中国室内空气品质：CO2浓度上限标准是否符合人的工作需求

中国室内空气品质：CO2浓度上限标准是否
符合人的工作需求
班级：建环
姓名：***
学号：******
2011年12月
摘要
室内空气品质问题已经引起一些国家、地区和组织的重视，已有多个国家和地区制定了相关标准。

其中以二氧化碳浓度这一项为例:
澳大利亚、加拿大、日本、韩国、新加坡、瑞典等地CO2浓度上限为1000ppm，美国的CO2浓度上限为2000ppm，中国的CO2浓度上限为1800ppm。

从上面的数据看来各国在室内空气品质中CO2浓度上限的设置上有些区别。

本实验研究主要是获得在不同CO2浓度下对人体的反应力的影响，借此来评价上述三个标准哪一个更适合。

本实验分别针对人体的逻辑反应力、视觉反应力这两项反应力在不同CO2浓度情况下的变化。

本实验采取的是主观问卷调查，进行数据筛选，并给出了结果之间的对比和结论。

由于能力和时间所限，实验没能覆盖所有年龄层的人，测量获得的数据量也偏少，可能会导致实验数据与真实情况有偏差，这是本实验的不足之处。

关键词：CO2浓度人体逻辑反应力视觉反应力主观问卷调查
筛选
目录
第一部分实验设计方案 (4)
1.1 实验内容 (4)
1.2 主观调查问卷样板 (5)
1.3 实验步骤 (7)
1.4 数据处理方法与分析 (8)
第二部分实验数据整理 (10)
2.1 男生、女生反应测试结果 (10)
2.2 男生反应与CO2浓度变化关系 (11)
2.3 女生反应与CO2浓度变化关系 (13)
2.4 男女生反应对比 (15)
第三部分实验结论 (16)
3.1 主观调查问卷测试结果 (16)
3.2 偏差原因 (17)
致谢 (18)
第一部分实验设计方案
这一部分我将介绍本实验的具体实验步骤和内容，第二部分的实验结果完全按照这一部分的方案计算获得。

1.1实验内容
本实验主要研究的是获得在不同CO2浓度下对人体的逻辑、视觉反应力的影响，通过主观问卷调查得到的数据，分析并最终得出我国室内CO2浓度上限指标1800ppm是否合适。

1.2主观调查问卷样板
文字部分测试为视觉反应测试，运算部分测试为逻辑反应测试。

共设计了2份主观调查问卷样板，见下：
CO2浓度对反应判断的影响调查问卷1
性别：男，女
一．请从下列一组字中找出不同的字（每组共2个），圈出来并记录下所用的总时间（只限一遍阅读）
1．从‘找’中找出‘我’字： 3. 从“己”中找出“已”字：
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己
我找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己已己己己己己己己己己己己己
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己已己己己己己己己
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己
找找找找找找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己
找找找找我找找找找找找找找找找找找找己己己己己己己己己己己己己己己己己己2．从‘呜’中找出‘鸣’字： 4. 从“未”中找“末”字：
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
呜鸣呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未末未未未未未未未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜鸣呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未末未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜呜未未未未未未未未未未未未未未未未未未
总时间：
二：请计算以下三位数加法，并记录下所用的总时间。

378+487= 657+365= 738+294= 537+556=
479+349= 178+865= 437+746= 973+389=
793+898= 319+985= 757+669= 386+565=
937+697= 593+839= 564+745= 719+982=
691+799= 238+863= 637+569= 147+657=
总时间：
CO2对反应判断的影响调查问卷2
性别：男，女
一．请从下列一组字中找出不同的字（每组共2个），圈出来并记录下所用的总时间（只限一遍阅读）
1.从“玫”字中找出“攻”字： 3.从“日”字中找到“白”字：
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日白日日日日日日日日日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
玫玫攻玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日白日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫攻玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫玫日日日日日日日日日日日日日日日日日日
2.从“天”字中找出“夭”字： 4.从“嗳”字中找到“暖”字：
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳暖嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天夭天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳暖嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天夭天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
天天天天天天天天天天天天天天天天天天嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳嗳
总时间：
二．请计算以下三位数加法，并记录下所用的总时间。

296+575= 378+693= 463+378= 977+865=
935+678= 458+485= 185+768= 695+975=
976+689= 769+368= 467+574= 378+496=
479+563= 993+478= 743+689= 774+659=
392+469= 196+287= 346+575= 777+868=
总时间：
1.3实验步骤
1. 本实验抽样的人群为上海某高中高三学生共96人，其中男女各占一半48人，均分为8组依次编号。

1、2、3、4组编号为男生，每组12人；5、6、7、8组编号为女生，每组12人。

2．地点为2间高中教室，男生一间，女生一间，分别对其进行测试
3．本实验中的CO2产生全部来自教室内学生的呼吸，而CO2浓度的控制主要是通过一定数量的窗、门的开启来控制，所以只能保证在测试的时候CO2浓度稳定在一定的范围内。

故本实验的CO2浓度指标不是某一确定值，只是在一定范围内的平均值。

4．计时装置为秒表，共12块，已调试。

5. CO2浓度测试仪一部，已调试。

6．初始为门窗全开，始室内CO2浓度浓度与室外相同。

然后对1组和5组进行1卷测试，测试完毕后再进行2卷测试。

测试完成后记录CO2浓度均值A。

7．关闭一定数量的门窗，等待一段时间。

等CO2浓度稳定并达到下个测试点时，进行测试。

对2组和6组进行1卷测试，测试完毕后记录CO2浓度均值B。

8．关闭一定数量的门窗，等待一段时间。

等CO2浓度稳定并达到下个测试点时，进行测试。

对3组和7组进行1卷测试，测试完毕后记录CO2浓度均值C。

9．关闭一定数量的门窗，等待一段时间。

等CO2浓度稳定并达到下个测试点时，进行测试。

对4组和9组进行1卷测试，测试完毕后记录CO2浓度均值D。

10．关闭一定数量的门窗，等待一段时间。

等CO2浓度稳定并达到下个测试点时，进行测试。

对2组和6组进行2卷测试，测试完毕后记录CO2浓度均值E。

11．关闭一定数量的门窗，等待一段时间。

等CO2浓度稳定并达到下个测试点时，进行测试。

对3组和7组进行2卷测试，测试完毕后记录CO2浓度均值F。

12．关闭全部的门窗，等待一段时间。

等CO2浓度稳定并达到下个测试点时，进行测试。

对4组和8组进行2卷测试，测试完毕后记录CO2浓度均值G。

1.4数据处理方法与分析
考虑到是主观调查问卷，采集的数据在很大程度上会因人而异。

所以对采集到的每组数据进行以下处理方法：
1.4.1 文字部分测试所得时间处理：
1.4.1.1 在一组12个数据中，先把每个人的所耗的总时间除以他所找到的字数，得出一次性阅读找到每个字所需的时间。

1.4.1.2 在上面的基础上先对12个数据依次从小到大排列，取他们的众数（如没有则取中位数），并从众数（如没有则取中位数）左右各取一定量的数，使得取的总数据达到4个，再对这
4个数取平均。

该均值作为这组在某CO2浓度均值的平均视觉反应时间。

（精确到0.1s）
1.4.2 运算部分测试所得时间处理：
1.4.
2.1在一组12个数据中，先确定每个人的做对题数，然后把他所耗得总时间除以他答对的题目数，得出做对一道题所需的时间。

1.4.
2.2在上面的基础上先对12个数据依次从小到大排列，取他们的众数（如没有则取中位数），并从众数（如没有则取中位数）左右各取一定量的数，使得取的总数据达到4个，再对这4个数取平均。

该均值作为这组在某CO2浓度均值的平均逻辑反应时间。

（精确到0.1s）
第二部分实验数据整理2.1 男生、女生反应测试结果
表1
表2
2.2 男生反应与CO2浓度变化关系
图1
图2
图3
2.3 女生反应与CO2浓度变化关系
图4
图5
图6
2.4 男女生反应对比
图7
图8
第三部分实验结论
3.1 主观调查问卷测试结果
3.1.1 从图1、图2中可以看出随着CO2浓度从1000到2000ppm 升高过程中，男生视觉，逻辑反应时间明显变长（特别是逻辑反应时间，从数据处理以及表1中可得知反应时间不仅变长还增加了错误率），但是从2000变化到3000ppm时两种反应时间变化不是很剧烈，较平稳。

所以当CO2浓度达到1000以上时，男性反应力会明显下降。

3.1.2 从图4、图5中也可以得出类似上面的结论，即当CO2浓度达到1000以上时，女性反应力会明显下降。

3.1.3 从图7中可以看出，女性在CO2浓度从1000到2000ppm 升高过程中，逻辑反应时间变化的比男性较平缓。

影响它可能的理由是女性比男性较细心。

3.1.4 从图8中得出，男性与女性在CO2浓度变化的情况下，其视觉反应力的变化差不多。

3.1.5 综上所述，在1000到2000ppmCO2浓度对人的逻辑，视觉反应有较大影响，故建议中国的室内CO2浓度上限标准应降低到1000ppm左右合适。

3.2 偏差原因
从8张图可以看到，前三个数据点是下降的趋势而并非是我们常识中所认为的上升趋势。

其理由可能是因为一开始门窗大部分开着，外加测量的时间为冬天，所以会有一部风吹进室内给人带来不舒适的吹风感。

而随着实验的进行，门窗逐渐关闭，令人不舒适的吹风感消失，所得数据才呈现下降趋势，而后因CO2浓度原因升高。

这是设计实验时候没考虑到的偏差，但基本上前三个数据点在处理上也可以认为是在一稳定值附近跳动。

致谢
感谢鄙人以前高中老师以及学弟学妹的实验支持，感谢陪同帮助我进行数据采集的张权同学，感谢实验室老师借仪器以及讲解使用方法，感谢为此试验做出贡献。