室内空气品质及相关研究.doc

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1、室内空气品质及相关研究学院：土木工程专业：建筑环境与设备工程姓名：祖春洋学号：20100430130目录摘要31引言32 IAQ问题日益引起关注的缘由32.1 IAQ是影响劳动生产率的重要因素32.2病态建筑综合症(SBS)的出现32.3现代人生活和工作形态的改变43影响室内空气品质的因素43.1新风量的减少和新风品质的下降43.2新型材料和药剂的大量应用53.3通风系统换气效率的影响53.4挥发性有机物53.5传统舒适理论的束缚54室内空气品质的评价64.1主观评价法74.2客观评价法104.3主客观相结合的评价方法144.4国内其他评价方法174.5当量评价指标(EEI)174.6应用CF

2、D技术对室内空气品质进行评估184.7“通风效率”和“换气效率”评价指标185改善IAQ的措施和方法185.1发挥新风效应185.2消除和控制室内污染源185.3优化设计195.4建筑设计要遵循生态环境的设计原理195.5完善相关法规195.6采用空气净化方法改善空调房间室内空气品质195.7用光触媒改善室内空气品质206结语20参考文献21摘 要 室内空气品质的研究,是现代建筑科学的一个前沿研究课题,研究的目的在于创造一种健康、舒适的室内空气环境。本文旨在通过分析影响室内空气品质的因素，用合适的评价模型与评价指标对室内空气品质进行评价，探寻改善室内空气品质的办法。关键词 室内空气品质;影响因

3、素;评价方法；评价指标；1引言 有关室内空气品质IAQ(Internal Air Quality)的研究,可以上溯到二十世纪初,当时,人们已经开始采用通风的方法来改善室内空气环境。制冷空调系统的出现,为人们创造了舒适的人工环境。70年代爆发的石油危机,以及一次性能源储量的日益减少,使制冷空调系统这一能源消耗大户面临严峻考验,节约能源、降低损耗成为空调系统设计的关键环节。节能措施之一是减少入室新风量,但是这一措施引起室内空气环境恶化。80年代以来,制冷空调发展步入一个新的阶段,其标志之一就是由舒适性空调向健康空调的变革。今年发生的“SARS”风波更是将健康空调的概念提到了一个前所未有的高度。因此

4、,室内空气品质(IAQ)已成为现代建筑科学的一个前沿研究课题,它涉及医学卫生、建筑环境工程、建筑设计等诸多方面,研究的目的是创造一种卫生、健康、舒适的室内空气环境。2 IAQ问题日益引起关注的缘由2.1 IAQ是影响劳动生产率的重要因素 研究表明，室内空气污染物主要有:二氧化碳、一氧化碳、甲醛、挥发性有机化合物、氡、石棉、可吸入粉尘、烟气、细菌等。一些污染物，如细菌、一氧化碳、氡、石棉等直接影响人体健康，甲醛、粉尘、烟气等会导致人体极不舒适，甚至厌恶，这些感觉会导致生产率下降。有调查显示，建筑物使用时间越长，人们对室内空气品质的不满意率越高，生产率的下降也就越多。有些室内污染物的浓度虽然没有超

5、过权威机构制定的上限值，但室内人员仍可以感受到这种低浓度污染，低浓度污染决定了空气的新鲜度，影响室内空气品质的可接受程度。2.2病态建筑综合症(SBS)的出现 为降低空调能耗，人们一方面提高建筑物的气密性和热绝缘性，另一方面降低室内最小新风量标准，导致了室内有害物由于得不到新风稀释而浓度提高，以致长期在室内工作的人们，出现眼、喉刺激、鼻塞、头痛、头晕、恶心、胸闷、乏力、皮肤干燥、嗜睡、烦躁等症状，统称为“病态建筑综合症”(SBS)。世界卫生组织(WHO)估计，目前世界上有将近30%的新建和整修建筑物受到SBS影响，有20%30%的办公人员常被SBS症状困扰。由于室内空气品质下降而造成工作效率下

6、降和员工缺勤增加，造成产品损耗，员工病假和直接医疗费用等大量经济损失。2.3现代人生活和工作形态的改变据统计，人们平常有80%的时间处于室内，而室内某些污染物浓度又超过室外，因此人们对IAQ问题日益重视。一个成年人平均呼吸次数为1015min1，每次需要0.5L空气，以平均70岁寿命来计算，每人一生要用27万m3空气。这些空气进入人体，在总表面积为6080m2的肺泡里，经物理扩散进入体内交换。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们身体健康影响何等巨大。随着人们生活水平的提高，自我保护意识的增强，对生活质量的要求越来越高，人们开始认识到高品质的空气是室内人员健康的

7、保障。对室内空气品质的关心和警觉日益加强。 3影响室内空气品质的因素3.1新风量的减少和新风品质的下降 由于设计原因导致的新风量不足是造成室内空气品质下降的主要因素.建筑物内建筑相关污染与人员相关污染两者感受效应是相互叠加，应将两者所需要的通风量进行叠加但设计人员一般在设计时将两个通风量进行比较，取两者中的大值，这样的考虑造成了房间内的通风量不足。入室新风质量是影响室内空气品质的主要因素这是勿庸置疑的。影响入室新风质量主要有两方面的原因:室外空气的质量;新风处理过程。新风系统是保障室内空气品质的关键，长期以来人们将加大新风量作为改善室内空气品质的方法。但近年来，随着城市建设步伐的加快，人口密度

8、不断增加，汽车的拥有量也不断上升。人们在生产和生活过程中不断向外排放废气，致使室外空气质量逐渐恶化室外空气中的某些空气质量指标已超过室内空气质量的控制指标，例如悬浮颗粒浓度，室内控制标准为0.15mg/m3，而室外空气中的悬浮颗粒浓度已达0.3mg/m3。显然，这种情况下，引入新风不仅不能起到稀释作用，而且还会恶化室内空气品质。空调系统设备在加湿、减湿等空气处理过程中，本身也易成为污染源。特别是室外湿度较大，在降温、减湿时，表冷器表面凝水积尘、滴水盘排水不畅，极易污染空气;系统中的部件如帆布软接头、法兰连接处等最易积尘和发霉，易发生微生物污染。诸如此类因素使新风品质恶化。试验认为，几乎所有空气

9、处理部件都是污染源和臭味源。其中包括过滤器、盘管、热回收器、风机和消声器，各组成构件对空气的恶化作用并不相同，其中影响油、尘和污表面或油污染了。3.2新型材料和药剂的大量应用 民用建筑新风量设计基础是以人为最主要的污染源，而如今大量的新型建筑材料、装潢材料、新型涂料及黏结剂的不断采用，新型办公用具的不断涌现，高效简便的清洁剂、杀虫剂、除臭剂大量使用，使得室内空气中出现了成千上万种前所未有的挥发性化学污染物。这些污染物浓度很低，即使用最现代化的化学分析方法也难于测量出来，而人的鼻子却能感觉到。长期以来人们对这些大量的低浓度污染及其作用掉以轻心。3.3通风系统换气效率的影响不同的通风方式和气流分布

10、方式影响通风换气的效率，对稀释和排除室内污染物的效果不同，室内人员可感受的空气品质不同。 集中式定风量全空气系统,靠调节送风温差来满足室内外负荷变化,难于使消除室内热湿负荷的通风量与确保室内空气品质所需的通风量相一致。变风量空调系统，室内外负荷变化时，送风量随之变化，当送风量小到一定程度，加大了室内流场的不均性，甚至会产生冷气跌落，冬季会产生热气流浮升，出现局部高速气流或气流死角，不仅热舒适出现问题，而且由于相应的新风量减少，室内空气品质也不能满足要求。因此对于变风量空调系统，必须确保系统的最小通风量和最小新风量。置换通风系统,直接在房间的下部以低风速送入,在下部新鲜的送风空气推动下,室内形成

11、近似置换式的通风,保证了工作区的最佳空气品质,换气效率最高。风机盘管机系统盘管机组用来消除室内热湿负荷，而独立的新风系统确保了室内空气品质的通风量。但风机盘管系统是用水管代替风管，将空气的热湿处理和过滤移到室内，对室内空气品质产生诸多负面影响:机组的盘管排数少，除湿能力差，在室内外湿负荷大的情况下，使室内相对湿度提高;机组内的盘管湿表面常常成为室内的细菌源、气味源，室内空气品质得不到保证;风机的压头小，不能满足空气过滤器的要求;由于室内没有排风，单靠送入的新风稀释难于将室内的污染空气有效排除，往往靠新风形成的微小正压，从建筑缝隙渗透出去的是稀释的空气，污染空气积累在室内天篷附近，被风机盘管机组

12、重新吸入后再送入室内。因此风机盘管系统在保证室内空气品质方面将面临严峻挑战。3.4挥发性有机物 近年来，国内外学者对SBS调查分析后普遍认为，过去人们往往比较重视明显的室内污染物，却忽视了许多低浓度的挥发性有机化合物(volatile organic com-pounds，VOC)。近期有人提出“分子污染”的概念，意味着室内空气品质控制从微粒污染扩展到化学污染控制。现代化大楼最常见的分子污染是挥发性有机化合物，它是建筑内各种异味的主要根源，决定了人们对空气的新鲜度的感受，影响了对室内空气品质的可接受性。因为分子扩散速度的量级大大高于微粒的，因此控制分子污染是对通风空调技术的严峻挑战。室内空气中

13、约有250多种挥发性有机化合物，产生挥发性有机化合物的主要来源有:人体本身自然散发的挥发性有机化合物，如丙酮、异戊二烯等;建筑材料如水泥、地毯、油漆、胶水、墙板、地砖、新家具都在释放混杂的有机化合物，如甲醛等;为了节能建筑物大量采用绝缘保温材料和密封材料，这些材料也释放挥发性有机化合物。试验显示，当各种不同的挥发性有机化合物混在一起，并与臭氧产生化学作用时，室内空气中就会出现许多隐形杀手。3.5传统舒适理论的束缚“可持续发展”纲要对空调专业提出的要求是应以最少的能耗，创造健康、舒适的室内环境，并保护大环境。由于受到专业领域的束缚，以往的研究局限于热舒适而忽视了健康影响。研究方法偏重于物理学方面

14、，没有考虑到生理和心理学方面，使得热舒适理论不完善，控制技术有缺陷。热环境各因素对人体的影响研究已有大半世纪，并根据美国堪萨斯州立大学等长期研究的结果，产生了ASHRAE55-74标准，即“人们居住的热舒适条件”及后来的ASHRAE55-01标准“人们居住的热环境条件”。国际标准化组织(ISO)根据丹麦工业大学P.O.Fanger教授的研究成果于1984年制定了ISO-7730标准，即“适中的热环境PM与PPD批标的确定及热舒适条件的确定”。上述研究成果及相应标准都是以稳态热环境为条件，以人体的主观热感觉处于中性、风速0.15m/s、相对湿度为50%为最舒适的热环境，显然这是形成热舒适性设计的

15、依据。但长期的实践结果表明，人工维持的中性热舒适环境，即保持室内工作区温度、相对湿度及风速长期稳定的技术策略是不完善的。这主要表现在:人体长期处于中性热舒适的稳态热环境内会产生“空调适应不全症”。4室内空气品质的评价 室内空气品质(IAQ)评价是认识室内环境的一种科学方法，是随人们对室内环境重要性认识的不断加深所提出的新概念。室内空气品质所涉及的是室内低浓度污染和各种环境因素相互影响之间的关系，它反映在某个具体的环境内，环境要素对人群的工作、生活适宜程度。所以，评价室内空气品质并不是一个简单的合格与不合格的问题，而是一个满意的程度。因此，用一般卫生检疫的方法是无法评价的，它不可能揭示出室内空气

16、品质中存在的问题。由于各国国情不同，室内污染特点不一样，人种、文化传统与民族特性不同，造成对室内环境的反应、感觉和接受程度上的差异，因而不同地区应采取不同的评价方法，这也增加了对室内空气品质评价的难度。IAQ评价分为现状评价和影响评价两类，影响评价是指对拟建项目的评价，这里要讨论的是IAQ现状评价，简称IAQ评价。过去,人们拘泥于工业污染和卫生防疫的框框,仅依据污染物的上限值,简单地判断室内空气品质是否合格,这种方法不能解决目前存在的问题。这种评价缺乏像国外集中医学、建筑技术、环境监测、建筑设备工程、环境心理学、居住心理学等多学科的综合研究模式和科学的方法,难于得到真正有用的信息,其结果也缺乏

17、公正性、权威性和可比性。目前国内对室内空气品质评价方法尚未建立统一标准。现将国内外评价室内空气品质一些较为成熟的综合和单项评价方法和评价指标做一简要介绍。4.1主观评价法 它是利用人自身的感觉器官进行描述和评判工作，一般都依靠某方面具有敏感器官及长期经验积累的专家。本方法采用直接的人群资料，可分为定群调研和对比调研。“定群”为正在室内的人员，或称为在室者;“对比”者是从室外进入室内的调研人员，或称为普通判定者。另外，还要引进国际通用的主观评价调查表格，其中包括背景资料，主要有两部分，一部分是个人资料调查，另一部分是排他性调查。例如，如果在室人员反映头痛，要排除因照明、噪声和操作电脑等引起的因素

18、，并得到本人的认可，才能确定是由室内空气品质所引起。主观评价有两方面的任务，一是表达对环境因素的感觉，二是表达环境对健康的影响。室内人员对室内环境接受与否是属于评判性评价，对空气品质感受程度则属于描述性评判。主观评价内容主要归纳为四个方面，在室者和来访者对室内空气不接受率;对不佳空气的感受程度;在室者受环境影响而出现的症状及其程度;最后进行综合评判。 自我感觉的表达难以准确，为防止室内人员采用各自的评价基础和尺度而引起一些不必要的误差，引进了国际通用的主观调查表格。4.1.1嗅觉评价方法 P.0.Fanger教授为了研究的方便，定义了两个新的单位，采用人的嗅觉器官来评价室内空气品质。定义一个标

19、准人的污染物散发量作为污染源强度单位，称为lolf，标准人是指处于热舒适状态静坐的成年人，平均每天洗澡0.7次，每天更换内衣，年龄为18一30岁，体表面积1.7m2，职业为白领阶层或大学生，在10L/s未污染空气通风的前提下，一个标准人引起的空气污染定义l deeipol，即l deeipol=0.l olf(L/s)。运用室内空气品质指标PDA(predietedoissatisfiedofAirqualsty)，即关于室内空气品质的预期不满意百分比来评价室内空气品质。其计算公式如下：PDA=exp(5.95一(112/C)1/4)其中C=C0+G/Q式中C一室内空气品质的感知值，decip

20、ol;C0一室外空气品质的感知值，deeipol:G一室内空气及通风系统的污染物源强，olf;Q一新风量，L/s。PDA与IAO的关系见下图41 图41PDA与IAQ的关系曲线 从图41中我们可以发现，在低污染浓度尤其是在5 decipol以下时，室内空气品质的微小恶化也会导致PDA的急剧增大。当空气品质为5 decipol时，PDA竟达45%左右，即将近一半的人表示不满意。由于目前室内空气品质的感知值还无法直接用仪器进行测量得到，所以Fanger教授提供了一些污染物源强数据作为参考:室内人员(人员密度1人/10m2)的生理性污染为0.l olf/m2，每20%的人吸烟增加0.l olf/m2

21、，现有建筑物的材料和通风系统平均为0.4 olf/m2，低污染建筑为0.lolf/m2。 美国ASHRAE通风标准62一2001中已经规定:考虑到大多数污染物是有气味或有刺激性的，认为至少要由20位未经训练的人员组成室内空气品质评定小组，以一般访问者的形式进入室内，在155时间内做出相关判断。每位人员必须独立做出判断，不应受到他人或定小组领导的影响。当评定小组中有80%人员(即此时PDA20%，相应的室内空气品质的感知值为1.4 decipol)认为室内没有引起烦恼的污染物，并未对一些典型设备的使用或居住状态提出异议，这时我们可以认为该室内环境的空气品质是可以接受的，否则就认为室内空气品质是不

22、可接受的。 这种嗅觉评价方法简单，历时较短，然而它没有被ASHRAE标准62一2001关于可接受室内空气品质通风标准采纳，有人也认为这种方法存在许多问题。因为，完全依据人体的主观感觉进行评价，评价标准较为模糊，具有很大的局限性，不能全面正确地评价室内空气品质。同时olf指标对于无刺激性但危害较大的室内空气污染物如CO等不能表征，或者对于刺激性较大但危害较小的室内污染物给出较大的olf值，因而有时不能真实反映污染程度及污染的人体健康效应。4.1.2应用分贝概念的评价方法 捷克布拉格技术大学的Joke提出采用分贝(decibel)概念来评价室内空气品质。分贝是声音强度单位，将人对声音的感觉与激强度

23、之间的定量关系用对数函数式来表达，这同样可用于对建筑物室内空气品质中异味强度和感觉的评价方法。Jokl用一种新的dB(odor)单位衡量对室内总挥发性有机化合物(TVOC)以及CO2的浓度改变引起的人体感觉变化，从而评价室内空气品质优劣。该方法的要点是:(l)选取指标评价室内气味浓度 选取CO2、TCOC指标评价室内气味浓度。长期以来，气味浓度都是基于CO2浓度及其限值1000ppm得以评估，因为CO2是最重要的活性因子，它的浓度与人类的新陈代谢率成比例。实际上，通过CO2浓度来控制新风量能取得很好效果。同时，还将TVOC作为评价指标，这是因为，尽管CO2是对于久居室内者的可接受空气品质的指示

24、剂，但很多时候不适合，它不能代表空气污染物的产生源，如建筑材料和设备都会产生可挥发性有机物。人类可通过嗅觉器官感知TVOC，人类对室内TVOC的反应分为急性感知，急性、亚急性皮肤或粘膜发炎，亚急性或轻微压力反应等。对于TVOC，舒适范围为小于200ug/m3，不适范围为30025000ug/m3,有毒范围为大于25000ug/m3.对于一个健康的人，能被感知的最微弱的声音声压为20uPa，20uPa的压力变化使得耳鼓偏移量少于一个氢分子直径。令人吃惊的是，耳鼓能忍受的声压大于其一百万倍。这样，当我们测量高噪声时，很难得到过程值。为避免此情况发生，我们采用另外一个单位来衡量，即对数函数分贝值。根

25、据Weber/Fechne定律:R=klogs，即反应与刺激量对数成正比。分贝不是一个绝对单位，它反映了测量值与参考值之间的相对比值的大小。声压级公式:Lp=20log(P/P0)式中Lp一SPL，即声压级，dB;P一声压，瞬时测量值的算术平方根，uPaP0一听觉阈值对应的声压值，对于空气P0=20uPa4.1.3线性可视模拟比例尺方法线性可视模拟比例尺方法(linear visual analogous rating scales)是一种定量测量人体感觉器官对外界环境因素反应强度的测量手段或方法，近几年来常被国际学者用于评价因室内装饰料产生的甲醛及挥发性有机化合物污染，是一类较为灵敏的人体健

26、康指标。4.1.4德国VDI方法 它是采用一种嗅觉计来测试室内空气品质，利用挥发性丙酮作为指示剂，丙酮浓度值与污染浓度值相对应。4.1.5视觉调查评价方法 它是通过向居住者问询的方式进行，一般采用问卷调查表收集信息，而后室内空气品质专家对实地进行简单的视觉勘测和调查，最后做出综合评价，并提出解决措施与方案。调查评价方法主要依靠居住者自身反映，以及专家在现场的视觉考察而得出结论。由于个人素质与敏感程度有差异，居住者和专家的主观判断在这种评价方法中占主导，评价结论有局限性。4.1.6简单识别方法 由于居室是人主要的生活环境，室内空气品质的好坏直接关系到人的舒适和健康状况，所以某些健康状况可作为室内

27、空气品质问题的指示器，特别当这些症状是在迁入新居或者是重新装修了的房子，或者在家里使用了杀虫剂产品后出现的。如果认为某种疾病可能与家居环境有关，可以找当地的医生或者有关的健康部门进行咨询，看看这些症状是否是由于室内空气污染引起的。如果出现的某种症状随着人离开房间而减弱或消失，随着人返回房间而又出现，应该可以判断，室内空气污染是产生这种症状最直接、最有可能的原因。 另外，判断居室是否己经出现或者可能出现空气品质问题的方法，是识别潜在的室内空气污染源。尽管这些污染源的存在并不一定意味着就会出现室内空气品质问题，但知道潜在污染源种类和数量，却是评价室内空气品质的重要步骤。 还有一种判断室内空气品质的

28、方法，可通过看一看人的生活方式和活动情况。因为人类的活动也是室内空气污染的来源之一。最后，找一找居室内通风不良的征兆，如窗户或墙体上潮湿、空气有异味或发臭、放书或鞋子的地方发霉等。为了辨别家里的气味，可到室外呆一会儿，然后再进入室内，看看两者是否有明显的差别。由上可见，室内空气品质的主观评价方法主要是以人的感觉器官作为评价工具和手段。因为人长期处于建筑物内，直接感受室内的环境状况，最能反映室内空气品质的优劣。主观评价方法简单方便，无需专业仪器测量，但是往往不够全面，评价标准较为模糊，具有一定的局限性。4.2客观评价法 客观评价就是直接用室内污染物指标来评价室内空气品质，即选择具有代表性的污染物

29、作为评价指标，全面、公正地反映室内空气品质的状况。由于各国的国情不同，室内污染特点不一样。人种、文化传统与民族特性的不同，造成对室内环境的反应和接受程度上的差异，选取的评价指标理应有所不同。除此之外，还要求这些作为评价指标的污染物长期存在、稳定、容易测到，且测试成本低廉。一般国际上通常选用CO2、CO、甲醛、可吸入性微粒(lP)、NOx、SO2、室内细菌总数，温度、相对湿度、风速、照度以及噪声共12个指标来定量地反映室内环境质量。这些指标可根据具体对象适当增减。客观评价还需要测定背景指标，这是为了排除热环境、视觉环境、听觉环境以及人体工作活动环境因子的干扰。4.2.1达标评价方法 由于室内空气

30、品质的评价还是一个比较新的领域，国内对该方向的研究也尚处起步阶段，因此，对于室内空气品质的评价还没有一套统一的完善的评价方法。达标评价方法361是国家环保局提出的一套针对室内生气品质的评价方法，日前正在被推厂采用。达标评价采用的是单因子评价力法，实际上它是客观评价法的一种。该方法以国家试行的室内环境评价标准为评价依据。达到一级标准、即要求所有监测项目均符合一级标准的极限值;达到二级标准，要求除物理性指标以外，其他监测项日均符合二级标淮的极限值;达到三级标准，要求除了物理指标、化学指标重的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮外，所有其他监测项日均符和三级标准的极限值。 该评价方法的监测要求如下

31、: 采样点的数量根据室内面积大小和现场情况确定，一般50m2以上的房间设1一3个点，50100m2的设问3一5个采样点，100m2以上的房间至少设5个点，对角线布置或者梅花式布置:应使各点均匀分布于房间中，具有很好的代表性，采样时应避开通风道和通风口，离墙壁和大型家具的距离应大于lm。采样高度位于0.81.sm。评价居室时应在人们正常活动情况下采样，至少监测一天，一天两次，也要关闭门窗。评价办公建筑时，要求在无人情况下采样。4.2.2检测评价方法 首先，对室内空气污染物进行采样，采样目的主要是能准确检测出室内空气污染物的种类和浓度，因为室内空气污染物具有种类繁多、组成复杂、浓度低、受环境条件影

32、响变化大等。目前，能直接测定污染物浓度的专用仪器较少，大多数污染物的检测需要将空气样品收集起来，再用一定的分析方法测定其污染物浓度，然后分析这些污染物浓度与室内空气品质的相关性。 各个室内空气品质指标的具体测定方法参见室内空气质量标准GB/T18883一2002。其次，污染物浓度检测出来以后，对照室内空气质量标准做出检测报告，得出室内环境是否达标。这种方法直观，从检测报告中可以看出室内污染物的分布情况及超标倍数，但也不能获得各种评价因子共同作用的综合信息。4.2.3模糊评价方法 目前，有人针对室内空气品质本身就是一个模糊概念这一特点，尝试用模糊数学方法加以研究，由于该方法考虑到了室内空气品质等

33、级的分级界限的内在模糊性，评价结果可显示出对不同等级的隶属程度，故这样更符合人们的思维习惯。这种模糊评价方法是将影响室内空气品质的主要指标定为下面七种:CO2、CO、吸入尘、菌落数、甲醛、NO2、SO2。室内空气品质的模糊评价就是利用模糊数学的处理方法，综合考虑影响对象总体性能的各个指标，通过引入隶属函数同时考虑各指标在影响对象中的重要程度，经过模糊变换得到每一个被评值的大小，即可判定出所衡量的室内空气品质的优劣顺序。模糊评价方法需要建立各因素对每一级别的隶属函数，过程较繁。而且复合过程的基本运算规则是取最小值和取最大值，强调了权值的作用，丢失的信息较多，突出了严重污染物的影响，但忽视了各种污

34、染因子的综合效应。4.2.4灰色综合评判法 灰色系统理论是20世纪80年代初期由中国学者邓聚龙教授创立的一门新的系统科学，它以部分信息已知，部分信息未知的小样本、贫信息的不确定性系统为研究对象，主要通过对部分己知信息的生成、开发、提取有价值的信息，实现对系统规律的正确描述和有效控制。根据灰色系统理论，可用时间序列来表示系统行为特征量和各影响因素的发展，灰色系统理论中的灰色关联分析的基本思想是根据序列曲线的相似程度来判断其联系是否紧密。曲线越接近，形状越相似，相应序列之间的关联就越大，反之就越小。序列曲线的相似程度用灰色关联度来衡量，因此，灰色关联分析为这类问题的解决提供了有效的途径。将灰色关联

35、分析应用于室内空气品质评价时，设有m个室内空气品质评价的数据序列，每个评价数据序列有n个室内空气污染物的测量数据，经计算得出关联矩阵R后，就可以利用它提供的信息对室内空气品质的现状做出评价:在矩阵R中，每一行的元素均为某一待评价对象与不同室内空气品质等级的灰色关联系数;某一等级的关联系数越大说明其与该等级的联系越紧密，一次最大关联系数对应的等级即为该对象的室内空气品质的等级R中每一列的各元素为某一室内空气品质等级与相应评价对象的灰色关联系数，因为R中任意元素的比较都是有意义的，因此可以通过比较任意两行的相应元素，判断出室内空气品质的优劣。 灰色关联分析用于室内空气品质评价是一种简单、直观的方法

36、，它使各评价数据序列的各方面因素、多个目标的不可比的技术指标成为可比，同时不论指标的多少均能同样分析，实测得到的所有数据对评价结果都有影响，能充分利用获得的信息;灰色关联分析可综合得出该室内空气品质数据序列与极限指标数据序列的接近程度，同时，因为评价数据序列个数的多少均不影响评价结论，根据灰色关联矩阵提供的丰富信息，不仅可确定样本的级别，而且能反映处于同一级别样本之间空气品质的差异，评价结果直观、可靠。因此，关联度可作为室内空气品质等级划分的一个重要理论依据。4.2.5基于财务信用评价的评价模型 2005年有人提出了基于财务信用评价的评价模型。该模型认为室内烟雾污染是个重点，其评价指标有CO、

37、可吸入性微粒、NOX和SO2:。CO2在以人为主要污染物的场合中可以作为室内人的生物散发物的污染程度的评价指标，电可作为反映室内通风情况的评价指标。甲醛浓度是评价建筑材料有机性释放物(VOC)x一室内空气污染的主要指标。另外以室内细菌总数作为室内空气细菌学的评价指标，它也反映了室内人员密度、活动强度和通风状况。另外，室内氧的危害也已逐步被人们所认识。在财务管理信用评价模型的基础上，可以建立模型，通过A值结果，对室内环境浓度ci、分数ai，权重加权得分(a二Xi)几方面进行评价。4.2.6人体模型评价方法从已有的大量研究中发现，通风气流、体表对流气流以及呼出气流之间的相互关系对居住者热舒适性以及

38、可接受的室内空气品质有很大影响。国外有专家运用呼吸的热人体模型对室内空气品质进行优劣评价，这种方法是通过模拟人与环境的接触途径即呼吸系统，并用一些仪器对人体所感知、所呼吸的空气品质进行综合评价。这种人体模型由16个部分成，其中，人工肺由4个系统组成:空气传输系统、空气加湿系统、示踪气系统统以及控制呼出空气温度系统。四个系统构造如图4一2所示。图4一2 人工肺功能 空气传输系统模拟人体肺部的通风(约为13L/min)，由两个泵和两个阀组成，从而控制呼吸量，并通过两个相连的数字计时器控制肺的呼吸频率。空气加湿系统则由一个小型泵和一个加湿器组成，泵驱使水经过加湿器并得以加热蒸发。接着，热湿空气经过示

39、踪气系统统并与示踪气体混合，压力阀和流量控制器将瓶中的示踪气体释放。在呼吸过程中，人体产生CO2气体，该气体量取决于人体重量和活跃程度。 在实验中，采用了CO2和NO2的混合气体，两种气体的密度相同，相互间不发生化学反应，比例为9:1。该混合物浓度与静坐的人排放的气体中C02浓度相同。最后这种混合气体通过人工肺与人体模型相连的柔性管排向室内。 这种人体模型评价方法成本和技术水平较高，模拟条件要求苛刻，在国内一般很难实现，适用性差。4.2.7计算机模型模拟 研究室内气流和污染物分布主要有两类计算机模拟模型:室内气流模型和多区域模型。前者主要是用计算机流体力学的方法进行研究(CFD)。而后者以IA

40、QPC和CONTAM(Walton1997)为代表，IAQPC各个区域相连的基础上通过平衡总换气率来计算气流，它不分析整个网络的气流情况，因此不能解决由HVAC系统引起的气流变化。CONTAM有新的运算法则，而且适合瞬时模拟，有比IAQPC更强的气流模拟能力，实际操作中用的很多。l、CFD方法 CFD(ComputationalFluidDynamies)方法，是对室内空气流动进行数学模拟。数学模拟方法通过求解质量、动量、能量、气体组份质量守恒方程和粒子运动方程，得到室内各个位置的风速、温度、相对湿度、污染物浓度、空气年龄等参数，从而分析评价通风换气效率、热舒适和污染物排除效率等。由于数学模拟

41、方法具有周期短、费用低等特点，并且能够预先进行，因此这一方法近十年来得到了长足的发展。随着计算机运算速度的提高、计算流体模型的完善，数学模拟方法将会成为IAQ客观评价的有效工具。CFD方法擅长细部模拟，可以模拟一定区域内的空间浓度场分布，从而对确定房间的送回风方式、净化器在室内的摆放位置等具有独特优势，其缺点是要求输入参数多，计算量太大，耗时长，不适于模拟复杂系统和预测长期浓度分布趋势和人员暴露水平，另外系统和预测长期浓度分布趋势和人员暴露水平，另外对使用人员的专业水平要求高。2、多区域评价方法多区域方法一般采用多区域气流和污染物分散模型，它需要一系列数据的输入。近几年，这个模型的实际应用得到

42、加强。在室内空气品质评价之外，还运用到在满足通风、节能和室内空气质量的条件下进行楼房和通风系统的设计。这种方法有两个关键步骤:分析对象理想化和获得输入数据。第一步理想化指的是将整个楼房看成是一组相互连通的区域，具体可根据布局而定。第二步则根据分析目的获得各项参数。前面提过的由美国NIST(nationalinstituteofStandardSandteChnology)开发的软件CONTAM模型应用的就是多区域评价方法，该软件从84版本直到现在的99版，模拟准确性更高，各项参数的设定也更合理。有研究表明，用CONTAM模拟颗粒净化器的影响，模拟结果和实测结果的误差在10%以内。目前国内己有采

43、用这种方法进行室内空气品质评价。 多区域模型的特点则与CFD方法恰恰相反，它擅长宏观的粗线条模拟，不能揭示单个区域内部的浓度空间分布情况，却可以充分考虑复杂系统内污染源、吸附净化器、不同区域之间以及室内与室外之间的气流等多种因素的相互作用，适于预测各个区域污染物浓度的长期变化趋势和人员暴露水平，另外也比较掌握和使用。4.2.8动态模式法动态模式法就是将室内污染物的质量浓度作为时间的函数，通过该函数确定一天中各不同时刻污染物的质量浓度，并确定哪些时刻质量浓度最大，从而确定最有效的设计方案来将这些污染物的质量浓度降到卫生标准以下。通过此法确定的通风方案不但可以保证室内空气质量，而且要比稀释通风更加

44、经济有效地控制室内污染物。这种方法是利用通风空调系统的质量平衡方程，做一定的假设后，列出室内污染物质量浓度微分方程，然后通过求解，得到室内污染物浓度的表达式，以确定污染物在每一时刻的质量浓度，从而为良好的通风设计提供更精确的理论依据。通过动态模式法，不但可以很明显地看出一天中某一时刻污染物的质量浓度是否超标，而且也可确定一天中何时污染物的质量浓度最大。但是这种方法只能用来确定单个污染物的质量浓度(目前只对甲醛进行了计算)，对其他污染物浓度的计算还未见报道。4.3主客观相结合的评价方法 主客观相结合的评价方法，这一评价程序主要有三条路径，即客观评价、主观评价和个人背景资料。客观评价就是上面谈到的

45、用各种单项评价指标来评价室内空气品质的方法。主观评价主要是通过对室内人员的问询得到的，即利用人体的感觉器官对环境进行描述和评价。主观评价引用国际通用的主观评价调查表格结合个人背景资料。主观评价主要归纳为四个方面，人对环境的评价表现为居住者和来访者对室内空气不接受率，以及对不佳空气的感受程度，环境对人的影响表现为居住者出现的症状及其程度。最后综合主、客观评价，做出结论。根据要求，提出仲裁、咨询或整改对策。4.3.1我国的综合评价方法 20世纪90年代初，有人建立了一套既符合国际通用模式，又符合我国国情的室内空气品质综合评价方法。这一评价程序主要有两条路径，即客观评价、主观评价，最后进行综合。1、

46、客观评价 由于涉及到室内空气品质的低浓度污染物太多，不可能样样都测，需要选择具有代表性的污染物作为评价指标，来全面、公正地反映室内空气品质的状况。我国室内烟雾污染一直是个重点，其评价指标有CO、lP(可吸入性微粒)、NOX和502，这些指标的室外值也相对偏高。C仇在以人为主要污染物的场合中可以作为室内人的生物散发物的污染程度的评价指标，也可作为反映室内通风情况的评价指标。甲醛浓度是评价建筑材料有机挥发物对室内空气污染的主要指标。另外，以室内细菌总数作为室内空气细菌学的评价指标，它也反映了室内人员密度、活动强度和通风状况。加上温度、相对湿度、风速、照度以及噪声作为背景测定指标，一共用12个指标来全面地、定量地反映室内环境质量。背景测定指标是为了保证选取所需要的评价指标数据，排除热环境、视觉