建筑環(huán)境管理技術

1、東南大學能源與環(huán)境學院東南大學能源與環(huán)境學院制冷與人工環(huán)境系制冷與人工環(huán)境系陳振乾陳振乾1、室內空氣環(huán)境：室內空氣環(huán)境：室內熱濕環(huán)境室內熱濕環(huán)境+ +室內空氣品質室內空氣品質2 2、室內空氣品質的定義：、室內空氣品質的定義：b客觀：空氣品質等價于一系列污染物濃度指標?？陀^：空氣品質等價于一系列污染物濃度指標。b主觀：空氣品質反映人們的滿意程度。滿意主觀：空氣品質反映人們的滿意程度。滿意- -高品質；高品質；反之，低品質。（反之，低品質。（FangerFanger）bASHRAE：良好的空氣品質應該是：良好的空氣品質應該是“空氣中沒有已經的空氣中沒有已經的污染物達到公認的權威機構所確定的有害物濃

2、度指標，污染物達到公認的權威機構所確定的有害物濃度指標，且處于這種空氣中的絕大多數人（且處于這種空氣中的絕大多數人（ 80%80%）對此沒有表示）對此沒有表示不滿意（不滿意（ASHRAE 62-1989滿足可接受室內空氣品質滿足可接受室內空氣品質的通風的通風） 。b19961996發(fā)展（發(fā)展（ASHRAE 62-1989 R）：可接受的室內空氣：可接受的室內空氣品質和可接受的感知室內空氣品質。品質和可接受的感知室內空氣品質。3 3、室內空氣品質研究回顧與進展：、室內空氣品質研究回顧與進展：bNO2:60:60年代開始年代開始, ,荷蘭人荷蘭人Biersteker 196565年研究發(fā)現年研究發(fā)

3、現室內濃度室內濃度NO2高高; ;烹飪產生烹飪產生NO2對人的負面影響對人的負面影響( (英國英國人人Melia););吸煙影響吸煙影響. .b甲醛甲醛:70:70年代年代, ,研究發(fā)現甲醛是導致哮喘的重要源頭研究發(fā)現甲醛是導致哮喘的重要源頭. .b氡氡:50:50年代在室內研究發(fā)現年代在室內研究發(fā)現. .b病態(tài)建筑綜合癥病態(tài)建筑綜合癥:80:80年代年代, ,從案例分析從案例分析. .b有機有害揮發(fā)物有機有害揮發(fā)物: : 總暴露評估方法總暴露評估方法(TEAM)-(TEAM)-室外與室室外與室內內有機有害揮發(fā)物有機有害揮發(fā)物暴露對人體的影響暴露對人體的影響. .b室內空氣品質研究室內空氣品質

4、研究: :暖通空調、化學、生物學、建筑、暖通空調、化學、生物學、建筑、熱流體、生理、衛(wèi)生、醫(yī)學。熱流體、生理、衛(wèi)生、醫(yī)學。4為什么要研究建筑的空氣環(huán)境為什么要研究建筑的空氣環(huán)境? ? 人們有超過90的時間是在室內度過的室內空氣環(huán)境比室外還要重要5SBSSick Building Syndrome病態(tài)建筑綜合癥：現代都市病 癥狀癥狀 頭痛、惡心頭痛、惡心 疲乏、失眠、記憶力衰退疲乏、失眠、記憶力衰退 皮膚、粘膜有刺激感（眼皮膚、粘膜有刺激感（眼紅、流淚、咽干等）紅、流淚、咽干等） 呼吸紊亂呼吸紊亂 特點特點 離開病態(tài)建筑一段時間后離開病態(tài)建筑一段時間后即恢復正常即恢復正常 只有癥狀，難以進行醫(yī)學

5、只有癥狀，難以進行醫(yī)學確診，無法確定病源確診，無法確定病源6BRI: Building Relative IllnessBRI: Building Relative Illness建筑關聯病建筑關聯病 可由醫(yī)學認定的病原體所引起的特定疾病，可可由醫(yī)學認定的病原體所引起的特定疾病，可進行醫(yī)學確診，如：進行醫(yī)學確診，如： 過敏性肺炎過敏性肺炎 過敏性鼻炎過敏性鼻炎 哮喘哮喘 軍團病軍團病 有機塵中毒有機塵中毒 肺癌肺癌7室內空氣質量下降的原因室內空氣質量下降的原因 強調節(jié)能導致的建筑密閉性增強和新風量減少強調節(jié)能導致的建筑密閉性增強和新風量減少 新型合成材料在現代建筑中大量應用新型合成材料在現代建

6、筑中大量應用 散發(fā)有害氣體的電器產品的大量使用散發(fā)有害氣體的電器產品的大量使用 傳統(tǒng)集中空調系統(tǒng)的固有缺點以及系統(tǒng)設計和運行傳統(tǒng)集中空調系統(tǒng)的固有缺點以及系統(tǒng)設計和運行管理的不合理管理的不合理 廚房和衛(wèi)生間氣流組織不合理廚房和衛(wèi)生間氣流組織不合理 室外空氣污染室外空氣污染 8(1) NIOSH的調查的調查 (2) WHC的調查的調查問題種類 數量 (% ) 數量 (%)新風量不足 252 52 710 52內部污染物 77 16 165 12外部污染物 48 10 125 9建筑材料 20 4 27 2微生物污染 26 5 6 0.4 無IAQ問題 61 12 329 24(1) NIOSH(

7、美國國立勞動安全衛(wèi)生研究所)1987年發(fā)表的對484所辦公建筑物的調查結果(2) WHC(加拿大衛(wèi)生和福利機構)1990年發(fā)表的對1362所辦公建筑物的調查結果9正常大氣組分正常大氣組分常量常量組分組分 符號符號 含量含量(ppm)氮氣氮氣 N2 780840.00氧氣氧氣 O2 209460.00氬氣氬氣 Ar 9340.00氖氣氖氣 Ne 18.18氦氣氦氣 He 5.14氪氣氪氣 Kr 1.14氫氣氫氣 H2 0.5010室內空氣污染物的來源之一：室外來源室內空氣污染物的來源之一：室外來源 大氣的易變量組分 符號含量(ppm)水蒸氣 H2O 130000二氧化碳 CO2 350甲烷 CH

8、4 1.67一氧化碳 CO 0.19臭氧 O3 0.04氨氣 NH3 0.004二氧化氮 NO2 0.001二氧化硫 SO2 0.001一氧化氮 NO 0.000511室內空氣污染物的來源之一：室外來源室內空氣污染物的來源之一：室外來源 燃料的燃燒、交通工具、工業(yè)企業(yè)、城市垃圾等造成的：NOx、SOx、H2S、懸浮顆粒物、煙霧等 地層放射性污染 被污染的水12室內空氣污染物的來源之二：室內來室內空氣污染物的來源之二：室內來源源 生產工藝工程：有機溶劑的蒸汽、燃燒產生的有生產工藝工程：有機溶劑的蒸汽、燃燒產生的有毒氣體、刺激性氣體、生產性粉塵等毒氣體、刺激性氣體、生產性粉塵等 人員活動人員活動

9、廚房燃燒產物廚房燃燒產物 衛(wèi)生間污染衛(wèi)生間污染 設計或管理不良的設計或管理不良的HVAC系統(tǒng)系統(tǒng) 化學品污染化學品污染 建材、裝修材料、日用化學產品建材、裝修材料、日用化學產品 家具和辦公用品家具和辦公用品13家居活動污染家居活動污染14建材、裝修材料、日化產品建材、裝修材料、日化產品15空調設備與管道污染空調設備與管道污染16室室內內污污染染物物的的來來源源17 污染物類型污染物類型 CO2與其他有害氣體：與其他有害氣體：新陳代謝新陳代謝 氣味：汗液蒸發(fā)、呼吸、有機物排泄、微生物分氣味：汗液蒸發(fā)、呼吸、有機物排泄、微生物分解、氨解、氨 氣等氣等 懸浮顆粒物懸浮顆粒物 人體人體呼吸道排氣污染呼

10、吸道排氣污染 149種：種：CO2、氨、苯、甲苯、苯乙烯、氯仿等、氨、苯、甲苯、苯乙烯、氯仿等 病毒、細菌病毒、細菌室內空氣污染物的來源之三：人體生物污染室內空氣污染物的來源之三：人體生物污染18室內空氣污染物的來源之三：人體生室內空氣污染物的來源之三：人體生物污染物污染 人體人體其他污染物其他污染物 皮膚排泄物：皮膚排泄物：CO2、CO、丙酮、苯、甲醛、甲、丙酮、苯、甲醛、甲烷、皮屑烷、皮屑(英國：占室內灰塵的英國：占室內灰塵的90)、毛發(fā)等、毛發(fā)等 衣服上的灰塵、細菌衣服上的灰塵、細菌 煙草的煙氣：煙草的煙氣：尼古丁、甲醛、尼古丁、甲醛、CO等等1 1、室內空氣污染源：、室內空氣污染源：化

11、學污染化學污染 物理污染物理污染 生物污染生物污染化學污染物化學污染物：主要包括從裝修材料、化妝用品、涂料、廚房等主要包括從裝修材料、化妝用品、涂料、廚房等地方釋放或排放出來。地方釋放或排放出來。 有害燃燒產物：有害燃燒產物：氮氧化物、硫氧化物、碳氧化物等無機污染物氮氧化物、硫氧化物、碳氧化物等無機污染物 有機揮發(fā)物：有機揮發(fā)物：VOC、苯、二甲苯等（、苯、二甲苯等（中毒、頭暈）中毒、頭暈）； VOC：除除CO2CO2、碳酸、金屬炭化物、碳酸鹽以及碳酸銨等一些、碳酸、金屬炭化物、碳酸鹽以及碳酸銨等一些參與大氣中光化學反應之外的含碳化合物，主要包括甲烷、乙烷、參與大氣中光化學反應之外的含碳化合物

12、，主要包括甲烷、乙烷、丙酮、甲基乙酸和丙酮、甲基乙酸和甲基硅酸等。（甲基硅酸等。（TVOC）化學污染物化學污染物：主要包括從裝修材料、化妝用品、涂料、廚房等主要包括從裝修材料、化妝用品、涂料、廚房等地方釋放或排放出來。地方釋放或排放出來。 甲醛：甲醛：濃度超過濃度超過0.6mg/m0.6mg/m3 3 時，開始對人眼產生刺激、喉嚨不時，開始對人眼產生刺激、喉嚨不適和疼痛。（適和疼痛。（肺、肝、呼吸）肺、肝、呼吸） 氨：氨：物理污染：物理污染： 光聲污染：光聲污染：包括室外交通工具產生的噪音、室內燈光照明不包括室外交通工具產生的噪音、室內燈光照明不足或過亮等。足或過亮等。 熱污染：熱污染：溫濕度

13、過高或過低所引起的相關問題等。溫濕度過高或過低所引起的相關問題等。 大氣顆粒物污染：大氣顆粒物污染：由室外進入或廚房烹飪過程中產生的顆粒由室外進入或廚房烹飪過程中產生的顆粒物，它們往往由于吸附一些能導致人體癌變的化學物質而被人物，它們往往由于吸附一些能導致人體癌變的化學物質而被人類所普遍關注，同時人們在梳妝或搔癢過程中產生的一些皮屑類所普遍關注，同時人們在梳妝或搔癢過程中產生的一些皮屑也可歸于此類。也可歸于此類。塵埃、碳黑、石棉、二氧化硅、鐵、鋁、鎘、塵埃、碳黑、石棉、二氧化硅、鐵、鋁、鎘、砷等砷等130多種有害物質多種有害物質。 纖維污染：纖維污染：保溫隔熱材料保溫隔熱材料, 如如石棉、玻璃

14、纖維和紙漿石棉、玻璃纖維和紙漿。 放射性污染：放射性污染：主要是來自從混凝土中釋放出來的氡氣及其衰主要是來自從混凝土中釋放出來的氡氣及其衰變子體，還有由石材制成品如大理石臺面、潔具、地板等釋放變子體，還有由石材制成品如大理石臺面、潔具、地板等釋放的的射線，如射線，如氡氣氡氣；物理污染：物理污染： 放射性污染：氡氣。放射性污染：氡氣。生物污染生物污染：病毒、細菌、真菌病毒、細菌、真菌主要指由于室內清潔工作沒有作好及在濕度較大和通風較差的主要指由于室內清潔工作沒有作好及在濕度較大和通風較差的情況下，一些沒有經常光顧到的角落在適當的溫度和濕度下情況下，一些沒有經常光顧到的角落在適當的溫度和濕度下產生

15、一些真菌等微生物。如衣服沒有甩干就置于曬衣間，蒸產生一些真菌等微生物。如衣服沒有甩干就置于曬衣間，蒸發(fā)的水分在通風不良時就可促使微生物生長；此外由于室內發(fā)的水分在通風不良時就可促使微生物生長；此外由于室內一些花卉而導致的花粉過敏也可屬于生物污染。一些花卉而導致的花粉過敏也可屬于生物污染。特點：特點：個體小、繁殖快、分布廣、個體小、繁殖快、分布廣、種類繁多、容易變異、對溫度適應種類繁多、容易變異、對溫度適應性強。性強。SARSSARS病毒。病毒。2 2、室內空氣污染途徑：、室內空氣污染途徑：2 2、室內空氣污染途徑：、室內空氣污染途徑： 室外空氣污染：室外空氣污染：工業(yè)污染、交通污染、光化學污染

16、、植物、工業(yè)污染、交通污染、光化學污染、植物、環(huán)境微生物、灰塵。環(huán)境微生物、灰塵。 建筑裝修裝飾污染：建筑裝修裝飾污染：無機材料和再生材料（無機材料和再生材料（大理石、水泥大理石、水泥等等）、合成絕熱板材、壁紙和地毯、人造板材和家具、涂料、）、合成絕熱板材、壁紙和地毯、人造板材和家具、涂料、粘合劑、吸聲和隔音材料。粘合劑、吸聲和隔音材料。 空調系統(tǒng)：空調系統(tǒng)：新風口、混合間、過濾器、加濕器、風道系統(tǒng)。新風口、混合間、過濾器、加濕器、風道系統(tǒng)。2 2、室內空氣污染途徑：、室內空氣污染途徑： 家具和辦公用品：家具和辦公用品：家具家具- -甲醛、甲苯；打印復印甲醛、甲苯；打印復印- -有害顆粒；有害

17、顆粒；電腦電腦- -有害氣體。有害氣體。2 2、室內空氣污染途徑：、室內空氣污染途徑： 廚房燃燒產物：廚房燃燒產物：家具家具CO,CO2,NOx,SO2, CO,CO2,NOx,SO2, 醇、苯、顆粒物等。醇、苯、顆粒物等。 室內人員：室內人員：呼出氣（呼出氣（CO2、苯類、氨、氯仿等、苯類、氨、氯仿等）、皮膚代謝）、皮膚代謝（CO2、CO、苯類、丙酮、甲烷等苯類、丙酮、甲烷等）、）、吸煙、大小便等吸煙、大小便等。 其他：其他：日用化學品、寵物、人的習慣。日用化學品、寵物、人的習慣。28室內空氣質量下降的危害室內空氣質量下降的危害 危害居住者健康危害居住者健康 降低勞動效率降低勞動效率 198

18、5年美國數據，每年因呼吸道感染年美國數據，每年因呼吸道感染 每年損失醫(yī)療費用達每年損失醫(yī)療費用達150億美元億美元 每年缺勤損失高達每年缺勤損失高達590億美元億美元 29COCO2 2 常用指標常用指標 室內來源室內來源 主要為人體代謝過程：人體呼出的空氣中約占主要為人體代謝過程：人體呼出的空氣中約占4，與人，與人體代謝率有關；兒童為成年人的體代謝率有關；兒童為成年人的 50%。排出。排出CO2越多，同越多，同時排出其它代謝廢氣也越多。時排出其它代謝廢氣也越多。 有機物燃燒過程：炊事、抽煙有機物燃燒過程：炊事、抽煙 在室外空氣中的濃度在室外空氣中的濃度 CO2為為 300400 ppm，O2

19、為為 209460 ppm 目前居住建筑的控制標準目前居住建筑的控制標準 高級客房：高級客房：700 ppm 普通居住空間：普通居住空間：1000 ppm 過渡空間：過渡空間：2000 ppm30人體的呼吸代謝人體的呼吸代謝31COCO2 2 常用指標常用指標 作用作用 一般濃度下，無毒，無臭。一般濃度下，無毒，無臭。 超過超過700 ppm700 ppm，敏感者能覺察到人體的其它代謝污染；，敏感者能覺察到人體的其它代謝污染； 超過超過 1000 ppm1000 ppm，較多人感到不舒服；，較多人感到不舒服； 超過超過 10,000 ppm10,000 ppm，呼吸深度顯著增加；，呼吸深度顯著

20、增加； 超過超過 40,000 ppm40,000 ppm（4 4），出現呼吸困難，頭痛、頭暈，意），出現呼吸困難，頭痛、頭暈，意識水平降低；（正常情況下，識水平降低；（正常情況下，肺泡氣中的肺泡氣中的COCO2 2的濃度為的濃度為52,603 52,603 ppm ppm ） 超過超過100,000 ppm100,000 ppm（1010），窒息死亡。），窒息死亡。 為什么測為什么測COCO2 2作指標？作指標？ 易測易測 反映了其它人體代謝污染物產生的水平反映了其它人體代謝污染物產生的水平 不能反映其它過程產生污染物的水平不能反映其它過程產生污染物的水平32氨氨 特性：無色，有強烈刺激性氣

21、味。堿性物質，可感覺最特性：無色，有強烈刺激性氣味。堿性物質，可感覺最低濃度為低濃度為 5.3 ppm。 來源：來源： 冬季施工過程中在混凝土中添加氨水作為防凍劑，釋冬季施工過程中在混凝土中添加氨水作為防凍劑，釋放期較長，危害大。放期較長，危害大。 裝飾材料中的添加劑和增白劑，釋放期較短，危害較裝飾材料中的添加劑和增白劑，釋放期較短，危害較小。小。33氨氨 危害危害 濃度超過濃度超過0.50.51.0mg/m1.0mg/m3 3時，對人的口、鼻粘膜及上時，對人的口、鼻粘膜及上呼吸道有很強的刺激作用，造成流淚、咳嗽、呼吸困呼吸道有很強的刺激作用，造成流淚、咳嗽、呼吸困難難嚴重可發(fā)生呼吸窘迫綜合癥

22、；嚴重可發(fā)生呼吸窘迫綜合癥； 通過三叉神經末梢反射作用引起心臟停搏和呼吸停止；通過三叉神經末梢反射作用引起心臟停搏和呼吸停止； 通過肺泡進入血液，破壞運氧功能。通過肺泡進入血液，破壞運氧功能。 防止污染措施防止污染措施 禁止使用氨作防凍劑禁止使用氨作防凍劑34氡氡(Rn)(Rn)：RadonRadon 氡是一種無色、無味、自然界唯一的天然放射性惰性氡是一種無色、無味、自然界唯一的天然放射性惰性氣體，由鐳蛻變產生。在放射療法中可用作輻射源，氣體，由鐳蛻變產生。在放射療法中可用作輻射源，在科研中可用于制造中子。它最穩(wěn)定的同位素是在科研中可用于制造中子。它最穩(wěn)定的同位素是Rn222Rn222。半衰期

23、為半衰期為3.823.82天。原子序數天。原子序數8686；熔點；熔點-71-71；沸點；沸點- -61.861.8；比重（固態(tài)）；比重（固態(tài)）4 4。 來源來源 地基土壤中有鐳。地基土壤中有鐳。 花崗巖、水泥、石膏、部分天然石材中含有鐳。花崗巖、水泥、石膏、部分天然石材中含有鐳。 天然氣中含有氡。天然氣中含有氡。35氡氡(Rn)(Rn)：RadonRadon 危害危害 物理性危害物理性危害 易擴散，溶于水和脂肪。極易進入人體呼吸系統(tǒng)易擴散，溶于水和脂肪。極易進入人體呼吸系統(tǒng)造成放射性損傷。造成放射性損傷。 肺癌的第二大誘因，潛伏期肺癌的第二大誘因，潛伏期 15年以上。年以上。 防護防護 建材

24、局與衛(wèi)生部建材局與衛(wèi)生部1993年的天然石材的放射性控制年的天然石材的放射性控制標準：標準：A類可居室內使用，類可居室內使用，C類只能在外表面使用類只能在外表面使用 表面涂層可阻擋氡的逸出；表面涂層可阻擋氡的逸出； 加大通風換氣次數，降低室內氡氣濃度。加大通風換氣次數，降低室內氡氣濃度。36VOC VOC (Volatile Organic Compounds)(Volatile Organic Compounds) 常見種類常見種類 數數10種到上百種種到上百種，主要由脂肪族碳水化合物，主要由脂肪族碳水化合物，芳香族碳水化合物組成。例如酒精類、甲醛、芳香族碳水化合物組成。例如酒精類、甲醛、甲

25、苯、四氯化碳甲苯、四氯化碳等，主要對人體的呼吸器官和等，主要對人體的呼吸器官和神經器官有影響神經器官有影響 。 根據沸點不同可分根據沸點不同可分50-100 VVOC (Very VOC)100-260 VOC260-400 SVOC (Semi-VOC)400以上以上 POM (Particulate organic matter)37VOCVOC (Volatile Organic Compounds)(Volatile Organic Compounds) 特點特點 單獨濃度不高，但多種微量單獨濃度不高，但多種微量VOC的共同作用不的共同作用不可忽視?？珊鲆暋?長期低劑量釋放，對人體危害

26、大。長期低劑量釋放，對人體危害大。 引起頭痛、惡心等癥狀。引起頭痛、惡心等癥狀。 來源：來源： 各種漆、涂料、膠粘劑、各種漆、涂料、膠粘劑、阻燃劑、防水劑、防阻燃劑、防水劑、防腐劑、防蟲劑腐劑、防蟲劑 室內建材室內建材 家具家具38VOC VOC (Volatile Organic Compounds)(Volatile Organic Compounds) 影響室內影響室內IAQ的主要是的主要是VVOC 、VOC和和SVOC 由于由于VOC種類很多，難以檢測和分類，世界衛(wèi)生種類很多，難以檢測和分類，世界衛(wèi)生組織組織WHO在在1987年給出了一個室內總年給出了一個室內總VOC (TVOC)的含

27、量不能超過的含量不能超過 0.3mg/m3的上限值；我的上限值；我國國民用建筑工程室內環(huán)境指標民用建筑工程室內環(huán)境指標TVOC指標為指標為 0.5mg/m3 。 疑問：疑問： IAQ差差 超標，濃度指標合適嗎？超標，濃度指標合適嗎？39甲醛甲醛(HCOH)(HCOH) 特點特點 無色，有強烈刺激性氣味。無色，有強烈刺激性氣味。 水溶液為福爾馬林水溶液為福爾馬林 大氣中平均濃度大氣中平均濃度0.005-0.01mg/m0.005-0.01mg/m3 3，低于，低于0.03mg/m0.03mg/m3 3， 新裝修賓館可達新裝修賓館可達 0.85mg/m0.85mg/m3 3，控制標準為，控制標準為

28、0.12mg/m0.12mg/m3 3 來源來源 工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學煙霧工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學煙霧 建筑材料：地毯、人造板、泡沫樹脂保溫板建筑材料：地毯、人造板、泡沫樹脂保溫板* * * * 裝修材料：膠粘劑、涂料裝修材料：膠粘劑、涂料* * * * 日化產品：清潔劑、消毒劑、液化石油氣日化產品：清潔劑、消毒劑、液化石油氣40甲醛甲醛 危害危害 濃度濃度0.1mg/m3有異味影響有異味影響 0.6mg/m3以上刺激粘膜以上刺激粘膜(眼、呼吸道等眼、呼吸道等)，產生變態(tài)，產生變態(tài)反應反應(眼紅、流淚、咽干等眼紅、流淚、咽干等)、惡心、胸悶等。、惡心、胸悶等。 6.5mg/m3以上引起

29、肺炎、肺水腫，甚至導致死亡。以上引起肺炎、肺水腫，甚至導致死亡。 有致畸、致癌作用。有致畸、致癌作用。 對神經系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟都有危害。對神經系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟都有危害。 釋放特性釋放特性 釋放期長，釋放期長，315年。年。 高溫、高濕條件下甲醛散發(fā)力度加大。高溫、高濕條件下甲醛散發(fā)力度加大。41氣味氣味分子污染分子污染 影響空氣的新鮮度和影響空氣的新鮮度和IAQ的可接受性。的可接受性。 低濃度污染，不會超過權威機構的上限值。低濃度污染，不會超過權威機構的上限值。 分子的重量為分子的重量為1 m微粒的微粒的1/1010倍，擴散速度極快，倍，擴散速度極快，難以控制。因此源控制最重要。難以控

30、制。因此源控制最重要。 來源來源 廚房、衛(wèi)生間廚房、衛(wèi)生間 人體生物污染人體生物污染 煙草煙霧煙草煙霧 低濃度低濃度VOC和其它有氣味的污染物和其它有氣味的污染物42 包括包括煙氣、大氣塵埃、纖維性粒子及花粉煙氣、大氣塵埃、纖維性粒子及花粉 直徑為直徑為10100 m的微粒稱作總懸浮顆粒物（的微粒稱作總懸浮顆粒物（Total Suspend Particle, 簡稱簡稱TSP） 直徑小于直徑小于10 m(PM10)的微粒稱為可吸入顆粒物，可吸入的微粒稱為可吸入顆粒物，可吸入并沉積在呼吸道中，造成矽肺和肺癌并沉積在呼吸道中，造成矽肺和肺癌 直徑小于直徑小于2.5 m(PM2.5)的微粒稱為細微粒

31、，會進入肺泡的微粒稱為細微粒，會進入肺泡 粒徑分布（按質量計）粒徑分布（按質量計） 大氣塵中大氣塵中PM10占占72% 工業(yè)過程產塵，工業(yè)過程產塵，PM10占占30% 室內可吸入顆粒物以細微粒為主，幾乎都是室內可吸入顆粒物以細微粒為主，幾乎都是PM10 粒徑粒徑7.0m的粒子占的粒子占95以上以上 粒徑粒徑3.3m的粒子占的粒子占8090以上以上 粒徑粒徑1.1m的粒子占的粒子占5070， 懸浮顆粒物懸浮顆粒物43不同粒徑的顆粒物對人體的影響不同粒徑的顆粒物對人體的影響44 來源來源 室外來源室外來源 花粉花粉、交通、交通 生產過程生產過程 大氣污染大氣污染 室內來源室內來源 人員活動、抽煙人

32、員活動、抽煙 石棉建材石棉建材 SVOC顆粒顆粒 附加危害附加危害 成為病毒、細菌的傳播附著物成為病毒、細菌的傳播附著物 VOC附著物附著物 一、二次揚塵和室內濕度過低是其產生的主要原因。一、二次揚塵和室內濕度過低是其產生的主要原因。避免揚塵、增強過濾、控制濕度等方式以及控制產生避免揚塵、增強過濾、控制濕度等方式以及控制產生源等手段來避免污染源等手段來避免污染懸浮顆粒物懸浮顆粒物45微生物微生物 病毒和細菌病毒和細菌 附于懸浮顆粒物上傳播，是傳染病的來源附于懸浮顆粒物上傳播，是傳染病的來源 霉菌：霉菌：滋生于潮濕陰暗的土壤、水體、空調設備中滋生于潮濕陰暗的土壤、水體、空調設備中 軍團病軍團病(

33、legionnaires disease)：一種大葉性肺炎一種大葉性肺炎1976年在美國費城的賓西法尼亞美軍軍團會議的參加者中發(fā)生的年在美國費城的賓西法尼亞美軍軍團會議的參加者中發(fā)生的軍團病是典型的例子。死亡率高達軍團病是典型的例子。死亡率高達15-20%。軍團肺原菌是一種普遍存在的嗜水性需氧細菌：軍團肺原菌是一種普遍存在的嗜水性需氧細菌：Legionella，可，可通過風道、給水系統(tǒng)進入室內空氣。通過風道、給水系統(tǒng)進入室內空氣。SARS冠狀病毒46與空調系統(tǒng)有關的急性傳染病與空調系統(tǒng)有關的急性傳染病 1976 1976年美國首次發(fā)現軍團菌病以來，許多國家和年美國首次發(fā)現軍團菌病以來，許多國家

34、和地區(qū)都相繼有該病的散發(fā)及爆發(fā)，多次爆發(fā)與空調地區(qū)都相繼有該病的散發(fā)及爆發(fā)，多次爆發(fā)與空調系統(tǒng)冷卻塔有關。系統(tǒng)冷卻塔有關。 WHOWHO的資料表明：從發(fā)現至今，全球已經發(fā)生的資料表明：從發(fā)現至今，全球已經發(fā)生5050起起爆發(fā)流行案例，病死率在爆發(fā)流行案例，病死率在5%30%5%30%之間。遍布歐洲、之間。遍布歐洲、美洲、大洋州、亞洲。美洲、大洋州、亞洲。 美國調查估計：美國調查估計：1.5-21.5-2萬感染萬感染/ /年。年。 全球由于空調引起的全球由于空調引起的2020多起感染多起感染20002000人，死亡人，死亡130130多人。多人。47微生物微生物 塵螨塵螨 適宜環(huán)境適宜環(huán)境203

35、0，7585，空氣不流通，空氣不流通場所場所 可引起哮喘、過敏性鼻炎、過敏性皮炎可引起哮喘、過敏性鼻炎、過敏性皮炎 孳生地：純毛地毯、床墊孳生地：純毛地毯、床墊 控制方法：通風換氣，保持清潔控制方法：通風換氣，保持清潔48煙草煙霧煙草煙霧：最常見的室內空氣污染：最常見的室內空氣污染 危害：刺激和臭味危害：刺激和臭味 香煙煙氣的典型組成成分香煙煙氣的典型組成成分(mg/支支)： 成分成分 主流煙氣主流煙氣 二次煙氣二次煙氣 燃過的煙草燃過的煙草 350 400 全部顆粒全部顆粒 20 45 尼古丁尼古丁 1 1.7 一氧化碳一氧化碳 20 80 二氧化碳二氧化碳 60 80 氧化氮氧化氮 0.0

36、1 0.08 丙稀醛丙稀醛 0.08 - 產生煙氣時間產生煙氣時間 20s 550s49臭氧臭氧 臭氧臭氧(O3)：一種刺激性氣體，主要來自室外的光化學煙：一種刺激性氣體，主要來自室外的光化學煙霧。室內的電視機、復印機、激光印刷機、負離子發(fā)生霧。室內的電視機、復印機、激光印刷機、負離子發(fā)生器等在使用過程中也都能產生臭氧。器等在使用過程中也都能產生臭氧。 性質：可氧化空化合物而還原，可殺菌；可被橡膠、塑性質：可氧化空化合物而還原，可殺菌；可被橡膠、塑料等吸附。料等吸附。 臭氧對眼睛、粘膜和肺組織都具有刺激作用，能破壞肺臭氧對眼睛、粘膜和肺組織都具有刺激作用，能破壞肺的表面活性物質，并能引起肺水腫

37、、哮喘等。的表面活性物質，并能引起肺水腫、哮喘等。 標準標準0.16mg/m31 1、國外室內空氣品質標準、國外室內空氣品質標準(ASHRAE)(ASHRAE)2 2、國內室內空氣品質標準國內室內空氣品質標準b b b 1 1、污染源頭治理：、污染源頭治理：b 清除室內污染源；清除室內污染源；b 減少室內污染源揮發(fā)強度；減少室內污染源揮發(fā)強度；b 污染源附近局部排風。污染源附近局部排風。2 2、通新風稀釋和合理組織氣流、通新風稀釋和合理組織氣流: :b CO2 CO2允許濃度為標準的必要換允許濃度為標準的必要換 氣量氣量; ;b 以氧氣為標準的必要換氣量以氧氣為標準的必要換氣量; ; ( (人

38、體活動所需氧量人體活動所需氧量0.423 m0.423 m3 3/h./h.人人););b 消除臭氣必要的換氣量消除臭氣必要的換氣量; ;3 3、空氣凈化：、空氣凈化：空氣過濾空氣過濾 吸附方法吸附方法 紫外燈殺菌紫外燈殺菌 靜電吸附靜電吸附 納米材料光催化納米材料光催化 等離子放電催化等離子放電催化 臭氧消毒滅菌臭氧消毒滅菌 利用植物凈化空氣利用植物凈化空氣 吸附是由于吸附質和吸附劑之間的吸附力而使吸附質聚集到吸附是由于吸附質和吸附劑之間的吸附力而使吸附質聚集到吸附劑表面的一種現象，分為：吸附劑表面的一種現象，分為： 物理吸附，常見物理吸附，常見 吸附質和吸附劑之間不發(fā)生化學反應；吸附質和吸

39、附劑之間不發(fā)生化學反應； 對所吸附的氣體選擇性不強；對所吸附的氣體選擇性不強； 吸附過程快，參與吸附的各相之間瞬間達到平衡；吸附過程快，參與吸附的各相之間瞬間達到平衡； 吸附過程為低放熱反應過程，放熱量比相應氣體的液吸附過程為低放熱反應過程，放熱量比相應氣體的液化潛熱稍大；化潛熱稍大； 吸附劑與吸附質間吸附力不強，在條件改變時可脫附吸附劑與吸附質間吸附力不強，在條件改變時可脫附 對分子量小的化合物作用不明顯對分子量小的化合物作用不明顯 化學吸附化學吸附 空氣中的污染物在吸附劑表面發(fā)生化學反應空氣中的污染物在吸附劑表面發(fā)生化學反應 對分子量小的化合物作用顯著對分子量小的化合物作用顯著 吸附對于室

40、內吸附對于室內VOCsVOCs和其他污染物是一和其他污染物是一種比較有效而又簡單的消除技術。種比較有效而又簡單的消除技術。 目前比較常用的吸附劑是活性炭目前比較常用的吸附劑是活性炭物物理吸附理吸附 固體材料吸附能力的大小固體材料吸附能力的大小取決于取決于固體固體的比表面積（即的比表面積（即1g1g固體的表面積），固體的表面積），比表面積越大，吸附能力越強。比表面積越大，吸附能力越強。 含大量微孔，其體積占了總孔體積的含大量微孔，其體積占了總孔體積的90左右，因此有較大左右，因此有較大的比表面積：多數為的比表面積：多數為8001500m2/g！ 與粒狀活性炭相比，活性炭纖維吸附容量大，吸附或脫附

41、速與粒狀活性炭相比，活性炭纖維吸附容量大，吸附或脫附速度快，再生容易，不易粉化，不會造成粉塵二次污染。度快，再生容易，不易粉化，不會造成粉塵二次污染。 對無機氣體如對無機氣體如SO2、H2S、NOx等和有機氣體如等和有機氣體如(VOCs)都有都有很強的吸附能力，特別適用于吸附去除很強的吸附能力，特別適用于吸附去除10-910-6g/m3量級量級的有機氣體，在室內空氣凈化方面有廣闊的應用前景。的有機氣體，在室內空氣凈化方面有廣闊的應用前景。物質名稱物質名稱 飽和吸附量飽和吸附量(%)SO2 10Cl2 15CS2 15C6H6(苯苯) 24O3 能還原為能還原為O2烹調臭味烹調臭味 30廁所臭味

42、廁所臭味 30 普通活性炭對分子量小的化合物普通活性炭對分子量小的化合物(如氨、硫化氫和甲如氨、硫化氫和甲醛醛)吸附效果較差，故一般采用浸漬高錳酸鉀的氧化吸附效果較差，故一般采用浸漬高錳酸鉀的氧化鋁作為吸附劑進行化學吸附。鋁作為吸附劑進行化學吸附。吸附量(%)NO2NOSO2甲醛HS甲苯浸漬高錳酸鉀的氧化鋁1.562.858.074.1211.11.27活性炭9.150.715.351.552.5920.96 紫外輻照殺菌是常用的空氣中殺菌方法，在醫(yī)院已被廣泛使紫外輻照殺菌是常用的空氣中殺菌方法，在醫(yī)院已被廣泛使用。用。 紫外光譜分為紫外光譜分為UVA (320- 400nm)UVA (320

43、- 400nm)、UVB(280-320nm)UVB(280-320nm)和和UVC(100-280nm)UVC(100-280nm)，波長短的，波長短的UVCUVC殺菌能力較強。殺菌能力較強。 185nm185nm以下以下的輻射會產生臭氧。的輻射會產生臭氧。 一般紫外燈安置在房間上部，不直接照射人，空氣受熱源加一般紫外燈安置在房間上部，不直接照射人，空氣受熱源加熱向上運動緩慢進入紫外輻照區(qū)，受輻照后的空氣再下降到熱向上運動緩慢進入紫外輻照區(qū)，受輻照后的空氣再下降到房間的人員活動區(qū)，在這一過程中，細菌和病毒會不斷被降房間的人員活動區(qū)，在這一過程中，細菌和病毒會不斷被降低活性，直至滅殺。低活性，

44、直至滅殺。 紫外燈殺菌需要一定的作用時間，一般細菌在受到紫外燈發(fā)紫外燈殺菌需要一定的作用時間，一般細菌在受到紫外燈發(fā)出的輻射出的輻射數分鐘數分鐘后才死亡。后才死亡。How a high-voltage electronic air cleaner works.ELECTRONICALLY CLEANED AIR CIRCULATED BACK THROUGH YOUR BUILDINGELECTRICALLY CHARGED PLATES ATTRACT PARTICLES LIKE MAGNETSELECTRONICALLY CHARGED WIRES ZAP PARTICLESAIRFLO

45、WPRE-FILTERSCREENSTAGE 1 :CHARGING SECTIONSTAGE 2 :COLLECTION SECTION塵埃塵埃病毒病毒細菌細菌花粉花粉煙氣煙氣真菌真菌電子凈化格柵電子凈化格柵hv EgEg= 3.2eV-e+h 380nm2TiO22CO ,H O,etc-e2OHOB TiO TiO2 2 是一種是一種N N型半導體，有很強的氧化性和還原性。在光化學反應中，型半導體，有很強的氧化性和還原性。在光化學反應中，以以TiOTiO2 2 作催化劑，在太陽光尤其是紫外線的照射下，使得作催化劑，在太陽光尤其是紫外線的照射下，使得TiOTiO2 2固體表面生固體表面生成

46、空穴成空穴(h(h) )和電子和電子(e(e) )，空穴使，空穴使H H2 2O O氧化，電子使空氣中的氧化，電子使空氣中的O O2 2還原，在此還原，在此過程中，生成過程中，生成OHOH基團?；鶊F。OHOH基團的氧化能力很強，可使有機物（基團的氧化能力很強，可使有機物（VOCVOC）被氧）被氧化、分解，最終分解為化、分解，最終分解為COCO2 2 和和 H H2 2O O。OH 2O 甲醛光降解反應中的主要氧化還原反應：甲醛光降解反應中的主要氧化還原反應： 氧化反應：氧化反應： 還原反應：還原反應： 原理總結：原理總結： HCHO + H2O + 4h+ + O2 + 4e- HCOOH +

47、 2H+ + 2h+ +O2 + 4e-CO2 +4H+ + O2 + 4e- 2 H2O + CO2 heTiOhv22244COHhOHHCHO OHHeO22244 光催化材料光催化材料22442OeHH O 222222hvTiOehHCHOH OhHCOOH2HHCOOHhCOH 一般在紫外光照射下一般在紫外光照射下VOCs才會發(fā)生光催化降解才會發(fā)生光催化降解 光催化反應器中采用的光源多為中壓或低壓汞燈。光催化反應器中采用的光源多為中壓或低壓汞燈。 紫外光譜分為：紫外光譜分為： UVC(100-280nm) UVB(280-320nm) UVA (320- 400nm) 殺菌紫外燈波

48、長一般在殺菌紫外燈波長一般在UVC波段，特別在波段，特別在254nm附近。附近。不同方法空氣凈化效果比較0.07次次/h 利用高能電子利用高能電子(5eV(5eV20eV)20eV)轟擊反應器中的氣體分子轟擊反應器中的氣體分子(NO(NOx x，SOSOx x，O O2 2和和H H2 2O O等等) )；經過激；經過激活、分解和電離等過程產生氧化能力很強的自由基活、分解和電離等過程產生氧化能力很強的自由基(OH(OH、HOHO2 2) )、原子氧、原子氧(O)(O)和臭氧和臭氧(O(O3 3) )等，這些強氧化物質可迅速氧化掉等，這些強氧化物質可迅速氧化掉NONOx x和和SOSO2 2，在

49、，在H H2 2O O分子作用下生成分子作用下生成HNOHNO3 3和和H H2 2SOSO4 4，把，把VOCsVOCs分解為分解為H H2 2O O和和COCO2 2 。 初始濃度初始濃度 6 ppm3 初始濃度初始濃度 229 ppm3 稀釋比為稀釋比為1 1：10001000情況下未經情況下未經放電處理的細菌生長跡象放電處理的細菌生長跡象稀釋比為稀釋比為1 1：10001000情況下經（情況下經（8 kV8 kV）放電處理的細菌生長跡象放電處理的細菌生長跡象光催化和等離子放電催化的優(yōu)點光催化和等離子放電催化的優(yōu)點 廣譜：可消除空氣中的多種污染物如廣譜：可消除空氣中的多種污染物如VOCs

50、、無機有、無機有害物以及微生物等；害物以及微生物等； 安全：催化劑無毒、無腐蝕，主要最終產物為安全：催化劑無毒、無腐蝕，主要最終產物為CO2、水等無害氣體；水等無害氣體； 穩(wěn)定：無需再生，可連續(xù)工作；穩(wěn)定：無需再生，可連續(xù)工作； 節(jié)能：反應所需能耗低。節(jié)能：反應所需能耗低。 名稱分子式標準電極電位V名稱分子式標準電極電位V臭氧O32.07二氧化氯ClO21.50雙氧水H2O21.78氯氣Cl21.36高錳酸離子MnO21.67 空氣中殺菌消毒所需時間空氣中殺菌消毒所需時間 紫外照射、納米光催化、等離子體放電催化和臭紫外照射、納米光催化、等離子體放電催化和臭氧殺菌所需時間一般都為數分鐘。氧殺菌所需時間一般都為數分鐘。 美國宇航局科學家威廉發(fā)現綠色植物對居室和辦公室的污染空氣美國宇航局科學家威廉發(fā)現綠色植物對居室和辦公室的污染空氣有很好的凈化作用有很好的凈化作用: 24小時照明條件下，蘆薈吸收了小時照明條件下，蘆薈吸收了1m3空氣中空氣中90的醛；的醛； 90的苯在常青藤中消失；的苯在常青藤中消失； 龍舌蘭則可吞食龍舌蘭則可吞食70的苯、的苯、50的甲醛和的甲醛和24的三氯乙烯；的三氯乙烯； 吊蘭能吞食吊蘭能吞食96的一氧化碳，的一氧化碳，86的甲醛。的甲醛。 威廉的實驗證實：威廉的實驗證實： 綠色植物吸入化學物質的能力來自于盆栽土壤中的微生