室内空气品质

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作为气味浓度的识别阈值
气味强度 I
I aCb
对空气品质的不满意百分比 PD 对空气品质的可接受度ACC (-1~1)
PD exp(0.18 5.28ACC) 100 1 exp(0.18 5.28ACC)
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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
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!
6
室内空气质量下降的危害
危害居住者健康 降低劳动效率
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
7
(1) NIOSH的调查
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)。
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室内空气品质的评价方法
室内环境品质(IEQIndoor Environment Quality)
大量研究证明,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。
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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
12
家居活动污染
13
建材、装修材料、日化产品
14
室外, 3%
3
SBS-Sick 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
4
BRI: Building Relative Illness
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4. 室内空气污染对人健康的影响
空气污染物的种类及其危害
气体污染物
CO2 氡 氨 挥发性有机化合物VOC 气味分子污染
悬浮颗粒物-可吸入颗粒物 微生物(病毒、细菌、尘螨) 其它(油烟、烟草烟雾、臭氧等)
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CO2 常用指标
室内来源
主要为人体代谢过程:人体呼出的空气中约占4%,与人 体代谢率有关;儿童为成年人的 50%。排出CO2越多,同 时排出其它代谢废气也越多。
悬浮颗粒物
质量浓度:mg/m3 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
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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
比pol小的常用单位是dp,1 dp=0.1pol。
PAQ 112[ln(PD) 5.98]4
不满意率
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典型气味、成分和来源
气味特点
化学成分
典型气味源
臭鸡蛋气味
H2S
精炼厂、污水厂、 垃圾场
肥料气味、牲口圈气 主要为硫化物:二甲基硫化物、

二甲基二硫化物
下水道、堆制肥料、垃圾场
烂卷心菜气味
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,非充分条件
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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:
空调设备与管道污染
过滤器 表冷器
风道
风机
15
室 内 污 染 物 的 来 源
16
室内空气污染物的来源之三: 人体生物污染
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
行客观评价
实测浓度
污染物分指数 算术叠加指数
R Ci Si
n
P Ri
i 1
标准上限
综合指数
I
(max
R1 , R2 ,
Rn
)(
1 n
n
i 1
Ri
)
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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
0.5 ~ 0.99
类生活正常
未污染,污染物不超标,人
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。
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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。
H2O
130000
CO2
350
CH4
1.67
CO
0.19
O3
0.04
NH3
0.004
NO2
0.001
SO2
0.001
NO
0.0005
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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
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?
焓值的降低而提高。
25
温湿度和IAQ满意度的关系
26
鼻子感觉的生理基础
27





温觉




嗅觉
化学感觉
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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, 表征成标准人后不同的污染源可以进行简单的叠加
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
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 传统集中空调系统的固有缺点以及系统设计和运行
符号 N2 O2 Ar Ne He Kr H2
含量(ppm) 780840.00 209460.00 9340.00 18.18 5.14 1.14 0.50
9
室内空气污染物的来源之一: 室外来源
大气的易变量组分
水蒸气 二氧化碳 甲烷 一氧化碳 臭氧 氨气 二氧化氮 二氧化硫 一氧化氮
符号 含量(ppm)
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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
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3. 室内空气品质的评价方法与指标
IAQIndoor Air Quality
室内空气品质的评价
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
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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
Ⅰ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。
有机物燃烧过程:炊事、抽烟
在室外空气中的浓度
CO2为 300-400 ppm,O2为 209460 ppm
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 pol=1 olf/(L/s)
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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。
甲基硫醇
洋葱味
丙烷
水果工厂、精练厂、化工厂
天然气
t-丁基
鱼腥味

颜料厂、污水厂、堆肥
汗味、体味
有机酸,如苯基乙酸
衣物
霉味
醌亚胺、C6-C10氧化物
杀虫剂、空调系统、颜料厂
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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(比可感阈的污染物浓度高2~5 倍) 以大部分人(50%)受试者能够识别出的稀释倍数
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
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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。
问题种类
数量
新风量不足
252
52
内部污染物
77
12
外部污染物
48
9
建筑材料
20
2
微生物污染
26
0.4
无IAQ问题
61
24
(2) WHC的调查
(% ) 数量
(%)
52
710
16
165
10
125
4
27
5
6
12
329
8
2. 室内空气污染源和污染途径
正常大气组分常量
组分 氮气 氧气 氩气 氖气 氦气 氪气 氢气
第五章
建筑空气品质
1
课程内容
室内空气品质简介 室内空气污染源和污染途径 室内空气品质的评价方法与指标 室内空气污染物对人体健康的影响 室内空气污染的去除方法
2
1. 室内空气品质简介
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
交通工具 内, 5%
室内, 92%
污染物
Ⅰ类民用建筑工程
Ⅱ类民用建筑工程
氡(Bq/m3) 甲醛(mg/m3) 苯(mg/m3) 氨(mg/m3) TVOC(mg/பைடு நூலகம்3)
≤100 ≤0.08 ≤0.09 ≤0.2 ≤0.5
≤200
≤0.12 ≤0.09
≤0.5 ≤0.6
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多种污染物衡量标准
室外空气质量标准(参考)
用大气质量指数法对室外空气的综合品质进
III
1.0 ~ 1.49
标,敏感者
轻污染,至少有1个指标超 受害。
IV
1.50 ~1.99
,人群健康
受害严重。
中污染,2-3 个指标超标 明显受害,敏感者
V
2.00
重污染。 3-4 个指标 35
1998年全国主要城市空气污染算术叠 加指数(年均值)
SO2 ,氢氧化物,悬浮颗粒物
n
P Ri
i 1
公共场所卫生标准,GB16153-1996 室内空气质量标准,国标号GB / T 18883-2002 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,GB18580-2001 室内空气中甲醛卫生标准GB/T16127 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
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