室内空气污染和质量改善

室内空气污染和质量改善

李龙兵郭晓磊廖益荣

TCL空调器（中山）有限公司广东省528427

摘要：目前与室内空气质量相关的问题日益严重，由空气质量问题导致的纠纷也不断呈现。针对室内空气污染物的特性，本文重点讨论了室内空气质量的影响因素及评价指标，并结合新风量、污染源、气流组织、装修材料等因素分析了各因素对室内空气质量指标的影响，从环保、通风等角度提出了相应的技术改善措施。

关键词：室内空气；污染；IAQ；新风量；影响因素；改善。

引言

近年来，随着人们生活水平的不断提高，物质文化追求和精神文化追求也都有了很大的发展，人们对待周围的一切也都要求越来越高，对居住地室内环境空气质量的要求就是其中比较重要的一个方面。室内空气质量（IndoorAirQuality），简称IAQ，IAQ越来越受到人们的重视，已然成为人们工作和生活中不可或缺的一部分[1]。但是，随着化学燃料的普遍使用、各种时尚的家具、日常生活用品等给人们带来舒适感的同时，它们所产生的室内空气污染也日益影响着人们的健康；很多装修使用过的建筑材料内都含有危害人体健康的污染物。一般来说，人们在室内的时间都比室外要长，而据美国专家一项研究表明，室内空气污染的程度要比室外严重2-5倍，室内空气污染已经严重威胁人们的健康，这也就要求人们对室内空气质量有了更高的要求。

IAQ问题已经成为电器、环境、医学等专业共同研究并解决的问题[1]。目前在空调设计上除了关注其对室内空气的冷、热、湿度的调节功能，更应对其质量的改善作积极的探讨，使其成为真正意义上的空调。人们对IAQ也从最初的技术指标角度升级到到综合考虑。随着近年来科研的逐步深入，人们发现单项污染物浓度指标不能真实全面地反映室内空气质量的优劣，有时污染物浓度不高的室内情况下，人体仍然感觉到不舒服，因此室内空气质量的好坏还与室内个体的主观感受、自身条件紧密相关。

1室内空气污染来源及影响

室内空气污染来源有很多种，使用不同的建筑装修材料情况也不相同。其中，室内空气污染的主要来源有建筑材料和装修材料、化学燃料燃烧产物和人的活动[1]。

1.1室内污染物来源及影响

1.1.1化学有机挥发气体

化学有机挥发气体主要是指甲醛和油漆等挥发性气体，甲醛主要来自室内装修和装饰材料。很多板材中也都残留有甲醛成分，它们会逐渐向室内环境释放，甲醛是室内空气污染的主要污染物。甲醛对室内空气质量的影响最大，当室内空气中甲醛浓度达到0.1一0.2ppm时，会使人的感官器官受到刺激，引起眼睛疼痛、打喷嚏、咳嗽等现象。甲醛可经呼吸道被人体吸收，长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病。高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统等都有毒害作用。医学实验证明，甲醛也是导致人类癌症高发的一大重要诱导因素。油漆中也包含甲醛、氨、苯系物等挥发性污染物，装修中使用的油漆散发的污染物也是室内空气污染的主要来源，油漆的污染也会对人体健康产生重大影响。

1.1.2室内化学燃料废气

燃气灶和热水器是家庭必备的设备，它们是化学燃料废气的主要来源[1]。这些废气中主要包含有CO、一氧化硫、二氧化硫、一氧化氮等有害性气体，这些气体会通过呼吸道进入人体，对人体健康产生危害，它们与其他成分复合还能产生各种致癌物质，严重影响室内空气质量和人体健康。

1.1.3人的活动产生的废气

室内环境不可避免有人的活动，人的新陈代谢就必然要产生各种废气及生活垃圾，而且人在进行化妆、洗涤、灭虫等活动时也会造成室内空气污染[2]。人们日常生活产生的垃圾及各种家用电器的使用产生的废气还会促使细菌、病菌等微生物大量繁殖，污染室内空气，所有这些也构成了室内空气污染的又一重要来源，人的活动产生的废气也是室内空气污染物的重要来源对人体健康具有严重影响。

2室内空气质量研究现状

2.1室内空气质量的定义

在美国供暖制冷空调工程师学会颁布的标准ASHRAE62—1989R中，可接受的室内空气质量定义如下：空调房间中绝大多数人没有对室内空气表示不满意，并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体产生严重健康威胁的浓度。感受到的可接受的室内空气质量定义如下：空调空间绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满。尽管当前各国学者对IAQ的定义仍存在偏差，但基本上都认同ASHRAE62—1989R中的两类定义。

2.2国内外室内空气质量研究现状

国际上室内空气质量研究近30年来发展迅速。1978年由丹麦技术大学室内空气领域著名学者Fanger教授发起，在丹麦哥本哈根召开了第1届国际室内空气大会（The1stInter.Conf.ofIndoorAir），其后每3年举办1次，在世界不同国家举办国际室内空气大会。同时，国际上对于室内空气质量的标准也进行了修订，标准中除了以单一成分的标准作为客观评价标准，还应有人们主观的满意程度来反应对各种气体综合性的影响。而主观性的指标最终会以客观的指标来体现，这就需要建立复杂的数学模型或者根据人们长期的实验观察，找出各个指标间的相关性。目前很多室内空气检验都能符合单一型的指标，但人们却仍表现为不满意，主要原因就是因为规范中缺少反映这个相关性的指标。规范不健全也是影响IAQ判定的一个认识因素。国内外常用的一个数学模型就把满意程度作为因变量，空气的凉热湿等物理性质和污染物浓度作为自变量，通过测量大量状态点包含凉热湿度、污染物浓度、满意度等信息，在找出因变量和自变量的相关对应性的基础上得出室内空气中污染物浓度的不合格值域、敏感区、合格值域，与此对应的是反映室内空气质量的不达标区、警戒区和达标区。

我国在借鉴国外标准的基础上出台了自己的一些标准，我国已于2003年颁布了GB/T18883-2002《室内空气质量》标准，规定了各项室内空气指标，其中规定新风量不小于30立方米/人/小时，二氧化碳浓度不超过1000PPM（室外平均值为400～500PPM）[4]。同时，在暖通空调行业方面已制定的相关标准也是改善室内空气质量的措施方法的一个重要依据。

3室内空气质量影响因素

暖通设计人员以往只重视凉热湿度的人体感受，而对空气质量方面考虑较少。一方面是因为对于冷热舒适的理论还没有完全完善；另一方面是因为这方面控制技术的实际应用效果相对较差、而经济成本又相对较高[1]。人们对于室内长期的低浓度污染物都是被动的接受，这样造成的后果是无法估量的。因此在室内空气质量影响因素研究上要对污染物的特性影响进行研究，不仅要对单一的污染物，还要针对室内空气污染物的综合效果给人们造成的身体和心理危害。室内空气质量影响因素包含：新风量不足、气流组织不合理、污染源分散杂乱等。

3.1新风量不足、质量不高

空调系统本意是为改善新风量设计，但是有些空调系统却成为室内空气的污染源。它们在设计上新风量考虑不足、结构设计不合理、空气分布不均匀、HVAC的维护不良、送风风道和冷凝器脏污、过滤器效率低下等，这些因素都会导致室内空气污染，其中最严重的问题是新风量不足。针对空调系统新风量方面做的实验测试结果显示，空调系统中几乎所有的组成构件都能产生空气污染：过滤网上会有灰尘和细菌；盘管、热回收器、风机和压缩机，它们的运行会形成油污、细小颗粒灰尘等，这些都会严重影响室内空气质量。而且旧式空调的设计一般都以节能为主要出发点，很少引入新风，一般都是利用室内二次回风[3]。众所周知，室内空气使用一段时间，它其实已经是被污染物污染了。因此，加大新风量必然有利于改善室内空气质量，新的空调系统的设计不能以节能换取空气质量的下降，应该综合考虑，以满足室内空气质量要求来计算新风量作为新的前提。同时，对于空调系统的使用要充分衡量年限与效率的问题，不断提高空调系统的新风量能力。

3.2气流组织不合理

采用全面通风把新风先经室内空气混合后再送风，能保证送风凉热湿的要求，却也使得污染的空气范围大大增加了[3]。旧有的气流组织使新风与被污染的风混合在一起，大大降低了室内空气的质量。新的设计上可相应采用比较合理化的送风方式：如采用穿墙窗机使新风与室内风相隔离，这样的设计既保证了室内空气的质量，又达到了空调系统舒适性的设计要求。

3.3污染源分散杂乱室内电器设备、家具和建筑装修材料、地毯等都会产生空气污染，它们都是室内空气污染的污染源[1]。如电器设备使用久了会滋生一些有害微生物和细菌。所有这些污染源分散于室内各个角落，多而杂乱，控制困难，而且这些污染源污染途径也多种多样，这些因素的存在都会给室内空气质量造成很大的影响。

4室内空气质量改善措施

4.1通风措施

要根本解决室内空气污染的问题，首先就是要使室内空气污染物有足够的新风量来稀释[3]。具体来说就是对新风既要有量的要求，同时又要有质的保证，这一技术正是目前空调行业致力解决的问题[3]。在设计时就要考虑新风量的大小和气流组织，尽量使用室外新风，不使用循环二次风。另外，随着室内负荷及换气效率的变化，为了减少能耗，空调系统运行中的室内送风也应相应发生变化，同时设计时也要做到不影响空调系统的舒适性。标准ASHRAE62—1989R中有关变风量控制的内容明确指出，在整个变风量运行中，新风量要始终保持在设计新风量90%以上。

4.2污染源控制措施

改善室内空气质量不能仅仅依靠被动地增加新风量的方法，首先应从源头开始，积极杜绝各种污染源。通过改变建筑装修使用的材料使其特性符合绿色环保要求来改善室内空气质量，建立绿色环保建材体系，使用节能环保的家用电器设备。杜绝使用非环保型材料与过时的家用电器产品。树立正确的环保意识，减少对大气的污染、积极参与环境治理，充分认识到室外环境与室内环境是密切联系的，室外的环境污染必定影响室内，提高人们的环保意识。

4.3净化控制措施

通过室内空气净化器、除臭设备、空调系统过滤器等设备可以去除室内气态污染物。目前使用的空气净化器基本都是采用复合式净化技术，常用的技术有过滤、静电去除、活性炭吸附、负离子净化、增湿等技术，针对所需去除污染物的种类不同，可以将各种技术进行优化组合[1]。在空调系统中，对于室内回风可用粗效过滤器和中效过滤器一二级过滤，或用静电除尘的方法。对于低浓度的有毒性气体和挥发性化学气体，吸附技术是一种高效且简便易行的方法。为了提高净化效率，可以从活性炭过滤器的结构和吸附材料的选择方面加以改进，尤其是活性炭纤维，其微孔特点是使其对低浓度有害气体具有极高的吸附量和吸附速度。

4.4其他技术措施

新技术方面，生物静力学涂层可以防止表面微生物和细菌的繁殖生长。如钛金空调技术等。冷凝器集水盘中的化学处理是通过在水盘中投入能释放含有氯或溴的物质来实现[1]。利用自动化技术在新风入口、风道内、或者是出风口设置IAQ感应器来监测空气质量，通过在风道内设置高效过滤器和能杀死大部分在气流中的生物及细菌的紫外线管，当室内空气质量低于设定的标度值时，自动开启这些设备来避免新风在输送途中被污染，从而改善室内的空气质量。

5结语

室内空气污染是一个比较复杂的问题，从更广泛的意义来说，它与环境保护、生态治理都密切相关。改善室内空气质量也是多个专业需要面对的问题，因此对此应综合进行分析，各个专业应从材料研制、设计、施工、运行管理等方面密切配合来解决室内空气质量问题。而加强人们对室内空气质量问题的重视，通过一些非技术因素如市场调节、法律规范来促进环境质量的提高，这还需要大家不断努力与改善。

参考文献：

[1]杨丰，张吉光，钱付平．室内空气污染和空气质量控制[J]．制冷与空调，2003（2）.9-11

[2]民用建筑工程室内环境污染控制规范辅导教材

[3]刘东，陈沛霖.室内空气品质与暖通空调[J].建筑热能通风空调，2001（3）：30-33

[4]GB/T18883-2002室内空气质量标准[S]

作者简介：

李龙兵（1986-08-16），男，籍贯湖南省永州市新田县，硕士研究生，2013年毕业于四川理工学院模式识别与智能系统专业，研究方向智能化仪器仪表，目前就职于TCL空调器（中山）有限公司。