致，还需要作进一步的研究和探讨。

3、人体对冷、热环境反应的生理和心理学影响

由于人类是高等恒温动物，能很好地维持内部体温，因而能保护自己生存在一个狭小的环境温度范围内，活细胞的最大耐受温度约为0℃(冰点形成)至45℃(细胞内蛋白质凝固)。人体在短时间内能耐受的体温范围是35～41℃，为了使体温能够维持在这个范围内，人体将产生有效的、一定程度的急性冷、热应激反应。人体在冷、热环境中的体温调节主要依靠生理机制调节。其次是人的行为调节。人体对冷环境的反应与热环境相反，有一个很大的不

同，这就是在冷环境的体温调节中，人的行为调节发挥重要作用。第二个不同的是在冷应激反应时，激素的调节，包括儿茶酚胺和甲状腺激素的分泌增加，起着很大的作用。当在中等热环境下，平均皮肤温度是33℃;在热环境下，从事重作业工作时的皮肤温度可达到36～37℃。当全身或局部接触冷环境时，皮肤温度可以随之降低;当环境温度处于15～20℃时，人的触觉敏感性在此温度范围;对于手工作业灵巧性的临界温度是12～16℃。对于皮肤温度而言，出现疼痛感觉的上下限温度域分别为43℃和10℃。

五、室内环境质量对健康的影响

在城市居民一生中，大约80%～90%的时间在室内度过，室内空气质量的好坏，直接关系到人体健康，造成空调综合症的直接原因是建筑物越来越密封，用于通风的空气量减少，再加上一些人为因素如吸烟等，加重室内环境污染。

1、室内污染物来源与分类

室内污染物从病态建筑物综合症原因的分布百分数估计中看出，普遍的原因是通风不良，送入新鲜空气不足和效果不好者占50%～52%;由于办公设备、吸烟和清洁剂引起的室内污染占17%～19%;由空调进风口和排风口位置不当引起的室外污染占11%，通风系统输送管、增湿器制冷的死水所致的微生物污染占3%;建筑物和装饰材料释放的有机化合物和甲醛污染占3%～4%。据监测室内空气污染是室外的5～10倍。、

2、生物性污染

主要有病毒、细菌、真菌和原虫，这些生物性病原体以生物气溶胶形式广泛存在于室内空气中，舒适的生活环境也给这些微生物提供良好的滋生繁殖条件。我国学者早在1985年已从建筑大楼空调系统冷却水中分离到嗜肺菌团菌。根据广西卫生防疫站调查结果显示，空调房间的细菌总数明显高于非空调房间。

3、与空气质量相关的症状和疾病

据加拿大环境卫生组织研究发现，人类68%的疾病是由于室内空气污染造成的。例如1984年在美国加州一栋大楼内172名雇员中有154人患SBS，每人平均有7.2种症状。英国学者对新建空调办公楼进行调查，结果显示，空调楼内雇员眼、上呼吸道、皮肤和一般症状的发生率为54.5%、59.0%、40.2%和41.0%；对照楼为14.9%、9.6%、3.6%和14.2%(P<0.0001)。武汉市卫生防疫站1997年11月至1998年3月两次对某报社办公楼电脑网络中心室内空气质量和有关人员进行一次流行病学调查。问卷调查结果表明有9种与室内空气质量相关的症状，其发生率变动在82.1%～28.6%之间。所反映的症状与世界卫生组织有关“不良建筑物综合症”的概念相符。武汉市建筑学院曾对三家建筑面积在4000平方米以上、均有中央空调系统的大型商场进行500人次问卷调查，结果表明，三家商场平均空气质量不可接受率为41.1%，各商场室内人员中最普遍的症状是疲乏、不适、头晕、呼吸不畅和口干喉痛，其比例超过30%。这些症状只有在商场内存在或感觉明显，到室外就减轻或消失，这是典型的病态建筑物综合症。室内空气质量不良对人体健康的影响包括一系列急性和慢性症状以及出现许多特殊疾病，见附表。

六、总结

综上所述，室内安装空调终究能为城市居民创造舒适的生活环境，但空调对健康造成的负面影响也不能忽视。众所周知引起空调综合症并不是空调器本身所致，而是使用不当和室内空气污染的问题，对于这方面的调查研究已有大量文献报道。只要正确、合理地使用空调器和做好预防性措施，就能消除其负面影响并创造出清洁、舒适、健康的室内环境。

七、参考文献

1 朱颖心等编，建筑环境学（第二版），中国建筑工业出版社，2005.7

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5 赵荣义等编，空气调节[M].北京:中国建筑工业出版社.

6 胡海红，室内空气污染对健康的影响及控制.中国公共卫生,1996,12(1)