室內(nèi)空氣質(zhì)量預(yù)評估計算方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

雷曉青（上海市環(huán)境監(jiān)測技術(shù)裝備有限公司， 上海 201108）

1 研究背景

GBT50378—2019《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中 “健康舒適”一節(jié)對室內(nèi)空氣品質(zhì)提出了各項(xiàng)要求。其中，在預(yù)評價階段，室內(nèi)化學(xué)污染物及顆粒物的預(yù)評價計算方法參考了JGJ/T 461—2019 《公共建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量控制設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定。

《標(biāo)準(zhǔn)》是室內(nèi)空氣質(zhì)量領(lǐng)域首部立項(xiàng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，其制定為建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量提供了設(shè)計方法及評價依據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)從設(shè)計規(guī)劃階段進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)空氣質(zhì)量全過程控制，解決了長期以來建材、家具、通風(fēng)凈化設(shè)備等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與驗(yàn)收、運(yùn)營等工程標(biāo)準(zhǔn)不能相互匹配的問題，對推動建筑工程品質(zhì)提升及室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量改善具有重要意義。

事實(shí)上，《標(biāo)準(zhǔn)》中提出的顆粒物及化學(xué)污染物預(yù)評估設(shè)計流程及控制方法是否切實(shí)可行、顆粒物及化學(xué)污染物的預(yù)評估計算是否符合實(shí)際工程情況均有待探討。本文針對該標(biāo)準(zhǔn)中的預(yù)評估設(shè)計方法進(jìn)行了工程驗(yàn)證，對比了 PM2.5、甲醛、TVOC 的計算值及實(shí)測值的偏差，驗(yàn)證了其工程應(yīng)用效果。

2 工程驗(yàn)證與分析

2.1 項(xiàng)目概況

本工程驗(yàn)證在某會議室開展。按照《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，進(jìn)行了室內(nèi)顆粒物及化學(xué)污染物防控設(shè)計，開展了室內(nèi)裝修改造及新風(fēng)系統(tǒng)安裝工程。同時，同步開展建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能參數(shù)檢測、裝飾裝修材料檢測、室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測監(jiān)測等，驗(yàn)證設(shè)計方法的可行性及室內(nèi)空氣質(zhì)量預(yù)評估計算的準(zhǔn)確性。

改造前的工程實(shí)踐會議室如圖 1 所示，長寬高分別為6.5 m×4.0 m×2.3 m，可容納 12 人。

圖 1 工程實(shí)踐會議室（改造前）

2.2 PM2.5 預(yù)評估方法的驗(yàn)證

2.2.1 設(shè)計

（1）驗(yàn)證流程。本研究對該辦公室進(jìn)行了 PM2.5預(yù)評估方法的工程驗(yàn)證。首先設(shè)定室內(nèi)設(shè)計目標(biāo)，確定計算邊界條件，再比選通風(fēng)凈化技術(shù)，開展系統(tǒng)設(shè)備選型。之后對辦公室進(jìn)行工程施工及設(shè)備安裝，待通風(fēng)凈化系統(tǒng)正常運(yùn)行后對室內(nèi) PM2.5濃度進(jìn)行監(jiān)測并判斷其是否滿足設(shè)計目標(biāo)要求。工程驗(yàn)證流程如圖 2 所示。

圖 2 PM2.5 預(yù)評估方法的工程驗(yàn)證流程圖

（2）設(shè)計參數(shù)設(shè)定。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》，本研究將室內(nèi)PM2.5設(shè)計目標(biāo)設(shè)為日平均濃度不高于 35 μg/m3。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》選取室外計算日濃度為 192 μg/m3。根據(jù)實(shí)測將 PM2.5穿透系數(shù)設(shè)為 0.7，滲透風(fēng)換氣次數(shù)為 0.21 h-1。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》計算室內(nèi)人員 PM2.5源強(qiáng)為 10.8 μg/m3，新風(fēng)量為 144 m3/h。

（3）設(shè)備選型。本研究根據(jù)技術(shù)比較后選擇新風(fēng)凈化技術(shù)，凈化設(shè)備選型計算公式如式（1）所示。

式中：CADRff— 新風(fēng)凈化設(shè)備的潔凈空氣量，m3/h;

G— 室內(nèi)污染物源強(qiáng)，μg/h；

V— 房間容積，m3；

α1— 滲透風(fēng)換氣次數(shù)，次/h；

P1— 穿透系數(shù)；

Co— 室外計算日濃度，μg/m3；

αo— 新風(fēng)換氣次數(shù)，次/h；

C— 室內(nèi)設(shè)計日濃度，μg/m3。

根據(jù)計算，新風(fēng)系統(tǒng)的潔凈空氣量為 128.34 m3/h，過濾效率 89%。

2.2.2 工程實(shí)測

本研究根據(jù)上述設(shè)計參數(shù)進(jìn)行了設(shè)備選型及采購，并進(jìn)行了新風(fēng)凈化系統(tǒng)安裝及調(diào)試。新風(fēng)系統(tǒng)采用變頻風(fēng)機(jī)及組合式過濾器。可根據(jù)室外污染物濃度調(diào)整風(fēng)機(jī)頻率及過濾器組合，達(dá)到高效節(jié)能的目的。

在新風(fēng)系統(tǒng)安裝調(diào)試后，測試室內(nèi)新風(fēng)量。試驗(yàn)證明，新風(fēng)機(jī)開啟后，室內(nèi)新風(fēng)量增加為 1.77 次/h，即 105.55 m3/h。

本研究還監(jiān)測了逐日的室內(nèi)外 PM2.5濃度，具體內(nèi)容如表 1 所示。當(dāng)新風(fēng)系統(tǒng)開啟后，大部分時間段室內(nèi) PM2.5濃度在 35 μg/m3的設(shè)計濃度以下，滿足設(shè)計要求。另有部分時間段，室內(nèi) PM2.5濃度未達(dá)到設(shè)計要求。究其原因是，11 月 16 日是由于新風(fēng)機(jī)組機(jī)門沒有關(guān)緊，導(dǎo)致機(jī)組內(nèi)有漏風(fēng)，室外污染空氣通過漏風(fēng)進(jìn)入送風(fēng)系統(tǒng)。11 月 30 日由于室內(nèi)吸煙，導(dǎo)致室內(nèi) PM2.5激增。但本系統(tǒng)設(shè)計時并未考慮吸煙污染，新風(fēng)系統(tǒng)的凈化能力不足以完全凈化吸煙產(chǎn)生的顆粒物。

表 1 室外 PM2.5 濃度水平

2.3 室內(nèi)化學(xué)污染物預(yù)評估方法的驗(yàn)證

2.3.1 設(shè)計

本研究對該會議室進(jìn)行了化學(xué)污染物預(yù)評估方法的工程驗(yàn)證。制定裝修方案以確定建材家具釋放率及用量。采購相應(yīng)建材家具后，對建材及家具進(jìn)行釋放率測試。根據(jù)釋放率測試值及家具建材載荷率計算室內(nèi)化學(xué)污染物濃度。裝修完成后，對會議室進(jìn)行化學(xué)污染物濃度測試，并對比理論計算值與實(shí)際測試值。工程驗(yàn)證流程如圖 3 所示。

圖 3 室內(nèi)化學(xué)污染物預(yù)評估方法的工程驗(yàn)證流程圖

2.3.2 建材及家具釋放率測試

本研究對工程所需的裝飾裝修材料及家具進(jìn)行了甲醛、苯、TVOC 釋放率測試。其中，苯濃度未檢出。各建材及家具的甲醛、TVOC 釋放率以及材料用量如表 2 所示。

表 2 建材及家具的釋放率及用量

2.3.3 工程實(shí)測

在會議室裝修工程完工后，本研究連續(xù)測試了室內(nèi)甲醛、苯、TVOC 濃度。其中，苯的濃度未檢出，甲醛及TVOC 濃度如圖 4 所示。

圖 4 會議室內(nèi)甲醛及 TVOC 濃度

2.3.4 計算值與理論值比較

根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》，室內(nèi)化學(xué)污染物的預(yù)評估計算公式如式（2）所示。

式中：C— 某一污染物的室內(nèi)濃度設(shè)計值，mg/m3；

β— 非穩(wěn)態(tài)釋放率時間修正系數(shù)；

Ei— 第i種材料的污染釋放率，mg/（m2·h）；

ai— 第i種材料的載荷率（m2/m3），本式中采用的載荷率為面積載荷率，即材料使用面積除以房間容積；

NV— 通風(fēng)換氣次數(shù)（次/h），本研究按 1 次/h 計算。

根據(jù)分析，該會議室的甲醛及 TVOC 的計算濃度、實(shí)測濃度及兩者的偏差如表 3 所示。

表 3 甲醛及 TVOC 的計算與實(shí)測值比較

3 結(jié) 語

本文通過實(shí)際工程驗(yàn)證了《標(biāo)準(zhǔn)》中的顆粒物及化學(xué)污染物預(yù)評估計算方法。本文根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》提出的預(yù)評估方法進(jìn)行了工程設(shè)計、施工及現(xiàn)場檢測，并對比分析了 PM2.5、甲醛、TVOC 的預(yù)評估計算值及工程實(shí)測值。結(jié)果表明，本工程室內(nèi) PM2.5濃度可以滿足 35 μg/m3的設(shè)計目標(biāo)，甲醛及 TVOC 計算值與實(shí)測值的偏差分別為 13.6%、23.9%。工程實(shí)踐證明《標(biāo)準(zhǔn)》的設(shè)計方法可行、有效，可在工程中廣泛應(yīng)用。