楊 一 帆
(東北林業大學土木工程學院,黑龍江 哈爾濱 150040)
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談改善室內空氣環境的重要性及措施
楊 一 帆
(東北林業大學土木工程學院,黑龍江 哈爾濱 150040)
介紹了影響室內空氣環境的主要因素,說明了改善室內空氣環境的重要性,并從化學污染、物理污染、生物污染等方面,提出了改善室內空氣環境的相關措施,以保證室內環境的舒適與健康。
室內空氣環境,熱濕環境,空氣品質,污染物
人們約有80%以上的時間是在室內度過的,室內環境品質的高低對人們工作和生活有著重要的影響。室內環境是建筑環境的重要組成部分,可分為:室內空氣環境、室內聲環境、室內光環境。本文主要論述室內空氣環境的優劣程度對人體熱舒適性及人體健康的影響,同時提出了一些改善室內空氣環境的方法。
室內空氣環境包括:室內熱濕環境、室內空氣品質。
1.1 熱濕環境及其重要性
室內熱濕環境從室內空氣的角度來看,基本可概括為具有特定熱濕參數(溫度、濕度、流動速度等)的空氣,其形成的主要原因是室內空氣與室外環境之間的熱濕交換以及室內空氣與室內熱濕源之間的熱濕交換。在工業生產中,控制棉紡織車間中的空氣濕度對紡織品的生產和質量有重要影響;在農業生產中,合理控制溫室中的溫度、濕度可以促進植物的生長;在民用建筑中,空氣的溫度、濕度、流動速度會對使用者產生身體和心理上的影響,亦即影響使用者的熱舒適。
1.2 熱舒適
熱舒適是人對所處熱濕環境的一種主觀評價,受到人自身感覺和所處環境主觀、客觀雙方面的制約,因此具有一定的復雜性,美國ASHRAE協會將其定義為“人對熱環境表示滿意的意識狀態”。人體熱舒適受多種因素的影響,其中與室內空氣直接相關的是空氣溫度、濕度、吹風速度。對熱舒適的評價往往采用投票的方式,根據所處熱環境的不同,對熱舒適的評價指標也有所不同。對于穩態熱環境,預測平均評價(PVM)和預測不滿意百分比(PPD)是兩個常用的評價指標,國際標準ISO 7730,ASHRAE 55和國內標準GB 50736—2012民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范,GB/T 18049—2000中等熱環境PMV和PPD指數的測定及熱舒適條件的規定,GB/T 5701—2008室內熱環境條件,GB/T 50785—2012民用建筑室內熱濕環境評價標準都采用了這兩個指標。對于過渡熱環境,其評價方法還處于研究階段,但是也和穩態熱環境的評價方法有一定的聯系,例如:在自然通風人體熱舒適的研究中,Fanger提出用期望因子e來修正PMV,得到了PMVe指標。
1.3 室內熱濕環境的改善措施
為了滿足人們日常工作生活的要求,同時提高人體的熱舒適性,可以采用暖通空調的相關技術手段對室內熱濕環境進行調節。
1)在選擇供暖系統時,相對于傳統的對流供暖系統,推薦采用如低溫熱水地面輻射供暖系統等輻射供暖系統,因其可以減少人體的輻射散熱量,使人感覺更為舒適。
2)選擇Low-E玻璃等低輻射玻璃和合理的遮陽措施,防止夏季太陽輻射導致室內過熱。
3)在窗臺、陽臺種植一定數量的綠色植物,利用植物本身的蒸騰作用和光合作用,消耗一定量的太陽能,以改善環境的溫度。
4)合理控制中央空調的送風溫度、風速,合理設置風口位置。在南方地區的梅雨季節,應利用空調除濕功能降低室內空氣濕度,減少人體的熱感。
5)在調節室內熱濕環境的時候,不可避免的會額外消耗能源,在傳統化石能源日益緊缺的背景下,建筑用能可以根據實際情況考慮除化石能源外,如工業余熱、可再生能源等其他能源的利用。
2.1 室內空氣品質及其重要性
室內空氣品質的評價與熱舒適有些類似,既考慮環境的客觀性,又考慮人自身的主觀性。ASHRAE 62—1989對良好的室內空氣品質的定義就是如此,客觀上它要求空氣污染物沒有達到權威機構的污染指標,主觀上又要求該空氣中不少于80%的人沒有表示不滿意。一般的室內空氣中不可避免地含有各類空氣污染物,這些污染物的濃度大小對室內使用者舒適、健康有重要影響。以常見的室內污染物甲醛為例,GB/T 18883—2002室內空氣質量標準給出的限值為平均每小時0.10 mg/m3,低于此限值可安全使用;當濃度大于3.6 mg/m3時,對人的嗅覺刺激加強,影響人體的舒適感;當濃度達到60 mg/m3時,即可導致肺炎等建筑相關病(BRI),威脅人體健康,由此可以看出改善室內空氣品質的重要意義。
2.2 室內空氣品質的影響因素
1)室外影響因素。
一般的室內空氣環境并不是一個孤立的環境,同時會受到自然環境,城市環境等外環境的影響。因為開窗通風等行為的存在,室外空氣質量的好壞也直接影響著室內空氣品質的高低。由于冬季燃煤采暖、汽車尾氣排放等活動,我國的室外空氣質量不容樂觀。GB 3095—2012環境空氣質量標準對建筑物所暴露的室外空氣中的污染物給出了濃度限值,遵照標準嚴格控制其濃度,對于改善室內空氣品質有著重要的影響。
2)室內影響因素。
房間內氣流組織設計的是否合理;房屋使用者選取的家具、涂料等裝修材料用量是否合理,材料本身能否達到相關國家標準要求;家用電器散發有害氣體的多少;空調系統是否在運營過程中注意定期清潔等多種室內因素都會影響室內空氣品質的高低。GB 50325—2010民用建筑工程室內環境污染控制規范和GB/T 18883—2002室內空氣質量標準,對室內污染物給出了定量要求,這也是人們提高室內空氣品質的重要依據。
2.3 室內空氣品質的改善措施
室內空氣品質受室內、室外兩方面因素的影響,因此人們在改善室內空氣品質時也可以從這兩方面入手。
因為室內污染可分為:化學污染,物理污染和生物污染三類,所以在治理室內污染、改善室內空氣品質時也可以分別針對這三個角度來治理。
1)化學污染治理。對于來自家具建材中的VOCs,人們在選擇材料時應當盡量選擇符合國家規范的環保材料,同時在新居中種植一些具有凈化功能的綠色植物。對于廚房烹飪所產生的有害氣體,除了在設計房間的氣流組織時要合理外,還應加裝專門的通風設備。
2)物理污染治理。由于工業生產產生的顆粒物,可以用相關的除塵器除去,從而減少污染。在公共建筑中,區分吸煙區與非吸煙區,同時加大吸煙區的通風量,以減少煙草煙霧中的顆粒物對于室內空氣環境的污染。
3)生物污染治理。對于室內存在的細菌、病毒等生物污染,一方面可以用專門的空氣凈化設備殺菌,另一方面要根據室外空氣實際情況進行自然通風;對于通風空調系統中存在的微生物污染,應當定期維護清理。
鑒于室外空氣質量對于室內空氣質量的影響也不可忽略,對鍋爐的尾部煙氣做凈化處理后排放,禁止城市郊區秸稈露天焚燒,通過生物質汽化灶、沼氣池等,轉變為生物質能利用,既節能環保,還能改善空氣質量。
良好的室內熱濕環境可以提高人體的熱舒適,良好的室內空氣品質可以保障人體的健康。人們在運用各種方法來營造舒適健康的室內空氣環境時,也一定要重視能源消耗的問題,在保證舒適健康的同時,實現可持續發展的要求。
[1] GB 50736—2012,民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范[S].
[2] GB/T 18049—2000,中等熱環境PMV和PPD指數的測定及熱舒適條件的規定[S].
[3] GB/T 5701—2008,室內熱環境條件[S].
[4] GB/T 50785—2012,民用建筑室內熱濕環境評價標準[S].
[5] GB/T 18883—2002,室內空氣質量標準[S].
[6] GB 50325—2010,民用建筑工程室內環境污染控制規范[S].
[7] GB 3095—2012,環境空氣質量標準[S].
[8] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.
[9] 朱穎心,張寅平,李先庭,等.建筑環境學[M].北京:中國建筑工業出版社,2010.
[10] 王昭俊,王 剛,廉樂明.室內熱環境研究歷史與現狀[J].哈爾濱建筑大學學報,2000(6):97-101.
[11] 趙榮義.關于“熱舒適”的討論[J].暖通空調,2000(3):25-26.
[12] 李先庭,楊建榮,王 欣.室內空氣品質研究現狀與發展[J].暖通空調,2000(3):36-40.
[13] 張吉禮,馬良棟,趙天怡.建筑環境熱舒適性研究進展與趨勢分析[J].建筑熱能通風空調,2011(1):1-10.
[14] 韓 杰,鄭 聰,周 晉,等.建筑節能技術(2)熱舒適與室內空氣品質[J].大眾用電,2007(2):37-40.
[15] 宮 菁,劉 敏.甲醛污染對人體健康影響及控制[J].環境與健康雜志,2001(6):414-415.
[16] 茅 艷,李安桂.室內空氣品質影響因素分析與措施探討[J].重慶建筑大學學報,2006(3):81-84.
[17] 張寅平,莫金漢,程 瑞.營造可持續室內空氣環境:問題、思考和建議[J].科學通報,2015(18):1651-1660.
Discussion on the importance and measures improvement of indoor air environment
Yang Yifan
(Civil Engineering School, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)
This paper introduced the main factors influence the indoor air environment, illustrated the importance of indoor air environment improvement, and from the physical pollution, chemical pollution, biological pollution and other aspects, put forward the relevant measures to improve the indoor air environment, to ensure the comfort and health of indoor environment.
indoor air environment, thermal and humid environment, air quality, pollutant
1009-6825(2017)08-0192-02
2017-01-04
楊一帆(1994- ),男,在讀本科生
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