人居环境与通风

成绩考试科目人居环境与通风考试时间2010年12月学生姓名学号所在院系任课教师人居环境与通风班级：姓名：学号:摘要：建筑与人类息息相关，现今社会居室健康问题日趋严峻，因而研究人居环境与通风问题很热烈。本文主要介绍了居室污染、室内热湿环境等问题及其对人体的影响。关键词：室内污染物危害防治、建筑、气候、关系、热湿环境、人体、光照、空调、1、居室污染居室污染是指来自建筑装潢材料产生的甲醛、苯、氨、氡、TVOC；室内家用电器电磁波以及辐射；煤、液化气、天然气等的燃烧；煎炒烘烤等高温烹调加工过程中产生的烟雾；烟草的燃烧；家宠身上的病毒、细菌等污染物破坏家庭日常生活环境，影响人们健康的现象。大量调查表明，人们每天约有80%以上的时间在室内度过，与室内环境接触的机会和时间均多于室外。而室内污染已对人体健康造成极大的危害，除人类活动影响夕卜，造成室内空气污染的主要因素是通风不良、建筑材料及装饰装修材料和家具等散发的有害气体。通过对室内污染源的分析，指出室内污染物对人体的危害极大，为改善、消除居室空气环境污染，保护人群健康提出措施。1.1、室内污染物的种类、来源及危害按室内装饰装修后空气污染物的性质可分为以下化学性污染物和放射性污染物。化学性污染物主要有以下几类：甲醛、氨、苯及苯系物、总挥发性有机物等主要来源于建筑材料、室内装饰材料等。因此，甲醛、氨、苯及苯系物、总挥发性有机物等成为了衡量房屋是否可以入住的主要指标。甲醛主要来自于胶合板、刨花板、各种塑料贴面等，胶粘制品、绝缘、保温材料和家具中，均可释放出甲醛。甲醛是一种无色、有强烈刺激气味的气体，具有强烈的致癌和促癌作用、致畸变、致突变物质。对人体健康的影响主要表现在：人眼鼻刺激、呼吸系统、消化系统、中枢神经系统不良影响、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交连和DNA与蛋白交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合征、引起新生儿染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也更大。氨属于碱性物质，它对所接触的组织都有腐蚀和刺激作用，可吸收组织中的水分，使蛋白质变性，并使组织脂肪皂化，破坏组织细胞的结构，减弱人体对疾病的抵抗力。短时间内吸入大量氨气可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、胸闷、呼吸困难、恶心乏力等，严重者可发生肺水肿，成人呼吸窘迫综合征等。氨在浓度过高时，除腐蚀作用外，还可以通过三叉神经的反射作用而引起心脏停搏、呼吸停止。苯系物如苯、甲苯、二甲苯属芳香烃类。甲苯、二甲苯的主要作用是对中枢神经系统的损伤及引起黏膜刺激;苯能引起麻醉和刺激呼吸道，并在体内神经及骨髓中蓄积，破坏造血功能（红、白血球的破坏使血小板减少）。长期接触会造成严重后果，引发血液病等;可致癌已被WHO确定为致癌物质;室内浓度过高时，人在短时内会出现头晕、胸闷、恶心、呕吐等症状，若不及时脱离现场，会导致死亡。放射性污染物：氡及其子体。室内氡的来源主要有3个方面，分别从地基土壤中析出、建筑材料中析出和户外空气带入室内。氡是由镭衰变产生的自然界惟一的天然放射性惰性气体，它没有颜色，也没有任何气味。氡原子在空气中的衰变产物被成为氡子体，为金属粒子。常温下氡及子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气，容易被呼吸系统截留，并在局部区域不断累积而诱发肺癌。因此，世界卫生组织已把它列为19种主要的环境致癌物质之一。除了上述室内空气污染物之外，还有酚、甲醇、氯乙烯、苯乙烯等，这些污染物均会对人体健康产生不同程度的损害。1.2、室内空气污染防治为了改善、消除居室空气环境污染，保护人群健康应采取以下措施。大力发展各种绿色建筑装饰材料及其制品。如低毒，无毒、低污染、无异味的建筑涂料，墙纸、壁布，绿色木质板材及非木质板材、管材、防火材料，工业副产石膏建材制品等。注意室内装饰和装修设计，按照安全、健康、简捷、舒适的原则进行设计，合理搭配装饰材料，减少人造板材用量，防止过度装修，提高室内空气质量。注意室内新家具的选择。新家具不宜太多，因为其本身释放大量有毒有害气体。尽量不选用大芯板制作的家具，因为大芯板如果甲醛超标很难治理。对新家具应进行甲醛驱逐处理。居室入住前应请专业环境监测人员对其进行检测，等各项指标均符合居室环境质量要求后方可入住。在室内有选择性的种植花草可在一定程度上对居室环境污染物加以吸收。加强通风换气，使污染物及时排除。必要时可使用一些吸附剂对室内环境污染物加以吸附，如可喷洒少量稀硫酸吸附甲醛。总之，现代居室环境质量对健康的影响已提高到一个至关重要水平，为了保护人群健康，必须对装饰装修材料及家具的质量加强监控，研发消除居室内空气污染物的新方法、新措施，加快绿色环保建材的开发，加强室内通风，使污染物及时排除。2、建筑物室内热湿环境影响建筑室内热湿环境的主要原因是各种外扰和内扰。外扰主要包括室外气候参数(如室外空气温、湿度，太阳辐射，风速，风向变化等)以及邻室的空气温湿、度等，它们均可通过围护结构的传热、传湿及空气渗透使热量和湿量进入到室内，对室内热湿环境产生影响。内扰主要包括室内设备，照明，人员等室内热、湿源。2.1、室内热环境根据建筑物外表面的热平衡可知，建筑物通过围护结构从外界得到的热量包括太阳辐射热量、长波辐射换热量以及对流换热量。在室内，得热量则包括室内设备的辐射、人体散热量等。如果对室内热环境的组成部分进行具体的划分,那就是由室内热辐射、室内气温、空气湿度和室内风速综合形成。2.1.1、室内热辐射一般民用建筑的室内热辐射主要指房间内各表面对人体的热辐射作用。室内热辐射的强弱通常用“平均辐射温度”(Tmrt)代表。该温度即室内与人体有辐射热交换的各表面温度的平均值。其计算式为Tmrt=T1A1+T2A2+•••+TnAnA1+A2+•••+An式中Tmrt-房间内的平均辐射温度,K;T1,T2,…,Tn-各表面温度,K;A1,A2,…,An-表面面积,m2。平均辐射温度也可用黑球温度(tg)换算得出，其换算关系即贝尔丁经验公式tmrt=tg+2.4(tg-ta)V0.5式中tmrt-平均辐射温度，°C;tg-室内黑球温度，°C;ta-室内空气温度，C;V-室内风速,m/s。平均辐射温度对室内热环境有很大的影响。在炎热地区，夏季室内过热的原因除了气温高外，主要是外围护结构内表面的热辐射。而在寒冷地区，如外围结构内表面的温度过低，将对人产生“冷辐射”，也严重影响室内热环境。2.1.2、室内空气温度室内空气温度是表征室内热环境的主要参数。一般民用建筑，按房间的使用要求有相应规定:冬季室内气温一般应在16〜22°C;夏季空调空间的气温多规定为24〜28C,并以此作为室内计算温度。而室内实际温度则由房间内得热和失热、围护结构内表面的温度达及通风等因素构成的热平衡所决定;对一些有特殊要求的生产和实验房间，不但需要满足室温要求,还需使温度波动值控制在一定范围之内。2.1.3、室内空气湿度空气湿度直接影响人体的蒸发散热，一般认为最适宜的相对湿度应为50%〜60%。在多数情况下，第19卷第3期《河北建筑科技学院学报》Vol119No132002年9月^JournalofHebeiInstituteofArchitecturalScienceandTechnology》Sep12002©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.即气温在16〜25C时，相对湿度在30%〜70%范围内变化,对人体的热感觉影响不大。但如湿度过低（低于30%）则人会感到干燥，呼吸器官不适;湿度过高则影响正常排汗，在夏季高温时，如湿度过高（高于70%），则汗液不易蒸发，尤其令人不舒适。2.1.4、室内风速室内气流状态影响人体的对流换热和蒸发换热，也影响室内空气的更新。在一般情况下，对人体舒适的气流速度应小于0.3m/s;但在夏季利用自然通风的房间，由于室温较高,舒适的气流速度也应较大。如广州、上海等市对一般居室在夏季使用情况的调查测试结果为：室内风速在0.3〜1m/s,多数人感到愉快;当室内风速大于1.5m/s时，多数人认为风速太大不舒适。2.2、人体在热环境中的热交换与热反应在人的皮肤上分布了接受冷、热感的器官，人对冷热的感觉在很大程度上被皮肤温度所左右。所以热气候对人体的影响主要体现在冷热感上，它取决于人体新除代谢产生的热量和人体向周围环境散热量之间的平衡关系。研究表明:热环境的四要素（温度、湿度、辐射温度和气流）对人体的热平衡均有影响，而且各要素产生的这种影响在很大程度上可以互换和相互补偿。例如机体经由辐射所获得的热量可以和因气温所获得的热量相当,在热环境中湿度增高所造成的影响可为风速增高所抵消，当空气温度低于21C时,人不出汗，随着气温增高，出汗量逐渐增多，湿度的影响，显得愈来愈重要;在气温低于皮肤温度时（一般皮肤正常的平均温度为32.5C），在这种情况下，空气的流动能增加机体通过对流和蒸发散热，当气温高于35^时，情况比较复杂,空气的流动能加速蒸发散热，但同时却可使机体通过对流的方式受热增多，气温愈高受热影响愈为明显。气温对人体的热调节起着重要的作用。在温度开始升高时，皮肤温度升高，从而使辐射和流散热增加;气温继续增加时便使蒸发散热逐渐成为主要的散热方式。据研究，当气温在32°C以上时人体出汗开始显著增加；当气温在33°C以上时，出汗几乎已成为唯一的散热方式。热辐射除了太阳的直接照射使人体直接受热外，人体与其周围环境间还存在着长波辐射换热。热辐射不受空气温度的影响且与风速无关。根据试验;当气温10C,周壁表面温度50C时，人在其中会感到过热；当室内气温50C而壁面表面温度为0C时却使人在室内感到过冷。高温高湿对机体的热平衡有不利的影响，因为在高温时，机体主要依靠蒸发散热来维持热平衡，此时相对湿度的增高，将妨碍汗液的蒸发。就人的感觉而言，当温度高、湿度大尤其风速小时人感到“闷热”；当温度高、湿度小时,人感到“十热”。风速对改善人们的热环境亦有重要的作用，气流可以促进人体散热，增进人体的舒适感;但当气温高于人体皮肤温度时，空气的流动只会使人体从外界环境吸收更多的热,甚至对人体产生不良的影响。3、不同地域建筑特征与气候的关系建筑，最初不过是庇护人类活动的掩体。随着人类文明的演进，建筑呈现为秩序化、习俗化的空间形态，并且把各个时代的工巧匠心凝聚其中，以全在古典美学里被看作造型艺术之首。建筑由此而成了保存文化史迹最完整的载体。因此，回顾一种文明演化的历程，离不开考察它的空间形态及其生成秩序。而只有通过对整个建筑体系的认知和把握，方能够达到这样的目的。总所周知，某一地域建筑的特征与该地方的气候、地形和文化是紧密相连的，现在我们主要就建筑与气候的关系进行讨论。3.1、降雨降雪量对建筑的影响降雨多和降雪量大的地区，房顶坡度普遍很大，以加快泻水和减少屋顶积雪。中欧和北欧山区的中世纪尖顶民居就是因为这里冬季降雪量大，为了减轻积雪的重量和压力所致。我国云南傣族、拉祜族、佤族、景颇族的竹楼，颇具特色。3.2、温度对建筑的影响温高的地方，往往墙壁较薄，房间也较大，反之则墙壁较厚，房间较小。有些地方为了抵御寒冷，将房子建成半地穴式，我国东北古代肃慎人就住这种房子，赫哲族人一直到解放前还住着地窨子。一些气温高的地方，也选择了这种类型的地窨子，如我国高温冠军吐鲁番几乎家家户户都有一间半地下室，是用来暑季纳凉的，据测量在土墙厚度80厘米的房屋内的温度如果为38°C，那么半地下室里的温度只有26°C左右。我国陕北窑洞兼有冬暖夏凉的功能，夏天由于窑洞深埋地下，泥土是热的不良导体，灼热阳光不能直接照射里面，洞外如果38C，洞里则只有25C，晚上还要盖棉被才能睡觉；冬天却又起到了保温御寒的作用，朝南的窗户又可以使阳光盈满室内。气温高的地方，往往将房屋隐于林木之中，据估计夏天绿地比非绿地要低4C左右，在阳光照射下建筑物只能吸收10%的热量，而树林却能吸收50%的热量。我国云南省元阳县境内有一种特殊的房顶一水顶，平平的屋顶上又多了一江水面，屋外阳光热辣，屋里却十分荫凉.3.3、光照对建筑的影响室内光照能杀死细菌或抑制细菌发育，满足人体生理需要，改善居室微小气候。北半球中纬地区，冬季室内只要有3个小时光照，就可以杀死大部分细菌。因此从采光方面考虑，房屋建筑需注重三个方面：①采光面积，②房间间距，③朝向。气温高的地方，往往窗户较小或出檐深远以避免阳光直射。3.4、南北差异对建筑的影响由于北方降水较少，北方建筑屋顶比较平坦，有利于白天晒东西。屋体比较厚实，有利于冬天保暖。而南方由于一年到头降水较多，所以屋顶成倾斜状，有利于雨水的排泄，还比较容易通风散热。4、特殊空调设备4.1、图书馆空调设备图书馆空调设备因为必须顾虑到保存藏书的品质，所以必须兼顾空气中的湿度与温度。一般而言，高温高湿时会加速纤维氧化分解，也会增加霉菌等微生物的活性而危害纸张，因此温度