室内空气品质研究现状及发展评述

暖通

第16卷第3期

2002年6月　华　东　船　舶　工　业　学　院　学　报(自然科学版)

JournalofEastChinaShipbuildingInstitute(NaturalScienceEdition)　Vo1116No13

Jun.2002

文章编号:1006-1088(2002)03-21-07　　　　　　

室内空气品质研究现状及发展评述

姚寿广,马哲树,陈　宁,涂淑平

(华东船舶工业学院机械系,江苏镇江212003)

摘　要:介绍了室内空气品质的国内外有关研究现状。从室内空气品质的定义和评价、室内空气品质

的影响因素、提高室内空气品质的相关措施及室内空气品质研究的发展展望等方面评述了国内外有关

研究工作。

关键词:室内空气品质;污染防治;评价方法

中图分类号:X82016　　　　　　　　文献标识码:A

0　引　言

制冷空调系统的出现为人们创造了舒适的空调环境,但20世纪70年代的全球能源危机,使制冷空调系统这一能源消耗大户面临严重考验,节能降耗成为空调系统设计的关键环节。为了降低空调能耗,人们一方面提高建筑物的气密性和热绝缘性,同时降低室内最小新风量标准,导致了室内有害物由于得不到新风稀释而浓度提高,引起了室内空气环境恶化,以致长期在室内工作的人们,出现眼、喉刺激、鼻

(简称SBS)。塞、头痛、头晕、恶心、胸闷、乏力、皮肤干燥、嗜睡、烦躁等症[1,2],统称为“病态建筑综合症”

世界卫生组织(WHO)估计,目前世界上有将近30%的建筑物受到SBS的影响,大约有20%～30%的办公室人员常被SBS症状所困扰。由于室内空气品质下降而造成工作效率下降和员工缺勤增加,造成产品损耗,员工病假和直接医疗费用等大量的经济损失。据统计,随着现代人生活和工作形态的改变,人们平常有80%的时间处于室内,而室内环境污染使人们所遭受的潜在危害是无法估量的。随着人们生活水平的提高,对生活质量的要求越来越高,自我保护的意识增强,人们开始认识到高品质的空气是室内人员健康的保障。对室内空气品质(IAQ)的关心和警觉日益加强[3～6]。20世纪80年代以来,制冷空调步入一个新的发展阶段,新阶段的标志之一就是由舒适性空调向健康性空调的变革。室内空气品质已成为现代建筑科学的前沿研究课题,它涉及建筑环境工程、建筑设计、医学卫生等诸方面,研究的目的是创造一种卫生、健康、舒适的室内空气环境。

1　室内空气品质的研究状况

111　室内空气品质的定义和评价

热环境各因素对人体的影响研究已经历了大半个世纪,并根据美国堪萨斯州立大学等长期研究的结果,产生了ASHRAE55-74标准,即“人们居住的热舒适条件”以及后来的ASHRAE55-81标准,即“人们居住的热环境条件”。国际标准化组织(1SO)根据丹麦P1O1Faneer教授的研究成果于1984年制

收稿日期:2001-05-14

作者简介:姚寿广(1962-),男,江苏镇江人,华东船舶工业学院教授。

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　华东船舶工业学院学报(自然科学版)222002年

[7]定了ISO-7730标准,即“PMV与PPD评价方法”。上述研究成果及相应标准都是以稳态热环境为条

件,以人体的主观热感觉处于中性、风速不大于0115m/s、相对湿度为50%为最舒适的热环境。这是形成热舒适性设计的依据。

长期的实践结果表明,人工维持的中性最舒适环境,即保持室内工作区温度、相对湿度及风速长期稳定的技术策略是不完善[8]。这要表现在:人体长期处于中性热舒适的稳态热环境内会产生“空调不适应症”。究其原因是由于受到专业领域的束缚,以往的研究局限于热舒适而忽视了健康影响。研究方法偏重于物理学方面,没有考虑到生理和心理学等方面,使得热舒适理论不完善。由此人们逐步提出了室内空气品质(IAQ)的概念。

室内空气品质定义在这二十几年中经历了许多变化。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。直至1989年室内空气品质讨论会上,丹麦P1O1Fanger教授提出: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[9]。英国的CIBSE(CharteredInsti2tuteofBuildingServicesEngineers)认为:如果室内少于50%的人能察觉到任何气味,少于20%的人感觉不舒服,少于10%的人感觉到粘膜刺激,并且少于5%的人在不足2%的时间内感到烦燥,则可认为此时的室内空气品质是可接受的[10]。这两种定义的共同点是都将室内空气品质完全变成了人们的主观感受。

近年来,在ASHRAE标准62-1989R[11]中首次提出了可接受的室内空气品质(acceptableindoorairquality)和感受到的可接受的室内空气品质(acceptableperceivedindoorairquality)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。它是达到可接受的室内空气品质的必要而非充分条件。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。

尽管当前各国学者对IAQ的定义仍存在偏差,但基本上都认同ASHRAE62-1989R中的两类定义。目前室内空气品质评价一般采用量化监测和主观调查结合的手段进行。其中的量化监测是指直接测量室内污染物浓度来客观了解、评价室内空气品质,而主观评价是指利用人的感觉器官进行描述与评判工作[5,12]。

室内空气品质评价是认识室内环境的一种科学方法,是随着人们对室内环境重要性认识的不断加深所提出的新概念。它反映在某个具体的环境内,环境要素对人群的工作、生活适宜程度,而不是简单的合格不合格的判断。过去人们拘泥于工业污染和卫生防疫的框框,仅依据污染物的上限值,简单地判断室内空气品质是否合格,这种方法不能解决目前存在的问题。这种评价缺乏像国外集中医学、建筑技术、环境监测、建筑设备工程、环境心理学、居住心理学等多学科的综合研究模式和科学的方法,难于得到真正有用的信息,其结果也缺乏公正性、权威性和可比性。直至目前国内对室内空气品质评价方法尚未建立统一标准。现将国内外评价室内空气品质一些较为成熟的综合和单项评价方法以及评价指标做一简要介绍。11111　EEI当量评价指标

EEI是评价室内环境的综合指标[13]。由于室内环境的一些因素也会影响到人们对IAQ的反映。所以有人觉得用综合性更强、结合IAQ指标的室内环境综合指标EEI来作为评价IAQ的综合指标更具合理性。最佳的室内环境并非是由一个环境参数和某个确定的设计或控制点决定的。举例来说,最狭义的IAQ意味着房间空间空气免受烟、灰尘和化学物质污染的程度。稍为广义地说,它包括空气温度、湿度和空气流速,而热环境这一词还需包括视觉因素,如亮度、色彩、空间感。另一方面,允许水平的IAQ还取决于暴露时间的久暂,个人生理条件及经济观点。从实用的观点来看,最佳的环境决定于IAQ推荐值或允许范围的客观标准加上居住者的期望或者说主观看法,下限称之为节能允许值或推荐值,上限是IAQ所能达到的极限。

11112　主观评价与客观评价相结合的综合评价方法

这一评价过程主要有三条路径,即客观评价、主观评价和背景调查[12]。

客观评价是直接采用室内污染物指标来评价室内空气品质,其中分指数定义为实测污染物浓度与标

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