辦公建筑室內環境監測分析與運營對策初探

王 蓉

（甘肅省建筑科學研究院有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

為了研究既有辦公建筑綠色改造項目的室內環境狀況，應用環境監測系統的實時監測數據開展分析研究。本文以某既有辦公建筑為研究對象，該建筑經過綠色改造，設計并安裝了環境監測系統，監測建筑室內外環境質量。主要監測指標包括：溫度、濕度、CO2、甲醛、VOC、PM2.5、PM10 和氨氣。本文選擇溫度、濕度和 CO2濃度 3 個指標分析建筑室內外環境變化情況。根據分析結果，總結既有辦公建筑室內環境特征，并提出適宜的運營管理對策，提升建筑室內環境質量和室內舒適度。

當前，國家正在大力推行既有建筑改造，但對于改造效果的評估研究較少。本文正是基于這樣的背景，以建筑室內環境為研究點評估既有建筑改造項目的改造效果，并針對改造效果，提出適宜的運營管理對策，改善既有辦公建筑改造項目的環境質量與居住舒適度。

1 問題背景

綠色建筑在我國推廣普及以來，表現出一個問題：大多數綠色建筑項目只完成了設計階段的標識認證，很少有項目繼續做運營階段的標識認證。這導致通過標識認證的建筑投入使用之后，很少能達到綠色建筑的運營管理要求。因此，有必要開展綠色建筑運營管理研究，如室內環境質量情況運營管理分析，并對綠色建筑運營管理提出優化建議。

隨著新建綠色建筑市場的飽和，以及國家政策“老舊小區改造、既有建筑改造”的提出，既有建筑綠色改造成為綠色建筑行業發展的新趨勢。既有建筑開展綠色改造涉及規劃與建筑、結構與材料、暖通空調、給水排水、電氣、施工管理、運營管理等建筑全專業。其中，建筑室內環境質量不僅是綠色建筑的要求，也是健康建筑的重點關注。綠色建筑的關注點主要在建筑節能、資源節約等方面，而健康建筑更關注建筑中的人，以人為本的理念更加突出。因此，本文擬開展既有辦公建筑室內環境監測分析與運營對策研究。

2 建筑及其系統概況

本文基于蘭州市某既有辦公建筑綠色改造項目，該項目經既有建筑綠色改造，已獲得國家綠色建筑三星標識認證。該建筑地上 12 層，地下 2 層，地下為車庫及設備用房，地上為辦公、展廳及活動用房，建筑高度 48.81 m。為了改善建筑室內環境品質，提升建筑用戶使用舒適度，該辦公建筑在綠色改造過程中設計并安裝了“環境監測系統”。系統監測點主要布設在公共區域：一樓電梯廳、展廳、一樓東側走廊、二樓西側左、二樓西側右、九樓會議室對面、九樓西側電梯廳、九樓東側電梯廳、十二樓健身房西側、屋面。

環境監測系統的主要監測指標有：溫度、濕度、CO2、甲醛、VOC、PM2.5、PM10、氨氣。系統每分鐘讀取一次數據。根據環境監測系統各項污染物實時監測數據，本文分析總結既有辦公建筑綠色改造項目室內環境特征并提出優化建筑運營管理的措施建議。

3 數據分析

為了解既有辦公建筑綠色改造后的室內環境質量，以環境監測系統的溫度、濕度、CO2濃度監測數據開展數理統計分析［1］。根據數據分析情況，提出既有建筑改造項目的物業管理優化策略。

筆者隨機選擇 2020 年 8 月 1 日～8 月 14 日作為典型日，代表研究對象所在地區夏季平均溫度的時間段。以屋面、展廳、九樓東側電梯廳作為典型監測點，分別代表室外、室內人員變化較大區域、室內人員相對穩定區域，進行建筑室內外環境監測數據的統計分析。

3.1 溫度

圖1 為 8 月 1 日～8 月 14 日典型監測點溫度變化曲線。

圖1 8 月 1 日～8 月 14 日監測點溫度變化曲線

根據圖 1，8 月 1 日～8 月 14 日室外最低溫度為 18.7 ℃，最高 26.5 ℃，溫差達到 7.8 ℃。建筑室內溫度總體保持在 26～29 ℃之間。根據中國氣象網站發布的“最佳人體舒適溫度”：當環境溫度在 18～25 ℃，相對濕度在 40 %～70 % 時，人體感覺最舒適；溫度在 26～30 ℃、相對濕度小于 60 % 時，人體感覺熱而不悶；溫度高于 30 ℃，濕度大于 70 % 時，人體感覺悶熱。因此，既有建筑改造項目的室內溫度處在人體感覺熱而不悶的溫度區間，可在高溫時段適當開啟空調進行降溫。

圖2 是既有辦公建筑 8 月 7 日（隨機選擇，可代表任意一天）展廳、屋面和九樓東側電梯廳的溫度變化曲線。從單日各監測點的溫度變化曲線看，室外溫度最低值出現在早晨 6 點，最高值出現在下午 14 點，一天的溫度變化在 21.6～34.1 ℃ 之間，日溫差較大。室內溫度日變化較小，最低值出現在早晨 6 點，最高值出現在下午 15 點，溫度在 27.7～30.2 ℃ 之間。因此，經過綠色改造后，既有建筑的室內環境質量得到了一定改善，使用舒適度較好。

圖2 8 月 7 日監測點溫度變化曲線

3.2 相對濕度

圖3 是展廳和九樓東側電梯廳 8 月 1 日～8 月 14 日相對濕度變化曲線。九樓東側電梯廳的相對濕度在 24.7 %～45.8 % 之間，展廳的相對濕度在27.2 %～40 % 之間。建筑室內環境相對濕度偏低，不能滿足樓內人員的舒適度要求。因此，需要通過機械方式適當增大建筑室內空氣相對濕度。

圖3 8 月 1 日～8 月 14 日室內監測點相對濕度變化曲線

圖4 是既有辦公建筑 8 月 7 日（隨機選擇，可代表任意一天）展廳和九樓東側電梯廳的室內相對濕度變化曲線。展廳的相對濕度在 32.3 %～38.7 % 之間，九樓東側電梯廳相對濕度在 29.1 %～33.3 % 之間。而人體感覺最舒適的濕度區間是 40 %～70 %，因此需要通過機械方式增大建筑室內空氣相對濕度。

圖4 8 月 7 日室內監測點相對濕度變化曲線

3.3 CO2 濃度

圖5 是展廳和 9 樓東側電梯廳 8 月 1 日～8 月 14 日CO2濃度變化曲線。由于 8 月 1 日和 2 日是周末，展廳CO2濃度均為 300 ppm。而周內，因為有參觀人員進入展廳，3 日 CO2濃度迅速增大。九樓東側電梯廳的 CO2濃度在 400～433 ppm 之間，變化幅度較小。總體來說，建筑室內 CO2濃度在 300～1 000ppm 的范圍內，達到了室內空氣質量清新，人員呼吸順暢的要求［2］。

圖5 8 月 1 日～8 月 14 日室內監測點 CO2 濃度變化曲線

圖6 是既有辦公建筑 8 月 7 日（隨機選擇，可代表任意一天）展廳和九樓東側電梯廳的 CO2濃度變化曲線。17∶30 是公司下班時間，電梯廳人流量迅速增加，因此九樓東側電梯廳監測點的 CO2濃度有明顯的升高趨勢。一天內，電梯廳的 CO2濃度變化范圍在414～458 ppm。展廳的 CO2濃度主要受參觀人員數量的影響，因此變化趨勢不同于電梯廳。

圖6 8 月 7 日室內監測點 CO2 濃度變化曲線

綜上所述，既有辦公建筑經過綠色改造，整體環境質量較好。但夏季室內溫度略高于人體舒適溫度。相對濕度由于當地干旱、少雨的氣候特點，略低于人體舒適濕度，CO2濃度在人體舒適的濃度范圍內。因此，需要開啟空調降低室內溫度，開啟新風系統增大室內濕度。

4 運營對策

本文通過分析既有辦公建筑綠色改造項目室內外溫度、濕度、CO2濃度日變化值，總結既有辦公建筑經過綠色改造后的室內外環境特征，并提出改善建筑室內環境品質、優化綠色辦公建筑物業管理的運營對策。

首先，既有辦公建筑經過綠色改造，暖通空調系統的末端裝置現場可獨立調節。因此，根據不同房間的功能需求和人員舒適度要求，可從末端控制空調的溫度。既能節約建筑能耗，同時也能改善建筑室內空氣質量，提高人員舒適度。

其次，既有辦公建筑每個房間的散熱器均設有三通溫控閥，可實現分室控溫。因此，建筑在冬季也可以同時實現節能與舒適的室內環境溫度。

再次，綠色改造將既有辦公建筑的原有新風系統進行了改造，新增過濾段、濕膜加濕段、盤管段，可實現新風凈化、加濕功能。由于項目所在地區氣候干燥，建筑室內濕度偏低。針對建筑室內相對濕度現狀，可通過開啟新風系統加濕功能增大室內相對濕度。

最后，當建筑內人員密度短時內增多，CO2濃度會迅速升高，導致空氣質量下降，可開啟新風系統的過濾功能，凈化建筑室內空氣。

5 結語

在分析當前綠色建筑面臨的問題和發展趨勢的基礎上，以蘭州市某既有辦公建筑綠色改造項目為例，分析項目環境監測系統的部分監測數據、總結既有建筑綠色改造項目室內空氣環境質量特征，并結合項目綠色改造情況，提出改善建筑室內環境空氣品質的運營建議。在此基礎上，總結利用運行管理系統指導和優化物業管理運行的要求，并逐步形成既有辦公建筑綠色改造項目的室內環境管理指南，為物業管理提供技術支撐，最終實現提升建筑的健康性能的目標。 Q