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文檔簡介
建筑環(huán)境學室內(nèi)空氣環(huán)境第一頁,共九十七頁,2022年,8月28日病態(tài)建筑綜合癥NIOSH(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(diào)查結果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(diào)查結果室內(nèi)空氣環(huán)境是人們接觸最頻繁的環(huán)境室內(nèi)污染物增多:燃料消耗量、化工產(chǎn)品品種、建筑材料品種增多為了減少空調(diào)采
暖能耗,建筑物
密閉程度增加第3章室內(nèi)空氣環(huán)境第二頁,共九十七頁,2022年,8月28日知識框架:建筑環(huán)境中的空氣環(huán)境室內(nèi)空氣污染種類室內(nèi)空氣品質(zhì)標準及評價民用建筑市內(nèi)污染控制方法通風換氣控制方法污染種類與危害主要來源IAQ標準IAQ評價污染源的控制建筑維護方法通風稀釋方程自然通風原理自然通風量確定有組織的自然通風氣流組織評價方法第3章室內(nèi)空氣環(huán)境IAQ的定義氣流組織定量分析方法空調(diào)系統(tǒng)應對措施第三頁,共九十七頁,2022年,8月28日3.1室內(nèi)空氣污染物種類3.1.1室內(nèi)空氣污染物來源室內(nèi)空氣環(huán)境居住人員空調(diào)系統(tǒng)建筑圍護結構建筑室內(nèi)裝修裝飾材料等室外環(huán)境家電、燃燒設備、家具等第四頁,共九十七頁,2022年,8月28日3.1室內(nèi)空氣污染物種類3.1.1室內(nèi)空氣污染物來源室外來源在室人員粉塵、SO2、NOX、COX、O3等大氣污染軍團菌、機油、苯、不潔水噴淋家電設備氡等有害物質(zhì)放射室內(nèi)來源(除人員)香煙通風、漏風等化工產(chǎn)品(建材,家具等)生物性污染空調(diào)系統(tǒng)設計管理不當甲醛、苯、氡等建筑、土壤等細菌、塵螨等電磁輻射燃燒設備COX、NOX、O2消費、H2O、粉塵,臭氣CO2/H2O/O2消費、粉塵、細菌、體臭等呼吸、出汗、運動第五頁,共九十七頁,2022年,8月28日3.1.1室內(nèi)空氣污染物來源之一:室外污染第六頁,共九十七頁,2022年,8月28日之二:室內(nèi)污染燃燒吸煙裝飾化學用品家用電器辦公設備空調(diào)系統(tǒng)第七頁,共九十七頁,2022年,8月28日新鮮空氣與人體呼氣的成分(體積%)成分N2,O2,CO2其它廢氣
新鮮空氣78.0320.990.03人體呼氣79.1-80.014.5-18.53.5-5.0若干氣味:汗液蒸發(fā)、呼吸、有機物排泄、微生物分解、氨氣等衣服上的灰塵、細菌煙草的煙氣:VOC和COCO2:新陳代謝來自人體生物性污染之二:室內(nèi)污染3.1.1室內(nèi)空氣污染物來源第八頁,共九十七頁,2022年,8月28日室內(nèi)主要空氣污染物種類懸浮顆粒物: TSP、PM10、PM2.5、…… 微生物(病毒、細菌、塵螨)氣體污染物氡
CO2、
CO、O3SO2、NOX、氨甲醛、苯、揮發(fā)性有機化合物VOCs其它(油煙、煙草煙霧、臭氧等、磁場輻射)3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害第九頁,共九十七頁,2022年,8月28日種類粒徑(m)來源沙塵1-100室外二次飛揚孢子,花粉10-30室外煤煙0.01-10煙囪,取暖香煙煙塵0.01-0.3吸煙棉絮1-5纖維狀衣服,棉被細菌0.3-5室內(nèi)外危害易在肺部沉積(約0.4~2.5m),并隨血液、淋巴系統(tǒng)循環(huán)影響全身,易造成矽肺和肺癌。過敏者對花粉等過敏易誘發(fā)過敏性鼻炎、咽喉炎以及氣喘病等等。細菌可以通過皮膚呼吸進入體內(nèi),引發(fā)破傷風、白喉和過敏性疾病等。間接危害有:襯衫上污垢;空調(diào)裝置進出口上塵埃;墻壁裝飾污染等等。1.室內(nèi)常見懸浮顆粒物3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害第十頁,共九十七頁,2022年,8月28日懸浮顆粒物的劃分:總懸浮顆粒物(TSP:TotalSuspendedParticles):——懸浮顆粒物總稱可吸入顆粒物(PM10:InhalableParticulateMatter):d<10m的微粒,又稱飄塵|沉積在肺部,影響IAQ、外觀呼吸性顆粒物(PM2.5:RespireParticulateMatter):d<2.5m的微粒|沉積在肺部主要有:燃燒型氣溶膠、礦物型氣溶膠、生物型氣溶膠室內(nèi)常見懸浮顆粒物3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害第十一頁,共九十七頁,2022年,8月28日病毒和細菌: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)設備中3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害2.微生物第十二頁,共九十七頁,2022年,8月28日塵螨適宜環(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:通風換氣,保持清潔2.微生物3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害第十三頁,共九十七頁,2022年,8月28日軍團病(legionnaires'disease):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)生的軍團病是典型的例子。 癥狀:發(fā)熱、全身不適、食欲不振、嗜睡、頭痛、咳嗽等,死亡率高達5-20%。 軍團肺原菌是一種普遍存在的嗜水性需氧細菌,可通過風道、給水系統(tǒng)進入室內(nèi)空氣。 殺菌方法:高溫水消毒法(65℃、25min)2.微生物3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害第十四頁,共九十七頁,2022年,8月28日特點:氡是無色、無味、自然界唯一的天然放射性惰性氣體,半衰期為3.82天。其子體為固體粒子,半衰期26.8min~164s,它最穩(wěn)定的同位素是Rn222。原子序數(shù)86;熔點-71℃;沸點-61.8℃;比重(固態(tài))應用:放射療法中可用作輻射源,科研中可用于制造中子等3.氡(Rn):Radon3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害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。從戶外空氣中進入室內(nèi)的氡。從供水及用于取暖和廚房設備的天然氣中釋放出的氡。第十五頁,共九十七頁,2022年,8月28日危害氡及子體——放射性氣溶膠——污染空氣3.氡(Rn):Radon3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害殺死肺等細胞殺傷肺等細胞細胞變異誘發(fā)肺癌呼吸氣管、支氣管截留肺部滯留1/5肺癌與氡有關潛伏期>15年WHO:定為19種致癌物質(zhì)之一第2大誘因溶于水和脂肪、易擴散,α射線氡對人體的輻射傷害占人體一生中所受到的全部輻射傷害的55%以上,
第十六頁,共九十七頁,2022年,8月28日防護建材局與衛(wèi)生部1993年的天然石材的放射性控制標準:將天然石材和瓷磚按輻射量大小,分成A、B、C三類,A類輻射最小,A類可居室內(nèi)使用,B類可用于非居住類建筑的內(nèi)飾面、C類只能在外飾面使用。表面涂層可阻擋氡的逸出;
——如防氡涂料和聚合物水泥砂漿加大通風換氣次數(shù),降低室內(nèi)氡氣濃度。3.氡(Rn):Radon3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害第十七頁,共九十七頁,2022年,8月28日對大氣危害: 溫室氣體之一。 溫室氣體:H2O、CO2、NOX、CH4、O3
、CFC能反映室內(nèi)污染總量:
CO2——室內(nèi)空氣品質(zhì)評價的重要指標室外大氣:0.03~0.04%(300~400ppm)室內(nèi)來源:人體、燃燒人體:成人:20~30L/h,兒童為成人的一半。燃燒:是燃料、燃燒得的完善程度確定。4.CO23.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害?如果沒有?目前狀況?60~70%26%第十八頁,共九十七頁,2022年,8月28日作用形式濃度/%空氣品質(zhì)指標性質(zhì)及其對人體生理的影響CO2濃度作為室內(nèi)空氣污染指標參數(shù)0.03~0.04室外空氣濃度范圍0.07室內(nèi)人數(shù)多時的室內(nèi)容許值0.10一般情況的室內(nèi)容許值0.15通風換氣計算基準值0.2~0.5認為室內(nèi)空氣環(huán)境品質(zhì)很不佳(空調(diào)房間時為0.25%)>0.5認為室內(nèi)空氣品質(zhì)惡劣CO2濃度對人體生理的影響0.07少數(shù)敏感者已有感覺0.1更多人感到不適3人體呼吸加深加快4感到頭暈、頭痛、耳鳴、眼花、血壓上升等8~10呼吸困難、心跳加快、全身無力、肌肉抽搐、神智由興奮到喪失>18致命3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害4.CO2第十九頁,共九十七頁,2022年,8月28日CO(ppm)滯留時間(h)來源對人體的影響5-30室外、室內(nèi)燃燒對呼吸道患者有影響30408小時以上8視覺,神經(jīng)機能受障,血液中CO-Hb達5%氣喘70-1001中樞神經(jīng)受影響2002~4頭重,頭痛,血液中CO-Hb達40%50010002~42~3劇烈頭痛,惡心,無力,眼花,虛脫脈搏加速,痙攣,昏迷,潮式呼吸200030001~20.5死亡死亡3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害5.CO第二十頁,共九十七頁,2022年,8月28日
來源:一種主要來自室外的光化學煙霧。室內(nèi)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(chǎn)生臭氧。室外:濃度:0~0.07ppm;臭氧層空洞的危害性質(zhì):刺激性氣體,可氧化空化合物而還原,可殺菌;可被橡膠、塑料等吸附。
危害: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(zhì),并能引起肺水腫、哮喘等。3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害6.臭氧:O3第二十一頁,共九十七頁,2022年,8月28日來源: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,釋放期短,危害小特性:無色,有強烈刺激性氣味。堿性物質(zhì),可感覺最低 濃度為5.3ppm危害:對皮膚組織、上呼吸道有腐蝕作用,造成流淚、咳 嗽、呼吸困難,嚴重可發(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;通過肺泡進入血液,破壞運氧功能。防止污染措施:禁止使用氨作防凍劑3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害7.氨:第二十二頁,共九十七頁,2022年,8月28日來源:主要來自室外含硫燃料(煤、石油等)的燃燒室外:濃度:<1ppm;酸雨的由來性質(zhì):具有腐蝕作用的窒息性有毒氣體。危害:鼻咽炎、支氣管類疾病、肺氣(水)腫等。對 金屬材料具腐蝕作用3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害8.SO3:8.NOX:其中NO、NO2為主要污染來源:主要來自各種燃料高溫燃燒、吸煙、汽車尾氣性質(zhì):具有刺激、腐蝕作用紅褐色氣體。危害:不溶于水,對眼、呼吸道刺激較小、但吸入肺 部易引起肺水腫第二十三頁,共九十七頁,2022年,8月28日3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害9.煙草燃燒生成物:成分每支香煙的含量/mg成分每支香煙的含量/mg主流煙氣二次煙氣主流煙氣二次煙氣燃燒過的煙草350400二氧化碳6080顆粒物總量2045氮氧化合物0.010.08尼古丁11.7丙烯醛0.08—一氧化碳2080產(chǎn)生煙氣時間20s550s成分:危害:自燃煙氣、呼出煙氣污染濃度高, 吸入肺部濃度低——被動式吸煙受害程度比主動式吸煙高第二十四頁,共九十七頁,2022年,8月28日特點無色,有強烈刺激性氣味的一種揮發(fā)性有機化合物。水溶液為福爾馬林——防腐劑大氣中平均濃度3,低于0.03mg/m3新裝修賓館可達0.85mg/m3→0.08mg/m3(一段時間后)
一般住宅裝修后0.2-0.87mg/m3→0.04mg/m3(一段時間后)控制標準為0.12mg/m3(0℃/0.0896ppm、25/0.0978)來源 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 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3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害10.甲醛(HCOH)
:第二十五頁,共九十七頁,2022年,8月28日危害——表3-6濃度0.1mg/m3有異味影響0.5mg/m3以上刺激粘膜(眼、呼吸道等),產(chǎn)生變態(tài)反應(眼紅、流淚、咽干等)、惡心、胸悶等。6.5mg/m3以上引起肺炎、肺水腫,甚至導致死亡。有致畸、致癌作用。對神經(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。3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害10.甲醛(HCOH)第二十六頁,共九十七頁,2022年,8月28日3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害11.苯
:特點: 無色淺黃色液體,易揮發(fā),有強烈 的芳香氣味,易燃易爆來源: 油漆涂料、人造板材、粘合劑、空氣消毒 劑、殺蟲劑中的苯含量的揮發(fā)危害:——致癌物對皮膚、眼睛和上呼吸道有刺激作用;短期接觸:興奮、頭暈、頭痛、惡心、嘔吐,直至昏迷、抽搐,嚴重時會因呼吸和循環(huán)衰竭死亡長期接觸:白細胞和血小板減少,嚴重時可導致再生障礙性貧血。孕婦接觸苯對胎兒發(fā)育不利,且容易引起流產(chǎn)。此外,苯還是公認的致癌物。第二十七頁,共九十七頁,2022年,8月28日常見種類:上百種,20多種為致癌物。總量:TVOC(TotalVOC)現(xiàn)規(guī)范列出9種為識別組:甲醛、苯、甲苯、對(間)二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁脂、十一烷。特點單獨濃度不高,但多種微量VOC的共同作用不可忽視。長期低劑量釋放,對人體危害大。引起頭痛、惡心等癥狀。3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害12.可揮發(fā)性有機化合物
VOCs(VolatileOrganicCompounds):來源各種漆、涂料、阻燃劑、防水劑、防腐劑、防蟲劑、粘結劑等建材:人造板材、塑料地板家具第二十八頁,共九十七頁,2022年,8月28日表3-612.
VOCs(VolatileOrganicCompounds):第二十九頁,共九十七頁,2022年,8月28日13.氣味—分子污染來源:控制關鍵:源控制。特性:低濃度污染,不會超過權威機構的上限值。
一般對健康無很大影響,影響空氣的新鮮度,和人的舒適感、IAQ的可接受性分子的重量為1m微粒的1/1010倍,擴散速度極快,難以控制。缺氧:不舒適感,嚴重時缺氧致死電視機、微波爐3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害廚房、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呼吸、燃燒輻射:第三十頁,共九十七頁,2022年,8月28日
幾種惡臭物質(zhì)的化學成分3.1.2室內(nèi)空氣主要污染物及其危害第三十一頁,共九十七頁,2022年,8月28日室內(nèi)新型建材、人工裝飾合成家具的大量使用:氡、苯、甲醛等有機化合物(VOC)及塵螨等;空調(diào)系統(tǒng)凈化過濾的薄弱:軍團菌等的繁殖;節(jié)能設計引起的新風量減少和大樓的密封設計:CO2濃度的上升與供氧量的不足;大量辦公用品的使用:VOC蒸氣、NOX、COX、輻射污染增加;現(xiàn)代建筑特征引起的IAQ下降成因:通常不是指衛(wèi)生防疫部門涉及的室內(nèi)污染,而是指空調(diào)室內(nèi)的長期低濃度污染。3.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準及其評價方法室內(nèi)空氣品質(zhì):IAQ(IndoorAirQuality)第三十二頁,共九十七頁,2022年,8月28日IAQIEQ——IndoorEnvironmentQuality污染物濃度指標(純客觀)滿意程度(純主觀)Acceptableindoorairquality(主客觀結合)
airinwhichtherearenoknowncontaminantsatharmfulconcentrationsasdeterminedbycognizantauthoritiesandwithwhichasubstantialmajority(80%ormore)ofthepeopleexposeddonotexpressdissatisfaction.------ASHRAE62-1989IAQ、溫濕度、噪聲、照明、社會心理壓力、工作區(qū)背景等因素對室內(nèi)人員的生理和心理的單獨、和綜合的作用。IEQSBS(SickBuildingSyndrome)病態(tài)建筑綜合癥各單項指標或室內(nèi)污染3.2.1室內(nèi)空氣品質(zhì)定義及其沿革3.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準及其評價方法第三十三頁,共九十七頁,2022年,8月28日閾值含義:即標準限值??諝庵泻撤N物質(zhì)的濃度,所有人員在該濃度下停留某一段時間幾乎均無有害影響。時間加權平均閾值8h工作日或40h工作周加權平均濃度,在該濃度下日復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分鐘暴露無害最高限度閾值瞬間暴露無害使用場合注意使用標準時的場合與條件3.2.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準3.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準及其評價方法第三十四頁,共九十七頁,2022年,8月28日污染物控制標準常用單位氣體污染物濃度:體積濃度(ppm)、質(zhì)量濃度(mg/m3)、放射性氣體濃度(Bq/m3)放射性比活度specificactivity:某種材料單位質(zhì)量的某種放射性核素的活度,Bq/kg。懸浮顆粒物質(zhì)量濃度:mg/m3計數(shù)濃度:粒/cm3微生物撞擊法:菌落形成單位(CFU)/m3——浮游菌沉降法:個(菌落)/皿or(CFU)/皿——沉降菌3.2.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準每秒1個原子蛻變Colonyformingunits第三十五頁,共九十七頁,2022年,8月28日
IAQ的標準:三類:綜合型標準,單項污染物濃度限值標準,不同功能IAQ標準《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》/GB50325-2001新建、擴建、改建工程5項(4化學+1放射)污染物濃度指標表3-9分類:3.2.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準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。第三十六頁,共九十七頁,2022年,8月28日《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》/GB/T18883-2002已有建筑物人們正?;顒拥膱鏊?9項(4物理+13化學+1放射+1生物)污染物指標監(jiān)測1日(GB50325-2001:1小時檢測)3.2.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準細菌總數(shù)夏季冬季清潔空氣<1500個/m3<4500個/m3污染空氣>2500個/m3>7000個/m3俄羅斯居室清潔空氣的定義GB/T18883-2002:<2500個/m3第三十七頁,共九十七頁,2022年,8月28日房間性質(zhì)人長期停留的地方兒童和病人停留的地方人周期性停留的地方人短期停留的地方CO2(l/m3)1.00.71.252.0允許值(g/kg)1.51.01.753.0CO2容許濃度(中)污染物容許值浮游粉塵0.15mg/m3CO10ppmCO21000ppm《日本建筑基本法》及《大樓管理法》3.2.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準第三十八頁,共九十七頁,2022年,8月28日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)。室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價方法方法1:測量室內(nèi)污染物濃度 客觀評價方法2:居住者問卷調(diào)查 主觀評價用什么作為代表性的污染物?(測什么?)主觀評價結果往往與客觀評價結果矛盾:客觀測量值遠遠低于控制標準,但主觀感覺不好客觀測量值可能有些問題,但主觀感覺并不差主觀指標評價解決方法:問題標準→單項指標……綜合客觀指標評價問卷調(diào)查結合3.2.3室內(nèi)空氣品質(zhì)評價方法3.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準及其評價方法第三十九頁,共九十七頁,2022年,8月28日單項指標評價方法(按單項指標的容許值等進行評價)臭氣,刺激感覺強度指數(shù)評價相互間濃度比率不快的臭氣或刺激芳香0_無無臭(無刺激)無味—下限值0?_可感覺最低界限極微弱,訓練過的人可聞出0.0011_明確正常人能聞出,無不快微芳香0.012_中無不快臭氣(刺激)適度的氣味0.13_強強臭氣(刺激)強烈的氣味14_很強非常強臭氣(刺激)—105_極強難于忍受的臭氣(刺激)—100例提出的臭氣等強度指數(shù)物質(zhì)與空氣3.2.3室內(nèi)空氣品質(zhì)評價方法3.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準及其評價方法第四十頁,共九十七頁,2022年,8月28日例2:單項指標評價方法第四十一頁,共九十七頁,2022年,8月28日控制規(guī)范:0.5(日:0.15)TVOC單項指標評價方法例3:3.2.3室內(nèi)空氣品質(zhì)評價方法第四十二頁,共九十七頁,2022年,8月28日中國室內(nèi)裝飾協(xié)會室內(nèi)環(huán)境檢測中心單項指標評價方法例4:第四十三頁,共九十七頁,2022年,8月28日總揮發(fā)性有機物總量(TVOC)世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定值:≤300g/m3ASHRAE62-1999:按TVOC濃度劃分3個區(qū):綜合指標評價方法3.2.3室內(nèi)空氣品質(zhì)評價方法3.2室內(nèi)空氣品質(zhì)標準及其評價方法舒適區(qū): <300g/m3可能抱怨區(qū): 300~3000g/m3
抱怨區(qū): >3000g/m3
TVOC濃度第四十四頁,共九十七頁,2022年,8月28日菌落、PM10、CO2、CO、SO2、NOX、甲醛各濃度Ci實測值綜合指數(shù)IIAQ等級等級評語特點≤0.49Ⅰ清潔適宜于人類生活0.50~0.99Ⅱ未污染各環(huán)境要素的污染均不超標,人類生活正常1.00~1.49Ⅲ輕污染至少有一個環(huán)境要素的污染物超標,除了敏感者外,一般不會發(fā)生急慢性中毒1.50~1.99Ⅳ中污染一般有2~3個環(huán)境要素的污染物超標,人群健康明顯受害,敏感者受害嚴重?!?.00Ⅴ重污染一般有3~4個環(huán)境要素的污染物超標,人群健康受害嚴重,敏感者可能死亡??諝赓|(zhì)量指數(shù)法人和生物主要污染指標
煙霧污染指標建材有機物釋放指標算術疊加指數(shù):
Si——標準上限值綜合指數(shù):第四十五頁,共九十七頁,2022年,8月28日decipol方法(丹:Fanger教授提出)定義污染強度單位: “標準人”污染為1olf,其他折算定義室內(nèi)空氣感知值:
1decipol=1olf/0.01m3/s評價空氣品質(zhì)指標污染量新鮮空氣“沖刷”量C/decipol值空氣品質(zhì)狀態(tài)10病態(tài)建筑1健康建筑0.1城鎮(zhèn)室外空氣0.01山區(qū)室外空氣QPD=EXP[5.98-(112/C)0.25]客觀評價quality—causedpercentagedissatisfied主客觀評價關聯(lián)主觀評價定義污染強度單位: “標準人”污染為1olf,其他折算定義室內(nèi)空氣感知值:
1decipol=1olf/0.01m3/s定義污染強度單位: “標準人”污染為1olf,其他折算定義室內(nèi)空氣感知值:
1decipol=1olf/0.01m3/s第四十六頁,共九十七頁,2022年,8月28日使用綠色環(huán)保建筑材料和裝飾材料——標準引用改進和完善廚房的通風設施——用好廚房排氣扇良好的室內(nèi)活動和化工產(chǎn)品慎用——避免污染源正確選擇建筑物基地…………3.3民用建筑室內(nèi)空氣污染控制方法3.3.1室內(nèi)污染源的控制堵源、節(jié)流、稀釋第四十七頁,共九十七頁,2022年,8月28日化學和生物控制方法3.3民用建筑室內(nèi)空氣污染控制方法3.3.2建筑維護方法噴灑某種化學消除劑——但要注意副作用植物控制方法 甲醛:金邊虎尾蘭、蘆薈、常青藤、垂掛蘭等 但須注意負效應:消耗氧氣?釋放廢氣?空氣凈化活性炭吸附氣體污染物光催化納米材料TiO2
空氣過濾去除懸浮顆粒物空氣離子化
…………常用于空調(diào)系統(tǒng)第四十八頁,共九十七頁,2022年,8月28日增加空調(diào)系統(tǒng)新風量;提高能源利用率,適當考慮室內(nèi)密封;提高空調(diào)系統(tǒng)維護管理意識,隨時更換系統(tǒng)設備;加強室內(nèi)氣流組織的合理布局,使優(yōu)質(zhì)空氣及時到達居住域;工程處理:自然通風或機械通風減少室外污染 污染源控制空調(diào)系統(tǒng)設計改善措施:稀釋稀釋堵源節(jié)流節(jié)流堵源節(jié)流稀釋3.3民用建筑室內(nèi)空氣污染控制方法3.3.3空調(diào)通風系統(tǒng)的控制方法清除過濾凈化主要措施第四十九頁,共九十七頁,2022年,8月28日材料:硬質(zhì)的植物和果核原理:經(jīng)過活化加工后,碳的內(nèi)部形成了極小的空隙,表面積很大,1g的活性炭的有效表面積可以達到1000m2,具有極強的化學吸附力,但對細菌、病毒無效。性能:吸附量一般是其自身重量的1/6—1/5,到了飽和狀態(tài)就會失效,需要更換,否則會造成二次污染清除過濾凈化活性炭吸附3.3.3空調(diào)通風系統(tǒng)的控制方法第五十頁,共九十七頁,2022年,8月28日物質(zhì)名稱飽和吸附量(%) SO2 10 Cl2 15 CS2 15 C6H6(苯) 24 O3
能還原為O2烹調(diào)臭味 30廁所臭味 30纖性碳過濾網(wǎng)活性炭吸附清除過濾凈化3.3.3空調(diào)通風系統(tǒng)的控制方法甲苯/二甲苯第五十一頁,共九十七頁,2022年,8月28日活性炭過濾材料:(活性氧化鋁)孔隙率高、比表面積大,吸附性能好吸附氣體的種類多疏水性易燃性特點:清除過濾凈化3.3.3空調(diào)通風系統(tǒng)的控制方法m2/g平均孔徑:~6.8nm第五十二頁,共九十七頁,2022年,8月28日
納米TiO2光催化材料降低化學反應所需能量、加快反應速度光作為化學反應的能源,并具催化作用更具凈化作用(強氧化作用)材料本身卻不因化學反應而產(chǎn)生變化的材料化學性質(zhì)穩(wěn)定、常溫常壓即可,操作簡單,無害,能耗低(可利用太陽能),無污染。生成 /強氧化劑(殺細胞):殺菌、除臭、防霉
OHˉ/強氧化分解能力:降解有機物、部分無機物清除過濾凈化3.3.3空調(diào)通風系統(tǒng)的控制方法第五十三頁,共九十七頁,2022年,8月28日氫氧游離基/主要氧化劑空穴VOC、病原體/碳水化合物電子-空穴對紫外線分解air水納米→能隙↑→電子空穴對特性↑→強氧化作用↑苯、甲醛、丙酮、氨、菌類等原理原子結構→比表面↑→吸附量↑制備方法:通過一定的工藝獲得納米光催化劑母液,然后涂布在多孔材料上,形成穩(wěn)定的光催化劑層。但美國有報道,部分生存物有害第五十四頁,共九十七頁,2022年,8月28日說明了什么問題?
纖維型濾料過濾空氣——去除懸浮顆粒物清除過濾凈化3.3.3空調(diào)通風系統(tǒng)的控制方法第五十五頁,共九十七頁,2022年,8月28日表示空氣離子化程度的指標是離子濃度,即單位體積內(nèi)正離子或負離子的個數(shù)。潔凈的山區(qū)離子濃度為2000個/cm3,農(nóng)村為1000-1500個/cm3,而城市則為200-400個/cm3,一般正離子數(shù)多于負離子數(shù)。一些研究結果認為,負離子對人體有良好的生理作用,包括降低血壓、抑制哮喘、對神經(jīng)系統(tǒng)有鎮(zhèn)靜作用和有利消除疲勞。但室內(nèi)負離子發(fā)生器產(chǎn)生大量臭氧,過多的臭氧反而對人體有害??諝怆x子化清除過濾凈化3.3.3空調(diào)通風系統(tǒng)的控制方法第五十六頁,共九十七頁,2022年,8月28日紫外線殺菌燈波長在200-280nm的紫外線(UVC)具有很強的殺菌作用。它可以有效地破壞DNA分子結構,抑制細菌等微生物的再生。UVC紫外殺菌技術具有迅速、環(huán)保、無二次污染、成本低,廣泛應用在空氣殺菌上空氣凈化消毒器(循環(huán)風紫外線)紫外線殺菌60m2的房間開機1小時即可清除過濾凈化3.3.3空調(diào)通風系統(tǒng)的控制方法第五十七頁,共九十七頁,2022年,8月28日1。原理:質(zhì)量守恒3.4通風換氣控制方法3.4.1通風稀釋方程與通風量的確定
C1C2=C∞穩(wěn)態(tài):→∞,XL,C0CVCC簡化:C=C2C0?自然通風?空調(diào)送風?第五十八頁,共九十七頁,2022年,8月28日(1)以人體CO2發(fā)生量為計算對象,求1個人所需的必要通風量。 Cn=1,000ppm=1l/m3→0.1%(室內(nèi)容許濃度);
Co=300ppm=0.3l/m3(室外濃度);
X=5.55×10-3l/(s·人)(事務性工作時人體發(fā)生量)
L=5.55×10-3/(1-0.3)7.93×10-3m3/(s·人)=28.5
m3/(h·人)
室內(nèi)其他CO2發(fā)生量見表3-183.4通風換氣控制方法3.4.1通風稀釋方程與通風量的確定2。必要通風量必要通風量確定原則:1。同類:2。非同類:第五十九頁,共九十七頁,2022年,8月28日實驗:預先讓一些人在試驗房內(nèi),試驗過程中再讓另一些人進入試驗房,通過不斷調(diào)節(jié)通風換氣量,記下室內(nèi)人員和剛進入室內(nèi)的人員,在臭氣強度指數(shù)為2時的通風換氣量。其值與受試者年齡、性別、所占空間、人種等有關。室內(nèi)人員人均房間容積(m3)進入室內(nèi)人員判斷的必要通風量(m3/h人)室內(nèi)滯留人員判斷的必要風量(m3/h人)無空調(diào)靜坐的成人/少年2.85.78.514.042.5/49.227.0/35.720.4/28.812.0/18.639.018.7-8.5有空調(diào)冬季5.720.4夏季<6.8(2)消除體臭所需必要通風量:臭氣強度指數(shù)2所需必要通風量一般取:室內(nèi)臭氣強度指數(shù)2所需必要通風量:進入室內(nèi)者為:25m3/h;在室者:15m3/h。亞洲人消除體臭可取15~20m3/h。3.4.1通風稀釋方程與通風量的確定2。必要通風量表3-19第六十頁,共九十七頁,2022年,8月28日消除香煙煙氣:(C.P.Yaglou實驗)(3)以其他標準確定的通風量:3.4.1通風稀釋方程與通風量的確定2。必要通風量臭氣強度指數(shù)=2臭氣強度指數(shù)=1mg/m3m3/hmg/h呼吸需氧:C0=0.21×106ppmCy=19%=0.19×106ppm
X=-20ml/h人(事務性工作吸氧量)1ppm=10-6=ml/m3第六十一頁,共九十七頁,2022年,8月28日
計算思路:?開放型36m3/(h·kW)半密閉型1.8m3/(h·kW)燃燒設備所需通風量:(日本建筑基準法)問題:會議室有10人,其中吸煙者有6人,每人平均每小時抽2支,室內(nèi)另有半密閉型烤爐一只,發(fā)熱約3kW。試問這個房間的必要通風量應如何考慮?燃燒設備:(3)以其他標準確定的通風量:3.4.1通風稀釋方程與通風量的確定2。必要通風量類型工程方法:第六十二頁,共九十七頁,2022年,8月28日Lf,min=LPP+LbA(4)ASHRAE62-1999:3.4.1通風稀釋方程與通風量的確定2。必要通風量新風量/人人數(shù)新風量/建筑面積建筑面積新概念:建筑需要新風量(5)消除余熱余濕:必要通風量——新風量?第六十三頁,共九十七頁,2022年,8月28日圖3-1空調(diào)系統(tǒng)示意圖(6)空調(diào)系統(tǒng)新風量:3.4.1通風稀釋方程與通風量的確定2。必要通風量+Gw=max{排風+正壓風需要值;衛(wèi)生條件}人體釋放CO2所需新風+建筑因素按建筑性質(zhì): 一般30m3/(h·人);體育館、影劇院等:7~15m3/(h·人)吸煙情況(按0.5根/h人計算 近似取法):辦公室:2*28.6m3/(h·人);會議室:3*28.6m3/(h·人)第六十四頁,共九十七頁,2022年,8月28日3.4通風換氣控制方法3.4.1通風稀釋方程與通風量的確定3。換氣次數(shù)定義:房間通風容積N=
f(房間性質(zhì))——表3-23或有關規(guī)范——工程確定房間通風量的方法第六十五頁,共九十七頁,2022年,8月28日自然通風通風工程混合通風機械通風風壓通風熱壓通風3.4通風換氣控制方法3.4.2自然通風原理通風形式第六十六頁,共九十七頁,2022年,8月28日孔口兩側(cè)存在壓差△P,引起開口處空氣流動,速度為v,它們之間存在如下關系:開口流量系數(shù):有效開口面積: μF3.4通風換氣控制方法3.4.2自然通風原理計算關鍵:△P自然通風作用機理:流動動力?風壓通風熱壓通風第六十七頁,共九十七頁,2022年,8月28日目的:1.帶入新風 (保持室內(nèi)空氣品質(zhì))
2.帶走熱濕量 (保持室內(nèi)熱舒適性)自然通風:利用自然的手段(風壓、熱壓等)將室外空氣不經(jīng)過空調(diào)處理就引入室內(nèi)以達到維持室內(nèi)空氣舒適性的方法優(yōu)點:1.無能耗 (建筑能耗占總能耗的30%)
2.空氣品質(zhì)好 (機械通風空調(diào):“病態(tài)建筑”)缺點:1.不易控制 (解決手段:進一步進行研究)
2.有時風量不足 (解決方法:自然與機械通風結合)應用場合: 1.工業(yè)廠房 (應用廣泛)
2.無空調(diào)民用建筑 (歷史悠久)
3.空調(diào)建筑的過渡季節(jié) (越來越重視)
4.節(jié)能建筑 (發(fā)展前景廣闊)3.4通風換氣控制方法3.4.2自然通風原理第六十八頁,共九十七頁,2022年,8月28日tW,ρWPb’Pa’PbPabatn>tw;ρn<ρwtn,ρnh2h1中和面△Pb△Pa中和面概念:
——內(nèi)外壓差為零作為壓力基準面。余壓概念:——高于中和面的壓力。余壓可正可負,窗孔房間側(cè)余壓為正,窗孔排風,余壓為負,窗孔進風。熱壓計算式以下開口為基準面1。熱壓引起的自然通風3.4通風換氣控制方法3.4.2自然通風原理第六十九頁,共九十七頁,2022年,8月28日tW,ρWPb’Pa’PbPabatn>tw;ρn<ρwtn,ρnh2h1中和面△Pb△Pa3.4.2自然通風原理開口風量與中和面位置下開口:上開口:Ga=Gb,上兩式聯(lián)立=下開口當量阻力上開口當量阻力h=h1+h2
h1,h2第七十頁,共九十七頁,2022年,8月28日下部大開口:上部大開口:室內(nèi)余壓分布:ρwhρnh3.4通風換氣控制方法3.4.2自然通風原理第七十一頁,共九十七頁,2022年,8月28日室外風速為vw,建筑物外圍護結構上某一點風壓值為:vw→KfKbKfKb——迎風向、背風向風力(壓)系數(shù)思考:風壓通風主要取決于什么?一般如何確定?2。風壓引起的自然通風3.4通風換氣控制方法3.4.2自然通風原理=?第七十二頁,共九十七頁,2022年,8月28日建筑物常見的各面上風壓分布-1風正面吹向建筑物所形成的正、負區(qū)域示意圖2。風壓引起的自然通風第七十三頁,共九十七頁,2022年,8月28日Pressurecoefficientsforabuildingwithh:w:l=1:2.5:5andaroofpitchof10°(Holmes1983)建筑物常見的各面上風壓分布-22。風壓引起的自然通風第七十四頁,共九十七頁,2022年,8月28日3。風壓和熱壓共同作用下的自然通風3.4.2自然通風原理P’aP’b熱壓風壓同向:P>Pr、PvL>Lr、Lv熱壓風壓反向:比較Pr、Pv風向取決于max(|Pr|、|Pv|)代數(shù)和F=?第七十五頁,共九十七頁,2022年,8月28日1。并聯(lián)開口(風壓):PwP1并聯(lián)開口當量有效開口面積:…………3.4通風換氣控制方法3.4.3實際建筑自然通風關鍵:求F——當量有效開口面積第七十六頁,共九十七頁,2022年,8月28日2。串聯(lián)開口(風壓):PfPbP2P1串聯(lián)開口當量有效開口面積:3.4通風換氣控制方法3.4.3實際建筑自然通風第七十七頁,共九十七頁,2022年,8月28日3.4.3實際建筑自然通風3。串并聯(lián)混合開口(風壓):Kf=+0.8μ1F1=0.65×0.6μ2F2=0.65×0.6μ3F3=0.65×1.2Kb=0.4vw=3m/s風壓引起的自然通風:思考:如果上圖中同時還有熱壓作用,則結構參數(shù)還須已知什么參數(shù)?
μF如何求解?
P又如何確定?第七十八頁,共九十七頁,2022年,8月28日3.4.3實際建筑自然通風P’aP’b有熱壓風壓(同向)共同作用的串聯(lián):2。串聯(lián)開口:反向:注意:P是Pr
和Pv的代數(shù)和(3-36)第七十九頁,共九十七頁,2022年,8月28日思路:分別計算風壓、熱壓引起的余壓,比較兩個壓力大小。例如,風向按熱壓方向,且計算用全壓為:。根據(jù)建筑開口形式計算當量有效開口面積,由全壓P和(F)便可計算自然通風量。反之如何?3.4通風換氣控制方法3.4.3實際建筑自然通風風壓熱壓反向作用的自然通風實例:【例3-2】:題目理解vK=-0.55K=0.65②①2m20℃5℃第八十頁,共九十七頁,2022年,8月28日3.4.4有組織的自然通風自學3.4通風換氣控制方法建筑設計時應從哪幾方面考慮組織自然通風?開口面積越大通風效果越好嗎?夏季空調(diào)房間由于自然通風作用下部縫隙、上部縫隙處空氣如何滲透?試分析平拉窗與推拉窗在自然通風效果有何不同,其他方面還有什么不同的效果。思考問題:平拉窗推拉窗第八十一頁,共九十七頁,2022年,8月28日非空調(diào)房間室內(nèi)氣流組織空調(diào)房間室內(nèi)氣流組織單向面自然通風Singlesideventilation下送上回上送上回貫流式自然通風Crossventilation主要影響因素:1.建筑結構;
2.室內(nèi)負荷;
3.室外氣候。中送風上送下回主要影響因素:
1.送回風口布置形式;
2.室內(nèi)負荷;
3.送回風口形式。3.4.5氣流組織評價方法3.4通風換氣控制方法何謂氣流組織?有哪些形式?第八十二頁,共九十七頁,2022年,8月28日頂部送風,地面回風頂部送風,頂部回風室內(nèi)通風不完全3.4.5氣流組織評價方法常見的室內(nèi)氣流組織不同送回風口布置第八十三頁,共九十七頁,2022年,8月28日帶有上升熱流的室內(nèi)氣流平面圖剖面圖3.4.5氣流組織評價方法常見的室內(nèi)氣流組織第八十四頁,共九十七頁,2022年,8月28日氣流與熱流反向氣流與熱流同向由下向上的氣流與由上向下的氣流的比較哪一種氣流節(jié)能?3.4.5氣流組織評價方法常見的室內(nèi)氣流組織高大廠房第八十五頁,共九十七頁,2022年,
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