室内空气品质与新风量关系的实验研究_陈建芳

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文章编号:1671-6612(2008)06-024-05

室内空气品质与新风量关系的实验研究

陈建芳1 叶必朝2 谢超3

(1.江苏工业学院机械与能源工程学院 常州 213016;

2.常州工程职业技术学院 常州 213164;3.北京天润建设工程有限公司 北京 100017)

【摘 要】 首先介绍了空调系统中新风的作用、新风量的一般确定方法以及新风不足带来的问题,接着介绍

室内空气品质(IAQ)新标准和室内主要污染物。结合工程实例,在不同新风量条件下,对青岛

市某海边高档写字楼办公室的二氧化碳、甲醛、苯系物(苯、甲苯、乙基苯及二甲苯,简称B.T.E.X)

以及总挥发性有机物TVOC进行了现场测试,并以二氧化碳和甲醛作为分析研究对象,分析了新

风量对室内空气品质的影响,指出了该办公室内的主要污染物不是二氧化碳,而是室内精装修带

来的以甲醛为首的污染物,从而新风量的确定不能仅以稀释二氧化碳为依据,而要以消除室内主

要污染物为目的。最后提出了改善室内空气品质的主要方法是改善室内的通风条件,不断补充房

间内的新鲜空气,同时要有效置换出室内被污染的空气。

【关键词】 新风量;室内空气品质;CO2浓度;甲醛浓度

中图分类号 TU834.5+7 文献标识码 A

Experimental Study on the Relationship of Indoor Air Quality and Fresh Air Volume

Chen Jianfang1 Ye Bichao2 Xie Chao3

(1.College of Mechanical and Energy Engineering, Jiangsu Polytechnic University, Changzhou 213016;2.Changzhou Institute of

Engineering Technology,Changzhou 213614;3. Beijing Tianrun Engineering&Construction Co.Ltd, Beijing 100017)

【Abstract】 This paper firstly presents the effect of fresh air﹑the calculational methods of fresh air volume and the problem for

shortage of fresh air in air condition system, then presents new standard of indoor air quality and main indoor pollutants. With a

project in Qingdao China, Some tests related carbon dioxide、formaldehyde、aromatic hydrocarbons(benzene、toluene、ethylic

benzene and xylene, shortened form B.T.E.X ) and total volatile organic compounds in an office building on the spot under

different fresh air volume. Analyses and studies the impact of fresh air volume on indoor air quality mostly by carbon dioxide and

formaldehyde, point out carbon dioxide is not the main indoor pollutant in the office, but formaldehyde is the main pollutant as a

result of indoor slap-up fitment, So the fresh air quantity should not only take for diluting carbon dioxide, but also cleaning up main

indoor pollutant. At last, put forward the main ways to increase indoor air quality is: improving indoor ventilation condition,

supplying indoor fresh air and replacing indoor air polluted.

【Keywords】 fresh air volume;indoor air quality;CO2 concentration;formaldehyde concentration

作者简介:陈建芳(1977-),女,讲师。 收稿日期:2008-06-02 0 引言

空调房间的新风主要是用来稀释室内C02、室

内浮尘及其它污染物,改善室内空气品质(Indoor

Air Quality,简称IAQ),使其达到允许的标准值。新风量的确定一般按以下计算方法取最大值[1、2]:

(1)满足人员卫生要求的新风量;

(2)满足补偿排风及建筑物微正压所需的新风量;

(3)满足房间消除余湿所需的新风量; 第22卷第6期 2008年12月 制冷与空调 Refrigeration and Air Conditioning Vol.22 No.6 Dec. 2008.24~28第22卷第6期 陈建芳,等:室内空气品质与新风量关系的实验研究 ·25·

但随着现代生活水平的日益提高,现代办公楼大量

采用新型建筑装饰材料、办公设备和家具,围护结

构也越来越趋于密闭。楼房内的自然换气次数大幅

下降,已从平房的每小时2~3次降为每小时0.3~

0.5次,经常出现新风不能有效稀释室内污染物的

现象,导致IAQ不良和建筑综合症的出现[3]。据香

港特区环保署抽查统计,有37.5%的写字楼空气质

量超出标准。世界卫生组织估计,每三个员工可能

就有一个人长期在会使他们生病的场所中工作。另

据国际有关组织调查统计,世界上30%的新建和重

修的建筑物中发现有害于健康的室内空气。因而向

室内引入室外新风,不能单纯以消除CO2为目的,

在某些情况下(如:新建房间、刚装修房间等)

CO2 已不是主要影响指标了。

1 IAQ的影响因素

影响IAQ的污染物主要来自室外和室内两个方面。室外空气的污染物来自燃料的燃烧、工业废

气、交通工具排放的废气及农业生产的用药等。室

外空气的污染物通过门、窗及其缝隙以及空调新风

进入室内。室外空气的污染会加重室内的污染,恶

化室内空气品质。

室内环境污染主要分为三个方面,即化学污

染、微生物污染和放射性污染。化学污染主要来自

建筑材料、装饰材料、家具、香烟烟雾等,如二氧

化硫SO2、一氧化碳CO、氨NH3、甲醛HCHO、

二氧化碳CO2、挥发性有机物VOC等。微生物污

染包括细菌、病菌、真菌等。放射性污染来自天然

石材和计算机、电视等电器。

由于室内空气品质的日益重要性和室内污染

的日益严重性,国家质量监督检验检疫总局、卫生

部、国家环境保护总局联合制定并发布了《室内空

气质量标准》GB/T18883-2002[4]国家标准,其主

要参数见表1。

表1 室内空气质量标准(GB/T18883-2002)

序号 参数类别 参数 单位 标准值 备注

22~28 夏季空调 1 温度 ℃ 16~24 冬季采暖

40~80 夏季空调 2 相对湿度 % 30~60 冬季采暖

0.3 夏季空调 3 空气流速 m/s 0.2 冬季采暖

4 物理性指标

新风量 m3/h·p 30

5 二氧化硫SO2 mg/m3 0.5 1小时均值

6 二氧化氮NO2 mg/m3 0.24 1小时均值

7 一氧化碳CO mg/m3 10 1小时均值

8 二氧化碳CO2 % 0.1 日平均值

9 氨NH3 mg/m3 0.2 1小时均值

10 臭氧O3 mg/m3 0.16 1小时均值

11 甲醛HCHO mg/m3 0.1 1小时均值

12 苯C6H6 mg/m3 0.11 1小时均值

13 甲苯C7H8 mg/m3 0.2 1小时均值

14 二甲苯C8H10 mg/m3 0.2 1小时均值

15 苯并[a]芘B(a)P mg/m3 1 日平均值

16 可吸人颗粒PMl0 mg/m3 0.15 日平均值

17 化学性指标

总挥发性有机物TVOC mg/m3 0.6 8小时均值

18 生物性指标 菌落总数 cfu/ m3 2500 依据仪器定

19 放射性指标 氡222Rn Bq/ m3 400 年平均值 制冷与空调 2008年 ·26·

室内的主要污染物的来源及危害如下:

(1)甲醛。 甲醛主要来源于建筑材料、室

内装饰材料等,如:各种人造木板、家具中使用的

黏合剂。甲醛被世界卫生组织确定为可疑致癌物

质,它刺激眼睛和呼吸道粘膜等,最终造成免疫功

能异常、肝损伤、肺损伤及神经中枢系统受到影响。

(2)苯。 苯、甲苯和二甲苯存在于油漆、

胶粘剂以及各种内墙涂料中。苯已经被世界卫生组

织确定为致癌物质,容易对人体的造血机能造成伤

害。

(3)氨。 室内氨气主要来源于混凝土防冻

剂。氨对人体的危害主要是对呼吸道、眼黏膜及皮

肤的刺激和损害。

(4)氡。 氡存在于建筑水泥、矿渣砖和装

饰石材。氡对人体的主要危害是导致肺癌,它是除

吸烟外的第二大致肺癌病因。有数据表明,我国每

年因氡致癌5万例,远超过艾滋病患者的人数。

(5)二氧化碳。 来源于人的呼吸、吸烟和

明火取暖等。每人每小时可呼出25升CO2,CO2含量增高时,人会感觉恶心、头痛等不适反应。

(6)挥发性有机化合物(Volatile Organic

Compounds,简称VOC)。 VOC指沸点在50℃~

100℃到240℃~260℃之间的化合物,除醛类和苯

类物质外,还包括烃类,氧烃类、卤代烃类、氮类

及硫化烃类化合物。VOC主要来源于有机溶液、

建筑材料、室内装饰材料、纤维材料、家用燃料和

烟叶的不完全燃烧、人体排泄物等。VOC对人体

的影响较大,它的浓度过高将直接刺激人体的嗅觉

和其它器官,引起刺激性过敏反应、神经毒性作用

等。目前,室内发现的VOC有上千种,各自浓度

不大,很难对每种VOC都做出规定,一般用总挥

发性有机化合物(TVOC)作为室内空气质量的一

个评价指标。

目前,解决室内空气品质问题的主要方法和途

径是向室内引入适量的新风,稀释并置换出室内被

污染的空气,达到改善室内空气品质的目的。

2 新风对室内空气品质的影响实验

为研究新风量和室内空气品质的关系,本文有

针对性的对某高层商务楼内某一办公室进行现场

测试。大楼于2001年8月建成投入使用,该办公室

于2005年2月精装修,室内家俱为2002年1月购置。建筑面积约为47m2,吊顶后层高为2.8m,室内采用

的是风机盘管加新风系统,其新风由新风空调箱集

中处理,新风管道直接与风机盘管的送风管道相

联,与风机盘管处理好的空气混合后送入室内,室