建筑環(huán)境學(xué)第五章,建筑空氣環(huán)境

建筑環(huán)境學(xué)第五章,建筑空氣環(huán)境第一頁，共89頁。課程內(nèi)容1.室內(nèi)空氣品質(zhì)簡介2.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人體健康的影響5.室內(nèi)空氣污染的去除方法2第二頁，共89頁。

為什么要研究建筑的空氣環(huán)境?人們有超過90％的時(shí)間是在室內(nèi)度過的室內(nèi)空氣環(huán)境比室外還要重要1.室內(nèi)空氣品質(zhì)簡介3第三頁，共89頁。SBS－SickBuildingSyndrome

病態(tài)建筑綜合癥：現(xiàn)代都市病

癥狀頭痛、惡心疲乏、失眠、記憶力衰退皮膚、粘膜有刺激感（眼紅、流淚、咽干等）呼吸紊亂特點(diǎn)離開病態(tài)建筑一段時(shí)間后即恢復(fù)正常只有癥狀，難以進(jìn)行醫(yī)學(xué)確診，無法確定病源1.室內(nèi)空氣品質(zhì)簡介4第四頁，共89頁。BRI:BuildingRelativeillness

建筑關(guān)聯(lián)病

可由醫(yī)學(xué)認(rèn)定的病原體所引起的特定疾病，可進(jìn)行醫(yī)學(xué)確診，如：過敏性肺炎過敏性鼻炎哮喘軍團(tuán)病有機(jī)塵中毒肺癌1.室內(nèi)空氣品質(zhì)簡介5第五頁，共89頁。室內(nèi)空氣質(zhì)量下降的原因強(qiáng)調(diào)節(jié)能導(dǎo)致的建筑密閉性增強(qiáng)和新風(fēng)量減少新型合成材料在現(xiàn)代建筑中大量應(yīng)用散發(fā)有害氣體的電器產(chǎn)品的大量使用傳統(tǒng)集中空調(diào)系統(tǒng)的固有缺點(diǎn)以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的不合理廚房和衛(wèi)生間氣流組織不合理室外空氣污染中國16億m2/年的竣工面積使得室內(nèi)空氣質(zhì)量問題顯得尤為重要！1.室內(nèi)空氣品質(zhì)簡介6第六頁，共89頁。室內(nèi)空氣質(zhì)量下降的危害

危害居住者健康降低勞動(dòng)效率

1985年美國數(shù)據(jù)，每年因呼吸道感染每年損失醫(yī)療費(fèi)用達(dá)150億美元每年缺勤損失高達(dá)590億美元1.室內(nèi)空氣品質(zhì)簡介7第七頁，共89頁。(1)NIOSH的調(diào)查(2)WHC的調(diào)查問題種類 數(shù)量(%)數(shù)量(%)新風(fēng)量不足2525271052內(nèi)部污染物771616512外部污染物48101259建筑材料204272微生物污染26560.4無IAQ問題611232924(1)NIOSH(美國國立勞動(dòng)安全衛(wèi)生研究所)1987年發(fā)表的對(duì)484所辦公建筑物的調(diào)查結(jié)果(2)WHC(加拿大衛(wèi)生和福利機(jī)構(gòu))1990年發(fā)表的對(duì)1362所辦公建 筑物的調(diào)查結(jié)果1.室內(nèi)空氣品質(zhì)簡介8第八頁，共89頁。正常大氣組分常量組分符號(hào)含量(ppm)氮?dú)釴2780840.00氧氣O2209460.00氬氣Ar9340.00氖氣Ne18.18氦氣He5.14氪氣Kr1.14氫氣H20.502.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑9第九頁，共89頁。室內(nèi)空氣污染物的來源之一：室外來源

大氣的易變量組分 符號(hào) 含量(ppm)

水蒸氣 H2O130000

二氧化碳 CO2350

甲烷 CH41.67

一氧化碳 CO0.19

臭氧 O30.04

氨氣 NH30.004

二氧化氮 NO20.001

二氧化硫 SO20.001

一氧化氮 NO0.00052.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑10第十頁，共89頁。室內(nèi)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2.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑11第十一頁，共89頁。室內(nèi)空氣污染物的來源之二：室內(nèi)來源

生產(chǎn)工藝工程：有機(jī)溶劑的蒸汽、燃燒產(chǎn)生的有毒氣體、刺激性氣體、生產(chǎn)性粉塵等

人員活動(dòng)廚房燃燒產(chǎn)物衛(wèi)生間污染設(shè)計(jì)或管理不良的HVAC系統(tǒng)

化學(xué)品污染建材、裝修材料、日用化學(xué)產(chǎn)品家具和辦公用品2.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑12第十二頁，共89頁。家居活動(dòng)污染3.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑13第十三頁，共89頁。建材、裝修材料、日化產(chǎn)品2.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑14第十四頁，共89頁?？照{(diào)設(shè)備與管道污染2.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑過濾器表冷器風(fēng)道風(fēng)機(jī)15第十五頁，共89頁。室內(nèi)污染物的來源2.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑16第十六頁，共89頁。污染物類型

CO2與其他有害氣體：新陳代謝氣味：汗液蒸發(fā)、呼吸、有機(jī)物排泄、微生物分解、氨 氣等懸浮顆粒物人體呼吸道排氣污染149種：CO2、氨、苯、甲苯、苯乙烯、氯仿等病毒、細(xì)菌室內(nèi)空氣污染物的來源之三：人體生物污染2.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑17第十七頁，共89頁。室內(nèi)空氣污染物的來源之三：人體生物污染

人體其他污染物皮膚排泄物：CO2、CO、丙酮、苯、甲醛、甲烷、皮屑(英國：占室內(nèi)灰塵的90％)、毛發(fā)等衣服上的灰塵、細(xì)菌

煙草的煙氣：尼古丁、甲醛、CO等2.室內(nèi)空氣污染源和污染途徑18第十八頁，共89頁。IAQIndoorAirQuality

室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)

兩種思路機(jī)械論強(qiáng)調(diào)室內(nèi)空氣成分與濃度，采用一系列污染物濃度指標(biāo)來進(jìn)行評(píng)價(jià)。IAQ問題成為單純的物理化學(xué)問題。但低濃度條件下，儀器無法測(cè)定時(shí)就無能為力。人是標(biāo)準(zhǔn)的提供者，只影響被評(píng)價(jià)區(qū)域受關(guān)注的權(quán)重。人數(shù)和位置一定，IAQ的評(píng)價(jià)就與人無關(guān)。強(qiáng)調(diào)人的感覺提出“感知的空氣品質(zhì)”(PerceivedAirQuality)理由：多種污染物存在的條件下，組分比例構(gòu)成不同，各種組分對(duì)人的感覺的影響也會(huì)產(chǎn)生變化；空氣成分相同條件下，溫、濕度不同會(huì)導(dǎo)致人對(duì)IAQ的感覺不同問題復(fù)雜化：空氣組分與感知的空氣品質(zhì)是什么關(guān)系？3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)19第十九頁，共89頁。感知的空氣品質(zhì)丹麥工業(yè)大學(xué)P.O.Fanger的定義(1989)：品質(zhì)反映了人們要求的程度，如果人們對(duì)空氣滿意，就是高品質(zhì)；反之，就是低品質(zhì)。從純主觀感受出發(fā)。

ASHRAE62-1989：良好IAQ是空氣中沒有已知的污染物達(dá)到公認(rèn)的權(quán)威機(jī)構(gòu)所確定的有害濃度指標(biāo)，并且處于這種空氣中的絕大多數(shù)人（≥80％）對(duì)此沒有表示不滿意主觀感受與客觀評(píng)價(jià)結(jié)合。

ASHRAE62-1989R：可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)：同上可接受的感知室內(nèi)空氣品質(zhì)：必備條件，非充分條件3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)20第二十頁，共89頁。室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法

方法1：測(cè)量室內(nèi)污染物濃度客觀評(píng)價(jià)問題：用什么作為代表性的污染物？(測(cè)什么？)低濃度下的測(cè)量受到儀器精度的限制方法2：調(diào)查問卷主觀評(píng)價(jià)問題：主觀評(píng)價(jià)結(jié)果往往與客觀評(píng)價(jià)結(jié)果矛盾：客觀測(cè)量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于控制標(biāo)準(zhǔn)，但主觀感覺不好客觀測(cè)量值可能有些問題，但主觀感覺并不差人們感覺不舒服的原因很多，不知道哪些是IAQ的問題（熱環(huán)境、顏色、照度、工作壓力等也有影響）。3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)21第二十一頁，共89頁。室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法

室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)(IEQIndoorEnvironmentQuality)

大量研究證明，引起病態(tài)建筑綜合癥的并非某一種室內(nèi)污染物的單獨(dú)作用，也并非完全由室內(nèi)空氣中的污染物所致，而是多種因素的綜合作用。室內(nèi)空氣品質(zhì)、舒適度、噪聲、照明、社會(huì)心理壓力、工作壓力、工作區(qū)背景等因素對(duì)室內(nèi)人員生理和心理上的單獨(dú)和綜合的作用。3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)22第二十二頁，共89頁。室內(nèi)空氣品質(zhì)的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)

閾值純客觀指標(biāo)，與暴露水平（暴露時(shí)間與暴露劑量）有關(guān)閾值的種類時(shí)間的加權(quán)平均閾值：8h工作日或35h工作周加權(quán)平均濃度，在該濃度下日復(fù)一日停留的人員幾乎均無有害影響。使用最廣泛的閾值。短期暴露極限閾值：15分鐘暴露無害。最高極限閾值：瞬間暴露無害。時(shí)間的加權(quán)平均閾值確定的困難低濃度污染物對(duì)人體的長期影響難以確定多種低濃度有害物的共同作用難以確定3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)23第二十三頁，共89頁。室內(nèi)空氣品質(zhì)的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)氣體污染物濃度：體積濃度(ppm)、質(zhì)量濃度(mg/m3)放射性氣體濃度(Bq/m3)，單位體積氣體中的放射性活度，表示1Bq/m3表示1m3氣體中，每秒有1個(gè)放射性原子核發(fā)生衰變懸浮顆粒物質(zhì)量濃度：mg／m3

計(jì)數(shù)濃度：粒／cm3

微生物撞擊法：菌落形成單位（CFU）/m3

沉降法：個(gè)（菌落）/皿3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)24第二十四頁，共89頁。空氣污染的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)

氣味人們往往根據(jù)氣味評(píng)判空氣質(zhì)量鼻子的特征比任何測(cè)量儀表都靈敏嗅覺有時(shí)間適應(yīng)性：難以定量個(gè)體有差異，難以作為客觀標(biāo)準(zhǔn)鼻子的靈敏度隨空氣的溫濕度改變

P.O.Fanger的研究結(jié)論為：IAQ隨空氣焓值的降低而提高。3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)25第二十五頁，共89頁。溫濕度和IAQ滿意度的關(guān)系3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)26第二十六頁，共89頁。鼻子感覺的生理基礎(chǔ)3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)27第二十七頁，共89頁。鼻子感覺的生理基礎(chǔ)嗅覺溫覺化學(xué)感覺3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)28第二十八頁，共89頁?？諝馕廴镜闹饔^評(píng)價(jià)指標(biāo)感知負(fù)荷(sensoryload)，表征室內(nèi)污染源的強(qiáng)弱，olf定義：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)人引起的感知污染負(fù)荷被稱為1olf，而其他類型的人或者家具等污染源均被等效為不同數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)人，表征成標(biāo)準(zhǔn)人后不同的污染源可以進(jìn)行簡單的疊加室內(nèi)有3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)人和4個(gè)等效標(biāo)準(zhǔn)人的家具，則該室內(nèi)的感知污染負(fù)荷為7olf。感知空氣品質(zhì)PAQ(PerceivedAirQuality)，表示在一定的通風(fēng)量情況下人對(duì)室內(nèi)污染源的感覺，pol定義：在一個(gè)空間內(nèi)，1olf的感觀負(fù)荷的源，在通風(fēng)量1L/s下的感知空氣品質(zhì)，1pol＝1olf/（L/s）比pol小的常用單位是dp，1dp＝0.1pol。

不滿意率3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)29第二十九頁，共89頁。典型氣味、成分和來源3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)氣味特點(diǎn)化學(xué)成分典型氣味源臭雞蛋氣味H2S精煉廠、污水廠、垃圾場肥料氣味、牲口圈氣味主要為硫化物：二甲基硫化物、二甲基二硫化物下水道、堆制肥料、垃圾場爛卷心菜氣味甲基硫醇水果工廠、精練廠、化工廠洋蔥味丙烷天然氣t－丁基魚腥味胺顏料廠、污水廠、堆肥汗味、體味有機(jī)酸，如苯基乙酸衣物霉味醌亞胺、C6-C10氧化物殺蟲劑、空調(diào)系統(tǒng)、顏料廠30第三十頁，共89頁。氣味的評(píng)價(jià)指標(biāo)

氣味濃度C：閾值稀釋倍數(shù)(D/T)可感閾可識(shí)別閾（比可感閾的污染物濃度高2～5倍）D0以大部分人（50％）受試者能夠識(shí)別出的稀釋倍數(shù)作為氣味濃度的識(shí)別閾值氣味強(qiáng)度I

對(duì)空氣品質(zhì)的不滿意百分比PD與可接受度ACC(－1~1)的關(guān)系3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)ICD031第三十一頁，共89頁。室內(nèi)空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中國：規(guī)定了室內(nèi)污染物濃度的上限。除污染物濃度外，均考慮了溫濕度、風(fēng)速、噪聲、照明等影響，相當(dāng)于反映了部分IEQ水平公共場所衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，GB16153室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，GB/T18883民用建筑室內(nèi)污染環(huán)境控制規(guī)范，GB50325室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量國家標(biāo)準(zhǔn)，GB18580室內(nèi)空氣中甲醛衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB/T16127住房內(nèi)氡濃度控制標(biāo)準(zhǔn)，GB/T16146室內(nèi)空氣中細(xì)菌總數(shù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，GB/T17093室內(nèi)空氣中二氧化碳衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，GB/T17094室內(nèi)空氣中可吸入顆粒物衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，GB/T17095室內(nèi)空氣中氮氧化物衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，GB/T17096室內(nèi)空氣中二氧化硫衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，GB/T17097國外：給出了感知空氣品質(zhì)不滿意率與新風(fēng)量的關(guān)系歐洲：CENCR1752美國：ASHRAEStandard623.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)32第三十二頁，共89頁。民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范(2001)

民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)Ⅰ類民用建筑工程：住宅、宿舍、醫(yī)院病房、老年建筑、幼兒園、學(xué)校教室等建筑工程；

II類民用建筑工程：旅店、辦公樓、文化娛樂場所、書店、圖書館、展覽館、體育館、商場(店)、公共交通工具等候室、醫(yī)院候診室、飯館、理發(fā)店等公共建筑工程。3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)污染物Ⅰ類民用建筑工程Ⅱ類民用建筑工程氡（Bq/m3）≤100≤200游離甲醛（mg/m3）≤0.08≤0.12苯（mg/m3）≤0.09≤0.09氨（mg/m3）≤0.2≤0.5TVOC（mg/m3）≤0.5≤0.633第三十三頁，共89頁。用大氣質(zhì)量指數(shù)法對(duì)室外空氣的綜合品質(zhì)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)污染物分指數(shù)算術(shù)疊加指數(shù)綜合指數(shù)多種污染物衡量標(biāo)準(zhǔn)

室外空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（參考）實(shí)測(cè)濃度標(biāo)準(zhǔn)上限3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)34第三十四頁，共89頁。國家環(huán)保部的中國大氣空氣質(zhì)量分級(jí)級(jí)別 API 說明

I 0~50優(yōu)，符合自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝

區(qū)和其他特殊保護(hù)地區(qū)空氣質(zhì)量要求

II 51～100

良好，符合居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、文化

區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)空氣質(zhì)量的要求

III101～200輕污染，若長期接觸本級(jí)空氣，易感人群病

狀會(huì)輕度加劇，健康人群出現(xiàn)刺激癥狀。符

合特定工業(yè)區(qū)的空氣質(zhì)量要求

IV 201~300中污染，接觸本級(jí)空氣一定時(shí)間后，心臟病和

肺病患者癥狀顯著加劇，運(yùn)動(dòng)耐受力降低，健

康人群中普遍出現(xiàn)癥狀。

V 300重污染。健康人運(yùn)動(dòng)耐受力降低，有明顯癥狀

并出現(xiàn)某些疾病3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)35第三十五頁，共89頁。1998年全國主要城市空氣污染算術(shù)疊加指數(shù)（年均值）SO2

，氫氧化物，懸浮顆粒物3.室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)36第三十六頁，共89頁?？諝馕廴疚锏姆N類及其危害

氣體污染物

CO2

氡氨揮發(fā)性有機(jī)化合物VOC

氣味分子污染懸浮顆粒物－可吸入顆粒物微生物（病毒、細(xì)菌、塵螨）其它（油煙、煙草煙霧、臭氧等）4.室內(nèi)空氣污染對(duì)人健康的影響37第三十七頁，共89頁。CO2

常用指標(biāo)

室內(nèi)來源主要為人體代謝過程：人體呼出的空氣中約占4％，與人體代謝率有關(guān)；兒童為成年人的50%。排出CO2越多，同時(shí)排出其它代謝廢氣也越多。有機(jī)物燃燒過程：炊事、抽煙在室外空氣中的濃度

CO2為300－400ppm，O2為209460ppm

目前居住建筑的控制標(biāo)準(zhǔn)高級(jí)客房：700ppm

普通居住空間：1000ppm

過渡空間：2000ppm4.室內(nèi)空氣污染對(duì)人健康的影響38第三十八頁，共89頁。人體的呼吸代謝不同活動(dòng)強(qiáng)度下人體的耗氧量活動(dòng)強(qiáng)度耗氧量VO2(mL/s)靜坐4.2輕勞動(dòng)<8中等勞動(dòng)8~16重勞動(dòng)16~24很重勞動(dòng)24~32極重勞動(dòng)>32CO2的排出量與人體代謝率關(guān)系的實(shí)驗(yàn)式

VCO2

=0.04M

AD

39第三十九頁，共89頁。CO2

常用指標(biāo)

作用一般濃度下，無毒，無臭。超過700ppm，敏感者能覺察到人體的其它代謝污染；超過1000ppm，較多人感到不舒服；超過10,000ppm，呼吸深度顯著增加；超過40,000ppm（4％），出現(xiàn)呼吸困難，頭痛、頭暈，意識(shí)水平降低；（正常情況下，肺泡氣中的CO2的濃度為52,603ppm）超過100,000ppm（10％），窒息死亡。為什么測(cè)CO2作指標(biāo)？易測(cè)反映了其它人體代謝污染物產(chǎn)生的水平不能反映其它過程產(chǎn)生污染物的水平4.室內(nèi)空氣污染對(duì)人健康的影響40第四十頁，共89頁。氨

特性：無色，有強(qiáng)烈刺激性氣味。堿性物質(zhì)，可感覺最低濃度為5.3ppm。來源：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。裝飾材料中的添加劑和增白劑，釋放期較短，危害較小。4.室內(nèi)空氣污染對(duì)人健康的影響41第四十一頁，共89頁。氨

危害濃度超過0.5～1.0mg/m3時(shí)，對(duì)人的口、鼻粘膜及上呼吸道有很強(qiáng)的刺激作用，造成流淚、咳嗽、呼吸困難嚴(yán)重可發(fā)生呼吸窘迫綜合癥；通過三叉神經(jīng)末梢反射作用引起心臟停搏和呼吸停止；通過肺泡進(jìn)入血液，破壞運(yùn)氧功能。防止污染措施禁止使用氨作防凍劑4.室內(nèi)空氣污染對(duì)人健康的影響42第四十二頁，共89頁。氡(Rn)：Radon

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(chǎn)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Rn222。半衰期為3.82天。原子序數(shù)86；熔點(diǎn)-71℃；沸點(diǎn)-61.8℃；比重（固態(tài)）4。來源地基土壤中有鐳?；◢弾r、水泥、石膏、部分天然石材中含有鐳。天然氣中含有氡。4.室內(nèi)空氣污染對(duì)人健康的影響43第四十三頁，共89頁。氡(Rn)：Radon

危害物理性危害易擴(kuò)散，溶于水和脂肪。極易進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)造成放射性損傷。肺癌的第二大誘因，潛伏期15年以上。防護(hù)建材局與衛(wèi)生部1993年的天然石材的放射性控制標(biāo)準(zhǔn)：A類可居室內(nèi)使用，C類只能在外表面使用表面涂層可阻擋氡的逸出；加大通風(fēng)換氣次數(shù)，降低室內(nèi)氡氣濃度。4.室內(nèi)空氣污染對(duì)人健康的影響44第四十四頁，共89頁。VOC

(VolatileOrganicCompounds)

常見種類數(shù)10種到上百種，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、甲苯、四氯化碳等，主要對(duì)人體的呼吸器官和神經(jīng)器官有影響。

根據(jù)沸點(diǎn)不同可分50---100℃VVOC(VeryVOC)100---260℃VOC260---400℃SVOC(Semi-VOC)400℃以上POM(Particulateorganicmatter)4.室內(nèi)空氣污染對(duì)人健康的影響45第四十五頁，共89頁。VOC

(VolatileOrganicCompounds)

特點(diǎn)單獨(dú)濃度不高，但多種微量VOC的共同作用不可忽視。長期低劑量釋放，對(duì)人體危害大。引起頭痛、惡心等癥狀。

來源：各種漆、涂料、膠粘劑、阻燃劑、防水劑、防腐劑、防蟲劑室內(nèi)建材家具4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響46第四十六頁，共89頁。VOC

(VolatileOrganicCompounds)影響室內(nèi)IAQ的主要是VVOC、VOC和SVOC

由于VOC種類很多，難以檢測(cè)和分類，世界衛(wèi)生組織WHO在1987年給出了一個(gè)室內(nèi)總VOC(TVOC)的含量不能超過0.3mg/m3的上限值；我國民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)TVOC指標(biāo)為0.5mg/m3

。疑問：IAQ差

超標(biāo)，濃度指標(biāo)合適嗎？4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響47第四十七頁，共89頁。甲醛(HCOH)

特點(diǎn)無色，有強(qiáng)烈刺激性氣味。水溶液為福爾馬林大氣中平均濃度0.005-0.01mg/m3，低于0.03mg/m3，新裝修賓館可達(dá)0.85mg/m3，控制標(biāo)準(zhǔn)為0.12mg/m3

來源工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)煙霧建筑材料：地毯、人造板、泡沫樹脂保溫板***裝修材料：膠粘劑、涂料***日化產(chǎn)品：清潔劑、消毒劑、液化石油氣4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響48第四十八頁，共89頁。甲醛

危害濃度0.1mg/m3有異味影響

0.6mg/m3以上刺激粘膜(眼、呼吸道等)，產(chǎn)生變態(tài)反應(yīng)(眼紅、流淚、咽干等)、惡心、胸悶等。

6.5mg/m3以上引起肺炎、肺水腫，甚至導(dǎo)致死亡。有致畸、致癌作用。對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟都有危害。釋放特性釋放期長，3－15年。高溫、高濕條件下甲醛散發(fā)力度加大。4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響49第四十九頁，共89頁。氣味分子污染

影響空氣的新鮮度和IAQ的可接受性。低濃度污染，不會(huì)超過權(quán)威機(jī)構(gòu)的上限值。分子的重量為1m微粒的1/1010倍，擴(kuò)散速度極快，難以控制。因此源控制最重要。來源廚房、衛(wèi)生間人體生物污染煙草煙霧低濃度VOC和其它有氣味的污染物4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響50第五十頁，共89頁。包括煙氣、大氣塵埃、纖維性粒子及花粉直徑為10～100m的微粒稱作總懸浮顆粒物（TotalSuspendParticle,簡稱TSP）直徑小于10m(PM10)的微粒稱為可吸入顆粒物，可吸入并沉積在呼吸道中，造成矽肺和肺癌直徑小于2.5m(PM2.5)的微粒稱為細(xì)微粒，會(huì)進(jìn)入肺泡粒徑分布（按質(zhì)量計(jì)）大氣塵中PM10占72%工業(yè)過程產(chǎn)塵，PM10占30%室內(nèi)可吸入顆粒物以細(xì)微粒為主，幾乎都是PM10粒徑<7.0μm的粒子占95％以上粒徑<3.3μm的粒子占80％～90％以上粒徑<1.1μm的粒子占50％～70％，懸浮顆粒物4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響51第五十一頁，共89頁。不同粒徑的顆粒物對(duì)人體的影響4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響d>20md=4~20md<4m52第五十二頁，共89頁。

來源

室外來源花粉、交通生產(chǎn)過程大氣污染室內(nèi)來源人員活動(dòng)、抽煙石棉建材

SVOC顆粒

附加危害成為病毒、細(xì)菌的傳播附著物

VOC附著物一、二次揚(yáng)塵和室內(nèi)濕度過低是其產(chǎn)生的主要原因。避免揚(yáng)塵、增強(qiáng)過濾、控制濕度等方式以及控制產(chǎn)生源等手段來避免污染懸浮顆粒物4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響53第五十三頁，共89頁。54第五十四頁，共89頁。微生物

病毒和細(xì)菌附于懸浮顆粒物上傳播，是傳染病的來源霉菌：滋生于潮濕陰暗的土壤、水體、空調(diào)設(shè)備中軍團(tuán)病(legionnaires‘disease)：一種大葉性肺炎

1976年在美國費(fèi)城的賓西法尼亞美軍軍團(tuán)會(huì)議的參加者中發(fā)生的軍團(tuán)病是典型的例子。死亡率高達(dá)15-20%。

軍團(tuán)肺原菌是一種普遍存在的嗜水性需氧細(xì)菌：Legionella，可通過風(fēng)道、給水系統(tǒng)進(jìn)入室內(nèi)空氣。4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響軍團(tuán)菌霉菌真菌SARS冠狀病毒55第五十五頁，共89頁。與空調(diào)系統(tǒng)有關(guān)的急性傳染病1976年美國首次發(fā)現(xiàn)軍團(tuán)菌病以來，許多國家和地區(qū)都相繼有該病的散發(fā)及爆發(fā)，多次爆發(fā)與空調(diào)系統(tǒng)冷卻塔有關(guān)。

WHO的資料表明：從發(fā)現(xiàn)至今，全球已經(jīng)發(fā)生50起爆發(fā)流行案例，病死率在5%~30%之間。遍布?xì)W洲、美洲、大洋州、亞洲。美國調(diào)查估計(jì)：1.5-2萬感染/年。全球由于空調(diào)引起的20多起感染2000人，死亡130多人。4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響56第五十六頁，共89頁。微生物

塵螨

適宜環(huán)境20－30℃，75－85％，空氣不流通場所可引起哮喘、過敏性鼻炎、過敏性皮炎孳生地：純毛地毯、床墊控制方法：通風(fēng)換氣，保持清潔4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響顯微鏡下的塵螨57第五十七頁，共89頁。煙草煙霧：最常見的室內(nèi)空氣污染

危害：刺激和臭味香煙煙氣的典型組成成分(mg/支)：成分主流煙氣二次煙氣燃過的煙草350400全部顆粒2045尼古丁11.7一氧化碳2080二氧化碳6080氧化氮0.010.08丙稀醛0.08-----產(chǎn)生煙氣時(shí)間20s550s4.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響58第五十八頁，共89頁。臭氧

臭氧(O3)：一種刺激性氣體，主要來自室外的光化學(xué)煙霧。室內(nèi)的電視機(jī)、復(fù)印機(jī)、激光印刷機(jī)、負(fù)離子發(fā)生器等在使用過程中也都能產(chǎn)生臭氧。性質(zhì)：可氧化空化合物而還原，可殺菌；可被橡膠、塑料等吸附。臭氧對(duì)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(zhì)，并能引起肺水腫、哮喘等。標(biāo)準(zhǔn)0.16mg/m34.室內(nèi)空氣污染物對(duì)人健康的影響59第五十九頁，共89頁。污染物的控制方法“堵源”─建筑設(shè)計(jì)與施工特別是圍護(hù)結(jié)構(gòu)表層材料的選用中，采用VOC等有害氣體釋放量少的材料；“節(jié)流”─切實(shí)保證空調(diào)或通風(fēng)系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)、嚴(yán)格的運(yùn)行管理和維護(hù)，使可能的污染源產(chǎn)污量降低到最小程度；“稀釋”─保證足夠的新風(fēng)量或通風(fēng)換氣量，稀釋和排除室內(nèi)氣態(tài)污染物。這也是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的基本方法?！扒宄暴げ捎酶鞣N物理或化學(xué)方法如過濾、吸附、吸收、氧化還原等將空氣中的有害物清除或分解掉。5.室內(nèi)空氣污染的去除方法60第六十頁，共89頁?？諝鈨艋椒ê驮砜諝膺^濾吸附方法紫外燈殺菌靜電吸附納米材料光催化等離子放電催化臭氧消毒滅菌利用植物凈化空氣5.室內(nèi)空氣污染的去除方法61第六十一頁，共89頁。過濾器主要功能：處理空氣中的顆粒污染。常見誤解：過濾器像篩子一樣，只有當(dāng)懸浮在空氣中的顆粒粒徑比濾網(wǎng)的孔徑大時(shí)才能被過濾掉。其實(shí)，過濾器和篩子的工作原理大相徑庭。過濾器過濾照片5.1空氣過濾去除懸浮顆粒物5.室內(nèi)空氣污染的去除方法62第六十二頁，共89頁。5.1空氣過濾器原理①擴(kuò)散：由于擴(kuò)散作用，d<0.2μm的粒子明顯偏離其流線，與濾材相遇，被捕獲。②中途攔截：d>0.5μm的粒子擴(kuò)散效應(yīng)不明顯，但可能因?yàn)槌叽巛^大而和過濾器纖維碰上。③慣性碰撞：具有比較大慣性的、比較重(d>0.5μm)的粒子通常難于繞過過濾器纖維而和纖維直接接觸，從而被捕獲。④靜電捕獲：粒子或者過濾器纖維被有意帶上電荷，這樣靜電力就可在捕獲粒子中起重要作用。

⑤篩子過濾：直徑大的粒子。5.室內(nèi)空氣污染的去除方法63第六十三頁，共89頁。過濾器總效率和不同作用的效果和粒徑的關(guān)系曲線中途攔截慣性碰撞擴(kuò)散效果篩子效果總效果篩子碰撞攔截64第六十四頁，共89頁。幾種常見過濾器的示意圖初效過濾器中效過濾器高效過濾器高效袋式過濾器5.室內(nèi)空氣污染的去除方法65第六十五頁，共89頁。過濾效率單級(jí)過濾器的效率為：過濾器阻力過濾器的容塵量過濾器主要性能指標(biāo)5.室內(nèi)空氣污染的去除方法66第六十六頁，共89頁。5.2吸附方法吸附是由于吸附質(zhì)和吸附劑之間的吸附力而使吸附質(zhì)聚集到吸附劑表面的一種現(xiàn)象，分為：物理吸附，常見吸附質(zhì)和吸附劑之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；對(duì)所吸附的氣體選擇性不強(qiáng)；吸附過程快，參與吸附的各相之間瞬間達(dá)到平衡；吸附過程為低放熱反應(yīng)過程，放熱量比相應(yīng)氣體的液化潛熱稍大；吸附劑與吸附質(zhì)間吸附力不強(qiáng)，在條件改變時(shí)可脫附對(duì)分子量小的化合物作用不明顯化學(xué)吸附空氣中的污染物在吸附劑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)對(duì)分子量小的化合物作用顯著5.室內(nèi)空氣污染的去除方法67第六十七頁，共89頁。吸附對(duì)于室內(nèi)VOCs和其他污染物是一種比較有效而又簡單的消除技術(shù)。目前比較常用的吸附劑是活性炭物理吸附固體材料吸附能力的大小取決于固體的比表面積（即1g固體的表面積），比表面積越大，吸附能力越強(qiáng)。

5.室內(nèi)空氣污染的去除方法5.2吸附方法68第六十八頁，共89頁?；钚蕴坷w維：20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種活性炭新品種含大量微孔，其體積占了總孔體積的90％左右，因此有較大的比表面積：多數(shù)為800～1500m2/g！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(huì)造成粉塵二次污染。對(duì)無機(jī)氣體如SO2、H2S、NOx等和有機(jī)氣體如(VOCs)都有很強(qiáng)的吸附能力，特別適用于吸附去除10-9～10-6g/m3量級(jí)的有機(jī)氣體，在室內(nèi)空氣凈化方面有廣闊的應(yīng)用前景。5.室內(nèi)空氣污染的去除方法69第六十九頁，共89頁?；钚蕴康奈叫阅芪镔|(zhì)名稱飽和吸附量(%) SO2 10 Cl215 CS215 C6H6(苯) 24 O3

能還原為O2烹調(diào)臭味 30廁所臭味 305.室內(nèi)空氣污染的去除方法70第七十頁，共89頁?；瘜W(xué)吸附普通活性炭對(duì)分子量小的化合物(如氨、硫化氫和甲醛)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(jìn)行化學(xué)吸附。浸漬高錳酸鉀的氧化鋁和活性炭對(duì)一些空氣污染物吸附效果比較表吸附量(%)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9.150.715.351.552.5920.965.室內(nèi)空氣污染的去除方法71第七十一頁，共89頁。5.3紫外燈殺菌(UltravioletGermicidal

Irradiation,UVGI)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。紫外光譜分為UVA(320-400nm)、UVB(280-320nm)和UVC(100-280nm)，波長短的UVC殺菌能力較強(qiáng)。185nm以下的輻射會(huì)產(chǎn)生臭氧。一般紫外燈安置在房間上部，不直接照射人，空氣受熱源加熱向上運(yùn)動(dòng)緩慢進(jìn)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(dòng)區(qū)，在這一過程中，細(xì)菌和病毒會(huì)不斷被降低活性，直至滅殺。紫外燈殺菌需要一定的作用時(shí)間，一般細(xì)菌在受到紫外燈發(fā)出的輻射數(shù)分鐘后才死亡。5.室內(nèi)空氣污染的去除方法72第七十二頁，共89頁。

5.4靜電吸附

屏蔽板激化纖維7000V直流電壓激化纖維空氣5.室內(nèi)空氣污染的去除方法73第七十三頁，共89頁。5.4靜電吸附（雙級(jí)）Howahigh-voltageelectronicaircleanerworks.ELECTRONICALLYCLEANEDAIRCIRCULATEDBACKTHROUGHYOURBUILDINGELECTRICALLYCHARGEDPLATESATTRACTPARTICLESLIKEMAGNETSELECTRONICALLYCHARGEDWIRESZAPPARTICLESAIRFLOWPRE-FILTERSCREENSTAGE1:CHARGINGSECTIONSTAGE2:COLLECTIONSECTION塵埃病毒細(xì)菌花粉煙氣真菌電子凈化格柵5.室內(nèi)空氣污染的去除方法74第七十四頁，共89頁。導(dǎo)帶價(jià)帶5.室內(nèi)空氣污染的去除方法TiO2

是一種N型半導(dǎo)體，有很強(qiáng)的氧化性和還原性。在光化學(xué)反應(yīng)中，以TiO2

作催化劑，在太陽光尤其是紫外線的照射下，使得TiO2固體表面生成空穴(h＋)和電子(e－)，空穴使H2O氧化，電子使空氣中的O2還原，在此過程中，生成OH基團(tuán)。OH基團(tuán)的氧化能力很強(qiáng)，可使有機(jī)物（VOC）被氧化、分解，最終分解為CO2

和H2O。5.5光催化降解VOCsH2OVOCs75第七十五頁，共89頁。光催化材料UV燈（關(guān)）微生物VOCsUV燈（開）氧化反應(yīng)還原反應(yīng)降解甲醛反應(yīng)過程：光催化降解VOCs及微生物原理圖5.室內(nèi)空氣污染的去除方法76第七十六頁，共89頁。

光源要求一般在紫外光照射下VOCs才會(huì)發(fā)生光催化降解光催化反應(yīng)器中采用的光源多為中壓或低壓汞燈。紫外光譜分為：

UVC(100-280nm)UVB(280-320nm)UVA(320-400nm)

殺菌紫外燈波長一般在UVC波段，特別在254nm附近。5.室內(nèi)空氣污染的去除方法77第七十七頁，共89頁。不同方法空氣凈化效果比較0.07次/h5.室內(nèi)空氣污染的去除方法78第七十八頁，共89頁。光催化材料高壓電高壓放電平板電極平板電極帶電粒子沖擊電場應(yīng)力及其熱效應(yīng)UV光催化微生物VOCs5.6等離子體放電催化5.室內(nèi)空氣污染的去除方法

利用高能電子(5eV～20eV)轟擊反應(yīng)器中的氣體分子(NOx，SOx，O2和H2O等)；經(jīng)過激活、分解和電離等過程產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的自由基(·OH