建筑环境测试技术 第九章建筑环境测量 9.1空气中气体污染物的测量

1、第九章：建筑环境测量，课时：第二学期的主要内容：有害瓦斯气体的由来、常见有害瓦斯气体的分类和瓦斯气体成分的分析、有害瓦斯气体的采集方法、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫量测仪器、氮氧化物量测仪器、氧量量测仪器、瓦斯气体成分分析器的基本构成、采样系统的流程和校准设备的介绍。 有害瓦斯气体测定的重要意义、各种有害瓦斯气体量测仪器的测定原理、有害瓦斯气体的收集方法和测定方法与选择及环境噪声测量、照度测定、环境放射性测定、重点和难点：各种有害瓦斯气体量测仪器的测定原理、有害瓦斯气体收集方法和测定方法与选择、各种有害气体测定器的测定原理， 主要章节9.1空气中的瓦斯气体污染物的测定9.2空气中的灰尘浓度和生

2、物微粒的测定9.3环境放射性测定9.4环境噪声测量9.5建筑光环境测定9.6环境检测仪器校准、9.1空气中的瓦斯气体污染物的测定概要：室内环境污染物中含有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、甲醛、苯及物质类物质、挥发性有机化合物、可吸入微粒及生物一氧化碳和二氧化碳的测定不分光吸收式红外线气体分析器红外线气体分析器利用被测定瓦斯气体对红外线的特征吸收进行定量分析。 图9.1.1红外线气体分析仪的基本构成、1，2 -红外线光源3-切片4-、5过滤烟嘴(气室)6-测定室7-参照气室8-平衡两光路的遮光板9-薄膜电容传声器1.0固定金属板1.1金属薄膜， 图9.1.2正压采样系统1-气体分析器2-产水量控制

3、器3-干燥器4-化学过滤器5-机械过滤器6-阀7-气水分离器8-冷却器9-烟道气入口10-冷凝水出口、监测大气中一氧化碳和二氧化碳的红外线分析器的使用必须与采样技术相结合。 2 .二氧化硫的测定1 )库仑滴定法在试验液中加入适当的物质，在一定强度的恒定电流下使其电解，在作用电极上使其电解产生试剂，进行该试剂和被测定物质的定量反应，反应的终点可以用电化学的方法指示。图9.1.3库仑滴定式二氧化硫分析仪工作原理1-铂合十礼阳极2-活性炭参比电极3-铂网状阴极4-库仑单元5-放大器6-千分尺7-记录器8-数据处理系统，若设通过库仑单元的产水量为qv，瓦斯气体试样中的SO2浓度为c， 每秒进入库仑池的

4、SO2量：2)紫外荧光法，测定荧光波长和荧光强度的定性量化分析方法，图9.1.4紫外荧光式二氧化硫分析仪的工作原理1-紫外光源2， 4-透镜3-反应室5-激发光过滤烟嘴6-发光光过滤烟嘴7-光电子倍增管8-放大器9-显示表3 .能够测定氮氧化物的一氧化氮和臭氧杀菌的反应并发射光：化学发光强度：用化学发光法的原理制造的分析仪用化学发光分析器测定图9.1.5化学发光式氮氧化物分析仪的工作原理1， 18-尘埃过滤器2- NO2 NO变换器3、7-电磁阀4、6、1.9 -针型阀、计量表8 -膜片阀10- O3发生器1.1 -反应室及过滤器1.2 -光电倍增管13-放大器14-显示表15-高压电源16-

5、稳定化电源17-零气体处理装置20-三通管21-吸引泵4 .甲醛的测定酚试剂比色法：的工作原理是：在建筑室内环境的空气中，甲醛在酚试剂溶液中吸收后反应生成恶嗪，恶嗪在酸性溶液中被高速铁路络离子氧化形成绿色化合物，630m处有最大的吸收峰，由于氧化该方法的测定范围一般为0.1.5g，取样体积为1.0L时，可测定的浓度范围为0.010.15 mgm3。、图9.1.6分光光度计原理图1-钨丝灯2-氢灯3-凹面聚光镜4-平面反射镜5-灰水晶透镜6-入射狭缝S1 7-准直透镜8-灰水晶棱镜项目9-出射狭缝S2 10-吸收单元11-紫敏光电管12-赤敏光电管5 .苯和总挥发性有机化合物(气体色谱法的测定原

6、理：空气中苯、甲苯、混合二甲苯用活性炭采集试管，然后用热解析或二硫化碳提取，用毛细拉力赛柱分离，通过氢焰络离子化检测器测定，以时间定性、峰高或峰面积定量。图9.1.7瓦斯气体吉卜赛人格拉夫图9.1.8氢火焰络离子检测器，1 )空气试样中的苯浓度2 )空气试样中的TVOC浓度3 )总挥发性有机化合物含量，9.2空气含尘量及生物微粒的测定， 1 .总悬浮粒子测定用TSP进样器测定的图9.2.1中产水量TSP进样器图9.2.2采样回形针1-计量表2-调节阀3-采样泵1-底座2-取样3-环4-消音器5-采样管6-采样头4-马达利用喷口，利用采样前后的过滤烟嘴重量的差和采样体积，可以计算总悬浮粒子TSP

7、的计量浓度，2 .可吸引粒子的测定可以采用称量法，也可以用粒子计数器进行测定。 可吸入微粒子的粒径和输出电信号的关系，图9.2.3粒子计数器的动作原理图1-光源2-透镜组3-浮游微粒子4-检测空间5-光电子倍增管6-透镜组7-放大器，图9.2.4混合器和缓冲器的稀释系统图1-计量表2-混合器3-计量表4-粒子计数器5-缓冲器6-阀3 沉降法2 )碰撞法，空气中的生物粒子测定法，3 )过滤法，9.3环境放射性测定，1 .电离型检测器是根据放射性射线通过介质时电离气体的原理制成的。 图9.3.1盖革计数器、图9.3.2放射性射线强度测定装置、2 .闪烁检测器也被称为闪烁瓶测定装置，是利用放射性射线

8、和物质的作用产生闪光的机器。 在刻度源测得的纯计数率-氡浓度刻度曲线，测得的脉冲计数率，空气中氡浓度：图9.3.3闪烁瓶图1-阀2-瓶3-ZnS(Ag )粉4-底板， 可得到图9.3.4闪瓶测定装置1-闪烁体2-光电子倍增管3-前置放大器4-主放大器5-脉冲宽度分析器6-定标器7-高压发生器8-光导部件9-卡定径套10-光反射部件、9.4环境噪声测量、室内噪声测量主要用于检测因噪声引起的室内污染程度室内噪声量测仪器主要为有声级仪、音频频率计、声级记录仪和噪声统计分析器。 声级器：结构和工作原理声压的大小通过麦克风变换为电压信号，该信号放大、滤波、衰减后，最后由显示器指示声压级的分贝值。图9.4

9、.1声电平计的动作分块图、图9.4.2 PSJ-2型声电平计1-麦克风2-氟里昂电平3-分贝拨号4-速度(f，s )开关5-牛鼻子6-输出插孔7- 10dB按钮8-灵敏度调整孔、(1)声电平计的精度电平环境噪声测量采用精度在2型以上的积分声级计，9.5建筑光环境测量，测试目的：验证实际光照效果是否达到预期的设计目标。 了解不同光环境的实际情况，分析设计经验确认是否需要照明的改造和维护。 测定内容：被照面上各点的照度被照面上各点的采光系数室内各表面，包括灯具和家具设备亮度在内的室内主要表面反射比、窗玻璃的透射率灯光和室内表面颜色。 光电效应：光线照射到某个物体上，从其表面释放电子的现象。 照度传

10、感器以外的光电效应中光发电效果发挥作用。 外光入射到光电元件(硒光电单元式和硅光电单元)时，受光器的光电元件将光能转换为电位，通过设备内部电路将光的照度值表示为电流。1 .照度仪、结构和工作原理，图9.5.1照度仪原理图1-光传感器2-互惠生放大器3-定标电阻4-移位和种子文件背电阻5-数字显示计，通用照度仪范围下限为1Lux以下，上限超过5000Lux。 指针式照度仪的显示值误差不超过全刻度的8%，年变化率不超过5%。 在照度仪的显示值为全标度的2/3以上的情况下，照射2min后的显示值与以该照度进一步持续照射10min的显示值之比不能相对地超过3%。 一定照度下的照度仪的指示值和遮光30m

11、in后的再曝光的指示值相对地变化2%以下。 性能要求、检查、标定、照度仪的测定用JJG24581光照度仪进行。 平均照度分布(均匀度)、一般照明房间的照度测定点在室内或工作区域的平面上配置2.04.0m (小面积房间最好是1.0m )正方形的网格，带有测定点符号的网格线一般距离房间的各边为0.5m1.0m走廊、通道、 对于在纵向中心线上以1.0 m的间隔放置测量点(例如楼梯)的局部照明，测量点位于需要照明的地方。如果测量点狭窄，则可以选择具有代表性的测量点，测量点的高度可以根据需要达到规定的高度，通常为距地面0.8m的水平，走廊和楼梯距地面或地面0 、照度测定、配置公共场所的照明照度测定点的一

12、般照明房间为5点(各边的中点和日式房间的中心分别为1点)的影剧院、百货大楼等大面积场所的测定是等距离布点法照明房间的照度测量其他要求多点测量根据各点的测量值求出平均照度，根据需要记录最大值和最小值以及该点的位置进行整体测量时，根据需要点亮必要的光源，排除其他无关光源的影响进行局部照明测量时，根据情况选择整体照明的照明点亮，并记载在测量结果中。 开始测量前，请注意白光灯至少为5min，气体放电灯至少要避免30min测量者的位置和服装对测量结果的影响。 与入射光传感器(硒、硅光电池、电子管、光电子倍增管等)耦合的过滤烟嘴组将光信号的强度转换为电流信号，用可变增益放大器对其进行信号放大，用A/D进行

13、采样显示。白度仪、结构和工作原理、照度仪原理分块图、类型、场光微型白度仪、镜面成像白度仪、检查、标定、在JJG21180白度仪进行，图9.5.3遮光式白度仪的工作原理图，图9.5.4透镜式白度仪的原理图1-物镜2-光圈3-带孔反射镜4-光电倍增管5-。 亮度图9.5.5环境亮度计量资料的表示方法为：校正内容：仪器零点、量程终点或仪器测量量程的某刻度读数的关键是，通过提供包含被测量分量的标准气体或标准溶液，从而校正系统：动态校正系统的构成和作用零点瓦斯气体供给系统：氧化物， 活性炭洗涤塔和经过滤烟嘴输出零点瓦斯气体的渗透管管道系统：通过恒温箱、预热管、渗透管等获得标准气体的标准臭氧杀菌产生和配气

14、系统：通过主气体管道照射紫外线灯，获得臭氧标准气体的动态稀释配气系统：浓度标准气体调压、 已知的气相滴定系统：稀释的瓦斯气体和臭氧杀菌标准气体反应器完成滴定反应，与零点瓦斯气体混合的浓度就变成气相滴定输出，9.6环境检测仪器的校准、 1 .瓦斯气体有害物量测仪器的校正图9.6.1动态校正器的构成1-零点瓦斯气体供给系统2-渗透管配管系统3-标准臭氧杀菌发生和配管系统4-动态稀释配管系统5-气相滴定系统，2 .粒子计数器的校正1 )粒径的校正将与被测粒子的散射光量相等的标准粒径作为该被测粒子的直径。图9.6.2气溶胶传播产生流程图图9.6.3平均粒径0.555m的标准粒子的粒径分布1-喷雾器2-螺杆甩干机3-计量表4-压强计5-调节阀6-压缩空气入口7-气溶胶传播出口，2 )粒数或浓度的校正振动孔法3 ) 闪烁瓶测量装置的校正是使用氡室的玻璃尺度系统，如下图所示进行尺度的图9.6.5玻璃尺度系统的示意图1-瓦斯气体瓶2-计量表3-无油真空阀门4-液体镭元素源容器(扩散瓶) 制作5-干燥剂6-机