8·专题研讨 暖通空调HV&AC2005年第35卷第5期 室内空气品质预测新方法 山东科技大学刘玉峰☆ 同济大学沈晋明 摘要分析了常用的室内空气品质预测方法中存在的问题,根据室内空气品质不满意率 和化学污染物对数评价指标间的线性关系,在室内污染物浓度场预测的基础上提出了一种预 测室内空气品质的新方法。该方法简单可行,且能综合体现主、客观评价结果 关键词室内空气品质不满意率化学污染评价指标 New method for pre dicting indoor air quality By Liu Yufeng and Shen Jinming Abstract Analyses the problems existed in conventional prediction methe ccording to the linear relationship between the percentage of dissatisfaction of indoor air quality and the logarithm evaluation index of chemical contamination, presents a new method to predict indoor air quality based on the indoor contamination concentration. This method is simple and practicable, furthermore,it reflects the assessment results of subjective and objective synt hetically Keywords indoor air quality, percentage of dissatisfaction, chemical pollution, evaluation index Shandong University af Science and Technology, Qingdao, Shandong Province, China 引言 效地改善或解决室内空气品质问题,必须重视其形 室内空气品质预测技术是建立在了解室内空成过程,在过程中予以控制,以获得理想的结果 气品质影响因子、变化规律、主客观评价方法的基 c)预测技术从根本上改变了HVAC在室内 础上,运用过去和现在掌握的有关知识,对拟建建空气品质控制中的角色,变被动的通风控制(终点 筑物中的室内空气品质状况及其影响进行推测。控制3)为主动的室内空气品质预测,从总体上指 室内空气品质预测属于主观判断,预测结果的准确导室内空气品质的控制过程 性取决于评价方法的可靠性、预测模型的合理性、 d)室内空气品质预测是改善室内空气品质的 预测条件与实际条件的吻合程度等因素 动力。通过预测,可以预知即将建成的建筑物内室 在室内环境研究领域,文献[~4]利用模糊评内空气品质状况,提醒建筑物的设计、施工运行和 价方法对室内热舒适性、室内空气品质等问题进行管理等有关人员注意自己的行为过程所产生的后 了评价或预测。预测技术对有效改善和控制室内果从而自觉地采取技术措施规范自己的行为过 空气品质具有重要的意义,表现在以下几个方面 程,以获得满意的结果 a)预测技术是认识观念上的重要改变。预测1室内空气品质预测新方法 技术将室内空气品质视为过程的产物,一切与室内 空气品质有关的因素都随时随地地影响着室内空 ☆刘玉峰,男,1965年1月生,博士,副教授 气品质,空气品质也不再是特定建筑物内的“静态” 266510山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号山 东科技大学土建学院 的空气品质,而是“实时”的空气品质,是一动态变 (0532)6057564(0)13789879165 量1。 E-mail:lyf1203@163.com 收稿日期:2003-06-1 b)预测技术是控制策略的重要转变。要想有 修回日期:2003-08-25 2 o1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, Lid. All rights reserved
室内空气品质预测新方法 山东科技大学 刘玉峰☆ 同济大学 沈晋明 摘要 分析了常用的室内空气品质预测方法中存在的问题 ,根据室内空气品质不满意率 和化学污染物对数评价指标间的线性关系 ,在室内污染物浓度场预测的基础上提出了一种预 测室内空气品质的新方法。该方法简单可行 ,且能综合体现主、客观评价结果。 关键词 室内空气品质 不满意率 化学污染 评价指标 Ne w m e t h o d f or p r e di c ti n g i n d o or a ir q u a lit y By Liu Yufeng ★ and Shen Jinming Abstr a ct Analyses t he p roblems existed in conventional p rediction met hods of indoor air quality. According t o t he linea r relationship between t he p ercentage of dissatisf action of indoor air quality and t he loga rit hm evaluation index of chemical contamination , p resents a new met hod t o p redict indoor air quality based on t he indoor contamination concentration. This met hod is simple and p racticable , f urt hermore , it reflects t he assessment results of subjective and objective synt hetically. Keywords indoor air quality , pe rcentage of dissatisf action , chemical p ollution , evaluation index ★ Shandong University of Science and Technology , Qingdao , Shandong Province , China 3 0 引言 室内空气品质预测技术是建立在了解室内空 气品质影响因子、变化规律、主客观评价方法的基 础上 ,运用过去和现在掌握的有关知识 ,对拟建建 筑物中的室内空气品质状况及其影响进行推测。 室内空气品质预测属于主观判断 ,预测结果的准确 性取决于评价方法的可靠性、预测模型的合理性、 预测条件与实际条件的吻合程度等因素。 在室内环境研究领域 ,文献[ 1～4 ]利用模糊评 价方法对室内热舒适性、室内空气品质等问题进行 了评价或预测。预测技术对有效改善和控制室内 空气品质具有重要的意义 ,表现在以下几个方面。 a) 预测技术是认识观念上的重要改变。预测 技术将室内空气品质视为过程的产物 ,一切与室内 空气品质有关的因素都随时随地地影响着室内空 气品质 ,空气品质也不再是特定建筑物内的“静态” 的空气品质 ,而是“实时”的空气品质 ,是一动态变 量[5 ] 。 b) 预测技术是控制策略的重要转变。要想有 效地改善或解决室内空气品质问题 ,必须重视其形 成过程 ,在过程中予以控制 ,以获得理想的结果。 c) 预测技术从根本上改变了 HVAC 在室内 空气品质控制中的角色 ,变被动的通风控制 (终点 控制[5 ] ) 为主动的室内空气品质预测 ,从总体上指 导室内空气品质的控制过程。 d) 室内空气品质预测是改善室内空气品质的 动力。通过预测 ,可以预知即将建成的建筑物内室 内空气品质状况 ,提醒建筑物的设计、施工、运行和 管理等有关人员注意自己的行为过程所产生的后 果 ,从而自觉地采取技术措施 ,规范自己的行为过 程 ,以获得满意的结果。 1 室内空气品质预测新方法 ·8 · 专题研讨 暖通空调 HV &AC 2005 年第 35 卷第 5 期 3☆ 刘玉峰 ,男 ,1965 年 1 月生 ,博士 ,副教授 266510 山东省青岛市经济技术开发区前湾港路 579 号山 东科技大学土建学院 (0532) 6057564 (0) 13789879165 E2mail : lyf1203 @163. com 收稿日期 :2003 06 10 修回日期 :2003 08 25 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved
暖通空调HV&AC2005年第35卷第5期专题研讨 过去有关室内空气品质的预测方法可以分为1.1.1室内化学污染物评价指标 两种。 将二氧化碳(CO2)、甲醛(HCHO)作为室内化 一种方法是在大量调查研究和分析判断的基学污染物的评价指标是符合我国国情的。在 础上,建立室内状况(如通风状况、污染源状况等) Weber/ Fechner定理基础上所建立的对数评价指 与室内空气品质控制目标(通常是人的接受水平或标1不仅能更好地反映人的主观感受和感受的变 不满意率)之间的关系,并以此为依据,对室内空气化,而且能保证化学污染物对数评价指标与人们熟 品质进行预测,判断其是否满足人们的要求。知的声压级具有完全相同的数量级 ASHRAE标准62-1999中可接受的室外空气量 对于具有刺激性的化学污染物来说,其刺激作 的确定方法就体现了这种思想。该方法在综合人用一般呈现相加作用。因此,可用下式确定室内 的生理需求、主观评价、专家判断等因素的基础上,化学污染物评价指标 将室内空气品质的控制转变为新风量的确定问题 Ice ki Ico. kz hCho 用以稀释来自室内人员的生物释放物和非人员产式中为室内化学污染物评价指标;lo2,l 生的污染物至可接受的水平。该方法简单,易于被分别为CO2,HCHO的对数评价指标;k,k为 广大工程技术人员接受。但风量的确定要考虑室常数项,反映了CO2,HCHO所产生的刺激作用对 内人员密度、建筑物类型、通风效率等因素,当实际人体接受性的影响程度。根据所获得的数据资料 条件与既定条件不符时,预测结果或风量的确定也和实测结果分析,在具有相同的对数评价指标的刺 就失去了依据。 激物的刺激下,主观评价结果(不满意率)是十分接 另一种方法是建立在室内污染物可接受水平近的,这正好反映了相似现象服从同一规律的理 即室内空气品质标准)的基础上,通过求解室内污论,也是人的感觉量与刺激量的对数成正比的体 染物的守恒方程确定室内污染物的浓度场来进行现。因此,可取k=k=1来计算室内化学污染物 室内空气品质预测。于是,室内空气品质的预测也评价指标 就转变为室内浓度场的预测。该方法的关键是可1.1.2对数评价指标与主观评价指标间的线性相 接受水平的确定,实际上也可理解为室内空气品质关关系 客观评价方法的应用。室内空气品质调查研究表 根据 Weber/ Fechner定理,对数评价指标与 明,绝大多数室内污染状况能够满足空气质量标主观感受(如气味强度、不满意率等)之间存在线性 准,或者说能够满足不致病准则(不会对健康产生相关关系,该结论也通过主、客观调查结果得以证 直接的伤害),但室内不满意率(或不接受率)仍居实。由于对数评价指标与不满意率之间存在线性 高不下,即不一定满足绝大多数室内人员的要求相关关系,因此,按式(1)确定的化学污染物评价指 (或舒适性准则)。这表明,要么是标准不够完标与不满意率之间也必定存在线性相关关系。于 善,要么是直接利用浓度进行预测的方法不可靠。是,可以建立关系式 综合分析国内室内空气品质研究状况,接受性 pd= k3 loom +5.98 问题是室内空气品质的主要问题化学污染所产生式中PD为室内空气品质不满意率,%;5.98为 的不良异味和刺激作用将主导室内人员的主观感修正值,%,反映了个性的差异,即当化学污染 受,因此,化学污染物的评价成为室内空气品质评物的评价指标为0(对应于刺激的阈值)时,仍有 价的主要内容。笔者认为,根据室内空气品质不满598%的人不满意;k为常数项,可利用主、客观 意率和化学污染物对数评价指标之间的线性关调査结果进行分析确定。笔者根据测试结果,分别 系,在室内污染物浓度场预测的基础上进行室内确定了适用于适应人(在室内驻留时间超过15 空气品质的预测是简单可行的。该预测方法克服通常理解为室内工作人员,至少在一定程度上适应 了上述两种预测方法的缺点,既考虑了实际的室内了室内不愉快的气味)和不适应人(在室内驻留 空气品质污染状况,又考虑了主观评价结果,是一时间不超过15s,可理解为“参观者”,没有适应室 种较为完善的预测方法 内不愉快的气味)的k值 1.1室内空气品质预测新方法的依据 1.1.3室内空气品质感官接受指数与分级方法 2 o1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, Lid. All rights reserved
过去有关室内空气品质的预测方法可以分为 两种。 一种方法是在大量调查研究和分析判断的基 础上 ,建立室内状况 (如通风状况、污染源状况等) 与室内空气品质控制目标(通常是人的接受水平或 不满意率) 之间的关系 ,并以此为依据 ,对室内空气 品质进行预测 , 判断其是否满足人们的要求。 ASHRA E 标准 62 —1999 中可接受的室外空气量 的确定方法就体现了这种思想。该方法在综合人 的生理需求、主观评价、专家判断等因素的基础上 , 将室内空气品质的控制转变为新风量的确定问题 , 用以稀释来自室内人员的生物释放物和非人员产 生的污染物至可接受的水平。该方法简单 ,易于被 广大工程技术人员接受。但风量的确定要考虑室 内人员密度、建筑物类型、通风效率等因素 ,当实际 条件与既定条件不符时 ,预测结果或风量的确定也 就失去了依据。 另一种方法是建立在室内污染物可接受水平 (即室内空气品质标准) 的基础上 ,通过求解室内污 染物的守恒方程确定室内污染物的浓度场来进行 室内空气品质预测。于是 ,室内空气品质的预测也 就转变为室内浓度场的预测。该方法的关键是可 接受水平的确定 ,实际上也可理解为室内空气品质 客观评价方法的应用。室内空气品质调查研究表 明 ,绝大多数室内污染状况能够满足空气质量标 准 ,或者说能够满足不致病准则 (不会对健康产生 直接的伤害) ,但室内不满意率 (或不接受率) 仍居 高不下 ,即不一定满足绝大多数室内人员的要求 (或舒适性准则) [ 6 ] 。这表明 ,要么是标准不够完 善 ,要么是直接利用浓度进行预测的方法不可靠。 综合分析国内室内空气品质研究状况 ,接受性 问题是室内空气品质的主要问题 ,化学污染所产生 的不良异味和刺激作用将主导室内人员的主观感 受 ,因此 ,化学污染物的评价成为室内空气品质评 价的主要内容。笔者认为 ,根据室内空气品质不满 意率和化学污染物对数评价指标之间的线性关 系[7 ] ,在室内污染物浓度场预测的基础上进行室内 空气品质的预测是简单可行的。该预测方法克服 了上述两种预测方法的缺点 ,既考虑了实际的室内 空气品质污染状况 ,又考虑了主观评价结果 ,是一 种较为完善的预测方法。 1. 1 室内空气品质预测新方法的依据 1. 1. 1 室内化学污染物评价指标 将二氧化碳(CO2 ) 、甲醛( HCHO) 作为室内化 学污染物的评价指标是符合我国国情的[ 8 ] 。在 Weber/ Fechner 定理基础上所建立的对数评价指 标[ 7 ] 不仅能更好地反映人的主观感受和感受的变 化 ,而且能保证化学污染物对数评价指标与人们熟 知的声压级具有完全相同的数量级。 对于具有刺激性的化学污染物来说 ,其刺激作 用一般呈现相加作用[9 ] 。因此 ,可用下式确定室内 化学污染物评价指标 : ICc = k1 ICO2 + k2 IHCHO (1) 式中 ICc为室内化学污染物评价指标 ; ICO2 , IHCHO 分别为 CO2 , HCHO 的对数评价指标[ 5 ] ; k1 , k2 为 常数项 ,反映了 CO2 , HCHO 所产生的刺激作用对 人体接受性的影响程度。根据所获得的数据资料 和实测结果分析 ,在具有相同的对数评价指标的刺 激物的刺激下 ,主观评价结果(不满意率) 是十分接 近的 ,这正好反映了相似现象服从同一规律的理 论 ,也是人的感觉量与刺激量的对数成正比的体 现。因此 ,可取 k1 = k2 = 1 来计算室内化学污染物 评价指标。 1. 1. 2 对数评价指标与主观评价指标间的线性相 关关系 根据 Weber/ Fechner 定理 ,对数评价指标与 主观感受(如气味强度、不满意率等) 之间存在线性 相关关系 ,该结论也通过主、客观调查结果得以证 实。由于对数评价指标与不满意率之间存在线性 相关关系 ,因此 ,按式(1) 确定的化学污染物评价指 标与不满意率之间也必定存在线性相关关系。于 是 ,可以建立关系式 : PD = k3 Icom + 5. 98 (2) 式中 PD 为室内空气品质不满意率 , % ;5. 98 为 修正值 , % ,反映了个性的差异[ 10 ] ,即当化学污染 物的评价指标为 0 (对应于刺激的阈值) 时 ,仍有 5198 %的人不满意 ; k3 为常数项 ,可利用主、客观 调查结果进行分析确定。笔者根据测试结果 ,分别 确定了适用于适应人 (在室内驻留时间超过 15 s , 通常理解为室内工作人员 ,至少在一定程度上适应 了室内不愉快的气味[11 ] ) 和不适应人(在室内驻留 时间不超过 15 s ,可理解为“参观者”,没有适应室 内不愉快的气味[11 ] ) 的 k3 值[8 ] 。 1. 1. 3 室内空气品质感官接受指数与分级方法 暖通空调 HV &AC 2005 年第 35 卷第 5 期 专题研讨 ·9 · © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved
0·专题研讨暖通空调Hv&AC2005年第35卷第5期 参照文献[2及 ASHRAE标准1中室内空立在主观评价基础上的,而在实际应用中,主观评 气品质的分类方法,以化学污染物对数评价指标为价总没有客观评价指标方便;另一种方法是在主、 基础,将室内空气品质的可接受水平分为五类,各客观调查研究基础上,建立感官接受指数与对数评 类水平所对应的主、客观评价指标见表1。该分类价指标(l2+cm)之间的关系。这种方法是可 方法与噪声的评价结果十分相似,对于中等以上的行的。例如,根据主、客观调查结果,得到图1的关 室内空气品质可接受水平(不满意率PD<20%),系曲线,于是,可以通过测试CO2,HCHO的浓 其对数评价指标为45dcd( decicar bdiox),相当于度间接地求得室内空气品质感官接受指数 般建筑物的室内噪声标准(45dB)。 1.2室内空气品质预测的一般程序 表1室内化学污染水平与可接受性分级(适应人) 根据式(2)和图1中关系曲线,可以在预测室 lAQ接受主观评价 对数评价指标 内CO2,HCHO 水平等级不满意率P%Ja(或o)Io2+l 浓度的基础上 对室内空气品 30~45 7~10 质进行预测和 Ⅳ 0~25 45~60 分级。 注:lc为仅有CO2污染物时的对数评价指标;o为室内空气品 就室内污 染物浓度场预图:(A2+m)与l的关系 从表1中可以看出,在相同的不满意率下,仅测而言,经典的 有CO2为污染物时的对数评价指标和化学污染物质量守恒方程为之提供了理论基础。单箱模型是 评价指标(lo2+ hChO)值总是相对应的。于是,仿传统的易于被工程技术人员接受的方法,能够确 照 Fanger提出的“o”的定义方法,可以确定一定室内污染物的平均浓度。在室内空气品质和节 个能够评价室内空气品质接受水平的综合评价指能意识日趋提高的今天,该模型已不适应时代的要 标—室内空气品质感官接受指数。该指数的确求。CFD技术可以计算室内任意一点的污染物浓 定方法如下 度,但需要有完善的计算程序,且对使用人员要求 在某一室内空气品质状况下,如果室内人员很高,其计算结果的准确性在很大程度上取决于模 (适应人或不适应人)不满意感受率与CO2单独作型的选择、边界条 用下不满意率相同,则室内空气品质的感官接受指件的确定等。比较 数等于CO2的对数评价指标。 而言,充分考虑通 例如,对室内不适应人,当不满意率为10%,风效率对污染物浓 20%,30%时,相应的CO2对数评价指标分别为9,度场的影响,采用 29,46dCd;如果某室内空气品质下,不适应人的不两箱模型是简单可 满意感受率为10%,20%,30%,则该室内空气品质行的{。 感官接受指数即为9,29,46dIAQ( deci bel IAQ 室内空气品质 室内空气品质感官接受指数与“of”的相同点预测程序如图2所 是没有考虑具体的污染物,但也有区别,主要表现示 在:感官接受指数是参照化学污染物对数评价指标1.3室内空气品 确定的,而不是 Fanger所定义的“标准人”,“olf”质预测实例 是衡量“标准人”污染物释放水平的客观评价指标 个3.9m 而感官接受指数是基于不满意率提出的,因此,它5.1m×3m的办 是一个能够反映主、客观评价结果的综合指标,类公室,地面为复合 似于噪声评价指标一响度级(phon)的概念 木地板,墙裙为木图2室内空气品质预测程序 室内空气品质感官接受指数的确定方法有两制复合板高度为1m。2名工作人员。室内污染 种:一是根据不满意率直接求出,但不满意率是建物:人员散发的CO2为19L/(人·h)(轻度劳动 2 o1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, Lid. All rights reserved
参照文献[ 12 ]及 ASHRA E 标准[ 13 ] 中室内空 气品质的分类方法 ,以化学污染物对数评价指标为 基础 ,将室内空气品质的可接受水平分为五类 ,各 类水平所对应的主、客观评价指标见表 1。该分类 方法与噪声的评价结果十分相似 ,对于中等以上的 室内空气品质可接受水平(不满意率 PD 25 > 60 > 14 注 : ICd为仅有 CO2 污染物时的对数评价指标 ; IIAQ为室内空气品 质感官接受指数。 从表 1 中可以看出 ,在相同的不满意率下 ,仅 有 CO2 为污染物时的对数评价指标和化学污染物 评价指标( ICO2 + I HCHO ) 值总是相对应的。于是 ,仿 照 Fanger 提出的“olf”的定义方法[14 ] ,可以确定一 个能够评价室内空气品质接受水平的综合评价指 标 ———室内空气品质感官接受指数。该指数的确 定方法如下 : 在某一室内空气品质状况下 ,如果室内人员 (适应人或不适应人) 不满意感受率与 CO2 单独作 用下不满意率相同 ,则室内空气品质的感官接受指 数等于 CO2 的对数评价指标。 例如 ,对室内不适应人 ,当不满意率为 10 % , 20 % ,30 %时 ,相应的 CO2 对数评价指标分别为 9 , 29 ,46 dCd ;如果某室内空气品质下 ,不适应人的不 满意感受率为 10 % ,20 % ,30 % ,则该室内空气品质 感官接受指数即为 9 ,29 ,46 dIAQ (decibel IAQ) 。 室内空气品质感官接受指数与“olf”的相同点 是没有考虑具体的污染物 ,但也有区别 ,主要表现 在 :感官接受指数是参照化学污染物对数评价指标 确定的 ,而不是 Fanger 所定义的“标准人”;“olf” 是衡量“标准人”污染物释放水平的客观评价指标 , 而感官接受指数是基于不满意率提出的 ,因此 ,它 是一个能够反映主、客观评价结果的综合指标 ,类 似于噪声评价指标 ———响度级(p hon) 的概念。 室内空气品质感官接受指数的确定方法有两 种 :一是根据不满意率直接求出 ,但不满意率是建 立在主观评价基础上的 ,而在实际应用中 ,主观评 价总没有客观评价指标方便 ;另一种方法是在主、 客观调查研究基础上 ,建立感官接受指数与对数评 价指标( ICO2 + I HCHO ) 之间的关系。这种方法是可 行的。例如 ,根据主、客观调查结果 ,得到图 1 的关 系曲线[4 ] ,于是 ,可以通过测试 CO2 , HCHO 的浓 度间接地求得室内空气品质感官接受指数。 1. 2 室内空气品质预测的一般程序 根据式(2) 和图 1 中关系曲线 ,可以在预测室 图 1 ( ICO2 + IHCHO) 与 IIAQ的关系 内 CO2 , HCHO 浓度的基础上 对室内空气品 质进行预测和 分级。 就 室 内 污 染物浓度场预 测而言 ,经典的 质量守恒方程为之提供了理论基础。单箱模型是 传统的、易于被工程技术人员接受的方法 ,能够确 定室内污染物的平均浓度。在室内空气品质和节 能意识日趋提高的今天 ,该模型已不适应时代的要 求。CFD 技术可以计算室内任意一点的污染物浓 度 ,但需要有完善的计算程序 ,且对使用人员要求 很高 ,其计算结果的准确性在很大程度上取决于模 图 2 室内空气品质预测程序 型的选择、边界条 件的确定等。比较 而言 ,充分考虑通 风效率对污染物浓 度场的影响 ,采用 两箱模型是简单可 行的[8 ] 。 室内空气品质 预测程序如图 2 所 示。 1. 3 室内空气品 质预测实例 一个 3. 9 m × 5. 1 m ×3 m 的办 公室 ,地面为复合 木地板 ,墙裙为木 制复合板 ,高度为 1 m。2 名工作人员。室内污染 物 :人员散发的 CO2 为 19 L/ (人 ·h) (轻度劳动 , · 01 · 专题研讨 暖通空调 HV &AC 2005 年第 35 卷第 5 期 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved
暖通空调HV&AC2005年第35卷第5期专题研讨 1.2met),建筑装饰材料散发的HCHO为0.12空气品质标准;通风效率对工作区污染物的浓度 mg/(m2·h)131。新风量取30m3/(人·h),总送风(或室内空气品质不满意率)有重要影响。 量为340m3/(人·h)。室外HCHO的质量浓度为参考文献 0CO2的体积分数为450×106。采用两箱模型,工1白玮,龙惟定。室内空气品质客观评价中的排序问题 作区高度1.8m。过滤器对气体污染物的过滤效率 见:全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集 为0。室内空气品质状况预测结果见表2。 2韩旭,程保义,耿世彬.室内空气品质主观评价 范化.见:全国暖通空调制冷2000年学术年会论文 表2室内空气品质预测结果(适应人) 集,2000 通风效修正因_污染物发生量 工作区污染物浓度 率几数ECO2HCH0 不满意率3初春玲,曹叔维,周俊彦.室内空气品质的模糊性评 /(L/h)/(me/h)/10.6/dCd/(mo/m)/dFm 判.建筑热能通风空调,1999,18(3) 1.00384.56108.33140.079.862.4 4叶海.室内空气品质的综合评价指标.建筑热能通风 16384.561184.734.90.0915.374.8 0.614384561353.640.10.n121189.85沈晋明,刘玉峰.实时室内空气品质的概念与控制理 念.洁净与空调技术,2002(3) 注修正因数K是考虑房间送风不均匀通风效率一般小于1而对工作区污染物浓度6沈晋明.室内空气品质若干误区辨析.暖通空调 进行的修正181;dFm( deciformmeldehvde)是HCHO为污染物时评价指标的单位;室内预 测不满意率的计算公式81为PD=1.37(1o0+lco)+5.98 2002,32(5) 7刘玉峰,沈晋明.室内化学污染物的评价新方法.建 预测结果表明,对适应人来讲,室内空气品质 筑科学,2002,18(6) 的不满意率是相当高的,属于V级以下的接受水8刘玉峰.室内空气品质评价与预测方法研究:[博士学 平。可见,即使采用30m3/(人·h)的新风量,所 位论文].上海:同济大学,2003 选用的材料也符合国家标准,但室内空气品质9蔡宏道,现代环境卫生学.北京:人民卫生出版社 状况却不好。另外,预测结果还指出,通风效率对 工作区污染物的浓度(或室内空气品质接受率)有 10 JokI M V. New units for indoor air quality decicarbdiox and decitvoc. Int J Biometeorol. 1998. 42 重要影响。 2结论 ASHRAe Standard 62-1989R Ventilation fo 本文在主、客观评价指标相关关系基础上进行 Acceptable Indoor Air Quality 的室内空气品质预测,不仅体现了主、客观评价方12沈晋明,室内空气品质的评价与对策:[博士学位论 法相结合的思路,使预测结果更为可靠,而且预测 文].上海:同济大学,996 方法简单可行;预测结果表明,即使采用标准材料13 ASHRAE Standard6219 Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality 和标准风量,仍然会出现很高的室内空气品质不满14 Fanger P o.新的室内空气品质舒适方程暖通空调 意率。因此,如果没有相应可靠的技术措施,或者 199323(1) 有效的室内污染源控制方法,仅仅靠通风量的控15(B50325-2001民用建筑工程室内环境污染控制 制,难以达到绝大多数(80%)室内人员接受的室内 规范 (上接第22页) 2003 17 Ozone generators that are sold as air cleaners:an21王景平,苏小明,井新利,等.臭氧的应用及产生技术 assessment of effectiveness and health consequences 广州化学,2004,29(3):55-61 http://www.epagov/iaq/pubsimages/ozone22BraunAndreM,olIverosE.Howtoevaluate generator. pdf photochemical methods for water treatment. Water 18刘洪亮,侯常春,马蔚,等.臭氧空气净化器对甲醛、苯 Science and Technology, 1997, 35(4): 17-23 净化效果的实验研究.环境与健康,2002,19(1):53-23廖飞凤,徐江兴徐薇.UV/ Fenton法处理硝基苯废气 的试验研究.哈尔滨建筑大学学报,2002,35(3):64 19汪耀珠,唐明德,易义珍,等低浓度臭氧净化空气中甲 醛效果的实验性研究.实用预防医学,2002,9(1):24江举辉,虞继舜,李武,等.臭氧协同产生·OH的高级 28-29 氧化过程研究进展及影响因素的探讨.工业安全与环 0朱天乐,室内空气污染控制.北京:化学工业出版社 保,2001,27(12):16-20 2 o1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, Lid. All rights reserved
1. 2 met) ,建筑装饰材料散发的 HCHO 为 0. 12 mg/ (m 2 ·h) [15 ] 。新风量取 30 m 3 / (人 ·h) ,总送风 量为 340 m 3 / (人 ·h) 。室外 HCHO 的质量浓度为 0 ,CO2 的体积分数为 450 ×10 - 6 。采用两箱模型 ,工 作区高度 1. 8 m。过滤器对气体污染物的过滤效率 为 0。室内空气品质状况预测结果见表 2。 表 2 室内空气品质预测结果 (适应人) 通风效 修正因 污染物发生量 工作区污染物浓度 不满意率 率ηv 数 K CO2 HCHO CO2 HCHO / % / (L/ h) / (mg/ h) / 10 - 6 / dCd / (mg/ m3 ) / dFm 1 1. 00 38 4. 56 1 083. 3 31. 4 0. 07 9. 8 62. 4 0. 8 1. 16 38 4. 56 1 184. 7 34. 9 0. 09 15. 3 74. 8 0. 6 1. 43 38 4. 56 1 353. 6 40. 1 0. 11 21. 1 89. 8 0. 4 1. 96 38 4. 56 1 691. 3 48. 8 0. 15 30. 7 100 注 :修正因数 K是考虑房间送风不均匀 ,通风效率一般小于 1 ,而对工作区污染物浓度 进行的修正[8 ] ;dFm(deciformaldehyde) 是 HCHO 为污染物时评价指标的单位 ;室内预 测不满意率的计算公式[8 ]为 PD = 1. 37 ( ICO2 + IHCHO) + 5. 98。 预测结果表明 ,对适应人来讲 ,室内空气品质 的不满意率是相当高的 ,属于 Ⅴ级以下的接受水 平。可见 ,即使采用 30 m 3 / (人 ·h) 的新风量 ,所 选用的材料也符合国家标准[15 ] ,但室内空气品质 状况却不好。另外 ,预测结果还指出 ,通风效率对 工作区污染物的浓度 (或室内空气品质接受率) 有 重要影响。 2 结论 本文在主、客观评价指标相关关系基础上进行 的室内空气品质预测 ,不仅体现了主、客观评价方 法相结合的思路 ,使预测结果更为可靠 ,而且预测 方法简单可行 ;预测结果表明 ,即使采用标准材料 和标准风量 ,仍然会出现很高的室内空气品质不满 意率。因此 ,如果没有相应可靠的技术措施 ,或者 有效的室内污染源控制方法 ,仅仅靠通风量的控 制 ,难以达到绝大多数(80 %) 室内人员接受的室内 空气品质标准 ;通风效率对工作区污染物的浓度 (或室内空气品质不满意率) 有重要影响。 参考文献 1 白玮 ,龙惟定. 室内空气品质客观评价中的排序问题. 见 :全国暖通空调制冷 2000 年学术年会论文集 ,2000 2 韩旭 , 程保义 , 耿世彬. 室内空气品质主观评价的规 范化. 见 :全国暖通空调制冷 2000 年学术年会论文 集 ,2000 3 初春玲 , 曹叔维 , 周俊彦. 室内空气品质的模糊性评 判. 建筑热能通风空调 , 1999 ,18 (3) 4 叶海. 室内空气品质的综合评价指标. 建筑热能通风 空调 ,2000 ,19 (1) 5 沈晋明 , 刘玉峰. 实时室内空气品质的概念与控制理 念. 洁净与空调技术 ,2002 (3) 6 沈晋明. 室内空气品质若干误区辨析. 暖通空调 , 2002 , 32 (5) 7 刘玉峰 , 沈晋明. 室内化学污染物的评价新方法. 建 筑科学 ,2002 ,18 (6) 8 刘玉峰. 室内空气品质评价与预测方法研究 :[博士学 位论文]. 上海 :同济大学 ,2003 9 蔡宏道. 现代环境卫生学. 北京 :人民卫生出版社 , 1995 10 Jokl M V. New units for indoor air quality : decicarbdiox and decitvoc. Int J Biometeorol , 1998 , 42 (2) :93 111 11 ASHRA E Standard 6221989R Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality 12 沈晋明. 室内空气品质的评价与对策 : [博士学位论 文]. 上海 :同济大学 ,1996 13 ASHRAE Standard 6221999 Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality 14 Fanger P O. 新的室内空气品质舒适方程. 暖通空调 , 1993 ,23 (1) 15 GB 50325 —2001 民用建筑工程室内环境污染控制 规范 (上接第 22 页) 17 Ozone generators that are sold as air cleaners: an assessment of effectiveness and health consequences. http : / / www. epa. gov / iaq / pubs / images / ozone _ generator. pdf 18 刘洪亮 ,侯常春 ,马蔚 ,等. 臭氧空气净化器对甲醛、苯 净化效果的实验研究. 环境与健康 ,2002 , 19 (1) :53 54 19 汪耀珠 ,唐明德 ,易义珍 ,等. 低浓度臭氧净化空气中甲 醛效果的实验性研究. 实用预防医学 , 2002 , 9 (1) : 28 29 20 朱天乐. 室内空气污染控制. 北京 :化学工业出版社 , 2003 21 王景平 ,苏小明 ,井新利 ,等. 臭氧的应用及产生技术. 广州化学 ,2004 ,29 (3) :55 61 22 Braun André M , Oliveros E. How to evaluate photochemical methods for water treatment. Water Science and Technology , 1997 ,35 (4) :17 23 23 廖飞凤 ,徐江兴 ,徐薇. UV/ Fenton 法处理硝基苯废气 的试验研究. 哈尔滨建筑大学学报 ,2002 ,35 (3) :64 67 24 江举辉 ,虞继舜 ,李武 ,等. 臭氧协同产生 ·O H 的高级 氧化过程研究进展及影响因素的探讨. 工业安全与环 保 ,2001 ,27 (12) :16 20 暖通空调 HV &AC 2005 年第 35 卷第 5 期 专题研讨 · 11 · © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved
