室內空氣質量評價方法探討——以青島市為例

楊舉華 董媛媛

（1青島大學化學化工與環境學院山東青島 266000 2青島大學音樂學院山東青島 266000）

室內空氣質量評價方法探討
——以青島市為例

楊舉華1董媛媛2

（1青島大學化學化工與環境學院山東青島 266000 2青島大學音樂學院山東青島 266000）

現代人80%以上的時間是在室內度過的，室內空氣質量評價越來越受到人們的關注。本文以青島市不同區市具有代表性的新裝修住宅305戶為例，探討了綜合指數法[1]、模糊數學法和灰色系統分析這三種常用的室內空氣質量評價方法，比較并指出模糊評價法是一種更為有效的方法。

室內；空氣質量；評價方法；青島市

1 引言

隨著室內裝修使用的新型裝飾材料，家用電器等進入建筑物內，室內空氣污染日趨突出。現代人一天中有80%以上的時間在室內活動，室內空氣容量小，流通條件不如室外，尤其是室內存在的污染成份比較復雜，危害更為嚴重[2]。在經歷了工業革命帶來的“煤煙型污染”和“光化學煙霧型”污染后，現代人正進入以“室內空氣污染”為標志的第三個污染時期。

評價室內空氣品質并不是一個簡單的合格不合格的問題,而是一個滿意的程度問題。因此，對評價方法的完善是今后室內空氣品質評價研究的重要組成部分。本研究擬研究幾種客觀的評價方法，從而更清楚地了解運用這些評價方法評價室內空氣的原理，并比較它們的各自特點，并提出合理化建議。

2 材料與方法

2.1 樣點的選擇與分布

在青島市選擇新裝修的住宅作為監測對象，監測的戶數為305戶，分布于市南區、市北區、嶗山區、李滄區。按照居室的不同功能，分別在客廳、臥室、兒童房布點監測。

2.2 采樣點的設置

遵循《室內空氣質量標準(GB/T 18883-2002)》所規定的原則對室內空氣進行監測。

2.3 監測內容與方法[5]

本實驗主要測定甲醛、總揮發性有機物(TVOC)、苯，甲苯，二甲苯五種污染物。監測前關閉所有門窗12小時，監測的主要目標污染物是甲醛、苯、甲苯、二甲苯和TVOC。監測過程室內無人吸煙并沒有爐灶燃料的燃燒。采用GB／T18204．26—2000《公共場所衛生標準監驗方法》規定的酚試劑分光光度法測定甲醛濃度；采用氣相色譜法測定苯、甲苯和二甲苯的濃度；采用ISO 16017-1規定的熱解吸/毛細管氣相色譜法測定TVOC的濃度。

3 青島市室內空氣質量常用評價方法比較

在對室內空氣質量評價中，綜合指數法，模糊數學法和灰色系統分析是常用的3種方法，本文希望運用這三種方法對室內空氣進行評價，并從中進行優劣比較，并能提出改進的方法。

進行計算的室內空氣監測數值如表3-1。

表3-1 室內空氣監測值（mg/m3）

3.1 綜合指數評價法[6,7]

采用姚志麟教授推導的公式做計算，綜合指數評價法的數學表達式為:

式中:I為空氣質量指數;

Ci為第i種污染物濃度;

Si為第i種污染物的評價標準值;

n為污染物個數。

根據室內空氣品質分級基準，將室內空氣質量等級按綜合質量指數可分為5級。表3-2為各監測數值標準化后的數值及各點的綜合指數。

表3-2 室內空氣質量綜合指數

依照室內空氣品質分級基準，根據各點的室內空氣質量綜合指數可以得到:點位1為未污染;點位2為中污染;點位3,點位4，點位5為輕污染。

3.2 模糊數學評價法[8-10]

我們選取所需計算的監測值見仍為表3-1。本文依據GB/T18883-2002中的標準值，將室內空氣品質分為五個等級。五種污染因子的標準值分別為：甲醛：0.10，苯：0.10，甲苯：0.20，二甲苯：0.20，TVOC：0.60。取標準值為未污染值，標準值1／2為清潔，超過標準一倍為輕污染，二倍為中污染，五倍為重污染。

經過建立隸屬函數，確定模糊矩陣確定因子權重，計算綜合評價矩陣得出評價結果如表3-3。

表3-3 模糊數學法評價結果

由最大隸屬原則可以得到:點位1，點位4為未污染;點位2為中污染;點位5，點位3為輕污染。

綜合指數法得出的評價結果與模糊數學得出的比較，只有位點4由綜合指數法得出的為輕污染，由模糊數學法得出的為未污染，其余的點位的評價結果均相同。在要求迅速對室內空氣做出評價時，可以直接運用綜合指數法。

3.3 灰色系統評價[9,11,12]

由于灰色系統要選取污染因子的評價標準序列，在此由于有的污染因子評價等級不好選取，僅取其中的甲醛，苯，TVOC作為污染因子進行評價，相應的評價實測數據為表3-1中的甲醛，苯，TVOC部分。

選取GB/T18883-2002中污染物的限值為輕污染的標準值，所監測到的環境背景值為清潔的標準值，不對人體健康產生危害的限值為清潔標準值，短時間對人體產生危害的值為重污染標準值。清潔標準值中甲醛的含量（mg/m3）為0.020，苯的為0.008，TVOC的含量為0.100；未污染標準值中甲醛的含量為0.045，苯的為0.040，TVOC的含量為0.300；輕污染標準值中甲醛的含量為0.100，苯的為0.110，TVOC的含量為0.600；重污染標準值中甲醛的含量為0.220，苯的為0.200，TVOC的含量為1.800。

經過原始數據預處理，相關度計算，依次計算出剩余的相關度，如下關聯矩陣：

圖3-4 灰色關聯分析評價結果

灰色關聯分析與前面的兩種方法得出的結果大不相同，可能的原因有以下兩點：

首先，前面在用綜合指數法和模糊數學法進行評價時，均是對5個點位的5種污染物進行了綜合評價，而在用灰色系統分析時，只是選取了5種污染物種的甲醛，苯和TVOC。所測的室內空氣中甲苯和二甲苯的濃度是比較低的，評價時將兩者也作為評價因素，使得評價結果會比兩者不作為評價因素得出的室內空氣質量要好的多。

再者，運用灰色系統對室內空氣質量進行分析時，室內空氣評價標準序列的選取對評價結果也有著至關重要的作用。

評價標準序列要盡可能的涵蓋所有要評價的數據，不要使評價的實測數值的最值超出我們設定的評價標準序列的限值的最值很多。

4 結論與建議

綜合指數評價法計算簡單，可以比較客觀的反映所評價的室內空氣品質的狀況，但沒有突出權值，數據結果丟失信息多，并且也沒有考慮污染物的超標與否。模糊數學法強調權值，對室內空氣狀況的評價要比綜合指數評價法精確，但需要建立隸屬函數，計算過程復雜，不適合對大量數據的計算。灰色關聯分析中用于評價的實測數據對評價結果都有影響,充分利用了實驗數據的信息。

綜合以上幾種方法，筆者認為雖然模糊數學法需要建立隸屬函數，且計算量大，但這種方法不會產生因為未設置好評價標準序列而使得最終評價標準產生較大偏差，并且充分運用了所監測到的數據信息。所以在數據量不是非常大的情況下，模糊數學不失為首選的評價方法。

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