室内空气品质研究现状与发展

信息来源环保英才网：室内空气品质研究现状与发展摘要：从室内空气品质的定义、室内空气品质的评价、室内空气品质问题的起因、通风与室内空气品质的关系、提高室内空气品质的手段等5个方面介绍了国内外有关研究工作的现状。室内空气品质研究现状与发展1室内空气品质定义的发展在‘89室内空气品质讨论会上，丹麦哥本哈根大学教授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。英国的CIBSE(CharteredInstituteofBuildingServicesEngineers)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%的人感觉到黏膜刺激，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。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，ASHRAE标准62-1989R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。2室内空气品质的评价当前，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。随着计算机技术的发展，利用计算流体力学对室内空气流动进行数值模拟的方法应运而生。3室内空气品质问题的起因调查这些调查多采用问卷调查与现场测试相结合的方法。调查结果显示，引起室内空气品质问题的原因从大的方面可分为两类：一是暖通空调（HVAC）系统设计或运行不当；二是各类污染源产生的污染物作用。第一类原因一般包括：①通风和气流组织问题。如新风量不足，室内气流组织不好等；②热舒适性问题。当室内未达到希望的温湿度时，由于对热状况的不满，人们也会对IAQ产生抱怨。第二类原因一般包括：①由于室外大气环境的恶化，由新风吸入口或门窗等进入的污染物；②交叉污染，这往往由于设计时各房间的压力分布不当而导致地下停车场、打印室、吸烟区、餐厅等处散发的污染物流入建筑的其它区域；③室内污染，如室内办公设备、装璜、家具、人员等产生的污染物；④微生物污染，常由空调凝水或漏水造成。4室内空气品质影响因素分析从前面的调查结果可以看出，除去人的主观因素外，影响室内空气品质的因素主要有两个方面：①暖通空调系统设计或运行不当；②污染物产生及去除。4.1新风问题4.1.1新风量在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个方面，故房间最小新风量指标同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。以单人办公室为例，ASHRAE标准62-1989R中为Rp=10.8立方米/(h•人),Rb=1.26立方米/(h•㎡),最小新风量=人数×Rp+地板面积×Rb。另外，随着室内负荷及换气效率的变化，为了减少能耗，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。4.1.2新风清洁程度信息来源环保英才网：污染物种类广义上的污染物包括了固体颗粒、微生物和有害气体。4.2.2污染源固体颗粒污染除从室外和空调系统带入外，室内的燃料燃烧、二次扬尘等也是其产生的原因。相对而言，气态污染物的产生要复杂得多。除室外带入外，室内人体的新陈代谢会产生CO2和一些异味，建材、装饰材料会散发出NH3、氡和各种VOC。但是，目前了解某种污染源会产生多少污染、污染物间如何相互反应等问题是解决污染的关键。4.3通风气流组织4.3.1通风换气的评价4.3.2气流组织的研究方法和工具数值模拟方法开始越来越多地进入暖通空调领域，用于分析速度场、温度场、污染物浓度场等。目前国外数值模拟方法在暖通空调领域应用较多。文献利用低雷诺数K—ε模型对6种气流组织下的室内空气品质及热舒适状况进行了分析；文献对办公室、体育场、地铁等6处强制通风下的空气流动做了分析；文献通过数值模拟分析了辐射热源及冷辐射板对室内空气流动、温度分层、污染物分布等的影响。国内对数值模拟方法开展的研究和应用也越来越多。文献对室内二维气流的速度场、温度场及浓度场进行模拟，计算了通风效率、温度效率等指标；文献的作者开发出了用于计算通风房间风速、温度、相对湿度、污染物浓度、空气龄等的三维非稳态程度STACH-3，可用于对房间的热舒适指标PMV，PPD及通风效率和排污效率进行评价。5提高室内空气品质的手段5.1污染物控制在污染源控制方面，室外空气需进行清洁过滤处理，另外我们还应监测室外空气状况，超标时能及时处理和控制，同时应隔离复印室等污染源并对其做一定处理，避免建筑内交叉污染。对于建筑设计人员，应在建筑设计方案阶段就考虑到室内空气品质问题，如尽量选择低挥发性有机气体的材料，控制HVAC系统和建筑围护结构湿度以减少微生物生长，选择合理的自然通风方式以提高房间的通风换气效果等等。国外近年来有一些示范建筑,其目的就是从建筑设计之初便充分考虑IAQ问题，以免对空调设计提出过高要求。5.2系统设计和运行在通风设计方面，设计人员应正确选择最小新风量和换气次数。由于建筑内的窗户会影响围护结构的气密性、建筑的压力分布和气体平衡等，因此，应充分考虑建筑内窗户的影响，维持建筑内合理的压力分布，保证室内合理的通风换气效果。同时，可引入CO2监测器控制通风量，满足通风需要同时降低能耗等。在设备选择上，新风和回风的过滤器是其中重点。新风三级过滤的设想可能在今后的某些具体空调设计中变为现实，而回风管道上具有VOC吸附效果的活性炭过滤器也会逐渐被设计人员接受。另外，能引起室内人员不适的噪声问题也应该引起重视，在这一点上要做到风机、消声器等设备的合理选择。在系统运行时要有专人负责维护，应连续监测控制建筑通风系统、室内温湿度及污染物指标，定期对系统进行检测与调试等，使系统的运行能保证室内的设计效果。新风过滤器和活性炭过滤器都要定期检查，根据情况进行清洗、更换或再生；对于有凝结水产生的换热器和通风设备等，应在系统停止工作时保持通风直至凝结水干燥，以免滋生微生物。