建筑环境学第三章 室内空气品质

一、室内空气品质的定义 （Indoor Air Quality--IAQ ） 最初的空气品质等价为一系列的污染物浓 度指标（客观实测）。 1989年国际室内空气品质讨论会上，丹麦 哥本哈根大学教授P.O.Fanger：品质反映了人 们的要求程度，人们对空气满意就是高品质， 反之就是低品质。
美国制冷空调工程师学会（American Society of Heating，Refrigerating and Air-conditioning Engineers-ASHRAE） 标准 ASHRAE62-1989 《满足可接受室内空气品质的通风》 1996年，修订版ASHRAE62-1989R 《可接受的感知室内空气品质》 《可接受的室内空气品质》
四、室内空气品质研究回顾 20世纪60年代，人们开始测试室内空气品质； 1965年，荷兰人Biersteker，测量了室内NO2浓 度； 1977年，英国Melia，室内由于烹饪使用的可燃 气体燃烧产生NO2对人体的负面影响； 20世纪60年代后期，Cameron，吸烟对婴儿和小 孩的呼吸影响； 20世纪70年代，室内甲醛； 20世纪80年代，美国环境署，室内污染源散发的 有机挥发物； 20世纪50年代，氡在室内空气中被发现 。
§3-4
室内空气品质标准
一、国外室内空气品质标准简介 二、国内室内空气品质标准简介 《室内空气质量标准》，2002.11.9 《室内建筑装饰装修材料有害物质限量》，2002.1.1 《民用建筑室内污染环境控制规范》，2002.
部分国家地区室内空气品质标准指导汇总
污染物 CO(ppm) CO2(ppm) RSP(ug/m3) TSP(ug/m3) Radon(Bq/m3) 90 200 200 澳大利亚 9 1000 加拿大 9 1000 美国 10 2000 150 150 日本 10 1000 韩国 10 1000 1000 新加坡 瑞典 2 1000
§3-1 室内空气品质简介
室内空气环境主要由热环境、湿环境和空气 品质等部分组成。 积极进行室内环境研究的原因 1. 室内环境是人们接触最频繁、最密切的环 境之一。大量调查分析表明，人们约有80％ 的时间都在室内度过。 2. 污染物的来源和种类日趋增多。 3. 建筑物密闭程度增加，使得室内污染物不 易扩散，增加了室内人群与污染物的接触机 会。
§3-2 影响室内空气品质的污染源和污染途径
一、室内污染源及其特性 1、常见化学污染及特性 （1）有害燃烧产物 主要来源：烹饪时燃料燃烧产生的烟气和有害气体 CO：无色无味气体，对人体氧需求量大的器官和组 织受伤害程度较大。 NOx：包括N2O、NO2、 NO、N2O5。其中NO2、 NO是构成大气污染的主要氮氧化物，可使肺部防护 机能减退。 SOx：主要为SO2，由煤或者油燃烧产生。在眼睛、 鼻子和喉黏膜处变成亚硫酸、硫酸，产生较强的刺 激作用，也可刺激肺部。 香烟产生的污染：主动和被动吸入。
3、空调系统 包括新风口、混合间、过滤器等 4、家具和办公用品 5、厨房燃烧产物 6、室内人员 室内人员的呼出气、皮肤代谢作用、吸烟、 大小便及日用化学品污染、宠物污染等。 7、其他 日用化学品污染、人为污染、宠物污染等
§3-3
室内空气品质对人的影响及其评价方法
癌症
三致作用
突变
畸形
在室内空气品质评价中，一种是机械论，强 调室内空气的成分和浓度，另一种强调人的 感觉，提出“感知空气品质”的概念。 一、室内空气品质对人的影响 1、危害人体健康 * 病态建筑（Sick Building） * 病态建筑综合症（Sick Building Syndrome） (ＳＢＳ)
1h均值
日平均值 1h均值 1h均值 1h均值 1h均值 1h均值 1h均值
15
16 17 18 19 生物性 放射性
苯并比
可吸入颗粒 PM10 总挥发性有机 物TVOC 菌落总数 氡222RN
mg/m3
mg/m3 mg/m3 cfu/m3 Bq/ m3
1
* 可接受的感知室内空气品质的定义： (Acceptable perceived Indoor air quality) 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。
二、室内空气品质问题产生的原因 1、强调节能导致的建筑密闭性增强和新风 量减少 2、新型合成材料在现代建筑中大量应用 3、散发有害气体的电器产品大量使用 4、传统集中空调系统的固有缺点以及系统 设计和运行管理的不合理 5、厨房和卫生间气流组织不合理 6、室外空气污染
3、室内微生物污染及特点 微生物是肉眼看不见、必须通过显微镜才能看见 的微小生物的统称。 具有个体小、繁殖快、分布广、种类繁多、较易 变异，对温度适应性强的特点。
二、室内空气污染途径
1、室外空气污染 室外空气污染的工业污物、交通污染物、光化 学反应、植物、环境中的微生物、灰尘可通过 室内外的空气交换进入室内。 2、建筑装修装饰材料 a、无机材料和再生材料 b、合成隔热板材 c、壁纸和地毯 d、人造板材和人造板家具 e、涂料 f、粘合剂 g、吸声及隔声材料
* 建筑相关疾病：建筑相关疾病包括呼吸道感染和疾 病、军团菌病、各种空气传染的疾病、心血管病和 肺癌及中毒反映，主要是由于在具有生物污染、物 理污染、化学污染的空气中暴露所致。这些疾病病 因可查，而且有明确的诊断标准和治疗对策。患者 离开被怀疑室内空气质量不良的建筑后，症状不会 很快消失，仍然需要特殊治疗，康复需要远离致病 源，康复时间较长。
二、室内空气品质的评价方法 1、暴露水平评价： 暴露是指人体与一种或一种以上的物理、化学或生物 因素在时间和空间上的接触。 暴露评价就是对暴露人群中发生或预期将发生的人体 危害进行分析和评估，是一种客观评价方法。 包括两方面：对人体暴露进行定性评价和对进入机体 内的有害物剂量进行定量评价。
具体内容： 剂量水平、污染来源、暴露特征、暴露差异性、不确 定性分析等 测量指标： a 、主管不良反应发生率 b、临床症状和体征 c、效应生物标志 d、相关疾病发生率 2、主观问卷调查：人们进入待测试室内空气品质的空 间中，对室内空气品质填写一张调查单，表示自己对 空气品质的满意或者不满意程度。
夏季空调
1h平均值 1h均值 1h均值
7
8 9 10 11 12 13 14 化学性
一氧化碳CO
二氧化碳CO2 氡NH2 臭氧O3 甲醛HCHO 苯C6H6 甲苯C7H8 二甲苯C8H10
mg/m3
% mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3
10
0.1 0.2 0.16 0.1 0.11 0.2 0.2
（2）纤维材料 来源：纤维材料通常来自于隔声或者保温材料 对人体危害：石棉沉疴病和间皮瘤。 （3）氡气 天然存在的无色、无味、非挥发的放射性惰性气 体，是主要环境致癌物之一，它主要来自于铀 238的自然衰变。 来源：土壤气体，建筑石材，井水，暴露的土壤 ，等等。 危害：氡的衰变产物所产生的很强的电离辐射可 能会使得大支气管上的皮细胞发生癌变，大部分 的肺癌就发生在此区域。
甲醛(ppm)
NOx(ppm) O3(ppm) TVOC(mg/m3) 温度（0C） 相对湿度（%） 空气流速（m/s）
0.1
0.1
0.06
0.01
2
0.12 500 5 5
0.05 300 17-28 65 ≤0.2 40-70 0.5 17-28 40-70 0.5
0.05
24 70 0.25
序号 1
* 良好的空气品质定义：空气中没有已知的污染 物达到公认的权威机构所确定的有害物浓度指标 ，且处于这种空气中的绝大多数人（≥80%)对此 没有表示不满意。
* 可接受的室内空气品质的定义： （Acceptable Indoor air quality） 空调空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 人体产生严重健康威胁的浓度。、
（2）有机挥发物（VOC）
主要来源：室内建材散发。 对人体健康影响：刺激眼睛和呼吸道、皮肤 过敏，使人产生头痛、咽痛与乏力。当浓度超 过35mg/m3可能导致昏迷、抽筋甚至死亡。
注：即使室内空气中单个VOC含量都远低于 其限制浓度，但由于多种VOC的混合存在及其 相互作用，危害强度可能增大，整体暴露后对 人体健康的危害依然相当严重。
第三章
室内空气品质
室内空气品质简介 影响室内空气品质的污染源和污染途径 室内空气品质对人的影响及其评价方法 室内空气品质标准
室内空气污染控制方法
军团病
1976年7月,美国欢庆建国200周年，退伍老兵在费城的“斯特拉斯 福美景”饭店举行一系列的庆祝活动。两天后，与会老兵相继出现头 疼、高烧、呕吐等症状, 并迅速蔓延,几天时间内共有221人患病，一 时间人心惶惶。 通过对死者尸体解剖, 目标锁定在患病老兵们住过的“斯特拉斯福 美景”饭店，在该饭店及其周围对空气、水源、土壤、灰尘等进行采 样，并于1977年1月18日成功分离出致病细菌，被命名为“嗜肺军团 菌”。 进一步调查确认,住在“斯特拉斯福美景”饭店的退伍军人感染的 细菌来自该饭店的冷却水塔。病菌通过冷却水塔进入该饭店的空调系 统,在饭店内广泛扩散,导致“军团病”爆发。
（4）氨 无色有强烈刺激气味的碱性气体 主要来源：在建筑施工过程中，在混凝土中 加入高碱混凝土膨胀剂和含有尿素和氨水的混 凝土防冻剂，后被还原成氨气释放出来。 当氨的浓度超过嗅阙 ：0.5—1.0mg/m3时， 刺激人的口、鼻、黏膜及上呼吸道，轻度中毒 主要表现有鼻炎、咽炎、气管炎和支气管炎。
2、常见物理污染及特性 （1）颗粒物 颗粒物是指空气污染物种的固相物质，多孔、多 形，具有吸附性。 成分：除了一般的尘埃外，还有炭黑、石棉、二 氧化硅、铁、铝、镉、砷等130多种有害物质 颗粒物一般为物理污染，有时颗粒物参与化学反 应，造成化学污染。
三、改善室内空气品质的紧迫性与重要性
第三章 建筑环境 中的空气环境
1、现代建筑室内空气品质恶化，引发了病态建 筑综合症（SBS）,与建筑有关的疾病（BRI）， 多种化学污染物过敏症（MCS）三种病症。 我国独有的特点： 2、我国每年新建建筑量惊人，逾10亿m3。 3、大量散发有害物质的建材充斥市场，投入使 用。
* 病态建筑综合症：指没有明显的发病原因，只是和某 一特定建筑相关的一类症状的总称。包括眼睛、鼻子或 者咽喉刺激、头痛、疲劳、精力不足、烦躁、皮肤干燥 、鼻充血、呼吸困难、鼻子出血和恶心。特征是一旦离 开污染的建筑物，病症会明显的减轻或消失。
* 多种化学污染物过敏症：指慢性（持续三个月以上） 的多系统紊乱，通常涉及中枢神经系统和一种以上其它 系统。症状通常具有不确定性，包括行为变化、疲劳、 压抑、精神疾病、肌肉与骨骼、呼吸系统、泌尿生殖系 统和黏膜刺激等等。
（3）甲醛
30%-40%的甲醛水溶液成为福尔马林。 甲醛无色有强烈刺激。 主要来源：室内建材及家具散发。 当空气中的甲醛浓度超过0.6mg/m3，会刺激 人的眼睛、咽喉；高浓度甲醛可导致呼吸道的 严重刺激、水肿和头痛；皮肤直接接触会引起 过敏性皮炎、色斑甚至坏死；长期接触低浓度 的甲醛可引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱 、妊娠综合症，引起新生儿体质降低、染色体 异常，甚至引起鼻咽癌。
参数类别 温度
参数 C
单位
标准值 22～28 16～24 40～80
备注 夏季空调 冬季采暖 夏季空调
2 物理性能
相对湿度
%
冬季采暖
《 室 内 空 气 质 量 标 准 中 主 要 控 制 指 标 》
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3 4 5 6 空气流速 新风量 二氧化硫SO2 二氧化氮NO2 m/s m3/h.人 mg/m3 mg/m3 冬季采暖 30 0.5 0.24
2、影响人的工作效率 病态建筑综合症会妨碍人的正常工作。 美国：1985年因呼吸道感染而就医的7500万人次每年 ，每年损失1.5亿个工作日，花费的医疗费用达到150 亿美元，缺勤损失590亿美元；1996年，因为病态建 筑综合症引起的损失76亿美元。 新西兰：损失约占国民生产总值的3%； 英国：生产力降低了4%