第九章 建筑環(huán)境測量-2014

第九章

建筑環(huán)境測量

本章主要內(nèi)容空氣中氣體污染物的測量環(huán)境噪聲測量氧量測量GB/T16146-1995《住房內(nèi)氡濃度控制標(biāo)準(zhǔn)》GB/T16127-1995《居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB/T17097-1997《室內(nèi)空氣SO2衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB/T17094-1997《室內(nèi)空氣CO2衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB50325-2001《室內(nèi)空氣質(zhì)量衛(wèi)生規(guī)范》《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》《室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質(zhì)限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑有害物質(zhì)限量》及《室內(nèi)裝飾裝修材料木家具有害物質(zhì)限量》GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》第1節(jié)空氣中氣體污染物的測量CO和CO2的測量SO2的測量測量方法不分光紅外吸收法電導(dǎo)法氣體色譜法間接冷原子吸收法一、CO和CO2的測量不分光吸收式紅外線氣體分析儀工作原理：利用被測氣體對(duì)紅外光有選擇吸收特性（特征吸收）來進(jìn)行定量分析1、比爾定律I—透射的特征波長紅外光強(qiáng)度I0—入射的特征波長紅外光強(qiáng)度k—被測組分對(duì)特征波長的吸收系數(shù)l—入射光透過被測樣品的光程c—樣品中被測組分的濃度2、組成紅外線氣體分析器的基本組成紅外光源切光片濾光鏡測量氣室參比氣室遮光板電容微音器固定金屬片金屬薄膜接收室紅外光源：為直徑0.5mm的鎳鉻絲，被加熱到600-1000℃，可得到波長2-10μm的紅外線。切光器：獲得交變信號(hào)，減少信號(hào)漂移。氣室：參比氣室、測量氣室。參比氣室內(nèi)充氮?dú)?，測量氣室內(nèi)充測量氣體，射入接收室的光的強(qiáng)度減弱與被測組分的濃度有關(guān)光檢測器：為薄膜電容微音器，接收室充滿等濃度的CO氣體，被電容的金屬薄膜將接收室分成等容積的兩個(gè)接收室，距離薄膜0.05-0.08mm有一定片，這樣組成一電容器。電容量的大小與被測組分的濃度有關(guān)。二氧化碳分析儀(HK-6004)

HK6004二氧化碳監(jiān)測儀采用國外紅外非分光(NDIR)傳感器和先進(jìn)微處理器，具有測量準(zhǔn)確和穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。適用于食品、醫(yī)藥、化工以及環(huán)保等行業(yè)應(yīng)用。二氧化碳分析儀(HK-6004)主要技術(shù)指標(biāo)檢測范圍:0-2,000，0-5,000，0-50,000ppm

測量精度：+/-40ppm+3%

讀數(shù)溫度系數(shù):0.2%F.S./C

重復(fù)性：<1%F.S.

響應(yīng)時(shí)間：T90

<60

秒預(yù)熱時(shí)間：小于2分鐘工作環(huán)境：0-50℃；0-95%RH設(shè)備尺寸：200×90×220mm

紫外熒光法工作原理：通過測熒光波長和強(qiáng)度建立起來的定性、定量方法來得到SO2量透射光強(qiáng)度被吸收的光量熒光強(qiáng)度F熒光效率二、二氧化硫的測量常用測量方法有紫外熒光法、庫侖滴定法、電導(dǎo)法、分光光度法、火焰光度法等當(dāng)熒光物質(zhì)的濃度很稀，被吸收的光不超過總量的2%，且klc不大于0.05，上式可簡化為：

熒光的強(qiáng)度與SO2濃度成正比，只要得到熒光的強(qiáng)度，即可得到SO2濃度熒光強(qiáng)度F測量熒光裝置的幾何結(jié)構(gòu)系數(shù)影響測量精度的因素水分：一方面SO2可溶于水，另一方面SO2遇水產(chǎn)生熒光猝滅，導(dǎo)致負(fù)誤差方法：半透膜滲透法或反應(yīng)室加熱法芳香烴化合物：芳香烴化合物在190-230nm紫外光激發(fā)下發(fā)射熒光造成正誤差方法：特殊吸附劑的過濾器

紫外熒光式二氧化硫分析儀工作原理圖1-紫外光源2、4-透鏡3-反應(yīng)室5-激發(fā)光濾光片6-發(fā)射光濾光片7-光電倍增管8-放大器9-指示表注意：使用前用標(biāo)準(zhǔn)SO2氣體標(biāo)定，應(yīng)安裝在溫度變化不大、灰塵少，清潔干燥的地方N46-APSA-360CE二氧化硫分析儀性能指標(biāo):

測量范圍:0-0.1,0.2,0.5和1.0ppm及其它最低檢測極限:0.001ppm響應(yīng)時(shí)間:＜120秒零點(diǎn)漂移:±1%全量程/天全程漂移±2%全量程/天

特點(diǎn):消除了水氣干擾碳?xì)涓裟?，消除了HC干擾無可移動(dòng)部件，增加高可靠性有壓力溫度補(bǔ)償熒光探測量，使測量靈敏度高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)堅(jiān)固耐用可以安裝使用于汽車，貨車上易于安裝和維修第2節(jié)空氣含塵濃度及生物微粒的測量空氣中的總懸浮顆粒物(TSP)懸浮顆粒(<10μm)，又稱可吸入顆粒物沉降顆粒(10~100μm)濃度表示方法計(jì)重濃度(mg/m3)計(jì)數(shù)濃度(粒/m3)沉降濃度(mg或粒/m3.h)測量儀器：TSP采樣器由采樣夾、流量計(jì)、采樣管及采樣泵組成一、總懸浮顆粒物的測量中流量TSP采樣器1-流量計(jì)2-調(diào)節(jié)閥3-采樣泵4-消聲器5-采樣管6-采樣頭

計(jì)重濃度式中：TSP——總懸浮顆粒，mg/m3W——阻留在濾膜上的TSP的質(zhì)量，mg/m3Vn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣流量，m3/mint——采樣時(shí)間，min注意事項(xiàng)采樣前，必須校準(zhǔn)流量計(jì)，采樣時(shí)準(zhǔn)確保持穩(wěn)定的流量稱量空白及采過樣的濾紙時(shí)，采樣環(huán)境及操作步驟必須相同采樣時(shí)必須將采樣器旋緊，以防止樣品從旁側(cè)進(jìn)入采樣器測量方法：撞擊式-稱重法（GB/T17905-1997）光散射式測塵法光散射式粒子計(jì)數(shù)器原理：光照射空氣中微粒引起光散射現(xiàn)象，經(jīng)光電器件轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。通過測量散射光的強(qiáng)度來得到微粒的大小二、可吸入顆粒物的測量粒徑與輸出電信號(hào)的關(guān)系：儀器系數(shù)，1.8～2轉(zhuǎn)換系數(shù)粒子計(jì)數(shù)器工作原理示意圖1-光源2-透鏡組3-浮游微粒4-檢定空間5-光電倍增管6-透鏡組7-放大器

J-73型粒子計(jì)數(shù)器部分粒徑范圍（μm）檔別0.30.40.50.60.81.01.2粒徑范圍0.3256～0.42610.4261～0.50000.5000～0.60670.6067～0.73490.7349～0.89180.8918～1.0671.067注：以0.5μm標(biāo)準(zhǔn)粒子標(biāo)定的粒徑范圍測定方式：單記和總記單記測定某一粒徑檔別的微粒數(shù)量總記測定粒徑大于某一檔別的微粒總數(shù)樣氣的稀釋進(jìn)入測量區(qū)的微粒必須一個(gè)一個(gè)通過，如果有2粒或2粒以上同時(shí)進(jìn)入時(shí)，由于光散射脈沖信號(hào)重疊，可能使計(jì)數(shù)的粒數(shù)減少，粒徑增大。當(dāng)采樣濃度接近或超過105粒/L時(shí)，應(yīng)使用稀釋系統(tǒng)，則濃度測定值乘以稀釋倍數(shù)即為實(shí)際濃度光散射式粒子計(jì)數(shù)器的類型白熾燈適于0.3μm以上微粒激光可以測定0.1μm以下的微粒，如ASAS-X型粒徑分辨極限可達(dá)0.007μm測定方法：沉降法、撞擊法和過濾法三、生物微粒的測量第３節(jié)環(huán)境噪聲測量噪聲？空氣聲：經(jīng)空氣和圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳播固體聲：振動(dòng)噪聲人們不愿意聽到的任何聲音噪聲危害：對(duì)聽覺器官的損害、對(duì)正常生活的影響、降低勞動(dòng)生產(chǎn)率、能造成生物死亡、損壞建筑物測量儀器：聲級(jí)計(jì)、聲級(jí)頻譜儀、聲級(jí)記錄儀、噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀聲級(jí)計(jì)：由傳聲器、放大器、哀減器、頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)路、RMS檢波器和顯示等部分組成聲級(jí)計(jì)原理框圖

聲級(jí)計(jì)分類按表頭響應(yīng)靈敏度慢表頭時(shí)間常數(shù)為1000ms，一般用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲，測得的數(shù)值為有效值快表頭時(shí)間常數(shù)為125ms，接近人耳對(duì)聲音的反應(yīng)，一般用于測量波動(dòng)較大的不穩(wěn)態(tài)噪聲和交通運(yùn)輸噪聲等脈沖或脈沖保持表頭時(shí)間常數(shù)為35ms，用于測量持續(xù)時(shí)間較長的脈沖噪聲，如沖床、按鍾等，測得數(shù)值為最大有效值峰值保持表頭時(shí)間常數(shù)為20ms，用于測量持續(xù)時(shí)間很短的脈沖噪聲，如槍、炮和爆炸所產(chǎn)生的聲音，測得數(shù)值是峰值，即最大值按精度等級(jí)分類0型標(biāo)準(zhǔn)聲級(jí)計(jì)1型實(shí)驗(yàn)室用精密聲級(jí)計(jì)2型一般用途的普通聲級(jí)計(jì)3型噪聲監(jiān)測的普及型聲級(jí)計(jì)4種類型的聲級(jí)計(jì)的各種性能指標(biāo)具有同樣的中心值，僅僅是容許誤差不同。根據(jù)IEC651標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，4種聲級(jí)計(jì)參考頻率、參考入射方向、參考聲壓級(jí)和基準(zhǔn)溫濕度等條件下，允許的固有誤差如下表聲級(jí)計(jì)類型0123固有誤差±0.4±0.7±1.0±1.5環(huán)境噪聲測量應(yīng)采用精度為2型以上的積分式聲級(jí)計(jì)及環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測儀器。測量儀器和聲校準(zhǔn)器應(yīng)按規(guī)定定期檢定，測量前后使用聲校準(zhǔn)器校準(zhǔn)測量的示值偏差應(yīng)不大于2dB建筑噪聲測量方法測量時(shí)間測量條件測點(diǎn)布置建筑噪聲測量方法測量時(shí)間：應(yīng)在晝間和夜間分別進(jìn)行，一般應(yīng)選擇白天（6:00~22:00)和夜間（22:00~6:00)時(shí)間段內(nèi)。辦公室白天測量時(shí)間應(yīng)人員上班時(shí)間段8:00~12:00和14:00~18:00；住宅夜間應(yīng)在睡眠時(shí)間段，選擇23:00~5:00測量條件：無雨、無雪的天氣條件下進(jìn)行，測量過程中保持窗戶開啟，風(fēng)速高于5m/s停止測量；采樣時(shí)測點(diǎn)距墻面和其他主要反射面不小于1m，距地板上1.2~1.5m，離窗戶約1.5m測點(diǎn)布置測點(diǎn)布置公共場所：對(duì)較小場所(<100m2)取室中央為監(jiān)測點(diǎn)；較大場所(>100m2)聲源（或一側(cè)墻）中心劃一直線至對(duì)側(cè)墻壁中心，在此直線上取均勻分布3點(diǎn)為監(jiān)測點(diǎn)生產(chǎn)環(huán)境：測量高度應(yīng)根據(jù)人耳高度取1.2～1.5m，測點(diǎn)數(shù)量取決于待測環(huán)境的噪聲級(jí)差，各點(diǎn)噪聲級(jí)差小于3dB建筑設(shè)備：測量布置在人員活動(dòng)范圍內(nèi)，測點(diǎn)到聲源的距離應(yīng)取比聲源的最大外形尺寸稍大些位置，并取整為0.3，0.5，1.0m（最大為1.0m），測點(diǎn)應(yīng)能表征設(shè)備在各方向上的分布情況我國的室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)

房間類型 NR(dB) A聲級(jí)dB(A)

臥室、書房、病房 35~4540~50

起居室 40~4540~50

語言教室 35 40

一般教室 45 50

門診室 50~5555~60

手術(shù)室 40~4540~50

賓館客房 30~45 35~50

會(huì)議室 30 35

學(xué)術(shù)報(bào)告廳、閱覽室 25 30

室內(nèi)樂、演唱廳 20 25

辦公室 35 40

宴會(huì)廳 35 40第4節(jié)氧量的測量

常用氧量測量方法：熱磁法和氧化鋯法一、熱磁法

磁化：介質(zhì)處于外磁場中，受到力和力矩的作用而顯示出磁性的現(xiàn)象順磁性氣體：氧、甲烷逆磁性氣體：大部分氣體磁化率：氣體的磁化強(qiáng)度與外磁場強(qiáng)度之比稱為磁化率1、原理：在具有溫度梯度和磁場梯度的環(huán)境中，當(dāng)存在順磁性氣體時(shí)，由于氣體局部溫度升高，使氣體的磁化率下降，利用磁化率與溫度間的關(guān)系測定氣體中某種成分含量的方法順磁性氣體的比磁化率x與氣體體積磁化率k之間關(guān)系式中：C——居里常數(shù)T——?dú)怏w的熱力學(xué)溫度，K

△——修正系數(shù)，大多數(shù)順磁性物質(zhì)為0

ρ——?dú)怏w的密度，kg/m3或互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的多組分混合氣體，其體積磁化率kmix等于各單獨(dú)組分體積磁化率ki的加權(quán)和式中：k——氧氣體積磁化率q——氧含量的體積百分率

ki——混合氣體中i組分的體積磁化率

qi——混合氣體中i組分的含量的體積百分比k'——混合氣體中非氧組分的體積磁化率2、熱磁氧傳感器的結(jié)構(gòu)由取樣裝置、傳感器和顯示儀表組成傳感器：將被分析氣體的含氧量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)用惠斯登電橋測量因被分析氣體的含氧量變化引起的熱敏元件電阻變化分類內(nèi)對(duì)流式：用于小量程場合（如0%~1%O2或98%~100%O2）外對(duì)流式：環(huán)境及煙氣中氧量分析內(nèi)對(duì)流式r1,r2鉑絲熱敏元件作為電橋橋臂殼體為不導(dǎo)磁的材料永久磁鋼產(chǎn)生非均勻磁場內(nèi)對(duì)流式熱磁氧傳感器當(dāng)被測氣體中不含有氧氣時(shí)，氣體由環(huán)室兩側(cè)通過，敏感元件環(huán)繞的空間沒有氣流當(dāng)被測氣體中含氧時(shí)，氧氣分子受到磁場吸引穿敏感元件環(huán)繞的空間，使敏感元件溫度發(fā)生變化主要用于測量小量程的場合外對(duì)流式熱磁氧傳感器ⅠⅡⅢⅣ交流雙電橋工作原理圖1、氧化鋯氧化鋯(ZrO2)在常溫下具有單斜晶體結(jié)構(gòu)，氧化鋯晶體隨著溫度變化是不穩(wěn)定的。在氧化鋯晶體加入少量的氧化鈣(CaO)或氧化釔(Y2O3)。在經(jīng)過高溫處理，則其晶體變?yōu)椴浑S溫度變化的螢石型立方晶體，是一種穩(wěn)定的氧化鋯材料在600～800℃時(shí)，摻有氧化鈣的氧化鋯材料，具有導(dǎo)電性，稱為固體電解質(zhì)二、氧化鋯法氧化鋯管結(jié)構(gòu)1-摻雜有氧化鈣的氧化鋯材料2、3-鉑電極4-引線2．氧濃差電勢(shì)空氣側(cè)（正極）：煙氣側(cè)（負(fù)極）：氧濃差電池原理1-摻雜有氧化鈣的氧化鋯材料2、3-鉑電極4-引線5-氧離子式中：R——理想氣體常數(shù)，R=8.314J/(mol·K)T——?dú)怏w的熱力學(xué)溫度，Kn——一個(gè)氧分子所得的電子數(shù)，n=4F——法拉第常數(shù)，F(xiàn)=96487C/molpA——參比氣體（空氣）的氧分壓pC——被測氣體（煙氣）的氧分壓mV若兩側(cè)氣體的總壓力相同，則上式可寫成3、注意事項(xiàng)采取溫度補(bǔ)償或恒溫裝置使用中保持被測氣體與參比氣體壓力相等參比氣體中的氧分壓恒定不變，且比被測氣體氧分壓大得多，輸出靈敏度大保證被測氣體與參比氣體都有一定的流速氧化鋯材料