室内空气质量的研究与控制

I室内空气质量管理与控制研究摘要随着有机合成材料在室内装饰及设备用具方面的广泛应用,致使挥发性有机化合物气体大量散发,严重恶化了室内空气质量,使得室内空气质量问题成为社会关注的焦点。为此,本论文进行了建筑材料对室内空气质量的影响及其评价的研究,争取为控制室内空气污染、改善室内环境质量提供科学依据和方法,以满足人们对健康住宅的需求。论文总结了国内在室内空气质量研究方面的成果和存在的问题,系统地分析了室内存在的污染物和污染源。此外,还具体分析了不同装修时间、不同温湿度、不同装修设计及通风换气、建筑材料的种类对室内污染物的影响。室内温度增加,有利于装修材料和家具中甲醛和苯的释放。时间与室内污染物含量呈明显的负相关,装修结束后1 周 ,室内污染物浓度的平均值超过国家标准,而随着时间的推移 ,室内污染物浓度逐渐下降。室内污染物主要来源于装修和家具所采用的材料,如油漆、涂料、有机溶剂以及以脲醛树脂为粘合剂的胶合板、纤维板等。 此外,本文依据现行的室内空气质量标准,结合室内空气污染的特点,分别建立了室内空气质量影响评价、现状评价的模式和方法。通过分析、预测室内装饰装修工程建成后存在的危害室内坏境空气品质的因素和危害程度,为室内空气污染的治理提供方案对策。关键词 室内空气质量；室内污染；管理方法；治理对策IIStudy on the management and control of indoor air quality AbstractAs the organic synthetic materials in interior decoration and equipment aspect widespread application, causes the volatile organic compounds emitted large amounts of gas, serious deterioration of the indoor air quality, indoor air quality has become the focus of social attention. Therefore, in this thesis the building materials on the indoor air quality influence and evaluation, for the control of indoor air pollution, improve indoor environment quality to provide scientific basis and methods, in order to meet the people on health residential demand. The paper summarizes the domestic indoor air quality in the research achievements and the existing problems, systematic analysis of the indoor presence of pollutants and pollution source. In addition, also analyzes the different decoration time, different temperature and humidity, different decoration design and ventilation, building materials on the indoor pollutant effects. Indoor temperature increases, benefit decoration materials and furniture in the release of formaldehyde and benzene. Time and indoor contaminant content was negatively correlated, the decoration after 1 weeks, the average concentration of indoor pollutants exceed the national standard, but with the passage of time, the concentration of indoor pollutants decreased gradually. Indoor air pollution comes mainly from the furniture and decoration materials used, such as paint, coatings, organic solvent and with urea formaldehyde resin as adhesive plywood, fiber board. In addition, on the basis of the current indoor air quality standards, combined with the characteristics of indoor air pollution, IIIwere built indoor air quality impact assessment, evaluation model and method. Through the analysis, prediction of interior decoration project after the completion of the harm of indoor environmental air quality factors and harm degree, for indoor air pollution control plan strategy.Keywords indoor air quality; indoor pollution; management ;countermeasures目录摘要.Abstract.第一章 绪论1 1.1 课题背景 11.2.1 课题研究的目的与意义 11.2.2 室内空气质量的定义 11.2.3 室内空气质量问题的提出 11.2.4 室内空气质量的研究意义 11.3 国内外研究现状1第二章 空气状况研究的理论基础42.1 IAQ 的评价 4 2.2 EEI42.3 主观评价与客观评价相结合的综合评价方法 42.4 IAQ 等级的模糊综合评价 52.5 应用 CFD 技术对室内空气品质进行评估5第三章 室内空气状况的影响因素分析63.1 污染物的来源和危害63.1.1 甲醛63.1.2 氨63.1.3 苯73.1.4 氡83.1.5 总挥发性有机物83.2 污染物造成的危害特点 93.2.1 室内环境造成伤害的广泛性93.2.2 受害个体的差异性93.2.3 加害主体的不确定性93.2.4 室内环境污染对人体伤害的潜伏性103.3 设计方面 10 3.3.1 合理地计算房屋空间承载量103.3.2 搭配各种材料的使用量103.3.3 保证室内有一定的新风量103.3.4 为室内购买家具和其他装饰用品的污染留好提前量113.4 建筑材料的影响 113.4.1 基本建筑材料113.4.2 装饰装修材料113.4.3 其它功能材料113.5 装修季节变化的影响 11第四章 改善室内空气质量的对策 124.1 室内空气质量评价标准 124.2 室内污染的防治措施 134.2.1 加大处罚力度，严查假冒伪劣产品134.2.2 研制开发和引进新型无污染的环保建材134.2.3 新建或装修的住房入住前空置时间尽量长144.2.4 加强自我保护意识，提高自我保护能力144.3 室内空气净化技术 144.3.1 吸附法净化144.3.2 静电技术154.3.3 负离子技术154.3.4 光催化净化技术164.3.5 绿色植物164.4 完善室内建筑工程的规范 174.4.1 提高对室内污染严重性和控制室内污染紧迫性的认识 174.4.2 建立民用建筑工程室内环境竣工验收检测制度 174.4.3 加强对建筑工程室内环境质量的监督管理 17结论18参考文献19 致谢20XXXXX 大学毕业（设计）论文1第 1 章 绪论1.1 背景课题人呼吸数为每分钟1015，每次需要0.5升空气，以平均 70岁寿命来计算，每个人一生要用27 万立方米空气。这些空气进入人体内，在总表面积为6080平方米的肺泡里，经物理扩散进入体内交换。由于现代人平均80%90%以上的时间在室内度过，可以想象在如此长的暴露时间，如此大的接触面积下，室内空气品质状况对人们身体健康影响何等巨大 1。1.2 课题研究的目的与意义1.2.1 室内空气质量的定义室内空气质量（Indoor Air Quality, IAQ）即一定时间和一定区域内，空气中所含有的各项检测物达到一个恒定不变的检测值。是用来指示环境健康和适宜居住的重要指标。主要的标准有含氧量、甲醛含量、水汽含量、颗粒物等，是一套综合数据，能够充分反应一地的空气状况 2。1.2.2 室内空气质量问题的提出随着家居环保意识的普及，越来越多的消费者开始关注室内空气质量。据中国消费者协会发布的数据显示 3，近年来，室内空气污染问题在家居消费投诉中的比例在逐渐增长，室内空气质量已经成为一个社会热点备受关注。在现阶段，如何正确检测和治理室内空气污染问题已成为迫切需求。1.2.3 室内空气质量的研究意义室内空气品质极大地影响着人们的生活质量、健康水平和生产效率，对他的研究可以使人们生活在一个更好的环境下。1.3 国内外研究现状我国从事住宅室内空气污染的研究始于70年代，当时主要是中国预防医学科学院钮式如研究员的研究室，出发点是研究室内通风，并针对二氧化碳等室内空气污染物。到1980年，中国预防医学科学院何兴舟研究员所XXXXX 大学毕业（设计）论文2领导的环境流行病研究室开始了云南宣威地区农村室内燃料燃烧与癌症并发率关系的研究，这是我国较早的室内空气污染与健康关系的研究。同年，武汉市卫生防疫站的杨旭医师在城区开展了室内空气污染的研究工作。1984年，在全国防疫站系统开展了大量的室内空气污染调查工作。最为突出的是1988-1990年间中国预防医学科学院秦钰慧研究员所领导的中国五城市室内空气污染与健康关系的调查研究，研究历时两年，空气污染物包括IP，二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等等 4；人群包括小学生、中学生、社会居民；健康指标包括：肺功能、碳氧血红蛋白等，文章多次在国际会议上发表。至此，我国的室内空气污染研究还是集中在燃料上。到了90年代，随着人们生活水平的提高，引起居室室内空气污染最主要的原因是由于不良装修，即在装修过程中使用了大量有害物质如甲醛、挥发性有机物等一些装饰材料。而传统的室内污染物，如SO2、CO 、CO2、NOx 等由于抽油烟机的广泛采用和燃料结构的变化，对室内空气的污染程度已大大降低。1993年杨旭副主任医师首先开始了建筑物装饰材料的污染研究。1995年秦钰慧研究员组织“室内化学品与健康关系的研究”，室内空气质量和装饰建材研究是其重要的方面。以此着手制定我国室内空气标准。此后中国预防医学科学院数次举办过关于室内空气质量研讨会。国家环境保护总局于2000年8-9月召开“室内空气质量相关法规及污染控制技术培训班”，2001年5月，中国科学技术协会过程学会联合会举办了“全国室内环境质量研讨会” 。目前国内室内空气污染研究最主要的包括两个方面。一是制订全面科学的室内空气质量标准。由于我国室内空气污染问题只是近十几年才出现，人们强烈意识到室内空气污染的问题并引起全社会广泛的关注才刚刚是近几年的事。国家还没有制定全面的法律、法规。我国参与室内空气污染问题管理的政府机构包括卫生部、国家质量监督检验检疫总局、建材局和建设部，国家环保总局虽然没有具体参与室内空气质量的管理工作，但确切地说早在1994年就参与了相关工作。我国标准的制定缺乏基础研究的支持，标准的制定，尤其是室内空气质量标准的制定，直接关系到人体健康，需要毒理学试验结果作依据，并且要进行卫生学的分析和评价，这样的工作不是一个检测机构就能够完成的。二是污染源控制，这是我国目前室内空气污染研究的一个热点问题。消除污染根本方法是消灭污染源，如对能产生甲醛的脲醛泡沫塑料和产生石棉粉尘的石棉等建筑材料停止使用等措施无疑是有效的，但这必须有相应的法规来保证。一方面，用通过立法在生产过程中尽量控制这些建筑材料的污染物含量，使得有害物质含量低的产品进入市场；另一方面，需要对室内究竟有哪些污染源、这些污染源可能产生什么样的污染物以及这些污染物的释放特征进行研究，这样就可以在装修过程中对有可能造成室内空气污染的污染源进行控制。污染源的研究以人工环境气(testingchamber) 的模拟研究为主要手段，通过考察一些环境XXXXX 大学毕业（设计）论文3因子，如温度、湿度、空气更新速率等对污染物浓度分布的影响，模拟释放过程，建立数学模型及评价系统。扩散模型是最常用的方法，目前已将污染物在材料内部的扩散过程及在表层的解析过程结合起来。国内利用人工环境气候箱对板材中的甲醛，油漆、涂料中的可挥发性有机物的释放特征已经进行了比较广泛的研究，但这些还远远不够。20世纪60年代国外大规模出现装修热。北欧、美国和其他国家先后开始大量使用甲醛制品，如用脲醛树脂和酚醛树脂作原料制成胶粘剂、墙缝填充剂和多种人造板材等。其中，脲甲醛泡沫树脂隔热材料在那个时期曾被大量用于构建房屋，特别是移动住房。于是，大量甲醛释放到室内，很多居住者出现了急性刺激和急性中毒症状，甚至引起中毒性肝炎或是过敏性紫癜。这些问题在当时的社会上引起了很大的震动。于是，工业卫生、环境保护、化学化工和建筑装潢等专业的工作人员围绕着甲醛污染问题，相继开展了环境监测、流行病学调查、临床观察、毒理实验、工艺改革及相应的实际工作和科学研究。随着对于室内空气污染问题认识的不断深化，室内环境作为卫生和环境科学的重要组成部分越来越受到重视。一批专门从事室内环境检测、宣传教育、学术研究和学术交流、咨询和评估的机构开始形成。如美国工业卫生协会（AIHA）专门设立了室内环境质量(IEQ)委员会。 “国际室内空气质量与气候协会(ISIAQ)” 、 “美国绿色建筑委员会(USGBC)”和“室内空气质量协会(IAQA)”也于1992年、1993年和1995年相继创立。就连北大西洋公约组织(NATO)这样的军事合作组织也在她的科学与环境事务局所属的高级研究中心开展“ 室内空气质量 (IAQ)科学”的研究和教育培训计划，每年都要在缔约国开展室内环境方面的培训工作。与此同时，室内空气质量的管理机构也开始在发达国家和地区形成，如美国环保局于1988年在其空气与辐射司下设立室内空气质量(IAQ)程序办公室，1995年又与较早设立的氡分部合并成立了室内环境处，并附设了两个与室内环境相关的国家实验室，在相关部门设立了室内环境的监管、执法机构。如今，美国的学校里都设有室内环境协调员，管理和督导室内环境质量的监测和控制。法国政府也于1999年底成立了国家室内空气监测站，并从2001年开始，每年在全国选择1000个监测点，对典型室内场所的氡、铅、霉菌、过敏源、VOCs、人造矿物纤维、杀虫剂及烟草烟雾等 10多种有害物质进行检测，并向公众通报检测结果。我国的香港特别行政区也于1998年在其环境署内设立了室内环境主管部门，并于1999年公布了楼宇的 IAQ 指南。在室内环境管理机构的指导下，室内环境立法也开始进行，到目前为止，欧美各发达国家，亚洲的日本、韩国和我国香港地区，以及世界卫生组织已建立比较完善的室内环境法规。第二章 空气状况研究的理论基础XXXXX 大学毕业（设计）论文42.1 IAQ 的评价 室内空气品质评价是认识室内环境的一种科学方法，是随着人们对室内环境重要性认识的不断加深所提出的新概念。它反映在某个具体的环境内，环境要素对人群的工作、生活适宜程度，而不是简单的合格不合格的判断。室内空气品质评价分为现状评价和影响评价两类，影响评价是指对拟建项目的评价，这里要讨论的是室内空气品质现状评价，简称为室内空气品质评价。 过去，人们拘泥于工业污染和卫生防疫的框框，仅依据污染物的上限值，简单地判断室内空气品质是否合格，这种方法不能解决目前存在的问题。这种评价缺乏像国外集中医学、建筑技术、环境监测、建筑设备工程、环境心理学、居住心理学等多学科的综合研究模式和科学的方法，难于得到真正有用的信息，其结果也缺乏公正性、权威性和可比性。目前国内对室内空气品质评价方法尚未建立统一标准。现将国内外评价室内空气品质一些较为成熟的综合和单项评价方法和评价指标做一简要介绍。 2.2 EEI EEI 为当量评价指标，是评价室内环境的综合指标。由于室内环境的一些因素也会影响到人们对 IAQ 的反映。所以有人觉得用综合性更强、结合 IAQ 指标的室内环境综合指标 EEI 来作为评价 IAQ 的综合指标更具合理性。 最佳的室内环境并非是由一个环境参数和某个确定的设计或控制点决定的。举例来说，最狭义的 IAQ 意味着房间空间空气免受烟、灰尘和化学物质污染的程度。稍为广义地说，它包括空气温度、湿度和空气流速，而热环境这一词还需包括视觉因素，如亮度、色彩、空间感。另一方面，允许水平的 IAQ 还取决于暴露时间的久暂，个人生理条件及经济观点。从实用的观点来看，最佳的环境决定于 IAQ 推荐值或允许范围的客观标准加上居住者的期望或者说主观看法，下限称之为节能允许值或推荐值，上限是IAQ 所能达到的极限。 2.3 主观评价与客观评价相结合的综合评价方法这一评价过程序主要有三条路径，即客观评价、主观评价和个人背景资料。 客观评价就是直接用室内污染物指标来评价室内空气品质的方法。选择具有代表性的污染物作为作为评价指标，来全面、公正地反映室内空气品质的状况。通常选用二氧化碳、一氧化碳、甲醛、可吸入性微粒（IP） 、氮氧化物、二氧化硫、室内细菌总数，加上温度、相对湿度、风速、照度以及噪声共 1