第五章室内空气品质(建筑环境学清华大学)
第五章 建筑环境学空气品质
易感冒 患哮喘或其它呼吸道疾病 呼吸系统疾病 心血管疾病 军团病
BRI：建筑关联病
MCS：化学过敏反应症
具有不确定性 行为变化、压抑、精神疾病
5
第五章 建筑空气环境 5.1 室内空气品质简介
SBS－Sick Building Syndrome病态建筑综合症
室内空气环境是人们接触最频繁的环境
CO2：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 衣服上的灰尘、细菌 烟草的烟气：VOC和 CO
23
5.2 室内空气污染物
5.2.1 室内空气污染物来源
新鲜空气与人体呼气的成分(体积%)
成分 新鲜空气 人体呼气 N2, O 2, 78.03 20.99 79.1-80.0 14.5-18.5 CO2 0.03 3.5-5.0 其它废气 若干
一般情况的室内容许值
通风换气计算基准值 认为室内空气环境品质很不佳(空调房间时为0.25%)
认为室内空气品质恶劣
少数敏感者已有感觉 更多人感到不适 人体呼吸加深加快 感到头晕、头痛、耳鸣、眼花、血压上升等 呼吸困难、心跳加快、全身无力、肌肉抽搐、神智 由兴奋到丧失 致命
29
5.2.2 室内空气污染物的种类及其所造成的污染 1、气体污染物 CO
连续在室的可容许值
一般场合的可容许值 通风换气计算用的上限值 不良状态 非常不良状 呼吸中枢神经受刺激, 呼吸急促加深 发生强烈的呼吸困难,头疼
18%以上
致命的
28
5.2.2 室内空气污染物的种类及其所造成的污染
1、气体污染物
作用形式 CO2浓度作 为室内空气 污染指标参 数 浓度/％ 0.03～0.04 0.07 0.10 0.15 0.2～0.5 >0.5 CO2浓度对 人体生理的 影响 0.07 0.1 3 4 8～10 >18 空气品质指标性质及其对人体生理的影响 室外空气浓度范围 室内人数多时的室内容许值
建筑环境学》试题库
《建筑环境学》题库——填空题第一章绪论1、目前人们希望建筑物能够满足的要求包括：安全性、功能性、舒适性、美观性。
2、人类最早的居住方式：巢居和穴居。
3、建筑与环境发展过程中面临的两个问题是：如何协调满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾和研究和掌握形成病态建筑的原因。
4、建筑环境学的三个任务是：了解人和生产过程需要什么样的建筑室内环境、了解各种内外部因素是如何影响建筑环境的、掌握改变或控制建筑环境的基本方法和手段。
第二章建筑外环境1、地球绕太阳逆时针旋转是公转，其轨道平面为66.5度。
2、赤纬是太阳中心与地球中心与地球赤道平面的夹角，一般为23.5～－ 23.5度之间，向北为正，向南为负3、地方平均太阳时是以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间的计时方式。
4、真太阳时是当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时的计时方式。
5、经国际协议，以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。
6、经国际协议，把全世界按世界经度划分为24时区，每个时区包含地理经度15度。
以本初子午线东西各7.5度为零时区，向东分12时区，向西也分为12时区。
7、每个时区都按照它的中央子午线的平均太阳时为计时标准，称为该时区的标准时。
8、当地时间12时的时角为0，前后每隔1小时，增加15度。
9、北京时间等于世界时加上8小时10、太阳位置是地球上某一点所看到的太阳方向，常用太阳高度角和方位角来表示。
11、太阳高度角是太阳方向与水平线的夹角。
12、太阳方位角是太阳方向的水平投影偏离南向的角度。
13、影响太阳高度角和方位角的因素有：赤纬（季节的变化）、时角（时间的变化）、纬度（观察点所在位置）。
14、太阳常数一般取I0=1353 W/㎡。
15、大气透明度越接近1，大气越清澈，一般取为0.65～0.75。
16、对于北京来说，法向夏季总辐射热量最大。
17、对于郑州来说，水平面上夏季总辐射热量最大。
18、对于龙湖来说，南向表面冬季所接受的总辐射能量为最大。
建筑环境学教学大纲(可编辑修改word版)
建筑环境学建筑环境学教材大纲朱颖心张寅平李先庭秦佑国清华大学建筑学院建筑技术科学系编写目的：建筑环境学是一门融合热工学、流体力学、生理学、心理学、声学、光学、建筑学、城市气象学、劳动卫生学等多学科内容的交叉科学。
通过本教材的使用，希望能够使读者了解和掌握（1）人和生产过程需要什么样的建筑室内环境（2）各种外部和内部的因素是如何影响建筑环境的（3）改变或控制建筑环境的基本方法及其原理。
通过学习这门课程，为今后学习各种技术手段来创造健康舒适的、满足各种生产过程要求的建筑环境打下理论基础。
适用对象：本教材是建筑环境与设备工程专业大学本科学生和研究生的专业基础课教材，也可作为建筑学、建筑物理、建筑给排水等其它土建类专业的本科生和研究生的参考教材。
同时也可以作为从事暖通空调以及相关技术的研究人员和工程技术人员的自学用参考书。
编写特点：由于这是一门非常前沿的课程，因此在本教材的编写中，除了采用了国内外公认的成熟的定论以外，还大量介绍了国内外最新的有关研究成果。
除了力求使学生掌握构建、分析、评价建筑环境的基本理论与方法外，还为学生掌握本学科最新的动态提供了途径。
本教材给出了一些习题和思考题，建议了几个课程实验，给出了一些大作业题目，目的在于帮助学生建立对建筑环境的全面的和感性认识。
教材建议学时：48 学时，含课堂讨论和大作业。
第一章绪论建筑环境学第一节建筑环境学的作用与地位介绍建筑的根本功能，建筑与室内外气候的关系以及人类追求满意的建筑物理环境与文明发展的关系，不同气候区域建筑类型的演变，人类对建筑环境的感性认识和逐步形成的理论以及控制技术的发展历史，现代工业高度发展导致的人类面临的新问题，建筑环境科学在人类住区可持续发展中的地位和作用等。
第二节建筑环境学的主要研究内容及研究方法建筑环境学研究的三个内容：了解人和生产过程需要什么样的建筑室内环境，了解各种内外部因素是如何影响建筑环境的，掌握改变或控制建筑环境的基本方法和手段。
《室内空气品质》课件
一家创业公司在办公室放置了绿植和空气净化器，既美化了办公环境 ，又提高了员工的工作效率和满意度。
家庭室内空气品质改善案例
01 02 03 04
总结词：家庭是人们生活的重要场所，来自好的室内空气品质对家庭成 员的健康至关重要。
详细描述
一位家庭主妇通过定期开窗通风和摆放绿植，有效改善了室内空气质 量，减少了家人患感冒和呼吸道疾病的风险。
清洁剂、杀虫剂等化学品
使用清洁剂、杀虫剂等化学品产生的气体和 微粒。
香烟烟雾
吸烟产生的烟雾和有害气体。
空调系统
空调系统中的细菌、霉菌等微生物滋生和传 播。
室内家具和装修材料释放的污染物
甲醛
苯
家具、地板、门窗等装修材料中使用的粘 胶剂释放的甲醛气体。
油漆、家具制造过程中使用的添加剂释放 的苯气体。
氨气
一户人家在装修时选择环保材料，安装空气净化器和新风系统，显著 提高了室内空气品质，保障了家人的健康。
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。
室内空气品质评价结果还可以用 于室内环境质量的监测和预警， 及时发现和解决室内空气污染问
题。
05
室内空气品质改善案例
学校室内空气品质改善案例
总结词：学校是人员密集的场所，室内空气品质的好坏 直接影响到师生的健康和学习效率。
北京某小学安装新风系统，有效改善了室内空气质量， 提高了学生的学习效果和教师的工作效率。
02
室内空气污染源
室外污染源
01
02
03
04
工业排放
工厂、发电厂等工业设施排放 的废气和烟尘。
交通排放
汽车、公共交通工具等排放的 尾气和烟尘。
精品工程类本科大三课件《建筑环境学》05第五章第345节 室内空气品质评价和标准、空气污染控制方法
4
氨 15600 三氯乙烷 42 三氯甲烷 3
CO 10000 甲苯 23 四氯乙烯 1.4
丁酮 9700
苯
16
丙烷
1.3
甲烷 1710 硫化氢 15 氯代甲基蓝 88
丙酮 475
甲醇
6
16
人体气味强度
• 人体所散发的气味量因人而异，且与个人卫生习惯有关。 • 气味的强度：与每个人所占的空间体积和通风量有着密切的关系。
• 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）
11
基于浓度测定的客观评价
室内空气质量标准
可吸入颗粒物、甲醛、CO、CO2、氮氧化物、苯并(α) 芘、苯、氨、氡、TVOC、O3、细菌总数、甲苯、二甲 苯、温度、相对湿度、空气流速、噪声、新风量
n
R=
8
室内 化学 污染 对人 体影 响的 生理 基础
9
5.3主要内容
• 5.3.1室内空气品质对人的影响 • 5.3.2室内化学污染对人体影响的生理基础 • 5.3.3室内空气品质的评价方法
• 基于浓度测定的客观评价 • 主观评价 • 其他评价方法
• 5.3.4室内空气污染暴露水平和健康风险评价
10
5
多种化学污染物过敏症（MCS）
• MCS是慢性（持续三个月以上）多系统紊乱，通常涉及中枢神经 系统和一种以上其他系统
• 症状：
• 不确定，包括行为变化、疲劳、压抑、精神疾病、肌肉与骨骼、呼吸系 统、泌尿生殖系统和黏膜刺激等
6
影响人的工作效率
• 1985年，美国，每年因呼吸道感染人数达 7500 万次，每年损失 1.5 亿个工作日，医疗费用达 150 亿美元，缺勤损失则高达 590 亿美元
建筑环境学课后习题完整版
课后习题答案第二章建筑外环境1.为什么我国北方住宅严格遵守坐南朝北的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则？答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则。
2.是空气温度的改变导致地面温度改变，还是地面温度的改变导致空气温度改变？答：互相影响的，主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用，空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变，因为大气中的气体分子在吸收和放射辐射时是有选择的，对太阳辐射几乎是透明体，只能吸收地面的长波辐射，因此，地面与空气的热量交换是气温上升的直接原因。
3.晴朗的夏夜，气温25℃，有效天空温度能达到多少？如果没有大气层，有效天空温度应该是多少？根据书中有效天空温度估算式（2-23）有效天空温度与近地面气温和空气的发射率有关，空气发射率又与露点温度有关，露点温度又与气温和相对湿度（或含湿量）有关，假定在晴朗的夏夜，气温为 25℃，相对湿度在30％-70％之间，则tdp＝6℃-19℃，有效天空温度tsky＝7℃-14℃。
在某些极端条件下，tsky可以达到0℃以下。
如果没有大气层，有效天空温度应该为0 K。
4.为什么晴朗天气的凌晨书页表面容易结露或结霜？答：晴朗天空的凌晨，温度较低，云层较薄，尘埃，微小水珠，气体分子较大，太阳辐射较小，树叶主要向天空辐射长波辐射，树叶温度低于露点温度，树叶表面容易结露或结霜。
5.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。
如果住宅小区采用高反射率的地面铺装是否能够改善住区微气候？为什么？答：其效果不是很好，由于城市建筑的密集，植被少采用高反射率的地面铺装，虽然减少了地面对辐射的吸收，但其反射出去的辐射仍会被建筑群所吸收，另外，由于逆温层的存在，其可能会导致空气温度的开高，从而不利于住区微气候的改善。
建筑环境学复习资料-重点
建筑环境学复习重点第二章建筑外环境世界时——以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。
北京时间——东八区的时间，即以东经120°的平均太阳时为中国的标准。
北京时间=世界时间+8小时太阳在空间的位置——太阳高度角，太阳方位角A到达地面的太阳辐射照度大小取决于地球对太阳的相对位置以及大气透明度。
风场——指风向，风速的分布状况。
风——风是由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。
地表增温不同是引起大气压差的主要原因，也是风形成的主要原因。
风可以分为大气环流与地方风。
气象台一般以距平坦地面10m 高出所测得风向和风速作为当地的观察数据。
风玫瑰图包括风向频谱图和风速频谱图地方风是由于地表水陆分布、地势起伏、表面覆盖等地方性条件不同所引起海陆风——局部地方昼夜受热不均引起的。
大气边界层——从地球表面到500~1000m高的这层空气叫大气边界层，其厚度主要取决于地表的粗糙度。
室外气温——一般是指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。
一天的最高气温通常出现在14时左右，最低气温一般出现在日出前后。
由于空气与地面间因辐射换热而增温或降温，都需要经历一段时间。
相对湿度的日变化受地面性质，水陆分布，季节寒暑，天气阴晴等因素影响。
一般是大陆低于海面，夏季高于冬季，阴天高于晴天。
相对湿度的变化趋势与气温的变化趋势相反。
到达地面的太阳辐射能量是由哪些部分组成，辐射能量的强弱与哪些因素有关。
一部分为太阳直接照射到地面（即直射辐射）；另一部分是经过大气层散射后到达地面成为散射辐射，直射辐射与散射辐射之和称为太阳对地面的总辐射。
辐射能量的强弱取决于太阳辐射通过大气层时天空中各种气体分子、尘埃、微粒水粒对阳光的反射，散射和吸收共同影响。
地方平均太阳时——以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间。
太阳高度角：太阳光线与水平面之间的夹角。
太阳方位角是太阳方向的水平投映偏离南向的角度A。
室外空气综合温度:相当于室外温度由原来的空气温度值增加了一个太阳辐射的等效温度，并考虑了长波辐射的影响。
建筑环境学-第5章室内空气品质
氮气 N2 氧气 O2 氩气 Ar
780840.00 209460.00 9340.00
氖气 Ne 18.18
氦气 He 5.14
氪气 Kr 1.14
氢气 H2 建0筑.5环0境学-第5章室内空气品质
10
建筑环境学-第5章室内空气品质
11
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)
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
建筑环境学-第5章室内空气品质
5
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
（≥80%）对此没有表示不满意。” 主观感受 与客观评价结合
建筑环境学-第5章室内空气品质
8
ASHRAE Standard 62-1989R的定义
Acceptable Indoor Air Quality：空调空间中绝大 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产生严重健 康威胁的浓度。反映了主观和客观的结合， ASHRAE Standard 62-1999给予了继承。
400℃以上 POM建筑(P环ar境ti学cu-l第at5e章or室ga内n空ic 气m品att质er)
35
特点
单独浓度不高，但多种微量VOC的共同作用不 可忽视。
长期低剂量释放，对人体危害大。
引起头痛、恶心等症状。
来源：
各种漆、涂料、胶粘剂、阻燃剂、防水剂、防 腐剂、防虫剂
室内建材
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掺杂对光催化降解甲醛的影响
不同方法空气净化效果比较
2.6 等离子体放电催化
等离子体放电催化消除甲醛
等离子体放电催化消除微生物污染
光催化和等离子放电催化的优点
2.7 臭氧杀菌消毒
• 臭氧对眼睛、粘膜和肺组织都具有刺激作用，能破 坏肺的表面活性物质，并能引起肺水肿、哮喘等。 因此，臭氧杀菌使用方式应特别注意。160
大家好
1
第五章 室内空气品质
为什么要研究建筑的空气环境?
SBS－Sick Building Syndrome
病态建筑综合症：现代都市病
SBS－Sick Building Syndrome
病态建筑综合症：现代都市病
正常大气组分常量
室内空气污染物的来源之一：室外来源
室内空气污染物的来源之一：室外来源
空气污染的评价指标
污染物衡量标准
空气污染的评价指标
温湿度和IAQ满意度的关系
鼻
子
感
觉
温觉
的பைடு நூலகம்
生
理
基
础
嗅觉 化学感觉
C.P. Yaglon制定的臭气强度指标
民用建筑工程室内环境污染控制规范
污染物衡量标准
根据国家环保局的统一规定，中国空气 质量划分为5级
1998年全国主要城市空气污染算术 叠加指数（年均值）
室内空气污染物的来源之二：室内来源
生活中的燃烧过程：炊事、吸烟等
装修材料、日化产品
微生物
室 内 污 染 物 的 来 源
室内空气污染物的来源之三： 人体生物污染
室内空气污染物的来源之三： 人体生物污染
空气污染的评价指标
空气污染的评价指标
空气污染的评价指标
空气污染的评价指标
空气污染的评价指标
空气污染物的种类及其所造成的污染
CO2 常用指标
CO2 常用指标
CO2作为空气污染的指标浓度及其 意义(日本)
氡(Rn)：Radon
氡(Rn)：Radon
氨
氨
VOC (Volatile Organic Compounds)
VOC (Volatile Organic Compounds)
2. 空气净化方法和原理
2.1 空气过滤去除悬浮颗粒物
空气过滤：去除悬浮颗粒物
空气过滤的机理
空气过滤的机理总结
过滤器主要性能指标
过滤器主要性能指标：过滤器阻力
PAu0Bu0m
HEPA 滤网
2.2 活性炭吸附气体污染物
活性炭纤维： 20世纪60年代发展 起来的一种活性炭新品种
活性炭的吸附性能
2.3 紫外灯杀菌 (Ultraviolet germicidal irradiation, UVGI)
2.4 静电吸附
静电吸附（双级）
2.5 光催化降解VOCs
光催化降解VOCs及微生物原理图
光源要求
在研制可见光光催化剂方面取得的新进展
Reaction effectivenesss（％）
2.8 利用植物净化空气
2.8 利用植物净化空气
3. 室内空气净化中一些值得注意的问题 3.1 要“对症下药”
3.2 净化负荷与净化能力的确定 与匹配
5. 习题
VOC (Volatile Organic Compounds)
甲醛(HCOH)
甲醛
气味分子污染
悬浮颗粒物
微生物
微生物
烟草烟雾：最常见的室内空气污染
臭氧
污染物的控制方法
通风换气或空气调节稀释方法
新风通风换气量
新风通风换气量
通风量与 IAQ
气流分布与IAQ
内容回顾
1. 室内空气污染控制方法概述