（环境科学专业论文）建筑室内空气品质研究.pdf

ad i s s e r t a t i o ni ne n v i r o n m e n t a is c i e n c e i n v e s t i g a t i o no n i n d o o r q，u1617i a i rq u a l i t yo fb u i l d i n g b yw a n gj i n g s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f e s s o rw a n g m e i ， n o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y j a n u a r y2 0 0 8 。1，j 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过 的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示 谢意。 学位论文作者签名： e t 期：z - z 秒2 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) 学位论文作者签名： 签字日期： 导师签名： 签字日期： ， j 东北大学硕士学位论文摘要 建筑室内空气品质研究 摘要 随着我国住房制度的改革和房地产业的迅速发展，由室内装修引起的室内空气污 染问题日益突出，因此必须加强室内空气品质的现状调查及研究，总结出室内空气污 染的总体特征及其影响因素。 本文针对建筑室内空气气品质问题开展了一系列研究，首先对现有室内空气品质 的质量标准进行了比较性研究，指出其中存在的问题；然后利用环境模拟舱实验，研 究了油漆中甲醛释放规律与温度、相对湿度以及空气交换率的关系；在此基础上，对 沈阳市建筑的总体室内空气品质进行了调查分析，并重点对东北大学新建的综合科技 大楼的室内空气品质进行了研究；最终根据调查与研究结果，提出改善室内空气品质 的一些合理有效措施。 通过环境模拟舱实验表明，当室内室外存在空气交换时，污染物容易扩散到室外， 有助于减轻室内空气污染状况；在温度较高时，甲醛的释放速率较快，且可在室内环 境中累积增加，尤其是在空气交换率较低时，甲醛的浓度值可超过国家标准十几倍； 在室内湿度较高时，可以在一定程度上抑制甲醛的释放。沈阳市建筑室内空气污染超 标项目主要有甲醛、苯系物、氨气和总挥发性有机物，y 射线和氡均未出现超标现象， 而甲醛是装修住宅室内空气中最主要的污染物。在东北大学综合科技大楼室内空气品 质研究中，重点对大厅甲醛浓度分布以及随时间变化情况进行对比分析，并制定主观 调查表格，对该大楼室内人员进行主观满意度调查，根据调查对象对室内空气质量、 热环境、听觉环境和视觉的评价结果进行统计，分析了主观评价中的几个差异问题。 本研究将为建筑室内空气污染控制和管理提供科学依据。 关键词：室内空气品质；环境模拟舱；沈阳市建筑；综合科技大楼；甲醛； 主观满意度调查 i i l _ j ， i 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t i n v e s t i g a t i o no ni n d o o r a i rq u a l i t yo f b u i l d i n g a bs t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fr e a le s t a t ea n dt h er e f o r mo fh o u s ep o l i c y , t h ei n d o o ra i r p o l l u t i o nd u et ot h eh o u s ed e c o r a t i o ni sg r o w i n gi m p o r t a n t a st h er e s u l t ，t h ei n v e s t i g a t i o n a n de v a l u a t i o no fi n d o o ra i rq u a l i t ym u s tb es t r e n g t h e n e d ，i nt h eo t h e rh a n d ，t h eg e n e r a l c h a r a c t e r i z a t i o na n dt h ei n f l u e n t i a lf a c t o ro fi n d o o ra i rp o l l u t i o ns h o u l db es t u d i e df o rt h e c o n t r o l l i n go ft h ep o l l u t i o n t h ei n d o o ra i rq u a l i t yo fi n d o o re n v i r o n m e n tw a ss t u d i e di nt h i sp a p e r f i r s t l yi t i n v e s t i g a t e dt h er e g u l a t i o n so ni a q a n dm a d eac o m p a r a t i v er e s e a r c h f r o mi t ，t h ea u t h o r p o i n t e do u tt h ee x i s t i n gp r o b l e m s a n db yt h ee x p e r i m e n t sw i t hs e l f - m a d ee n v i r o n m e n t a l c h a m b e r , w et r yt of i n dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ee m i s s i o no ff o r m a l d e h y d ea n do t h e r f a c t o r s ，s u c ha st e m p e r a t u r e ，h u m i d i t y , a i re x c h a n g er a t i oa n ds oo n t h e nb a s i n go ni t ， h o u s ed e c o r a t i o na n di n d o o ra i rp o l l u t i o nw e r ei n v e s t i g a t e di nc i t yd w e l l i n gh o u s e si n s h e n y a n g t h e nt h ei n d o o ra i rq u a l i t ys t u d yo ft h en e w n o r t h e a s t e ru n i v e r s i t ym u l t i p l e b u i l i d i n gi nac o m p r e h e n s i v ea n ds y s t e m a t i cw a yi ss t u d i e d a c c o r d i n gt ot h es i t u a t i o no f t h er e s e a r c h ，an u m b e ro fr e a s o n a b l ea n de f f e c t i v em e a s u r e sa r ep r o p o s e dt oi m p r o v ei n d o o r a i rq u a l i t y b yt h ee x p e r i m e n to ft e s t i n gc h a m b e r , w eg e tt h ec o n c l u s i o nt h a tw h e na e r i sl a r g e ， f o r m a l d e h y d ec o u l dd i f f u s ei n t oo u t d o o re n v i r o n m e n te a s i l yw h i c hh e l p si m p r o v et h e q u a l i t yo fi n d o o ra i r a n dw h e nt h et e m p e r a t u r ei sh i g h ，t h ee m i s s i o nr a t eo ff o r m a l d e h y d e i sl a r g e ，e s p e c i a l l yw h e na e ri sl o w , t h ec o n c e n t r a t i o no ff o r m a l d e h y d em a yb em o r et h a n t e nt i m e so ft h en a t i o n a ls t a n d a r d i nc o n t r a s tt ot h i s ，w h e nr hi sh i g h ，t h ee m i s s i o nr a t eo f f o r m a l d e h y d ei sl o w , s oh i g hr hi sp r e f e r a b l ei ni n d o o re n v i r o n m e n t i ns h e n y a n g ，t h e m a i no v e r - r a t i oi n d e xi sf o r m a l d e h y d e ，b e n z o la m m o n i aa n dv o c ；y - r a ya n dr a d o ni s n e v e r ；t h ef o r m a l d e h y d ei st h em a i ni n d o o rp o l l u t a n to fd e c o r a t e dh o u s e si ns h e n y a n g t h r o u g ho b je c t i v ef o r m a l d e h y d e a p p a r a t u sm e a s u r e di nm u t i p l eb u i l d i n g ，a n dh a v e c o m p l e t e dv a r i o u sf o r m so fc o m p a r i s o na n da n a l y s i sf o rt h eu s eo fd a t a , a n dh a v es t u d i e d t h ed i s t r i b u t e ds i t u a t i o ni nt h eb u i l d i n ga n dt h e i rc h a n g e so v e rt i m e t h r o u g ht h em a k i n go f s u b j e c t i v ei n v e s t i g a t i o nf o r m ，c a r r yo nt h es u b j e c t i v es a t i s f a c t i o nq u e s t i o n n a i r et o t h e p e o p l er e l a t i v et ot h eb u i l d i n g t h e i re v a l u a t i o no ni n d o o ra i rq u a l i t y , t h e r m a le n v i r o n m e n t ， a u d i t o r ye n v i r o n m e n ta n dv i s u a le n v i r o n m e n t i s i n v e s t i g a t e d c o u n tt h e s u b je c t i v e i n v e s t i g a t i o nr e s u l t s ，a n a l y z e ds e v e r a ld i f f e r e n c eq u e s t i o n si ns u b j e c t i v ea p p r a i s a l a n dn e w i i i 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t i n p u ta i ra n dt e m p e r a t u r eh a v em a i ne f f e c to ni n d o o ra i rq u a l i t y t h es t u d yw i l lp r o v i d eu s a i ma n dg u i d e su sd i r e c t i o n si nf u t u r er e s e a r c h k e yw o r d s ：i n d o o ra i rp o l l u t i o n ；t e s t i n gc h a m b e r ；b u i l d i n gi ns h e n y a n g ；m u l t i p l eb u i l d i n g ； f o r m a l d e h y d e ；s a t i s f a c t i o nq u e s t i o n n a i r e i v l 东北大学硕士士学位论文 独创性声明 摘要 a b s t r a c t 第一章绪论1 1 1 课题背景1 1 1 1 室内空气品质问题产生的原因1 1 1 2 研究室内空气品质的紧迫性：2 1 2 国内外室内空气品质研究现状。2 1 2 1 国外室内空气品质研究现状2 1 2 2 国内室内空气品质研究现状4 1 2 3 室内空气品质研究存在的问题6 1 3 本课题研究的目的意义7 1 4 本课题主要研究的内容及特色8 1 4 1 本课题的主要研究内容8 1 4 2 本课题的特色8 第二章室内空气品质的理论基础9 2 1 室内空气品质的定义9 2 1 1a s h r a e 标准中的定义9 2 1 2c i b s e 提案中的定义一9 2 2 室内空气品质标准比较1 0 2 2 1 国外室内空气品质标准简介1 0 2 2 2 国内室内空气品质标准简介1 0 2 2 3 国内标准的比较1 1 2 2 4 国内外标准的对比分析及结论1 2 2 3 室内空气污染途径l3 2 3 1 室内外空气污染1 3 2 3 2 建筑装饰材料1 4 2 3 3 空调系统1 5 2 3 4 家具和办公用品1 6 2 3 5 厨房燃烧产物1 6 2 3 6 室内人员1 7 2 4 常见污染物及其危害1 7 v 东北大学硕士士学位论文 目 2 4 1 一氧化碳 2 4 2 二氧化碳 2 4 3 甲醛( h c h o ) 2 4 4 总挥发性有机物( t v o c ) 2 4 5 粉尘( i p ) 2 4 6 氨2 2 2 4 7 氡2 3 2 4 8 细菌和真菌2 4 2 5 本章小结2 5 第三章室内甲醛释放规律的实验研究2 6 3 1 实验流程2 6 3 2 实验装置2 6 3 3 甲醛的检测方法2 7 3 4 乙酰丙酮分光光度法介绍2 8 3 5 实验结果2 9 3 6 不同因素对油漆中甲醛释放的影响3 4 3 6 1 空气交换率对甲醛释放的影响3 4 3 6 2 温度对甲醛释放的影响3 4 3 6 3 湿度对甲醛释放的影响3 5 3 6 4 实验结果讨论3 6 3 7 本章小结3 6 第四章沈阳市建筑室内空气质量的调查3 7 4 1 居民家庭检测概况3 7 4 1 1 主要污染指标超标率3 8 4 1 2 超标率年变化趋势3 9 4 1 3 主要污染物超标率月季变化趋势3 9 4 2 公共场所室内环境质量状况4 0 4 2 1 概况4 0 4 2 2 检测结果。4 1 4 2 3 公共场所室内环境污染特点4 2 4 3 本章小结4 3 第五章综合科技大楼室内空气品质研究4 4 5 1 综合科技大楼基本情况介绍4 4 5 2 代表性污染物一甲醛的监测实验4 4 5 2 1 甲醛的检测方法4 4 v i 东北大学硕士士学位论文 5 2 2 特征点选择 5 2 3 甲醛的标准曲线 5 2 4 装修时间的比较 5 2 5 同一天不同时刻的比较 5 2 6 不同高度的比较 5 3 室内空气品质的主观评价分析 5 3 1 主观评价的任务 5 3 2 主观评价表格的制订 5 4 主观评价结果及其数理统计与分析 5 4 1 问卷调查 5 4 2 整体主观评价 5 4 3 适应人与不适应人的比较 5 4 4 男性与女性评价结果的比较 5 5 本章小结 第六章建筑室内空气品质的改善5 3 6 1 室内空气污染原因分析5 3 6 1 1 住宅室内空气污染的主要原因5 3 6 1 2 公共场所室内空气污染的原因5 3 6 2 室内空气品质改善途径5 4 6 2 1 绿色装修的措施5 4 6 2 2 通风控制5 5 6 2 3 消除室内空气空气污染物的几项新技术5 8 6 3 本章小结5 9 第七章结论6 0 参考文献6 l 致谢6 4 攻读硕士期间发表的论文。6 5 附录6 6 v i i 一 东北大学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论弟一早z 百v 匕 1 1 课题背景 在2 0 世纪7 0 年代末，由于能源危机及石油禁运，主要是在美国提出了减少通风 量增加房间密封性等策略来减少能耗后，从而对建筑物密闭性的要求大大提高，另一 方面，现代工业化的迅猛发展导致生态环境的恶化，当人们看到工厂的烟囱冒着滚滚 浓烟，汽车排放着尾气在路上穿行，城市上空被烟雾笼罩时，人们相信室内空气质量 一定好于室外，但是经过确切的测定证实有时室内空气中的污染物浓度要高于室外 2 - 5 倍，而且由于现代人平均有8 0 9 0 的时间是在室内度过，长期在室内工作、 生活和学习，会出现头痛、咽喉不适、咳嗽、倦怠、红斑、皮肤干燥等综合症状，这 种病态反映被称为“病态建筑综合症 ( s i c kb u i l d i n gs y n d r o m e ) 【l 】。c e d o r g a n e t a l 分析了5 0 0 0 0 多个办公室之后，得出结论，认为只有2 0 的办公室可以划归到健康建 筑的范畴，4 0 的办公室为一般健康建筑，不能满足室内空气品质要求，另外的1 0 的办公室条件很差，是严重的病态【2 j 。 1 1 1 室内空气品质问题产生的原因 产生上述想象的原因是：建筑装修的日益普及，而一些装修材料有害气体散发量 过高；从化学观点看，室内空间可看作一个不断有化学物质进出的反应容器，其中某 些化学物质可能相互发生反应，产生一些原先室内环境中并不存在的污染物，这就是 室内的二次污染物，这些二次污染物可能比先前的污染物刺激性更强烈、危害更大； 过分追求节能，建筑物过于密闭，空调系统缺乏合理维护或新风供应不够或气流组织 不合理。发达国家对建材及室内装修材料的有害气体散发量制定了一些标准，一定程 度上从源头抑制了有害气体的散发量，即使如此，仍然有4 0 - - 6 0 的人抱怨室内空 气品质低劣【j j 。 随着经济的发展和社会的进步，人们生活的转型使得停留在室内的时间越来越长， 大多超过了全天8 0 ，一个成年人平均呼吸次数为1 0 - - - ，1 5 m i n ，每次需要o 5 l 空气， 约合1 0 m 3 天，也就是每天进食量的8 1 0 倍【4 1 。以平均7 0 岁的寿命来计算，每个人 一生要用2 5 5 5 万m3 空气。这些空气进入体内，在总表面积为6 0 8 0 m 2 的肺泡里， 经物理扩散进入人体内交换。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体身体健康影响何等巨大。因此，室内空气质量的好坏将潜在、 直接地影响人们健康和工作效率。 解决室内空气污浊的最直接、有效的方法是通风换气，但随着空调的普遍使用和 密闭性建筑的增加，从节能角度往往无法大量使用室外新风或长时间开窗通风；况且 - 1 - 东北大学硕士学位论文第一章绪论 室外空气污染日渐严重，在某些情况下，甚至会给室内带来新的污染。 1 1 2 研究室内空气品质的紧迫性 据美国等发达国家统计，每年室内空气品质低劣造成的经济损失惊人。现代建筑 室内空气品质恶化，引发了以下三种病症：病态建筑综合症( s b s ) ，与建筑有关的疾 病( b r j ) ，多种化学污染物过敏症( m c s ) 。据美国环境保护署( e p a ) 统计，美国 每年因室内空气品质低劣造成的经济损失高达4 0 0 亿美金【5 j 。 实际上，我国的室内空气品质问题较发达国家更为严重。住宅产业在中国的发展 速度十分惊人，自从1 9 8 0 年开始了住宅分配体制改革之后，个人也可以自由地在住宅 市场上买卖私有住宅。不但放开了二手房市场，由房地产开发商直接提供的新商品房 也急速地增加着。截止到2 0 0 0 年底，全国人均拥有住宅面积( 建筑面积) 已从1 9 8 0 年初的7 2 i n 2 上升至2 0 4 m 2 。不仅如此，中国政府还提出了要在2 0 1 0 年底达到人均拥 有住宅面积2 5 m 2 的目标。从另一方面看，据2 0 0 0 年末的全国人口普查，城市人口已 达到4 5 6 亿人，约占总人口数的3 6 ，预计至2 0 1 0 年将达到6 3 亿人，假设新增人 口的6 0 有在城市中购置新住宅的要求，再加上原有城市人口( 4 5 6 亿) 的人均住宅 面积的增加，则将需要提供约4 6 亿m 2 的新商品房。同时，每年还有约1 亿i n 2 的原 有住房的翻新和改建，则可以预计，至2 0 1 0 年为止的十年之间，总计需要新建筑约 5 6 亿m 2 的住宅，以平均每户面积1 0 0 m 2 计算，相当于约5 6 0 0 万住户【6 j 。 目前国内大部分的住宅室内污染现状仍令人堪忧。由于科学技术的进步和人民生 活水平的提高，越来越多的人们开始注重居室的美观和舒适，室内装修热不断升温， 豪华装修越来越普遍。各种新型建筑材料、装修材料、日用化学品进入了居民住宅， 加之空调的普及，室内通风率比以前明显下降，这就造成了住宅室内污染物的积累， 室内污染源排放的污染物在室内空气污染中占的比重越来越大。自2 0 0 0 年开始，从北 京八仙别墅室内污染案、华德公寓“室内气味 案到现代城“室内氨气污染事件 等 一系列住宅室内污染问题接踵爆光，住宅室内污染问题的普遍性、严重性和紧迫性已 表现得日益突出起来【7 1 。经媒体报道的多起住宅室内空气污染而引发的官司事件，使 得i a q 引起了社会的关注。 1 2 国内外室内空气品质研究现状 1 2 1 国外室内空气品质研究现状 历史上旨在减少室外空气污染的努力可以追溯到1 4 世纪，以当时英国伦敦的烟雾 法为代表。现代空气污染问题的研究源于1 9 5 2 年的伦敦烟雾事件，经过5 0 多年的研 究，人们对空气污染的成因、影响因素和代表性危害都有了全面地认识，对控制空气 污染的成因、影响因素和代表性危害都有了全面地认识。同时，控制空气污染的方法 - - - 二- 东北大学硕士学位论文第一章绪论 或措施也不断完善，并形成了与室外空气污染控制相关的产业【8 】。 室内空气质量问题可以追溯到远古时代，以原始人类将火种引入洞穴，引起洞穴 烟尘污染为标志。采用科学的办法对待室内空气问题的历史至少可以追溯到2 0 世纪上 半叶，1 9 3 9 年美国成立了工业卫生协会( a i h a ) ，这标志着生产环境对人体健康的影 响已受到社会关注。对非生产场所，如住宅、办公室、会议室、教室、医院、旅馆、 图书馆、候车( 机、船) 厅等室内空气的关注始于2 0 世纪6 0 年代的北欧和北美，正 是在那个时期提出了室内空气品质( i a q ) 的概念【9 j 。 围绕室内空气质量的系统研究最初主要着眼于室内与室外空气质量的关系的研 究，以及室内空气污染物对人体健康的影响。1 9 6 5 年，荷兰学者b i e r s t e r k e r 等进行了 世界上第一个系统的、大规模的室内与室外空气质量的关系。他们以鹿特丹6 0 个住户 为对象，测定了室内、外s 0 2 和烟尘的关系，获得了空气污染事件期间的室内环境相 当安全性、抽烟对于室内气溶胶生成的影响、室内s 0 2 衰减规律与建筑物新旧程度的 关系等重要信息。这一研究表明室内与室外空气质量存在显著的差异，并且揭示室内 空气质量对人体健康的影响可能超过室外。随后，各国关于室内与室外空气质量关系 的研究一直未停止过，而且涉及面越来越宽。通过这些研究，人们对各种条件下，不 同污染物的室内与室外关系有了较深刻的认识，并建立了一系列室内与室外空气质量 关系的模型。 2 0 世纪6 0 年代开始关于室内空气污染对健康影响的研究主要集中在各种人类活 动引起的呼吸系统健康状况的比较，母亲吸烟对婴幼儿呼吸系统机能的影响，燃烧污 染物的健康影响等。同一时期，北欧、美国和其他国家先后开始大量使用含甲醛建筑 制品，如用脲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大量用于构建房屋，特别是移动房屋。由于，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 过敏性紫癜。这些问题在当时的社会引起了很大的震动。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甲醛污染问题，相继开展了环境监测、流 行性病学调查、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【l0 1 。 2 0 世纪8 0 年代美国e p a 的总暴露评价方法学研究提供了一个全面评价室内和室 外暴露对人体总暴露贡献的模型。这个研究得到一个令人吃惊的结论：对于挥发性有 机物来说，通常情况下室内污染源对人体总暴露的贡献远远高于室外工业污染源【1 1 1 。 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 要的重要组成部分越来越受到重视。一些专门从事室内环境监测、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。美国工业卫生协会( a i h a ) 专门设立室 内环境质量( i e q ) 委员会。“国际室内空气质量与气候协会( i s i a q ) 、“美国绿色建 筑委员会( u s g b c ) 和“室内空气质量协会( i a q a ) 也于1 9 9 2 年、1 9 9 3 年和1 9 9 5 年相继成立。就连北大西洋公约组织( n a t o ) 这样的军事合作组织也在它的科学与 3 。 东北大学硕士学位论文第一章绪论 环境事务局所属的高级研究中心开展“室内空气质量科学”的研究和教育培训计划， 每年都有在缔约国开展室内环境方面的培训工作。 与此同时，也开始在发达国家和地区建立室内空气质量的管理机构，如美国环保 局于1 9 8 8 年在其空气辐射司下设立室内空气质量( i a q ) 办公室，1 9 9 5 年又与较早 设立的氡分部合并成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1 9 9 9 年底成立 了国家室内空气监测站，并从2 0 0 1 年开始，每年在全国选择1 0 0 0 个监测点，对典型 室内场所的氡、铅、霉菌、过敏源、v o c s 、人造矿物纤维、杀虫剂及烟草烟雾等1 0 多种有害物质进行监测，并向公众通报监测结果。我国的香港特别行政区也于1 9 9 8 年在其环境署内设立了室内环境主管部门，并于1 9 9 9 年公布了楼宇的i a q 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。 1 2 2 国内室内空气品质研究现状 为了改善城镇居民居住条件，各地大规模建造单元式居民楼，装空调的人数也为 数不少。在居住条件大幅度改善的同时，室内空气品质却不断恶化。 较之国外，我国从事室内空气品质方面的研究起步较晚，始于7 0 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【1 3 】。到1 9 8 0 年，中国预防医学科学院何兴舟研究员领导的环 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。1 9 8 4 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1 9 8 8 1 9 9 0 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i p ，二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等等；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，特别是 在芬兰赫尔辛基大会( i n d o o r a i r 9 3 ) 时作过报告。至此，我国的室内空气污染研究还 是集中在燃料上【l 2 。 到了9 0 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s 0 2 、c o 、c 0 2 、n o x 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。1 9 9 3 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。1 9 9 5 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 4 l-_-llllllllllllllllll-lllllllilliil_lllliiiir-ljij 东北大学硕士学位论文第一章绪论 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 护局于2 0 0 0 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 ，2 0 0 1 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。近些年 来，部分学者开展了一些研究项目。如上海同济大学的沈晋明老师在上海自然科学基 金的资助下，对上海办公大楼室内空气品质进行了一场大规模的状况调查，在主客观 评价方面做了较深的基础研究工作【1 4 】；西安建筑科技大学的马仁民老师对置换通风与 混合通风的换气效率、通风效率做了比较实验研究【l5 】；清华大学的研究重点是“健康 空调”创造良好的空气品质，方法是新风多极过滤，加大新风量或根据室内空气污染 物的浓度酌量使用回风等i l 州。 目前我国室内空气污染研究包括以下几个方面： ( 1 ) 制定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的严重性并引起全社会广泛的关注， 国家还没有制定相关全面的法律、法规。我国对室内空气品质标准的制定必要的基础 数据和时间，而国际上的标准在实施过程中已经积累了许多经验和教训，我们完全可 以参照这些标准及实施的成熟经验，结合我国的国情，尽早建立起我国自己的、易于 在工程设计中操作执行的室内空气品质标准； ( 2 ) 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，如通过采取停止能产生甲醛的脲醛泡米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。污染 源的研究以人工环境气候箱的模拟研究为主要手段，通过考察一些环境因子，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； ( 3 ) 室内各种污染物的监测方法。检测室内空气污染物的方法有很多，国内目前 的检测技术条件可以基本上满足一些常见的污染物如：n o x 、c o x 、s o x 、甲醛、细 菌总数等的检测要求，大部分己有成熟的方法，但对于某些污染物，如可挥发性有机 物，还存在着一些问题。目前国内对挥发性有机物的定性、定量主要是采用仪器法， 如色谱仪或更高级如色谱一质谱联用仪，还有以传感器技术为基础的各种测定仪，但 这些仪器要么操作复杂，检测过程繁琐，要么检测数据误差较大。因此，如何更方便、 快捷又准确的检测室内空气污染物，建立适合室内环境监测的方法还有待进一步开发； ( 4 ) 建筑物综合症。建筑物综合症在我国是近几年才引起广泛注意的，目前关于 这方面的研究还较少，大多数只是对综合症产生的原因及症状进行介绍。根据国外文 献，建筑物综合症主要出现在高层办公写字楼这样使用中央空调系统、人口密集、长 期封闭的环境中，其产生的重要原因就是建筑物新风量供给严重不足，造成室内空气 5 - 东北大学硕士学位论文第一章绪论 不新鲜，进而引起人体不适感，对于有空调的居室，当伴有充足的室外空气进入后， 7 0 的循环使用空气对人群不会造成不良的健康影响。具体来说就是对新风首先有量 的要求，同时还要有质的要求，即使用低污染的新风，而如何能保证低污染的新风正 是目前暖通行业致力解决的问题； ( 5 ) 空气净化技术。这里的“空气净化 是广义的，是对包括尘埃粒子内的各种 有害物的净化。由于目前许多室内环境己经处于严重污染状态，而且许多城市室外空 气污染也很严重，这时直接向室内送新风显然已经不能改善室内空气品质，相反，可 能还会进一步恶化室内空气，因此研究空气净化技术是非常必要的； ( 6 ) 污染物对健康的影响。人们对室内空气质量的感知与许多因素有关，个人身 体状况、心理因素、经历等使得结果差异很大。在美国，由室内空气质量问题引起的 纠纷已上升为主要案件之一。建立生物标示物，它将更准确有效地反映出有关人员的 暴露水平，可以更科学地评价污染物的危害。常规的方法包括选取一些典型环境，如 复印室、计算机房等，对己有明显症状的工作人员进行问卷调查，采集他们的血液等 进行分析，确定合适的生物标示物，建立科学的预警系统。 随着分析手段的进步，目前在有些环境可检测出的物质己有数百种，它们浓度不 同，对人体的毒性各异。研究工作包括两个方面：一是对于引起明显病症的空间，确 定主要的污染物；二是在检测出污染物浓度和种类后，建立起对人体危害的预测模式。 将各类污染物的毒性简单相加是最常用的处理方式，但各类污染物之间的协同效应也 时有发生，因此，还必须对这一现象做深入探讨。 1 2 3 室内空气品质研究存在的问题 造成室内空气污染的原因很多，一部分可能是外界环境污染由围护结构渗入或由 空调系统新风进入，外界环境污染随地点、季节、时间等有较大的变化。此外，绝大 部分是由室内环境自身原因所造成的，众多污染源产生的污染程度随室内环境不同( 如 室内容积、通风量、自然清除等) 而不同。而且众多污染物中仅有一部分污染物才为人 们所了解( 为确定的或称为“白”的) ，大多数则为不确定( 或不确知) 。所以室内污染物 存在极大的不确定性，即“灰”性。室内空气品质不良的根本原因是室内存在种类繁 多的污染物。i a q 和健康影响之间可能存在的关系是促使国内外学者进行i a q 研究的 一个主要动力。我们已建立了污染程度与对健康的危害之间的剂量反应关系曲线。 但室内空气污染与对健康的危害之间存在什么样的关系呢? 也就是说，当对单项污染 物的暴露量是安全的时，室内空气污染与人员反应是否存在某种联系? 在调查室内人 员对室内空气品质的抱怨问题时，采用工业卫生学的方法未能确定它的原因。目前人 们对多种的、低浓度的室内污染物的组合作用未能进行彻底的研究，这可能是这问题 的一个原因。研究室内空气品质时，究竟用那种污染物来指示室内空气的现状呢? 指 示物与健康影响间在人群总体程度上的联系是不容易建立的。在指示物的选择上有两 - 6 东北大学硕士学位论文第一章绪论 种策略，一种是分解的方法，例如选择某种特定的有机污染物而不是总的挥发性有机 物( t v o c ) 。另一种是归纳的方法，也就是关注多种污染物，综合多种污染物的影响， 提出新的指标。通常情况下，第二种方法是有效的，近年来在室内评价指数上的发展 也说明了这一点。评价指数是利用正确的模型和适当的权重对多种室内空气现状指示 物进行综合而得到的无量纲数，能用来比较不同研究对象的室内空气品质状况，为室 内环境“污染一影响一控制一管理”的复杂问题提供了一种综合方法。然而，评价指 数是通过一系列经验模型推算出的，没有明确的物理机制。而且，评价指数是为了描 述一个复杂系统而提出的一个数值，可能有很大的不确定性。对于这种多因子综合评 定的问题，如何找到较理想的评价模式是一个值得研究的问题。 目前的通风空调系统均是以调节室内稳定的温度、湿度等物理参数为目的而设计 制造的，在计算和模拟通风空调系统的气流组织时均是按固定的方法进行的计算