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室内空气污染及控制 室内空气污染及控制 主讲教师：刘靖 土木工程学院 1 室内空气污染及控制 本课程性质及主要内容 本课程是建筑环境及设备工程专业本科生的专业 选修课程。主要以室内空气污染及控制技术为主题， 了解室内空气污染物的类型和来源，室内空气污染与 人体健康的关系，以及我国室内空气污染的成因和控 制对策；籍此，分别从污染源控制、通风控制和净化 控制着手全面介绍室内空气污染控制技术。 2 室内空气污染及控制 课程学时：24学时 参考教材：周中平等.室内污染检测与控制，北京，化学 工业出版社，2005 吴忠标、赵伟荣. 室内空气污染及控制技术， 北京，化学工业出版社，2005 参考书目: 曹守仁等.室内空气污染及测定方法，北京，中 国环境科学出版社，1988 史德、苏广和.室内空气质量对人体健康德的影 响，北京，中国环境科学出版社，2005 宋广生.室内空气质量标准解读，北京，机械工 业出版社，2005 3 室内空气污染及控制 课程考核 课程考试：80分 作业及课堂出勤：20分 4 室内空气污染及控制 学习本课程的必要性 一、1997年Kaiser在Science上发表的“决战洁净空气科学” 一文中提到“工业界和环境领域研究者正致力于与空气污 染和疾病相关的研究，这被人们称为近几十年来最大的环境 斗争”，可见目前空气污染问题已被科学界与工业界广泛关 注。 但是，在空气污染治理中存在一个认识上的误区 ，即重视室外大气污染治理，轻视室内空气污染治 理 。 * Kaiser J. Showdown over clean air science. Science, 1997, 277(5325):466 5 室内空气污染及控制 二、丹麦技术大学的国际室内空气领域著名专家Fanger教授 特别指出：室内空气污染治理从某种意义上说比室外空气污 染治理更重要，因为绝大多数人90%以上的时间在室内度过 。良好的室内空气品质对人体健康至关重要。 丹麦技术大学终身教授 丹麦技术科学院院士 美国工程科学院外籍院士 英国皇家工程院外籍院士 俄罗斯建筑科学院外籍院士 国际制冷科学院院士。 ？ 6 室内空气污染及控制 三、病态建筑（Sick Building）和病态建筑综合症（Sick Building Syndrome） 上世纪七十年代以来，室内空气品质问题受到世界很多国家的 普遍关注，其主要原因是：（1）上世纪七十年代的能源危机使人们 对节能有了更迫切的要求，作为节约建筑能耗的有效措施，大量建 筑密闭性提高，新风量减少；（2） 上世纪七十年代以后，化工和 材料工业迅速发展，出现了大量人工复合型建筑材料和建筑装修材 料，它们在建筑中广泛被采用，其中一些材料散发有害气体，使得 长期生活和工作在“现代”建筑中的人们表现出一系列病态反应： 头痛、困倦、恶心和流鼻涕等，这一现象引起专家们的广泛关注， 形成描述上述建筑和不良反应的一些新概念“病态建筑（Sick Building）”和“病态建筑综合症（Sick Building Syndrome）” 7 室内空气污染及控制 四、室内空气污染的危害（美国） 美国环保署（EPA）历时5年的专题调查结果显示，许多 民用和商用建筑内的空气污染程度是室外空气污染数倍至数 十倍，有的甚至超过100倍。EPA的另一份报告中指出室内 空气污染是有关国民健康的首要环境问题之一。据统计，室 内环境污染已经引起36%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病 和15%的气管炎，支气管炎。全世界每年有2400万人的死 亡与室内污染紧密相关。因此，世界卫生组织（WHO）将室 内空气污染与高血压，胆固醇过高及肥胖症等共同列为人类 健康的十大威胁。 8 室内空气污染及控制 四、室内空气污染的危害（中国） 来自我国的监测数据也表明，近年来我国室内污染不断增 加。据统计，我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数达 11.1万人，超额门诊数22万人次，超额急诊数430万人次。 严重的室内环境污染也造成了巨大经济损失，仅1995年我国 因室内环境污染危害健康所导致的经济损失就高达107亿美 元。特别是近年来随着人民生活水平的提高，住房改革带来 的购房、室内装修热潮，使得室内空气品质问题在我国尤为 突出。 鉴于以上几点，室内空气污染问题已成为当前建筑环境 及相关领域的一个关注焦点！ 9 室内空气污染及控制 第一讲 室内空气污染概述 一、室内空气质量定义 Indoor Air Quality(IAQ) 1 定义（三个阶段） 第一阶段：客观指标 把室内空气质量几乎等价于一系列污染物 浓度指标 第二阶段：主观感受 Fanger教授室内空气品质思想 10 室内空气污染及控制 第三阶段：客观指标主观感受 美国供暖制冷空调工程师学会标准 ASHRAE621989R定义 11 室内空气污染及控制 二、室内空气污染定义 1 大气污染 12 室内空气污染及控制 2 室内空气污染 由于室内引入能释放有害物质的污染源 或者室内环境通风不佳而导致室内空气中有 害物质数量或种类上不断增加，并引起人的 一系列不适症状的想象。 3 室内空气污染的特征 累积性、多样性、长期性、污染物低浓 度但危害大、受气候和社会条件的影响 13 室内空气污染及控制 三、我国室内空气污染及其成因 1、室内空气污染历程 上世纪80年代前室内污染物主要为：燃煤 产物包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮 氧化物等。 上世纪90年代初期室内污染物主要来源： 室内吸烟、燃煤、烹调等上世纪90年代末期 室内污染物主要来源：装修材料，空调房 间新风量不足导致空气质量恶化 14 室内空气污染及控制 2 室内空气污染现状 装修及建筑材料相关的室内空气污染已成为目 前我国最主要的室内环境质量问题！ 表现为： (1) 建筑材料及装修产生的室内空气污染 甲醛、挥发性有机化合物、氨、氡气等。 (2) 其他室内空气污染 燃煤及薪柴产物：NOx、CO、CO2、SO2、 可吸入颗粒物、丙稀醛、烃类； 烹调油烟污染 ； 吸烟等。 15 室内空气污染及控制 3 我国室内空气污染问题成因 概括为以下几个方面： （1）公众对室内环境的重要性认识不足 （2）室内环境监督管理机构不健全 （3）室内环境问题研究不够深入 （4）建筑装修市场不规范 （5）厨房和卫生间卫生条件差 （6）公共场所卫生条件差 （7）空调使用不当 16 室内空气污染及控制 四、室内空气质量评价 1、评价的重要性 室内空气污染治理的前提 2、评价解决的问题 定量给出室内空气质量级别、主要污染 物指标等 3、科学评价的难点 室内空气质量不仅取决于客观指标， 而且取决于主观感受 17 室内空气污染及控制 4、空气质量评价的方法 目前可行的方法为客观评价结合主观感受 u客观评价： 直接检测室内污染物浓度来客观了解、评价室内 空气质量，其依据为人们受到的影响跟各种污染物 浓度、种类、作用时间之间的关系，此外利用空气 龄、换气效率、通风效能系数等概念和方法。 客观评价的缺点：难以确定影响人体健康的污染 物浓度阈值、难以确定污染物的种类来作为客观评 价的指标。 18 室内空气污染及控制 19 室内空气污染及控制 主观评价： 利用人的感觉器官进行描述与评判室内空气质量 20 室内空气污染及控制 主观评价方法在相变降温服研制中的应用： 研制背景 n SARS 疫情严重 n 防护服热阻大，透湿性差 n 隔离区不能使用空调 n 热、闷、不舒适 防护服 、头罩、口罩、橡胶 手套、防护眼镜 21 室内空气污染及控制 22 室内空气污染及控制 23 室内空气污染及控制 主观评价的缺点： 评价结果受人们的个体特征影响： 生活区域； 性别； 年龄； 健康状况； 情绪； 利益； 目前对室内空气质量的评价还没 有权威性的统一评价方法！ 24 室内空气污染及控制 几种室内空气质量评价方法： u空气污染指数和模糊综合评价法 室内污染指数将污染物监测的浓度简化为 单一的概念性数值形式，并分级表征空气质 量状况与空气污染程度，其结果简单直观， 使用方便，适用于表示室内空气质量状况和 变化趋势。其分为单因子评价指标及综合评 价指标。 模糊综合评价法为采用模糊数学的方法来 对室内空气质量等级划分。 25 室内空气污染及控制 u综合评价法 提出者：沈晋明教授。 该评价方法主要有三条路径：客观评价、 主观评价及个人背景资料。 客观评价： 其选择长期存在、稳定且容易测定的12种 污染物作为评价指标，12种污染物分别为一 氧化碳、可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化 硫、二氧化碳、甲醛、细菌总数、温度、相 对湿度、风速、照度及噪声。 26 室内空气污染及控制 主观评价： 主观评价要完成两方面工作：一是表达对 环境因素的感觉；二是表述环境对健康的影响 为了一定程度上消除主观因素对结果的影 响，需对主观评价规范化、标准化，即引进国 际通用的主观评价调查表格 个人背景资料： 主要有两部分内容：个人资料调查、排他 性调查 27 室内空气污染及控制 uCFD技术 通过CFD技术得到室内空气温度、湿度、空气流速、污染 物浓度等分布，特别是可以得到空气龄的室内分布，进而来 评价室内空气质量。 28 室内空气污染及控制 利用CFD技术计算室内空气龄（清华大学李先庭教授提出） 空气龄概念：空气龄是指空气进入房间的时间，其意义： （1）某点的空气年龄越小，说明该点的空气越新鲜，通风效 果就越好，空气品质就可能越好。 （2）空气年龄还反映了房间排除污染物的能力，平均空气年 龄小的房间，去除污染物的能力就强。 （3）空气年龄分布唯一取决于房间的气流组织形式，是反映