建筑环境学3章空气环境

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第三章,建筑空气,环,环境,2,为什么要,研,研究建筑,的,的空气环,境,境,?,人们约有,80,以上的时,间,间是在室,内,内度过的,。,。,很少有人,对,对不清洁,的,的空气所,导,导致的深,远,远影响有,所,所认识，,而,而对这一,问,问题缺乏,应,应有的重,视,视却对人,类,类的寿命,产,产生如此,严,严重的影,响,响。,Hood1944,年,3,SBS,SickBuilding Syndrome,病态建筑,综,综合症：,现,现代都市,病,病,症状,头痛、恶,心,心,疲乏，萎,靡,靡不振,粘膜有刺,激,激感（眼,红,红、流泪,、,、咽干等,）,）,易感冒,患哮喘或,其,其它呼吸,道,道疾病,BRI,：,建筑关联,病,病,4,SBS,SickBuilding Syndrome,病态建筑,综,综合症：,现,现代都市,病,病,室内空气,环,环境是人,们,们接触最,频,频繁的环,境,境,室内污染,物,物增多：,燃,燃料消耗,量,量、化工,产,产品品种,、,、建筑材,料,料品种增,多,多,为了减少,空,空调采暖,能,能耗，建,筑,筑物密闭,程,程度增加,5,(1),NIOSH,的调查(2),WHC,的调查,问题种类,数,数量(% ),数,数量(%),新风量不,足,足2525271052,内部污染,物,物771616512,外部污染,物,物48101259,建筑材料204272,微生物污,染,染26560.4,无,IAQ,问题611232924,(1),NIOSH(,美国国立,劳,劳动安全,卫,卫生研究,所,所)1987年发,表,表的对484所办,公,公建筑物,的,的调查结,果,果,(2),WHC(,加拿大卫,生,生和福利,机,机构)1990年,发,发表的对1362,所,所办公建,筑物的调,查,查结果,6,空气污染,的,的评价指,标,标,阈值, 纯,客,客观指标,阈值的种,类,类,时间的加,权,权平均阈,值,值：,8h,工作日或35,h,工作周加,权,权平均浓,度,度，在该,浓,浓度下日,复,复一日停,留,留的人员,几,几乎均无,有,有害影响,。,。使用最,广,广泛的阈,值,值。,短期暴露,极,极限阈值,：,：15分,钟,钟暴露无,害,害。,最高极限,阈,阈值：瞬,间,间暴露无,害,害。,时间的加,权,权平均,阈值确定,的,的困难,污染物对,人,人体的长,期,期影响难,以,以确定。,多种有害,物,物的共同,作,作用难以,确,确定。,7,空气污染,的,的评价指,标,标,室内空气,品,品质（,IAQ,IndoorAirQuality),丹麦工业,大,大学,P.O.,Fanger,的定义,(1989),：,品质反映,了,了人们要,求,求的程度,，,，如果人,们,们对空气,满,满意，就,是,是高品质,；,；反之，,就,就是低品,质,质。,从纯,主,主观感受,出,出发。,ASHRAE 62-1989,的良好,IAQ,定义：空,气,气中没有,已,已知的污,染,染物达到,公,公认的权,威,威机构所,确,确定的有,害,害浓度指,标,标，并且,处,处于这种,空,空气中的,绝,绝大多数,人,人（,80,）对此,没,没有表示,不,不满意,主观感受,与,与客观评,价,价结合。,8,空气污染,的,的评价指,标,标,ASHRAE Standard62-1989R,的定义,Acceptable Indoor Air Quality,：空调空,间,间中绝大,多,多数人没,有,有对室内,空,空气表示,不,不满意，,并,并且空气,中,中没有已,知,知的污染,物,物达到了,可,可能对人,体,体产生严,重,重健康威,胁,胁的浓度,。,。反映了主,观,观和客观,的,的结合，,ASHRAE Standard,62-1999,给予了继,承,承。,Acceptable PerceivedIndoorAirQuality:,感觉上可,以,以接收的,IAQ,，应该是必,要,要条件而,不,不是充分,条,条件，,62-1999,中未出现,。,。,9,空气污染,的,的评价指,标,标,室内空气,品,品质的评,价,价方法,方法,1,：测量室,内,内污染物,浓,浓度,客观,评,评价,方法,2,：居住者,问,问卷调查,主观,评,评价,问题：,用什么作,为,为代表性,的,的污染物,？,？,(,测什么？,),主观评价,结,结果往往,与,与客观评,价,价结果矛,盾,盾：,客观测量,值,值远远低,于,于控制标,准,准，但主,观,观感觉不,好,好,客观测量,值,值可能有,些,些问题，,但,但主观感,觉,觉并不差,人们感觉,不,不舒服的,原,原因很多,，,，不知道,哪,哪些是,IAQ,的问题,（,（热环,境,境、颜,色,色、照,度,度、工,作,作压力,等,等也有,影,影响）,。,。,10,空气污,染,染的评,价,价指标,室内环,境,境品质,(IEQ,IndoorEnvironmentQuality,),大量研,究,究证明,，,，引起,病,病态建,筑,筑综合,症,症的并,非,非某一,种,种室内,污,污染物,的,的单独,作,作用，,也,也并非,完,完全由,室,室内空,气,气中的,污,污染物,所,所致，,而,而是多,种,种因素,的,的综合,作,作用。,室内空,气,气品质,、,、舒适,度,度、噪,声,声、照,明,明、社,会,会心理,压,压力、,工,工作压,力,力、工,作,作区背,景,景等因,素,素对室,内,内人员,生,生理和,心,心理上,的,的单独,和,和综合,的,的作用,。,。,11,空气污,染,染的评,价,价指标,IAQ,的标准,：,：规定,了,了室内,污,污染物,浓,浓度的,上,上限值,。,。,我国：,有,有商用,建,建筑的,空,空气品,质,质卫生,标,标准（,公,公共场,所,所卫生,标,标准）,，,，,和,2002,年新颁,布,布的民,用,用建筑,的,的空气,品,品质标,准,准。,芬兰：,公,公寓建,筑,筑的室,内,内气候,标,标准。,特点：,除,除污染,物,物浓度,外,外，均,考,考虑了,温,温湿度,、,、风速,、,、噪声,、,、照明,等,等影响,，,，相当,于,于反映,了,了部分,IEQ,水平。,12,民用建,筑,筑工程,室,室内环,境,境污染,控,控制规,范,范,民用建,筑,筑工程,室,室内环,境,境指标,类民用,建,建筑工,程,程：住,宅,宅、宿,舍,舍、医,院,院病房,、,、老年,建,建筑、,幼,幼儿园,、,、学校,教,教室等,建,建筑工,程,程；,II,类民用,建,建筑工,程,程：旅,店,店、办,公,公楼、,文,文化娱,乐,乐场所,、,、书店,、,、图书,馆,馆、展,览,览馆、,体,体育馆,、,、商场,(,店,),、公共,交,交通工,具,具等候,室,室、医,院,院候诊,室,室、饭,馆,馆、理,发,发店等,公,公共建,筑,筑工程,。,。,13,空气污,染,染的评,价,价指标,气味,人们往,往,往根据,气,气味评,判,判空气,质,质量,鼻子的,特,特征,比任何,测,测量仪,表,表都灵,敏,敏,嗅觉有,时,时间适,应,应性：,难,难以定,量,量,个体有,差,差异，,难,难以作,为,为客观,标,标准,鼻子的,灵,灵敏度,随,随空气,的,的温湿,度,度改变,P.O. Fanger,的研究,结,结论为,：,：,IAQ,随空气,焓,焓值的,降,降低而,提,提高。,14,鼻子感,觉,觉的生,理,理基础,嗅觉,温觉,化学感,觉,觉,15,温湿度,和,和,IAQ,满意度,的,的关系,16,C.P. Yaglon,制定的,臭,臭气强,度,度指标,一般控,制,制在,2,级一下,17,根据国,家,家环保,局,局的统,一,一规定,，,，中国,空,空气质,量,量划分,为,为,5,级,评价客,观,观,级别,综,综合指,数,数,I,说明,I0,0.49,清洁，,适,适宜人,类,类生活,II0.5,0.99,未污染,，,，污染,物,物不超,标,标，人,类,类生活,正,正常,III1.0,1.49,轻污染,，,，至少,有,有1个,指,指标超,标,标，敏,感,感者,受,受,害,害。,IV1.501.99,中污染,，,，23 个,指,指标超,标,标 ，,人,人群健,康,康,明,明,显,显受害,，,，敏感,者,者受害,严,严重。,V,2.00,重污染,。,。 3,4,个,个指标,超,超标,，,，人群,健,健康,明,明显受,害,害，敏,感,感者可,能,能死亡,。,。,18,1998,年全国,主,主要城,市,市空气,污,污染算,术,术叠加,指,指数（,年,年均值,）,）,SO2,，氢氧,化,化物，,悬,悬浮颗,粒,粒物,19,用大气,质,质量指,数,数法进,行,行,IAQ,客观评,价,价（,中国生,态,态住宅,技,技术评,估,估手册,建议，,2001,）,污染物,分,分指数,算术叠,加,加指数,综合指,数,数,污染物,衡,衡量标,准,准,实测浓度,标准上限,20,污染物,衡,衡量标,准,准,气体污,染,染物浓,度,度：体,积,积浓度,(,ppm),、质量,浓,浓度,(,mg,/m,3,)、放,射,射性气,体,体浓度(Bq/ m,3,),放射性,比,比活度,specificactivity,：某种,材,材料单,位,位质量,的,的某种,放,放射性,核,核素的,活,活度，,Bq/kg,。,悬浮颗,粒,粒物,质量浓,度,度：,mg,m,3,计数浓,度,度：粒,cm,3,微生物,撞击法,：,：菌落,形,形成单,位,位（,CFU,）,/m3,沉降法,：,：个（,菌,菌落）,/,皿,21,正常大气组,分,分,常量,组分,符,符号,含,含量,(ppm),氮气,N,2,780840.00,氧气,O,2,209460.00,氩气,Ar9340.00,氖气,Ne18.18,氦气,He5.14,氪气,Kr1.14,氢气,H,2,0.50,22,室内空气污,染,染物的来源,之,之一：室外,来,来源,大气的易变,量,量组分,符,符号,含,含量,(ppm),水蒸气,H,2,O130000,二氧化碳,CO,2,350,甲烷,CH,4,1.67,一氧化碳,CO0.19,臭氧,O,3,0.04,氨气,NH,3,0.004,二氧化氮,NO,2,0.001,二氧化硫,SO,2,0.001,一氧化氮,NO0.0005,23,室内空气污,染,染物的来源,之,之一：室外,来,来源,燃料的燃烧,、,、交通工具,、,、工业企业,、,、城市垃圾,等,等造成的：,NO,x,、,SO,x,、,H,2,S,、悬浮颗粒,物,物、烟雾等,地层放射性,污,污染,被污染的水,24,室内空气污,染,染物的来源,之,之二：室内,来,来源,生产工艺工,程,程：有机溶,剂,剂的蒸汽、,燃,燃烧产生的,有,有毒气体、,刺,刺激性气体,、,、生产性粉,尘,尘等,家电的电磁,辐,辐射,设计或管理,不,不良的,HVAC,系统,以及,25,生活中的燃,烧,烧过程：炊,事,事、吸烟等,26,装修材料、,日,日化产品,27,微生物,28,室内污染物,的,的来源,29,CO,2,：,新陈代谢,气味：汗液,蒸,蒸发、呼吸,、,、有机物排,泄,泄、微生物,分,分解、氨气,等,等,衣服上的灰,尘,尘、细菌,烟草的烟气,：,：,VOC,和,CO,室内空气污,染,染物的来源,之,之三：人体,生,生物污染,30,室内空气污,染,染物的来源,之,之三：人体,生,生物污染,新鲜空气与,人,人体呼气的,成,成分(体积%),成分,N,2,O,2,CO,2,其它废气,新鲜空气78.0320.990.03,人体呼气79.1-80.014.5-18.53.5-5.0,若,若干,31,空气污染物,的,的种类及其,所,所造成的污,染,染,气体污染物,CO,2,氡,氨,挥发性有机,化,化合物,VOC,气味,分子污染,悬浮颗粒物,微生物（病,毒,毒、细菌、,尘,尘螨）,其它（油烟,、,、烟草烟雾,、,、臭氧等）,32,CO,2,常用指标,室内来源,主要为人体,代,代谢过程：,人,人体呼出的,空,空气中约占,4,，与人体,代,代谢率有关,；,；儿童为成,年,年人的,50%,。排出,CO,2,越多，同时,排,排出其它代,谢,谢废气也越,多,多。,有机物燃烧,过,过程：炊事,、,、抽烟,在室外空气,中,中的浓度,CO,2,为,300,400 ppm,，,O,2,为,209460 ppm,目前居住建,筑,筑的控制标,准,准,高级客房：,700 ppm,普通居住空,间,间：,1000ppm,过渡空间：,2000ppm,33,CO,2,常用指标,作用,一般浓度下,，,，无毒，无,臭,臭。,超过,700 ppm,，敏感者能,觉,觉察到人体,的,的其它代谢,污,污染；,超过,1000ppm,，较多人感,到,到不舒服；,超过,10000ppm,，呼吸深度,显,显著增加。,为什么测,CO,2,作指标？,易测,反映了其它,人,人体代谢污,染,染物产生的,水,水平,不能反映其,它,它过程产生,污,污染物的水,平,平,34,CO,2,作为空气污,染,染的指标浓,度,度及其意义,(,日本,),浓度,ppm,意义,7,l0,连续在室的,可,可容许值,1000,一,一般,场,场合的可容,许,许值,1500,通,通风换气,计,计算用的上,限,限值,2000-5000,不,不,良,良状态,5000以,上,上,非,非常,不,不良状,40000,50000呼吸中枢神,经,经受刺激,呼,呼吸急促,加,加深(4-5%),连,连续呼吸10分钟,则,则发生强烈,的,的呼吸,困,困难，头,疼,疼,18%以上,致,致命的,35,氨,特性：无色,，,，有强烈刺,激,激性气味。,碱,碱性物质，,可,可感觉最低,浓,浓度为,5.3 ppm,。,来源：,冬季施工过,程,程中在混凝,土,土中添加氨,水,水作为防冻,剂,剂，释放期,较,较长，危害,大,大。,装饰材料中,的,的添加剂和,增,增白剂，释,放,放期较短，,危,危害较小。,36,氨,危害,对皮肤组织,、,、上呼吸道,有,有腐蚀作用,，,，造成流泪,、,、咳嗽、呼,吸,吸困难，严,重,重可发生呼,吸,吸窘迫综合,症,症；,通过三叉神,经,经末梢反射,作,作用引起心,脏,脏停搏和呼,吸,吸停止；,通过肺泡进,入,入血液，破,坏,坏运氧功能,。,。,防止污染措,施,施,禁止使用氨,作,作防冻剂,37,氡,(Rn),：,Radon,氡是一种无,色,色、无味、,自,自然界唯一,的,的天然放射,性,性惰性气体,，,，由镭蜕变,产,产生。在放,射,射疗法中可,用,用作辐射源,，,，在科研中,可,可用于制造,中,中子。它最,稳,稳定的同位,素,素是,Rn222,。半衰期为,3.82,天。原子序,数,数,86,；熔点,-71,；沸点,-61.8,；比重（固,态,态）,4,。,来源,地基土壤中,有,有镭。,花岗岩、水,泥,泥、石膏、,部,部分天然石,材,材中含有镭,。,。,天然气中含,有,有氡。,38,氡,(Rn),：,Radon,危害,易扩,散,散，,溶,溶于,水,水和,脂,脂肪,。,。极,易,易进,入,入人,体,体呼,吸,吸系,统,统造,成,成放,射,射性,损,损伤,。,。,肺癌,的,的第,二,二大,诱,诱因,，,，潜,伏,伏期,15,年以,上,上。,防护,建材,局,局与,卫,卫生,部,部,1993,年的,天,天然,石,石材,的,的放,射,射性,控,控制,标,标准,：,：,A,类可,居,居室,内,内使,用,用，,C,类只,能,能在,外,外表,面,面使,用,用,表面,涂,涂层,可,可阻,挡,挡氡,的,的逸,出,出；,加大,通,通风,换,换气,次,次数,，,，降,低,低室,内,内氡,气,气浓,度,度。,39,VOC,(VolatileOrganicCompounds),常见,种,种类,数10种,到,到上,百,百种,，,主要,由,由脂,肪,肪族,碳,碳水,化,化合,物,物，,芳,芳香,族,族碳,水,水化,合,合物,组,组成,。,。例,如,如酒,精,精类,、,、甲,醛,醛、,甲苯,、,、,四氯,化,化碳,等，,主,主要,对,对人,体,体的,呼,呼吸,器,器官,和,和神,经,经器,官,官有,影,影响,。,根据,沸,沸点,不,不同,可,可分,50-100,VVOC(VeryVOC),100-260VOC,260-400SVOC(Semi-VOC),400,以上,POM(Particulateorganicmatter),40,VOC,(VolatileOrganicCompounds),特点,单独,浓,浓度,不,不高,，,，但,多,多种,微,微量,VOC,的共,同,同作,用,用不,可,可忽,视,视。,长期,低,低剂,量,量释,放,放，,对,对人,体,体危,害,害大,。,。,引起,头,头痛,、,、恶,心,心等,症,症状,。,。,来源,：,：,各种,漆,漆、,涂,涂料,、,、胶,粘,粘剂,、,、,阻燃,剂,剂、,防,防水,剂,剂、,防,防腐,剂,剂、,防,防虫,剂,剂,室内,建,建材,家具,41,VOC,(VolatileOrganicCompounds),影响,室,室内,IAQ,的主,要,要是50-100,的,VVOC,和,和,100-260,的,的,VOC,由于,VOC,种类,很,很多,，,，难,以,以检,测,测和,分,分类,，,，世,界,界卫,生,生组,织,织,WHO,在1987年,给,给出,了,了一,个,个室,内,内总,VOC(TVOC),的含,量,量不,能,能超,过,过300,g/m,3,的上,限,限值,；,；我,国,国,民用,建,建筑,工,工程,室,室内,环,环境,指,指标,TVOC,指标,为,为,500,g/m,3,。,疑问,：,：,IAQ,差,超标,，,，浓,度,度指,标,标合,适,适吗,？,？,42,甲醛,(HCOH),特点,无色,，,，有,强,强烈,刺,刺激,性,性气,味,味。,水溶,液,液为,福,福尔,马,马林,大气,中,中平,均,均浓,度,度,0.005-0.01mg/m,3,，低,于,于,0.03mg/m,3,，,新装,修,修宾,馆,馆可,达,达,0.85mg/m,3,，控,制,制标,准,准为,0.12mg/m,3,来源,工业,废,废气,、,、汽,车,车尾,气,气、,光,光化,学,学烟,雾,雾,建筑,材,材料,：,：地,毯,毯、,人,人造,板,板、,泡,泡沫,树,树脂,保,保温,板,板*,装修,材,材料,：,：胶,粘,粘剂,、,、涂,料,料*,日化,产,产品,：,：清,洁,洁剂,、,、消,毒,毒剂,、,、液,化,化石,油,油气,43,甲醛,危害,浓度,0.1mg/m,3,有异,味,味影,响,响,0.5mg/m,3,以上,刺,刺激,粘,粘膜,(,眼、,呼,呼吸,道,道等,),，产,生,生变,态,态反,应,应,(,眼红,、,、流,泪,泪、,咽,咽干,等,等,),、恶,心,心、,胸,胸闷,等,等。,6.5mg/m,3,以上,引,引起,肺,肺炎,、,、肺,水,水肿,，,，甚,至,至导,致,致死,亡,亡。,有致,畸,畸、,致,致癌,作,作用,。,。,对神,经,经系,统,统、,免,免疫,系,系统,、,、肝,脏,脏都,有,有危,害,害。,释放,特,特性,释放,期,期长,，,，,3,15,年。,高温,、,、高,湿,湿条,件,件下,甲,甲醛,散,散发,力,力度,加,加大,。,。,44,气味,分,分子,污,污染,影响,空,空气,的,的新,鲜,鲜度,和,和,IAQ,的可,接,接受,性,性。,低浓,度,度污,染,染，,不,不会,超,超过,权,权威,机,机构,的,的上,限,限值,。,。,分子,的,的重,量,量为,1,m,微粒,的,的,1/10,10,倍，,扩,扩散,速,速度,极,极快,，,，难,以,以控,制,制。,因,因此,源,源控,制,制最,重,重要,。,。,来源,厨房,、,、卫,生,生间,人体,生,生物,污,污染,烟草,烟,烟雾,低浓,度,度,VOC,和其,它,它有,气,气味,的,的污,染,染物,45,包,括,括,烟,气,气,、,、,大,大,气,气,尘,尘,埃,埃,、,、,纤,纤,维,维,性,性,粒,粒,子,子,及,及,花,花,粉,粉,，,，,其,其,中,中,直,径,径,小,小,于,于,10,m,的,微,微,粒,粒,称,称,为,为,可,可,吸,吸,入,入,颗,颗,粒,粒,物,物,。,。,按,质,质,量,量,计,计,，,，,大,大,气,气,尘,尘,中,中,10,m,以,下,下,占,占,72%,；,工,工,业,业,过,过,程,程,产,产,尘,尘,，,，,10,m,以,下,下,占,占,30%,，,可,可,吸,吸,入,入,并,并,停,停,留,留,在,在,呼,呼,吸,吸,道,道,中,中,，,，,造,造,成,成,矽,矽,肺,肺,和,和,肺,肺,癌,癌,。,。,来,源,源,室,外,外,来,来,源,源,和,和,生,生,产,产,过,过,程,程,人,员,员,活,活,动,动,：,：,行,行,走,走,、,、,抽,抽,烟,烟,石,棉,棉,建,建,材,材,一,、,、,二,二,次,次,扬,扬,尘,尘,和,和,室,室,内,内,湿,湿,度,度,过,过,低,低,是,是,其,其,产,产,生,生,的,的,主,主,要,要,原,原,因,因,。,。,避,避,免,免,扬,扬,尘,尘,、,、,增,增,强,强,过,过,滤,滤,、,、,控,控,制,制,湿,湿,度,度,等,等,方,方,式,式,以,以,及,及,控,控,制,制,产,产,生,生,源,源,等,等,手,手,段,段,来,来,避,避,免,免,污,污,染,染,悬,浮,浮,颗,颗,粒,粒,物,物,46,微,生,生,物,物,病,毒,毒,和,和,细,细,菌,菌,附,于,于,悬,悬,浮,浮,颗,颗,粒,粒,物,物,上,上,传,传,播,播,，,，,是,是,传,传,染,染,病,病,的,的,来,来,源,源,霉,菌,菌,：,：,滋,生,生,于,于,潮,潮,湿,湿,阴,阴,暗,暗,的,的,土,土,壤,壤,、,、,水,水,体,体,、,、,空,空,调,调,设,设,备,备,中,中,军,团,团,病,病(,legionnairesdisease,),：,：,一,种,种,大,大,叶,叶,性,性,肺,肺,炎,炎,1976,年,在,在,美,美,国,国,费,费,城,城,的,的,宾,宾,西,西,法,法,尼,尼,亚,亚,美,美,军,军,军,军,团,团,会,会,议,议,的,的,参,参,加,加,者,者,中,中,发,发,生,生,的,的,军,军,团,团,病,病,是,是,典,典,型,型,的,的,例,例,子,子,。,。,死,死,亡,亡,率,率,高,高,达,达15-20%,。,。,军,团,团,肺,肺,原,原,菌,菌,是,是,一,一,种,种,普,普,遍,遍,存,存,在,在,的,的,嗜,嗜,水,水,性,性,需,需,氧,氧,细,细,菌,菌,：,：,Legionella,，,可,可,通,通,过,过,风,风,道,道,、,、,给,给,水,水,系,系,统,统,进,进,入,入,室,室,内,内,空,空,气,气,。,。,47,微,生,生,物,物,尘,螨,螨,适,宜,宜,环,环,境,境,20,30,，,75,85,，,，,空,空,气,气,不,不,流,流,通,通,场,场,所,所,可,引,引,起,起,哮,哮,喘,喘,、,、,过,过,敏,敏,性,性,鼻,鼻,炎,炎,、,、,过,过,敏,敏,性,性,皮,皮,炎,炎,孳,生,生,地,地,：,：,纯,纯,毛,毛,地,地,毯,毯,、,、,床,床,垫,垫,控,制,制,方,方,法,法,：,：,通,通,风,风,换,换,气,气,，,，,保,保,持,持,清,清,洁,洁,48,烟,草,草,烟,烟,雾,雾,：,最,最,常,常,见,见,的,的,室,室,内,内,空,空,气,气,污,污,染,染,危,害,害,：,：,刺,刺,激,激,和,和,臭,臭,味,味,香,烟,烟,烟,烟,气,气,的,的,典,典,型,型,组,组,成,成,成,成,分,分(,mg/,支),：,：,成,分,分,主,主,流,流,烟,烟,气,气,二,二,次,次,烟,烟,气,气,燃,过,过,的,的,烟,烟,草,草350400,全,部,部,颗,颗,粒,粒2045,尼,古,古,丁,丁11.7,一,氧,氧,化,化,碳,碳2080,二,氧,氧,化,化,碳,碳6080,氧,化,化,氮,氮0.010.08,丙,稀,稀,醛,醛0.08-,产,生,生,烟,烟,气,气,时,时,间,间20,s550s,49,臭,氧,氧,臭,氧,氧,(O,3,),：,一,一,种,种,刺,刺,激,激,性,性,气,气,体,体,，,，,主,主,要,要,来,来,自,自,室,室,外,外,的,的,光,光,化,化,学,学,烟,烟,雾,雾,。,。,室,室,内,内,的,的,电,电,视,视,机,机,、,、,复,复,印,印,机,机,、,、,激,激,光,光,印,印,刷,刷,机,机,、,、,负,负,离,离,子,子,发,发,生,生,器,器,等,等,在,在,使,使,用,用,过,过,程,程,中,中,也,也,都,都,能,能,产,产,生,生,臭,臭,氧,氧,。,。,性,质,质,：,：,可,可,氧,氧,化,化,空,空,化,化,合,合,物,物,而,而,还,还,原,原,，,，,可,可,杀,杀,菌,菌,；,；,可,可,被,被,橡,橡,胶,胶,、,、,塑,塑,料,料,等,等,吸,吸,附,附,。,。,臭,氧,氧,对,对,眼,眼,睛,睛,、,、,粘,粘,膜,膜,和,和,肺,肺,组,组,织,织,都,都,具,具,有,有,刺,刺,激,激,作,作,用,用,，,，,能,能,破,破,坏,坏,肺,肺,的,的,表,表,面,面,活,活,性,性,物,物,质,质,，,，,并,并,能,能,引,引,起,起,肺,肺,水,水,肿,肿,、,、,哮,哮,喘,喘,等,等,。,。,50,污,染,染,物,物,的,的,控,控,制,制,方,方,法,法,“,堵,源,源,”,建,建,筑,筑,设,设,计,计,与,与,施,施,工,工,特,特,别,别,是,是,围,围,护,护,结,结,构,构,表,表,层,层,材,材,料,料,的,的,选,选,用,用,中,中,，,，,采,采,用,用,VOC,等,有,有,害,害,气,气,体,体,释,释,放,放,量,量,少,少,的,的,材,材,料,料,；,；,“,节,流,流,”,切,切,实,实,保,保,证,证,空,空,调,调,或,或,通,通,风,风,系,系,统,统,的,的,正,正,确,确,设,设,计,计,、,、,严,严,格,格,的,的,运,运,行,行,管,管,理,理,和,和,维,维,护,护,，,，,使,使,可,可,能,能,的,的,污,污,染,染,源,源,产,产,污,污,量,量,降,降,低,低,到,到,最,最,小,小,程,程,度,度,；,；,“,稀,释,释,”,保,保,证,证,足,足,够,够,的,的,新,新,风,风,量,量,或,或,通,通,风,风,换,换,气,气,量,量,，,，,稀,稀,释,释,和,和,排,排,除,除,室,室,内,内,气,气,态,态,污,污,染,染,物,物,。,。,这,这,也,也,是,是,改,改,善,善,室,室,内,内,空,空,气,气,品,品,质,质,的,的,基,基,本,本,方,方,法,法,。,。,“,清,除,除,”,采,采,用,用,各,各,种,种,物,物,理,理,或,或,化,化,学,学,方,方,法,法,如,如,过,过,滤,滤,、,、,吸,吸,附,附,、,、,吸,吸,收,收,、,、,氧,氧,化,化,还,还,原,原,等,等,将,将,空,空,气,气,中,中,的,的,有,有,害,害,物,物,清,清,除,除,或,或,分,分,解,解,掉,掉,。,。,51,通,风,风,换,换,气,气,或,或,空,空,气,气,调,调,节,节,稀,稀,释,释,方,方,法,法,通,风,风,自,然,然,通,通,风,风,：,：,依,依,靠,靠,自,自,然,然,风,风,压,压,、,、,热,热,压,压,作,作,用,用,进,进,行,行,通,通,风,风,机,械,械,通,通,风,风,：,：,利,利,用,用,风,风,机,机,等,等,机,机,械,械,设,设,备,备,进,进,行,行,通,通,风,风,空,气,气,调,调,节,节,传,统,统,方,方,式,式,：,：,调,调,节,节,温,温,湿,湿,度,度,、,、,流,流,速,速,、,、,洁,洁,净,净,度,度,新,方,方,式,式,：,：,空,空,气,气,成,成,分,分,、,、,气,气,味,味,污染严,重,重：直,流,流式系,统,统（即,机,机械通,风,风系统,）,）,污染不,很,很严重,：,：部分,回,回风系,统,统,52,M,G,，,C,0,C,V,C,全面通,风,风的基,本,本微分,方,方程式,（,（稀释,方,方程）,G C,0,d,+ Md,- GCd,=VdC,在通风,量,量一定,、,、室内,初,初始浓,度,度为,C,1,的时候,，,，求,C,2,与通风,时,时间的,关,关系：,稳定状,态,态的关,系,系式：,53,新风通,风,风换气,量,量,决定因,素,素,室内污,染,染物允,许,许浓度,室外污,染,染物浓,度,度,室内污,染,染物发,生,生量：,发,发生量,已,已知否,？,？,室内污,染,染物产,生,生对换,气,气量的,要,要求,人体代,谢,谢生物,污,污染：,以,以,CO,2,浓度或,臭,臭气强,度,度指数,为,为指标,确,确定换,气,气量,消除烟,臭,臭的要,求,求根据,吸,吸烟量,确,确定,污染物,发,发生量,：,：,VOC,等微量,产,产生的,污,污染难,以,以监测,，,，通风,量,量的确,定,定仍然,是,是需要,研,研究的,问,问题。,ASHRAEST62,1989R,虽合理,但,但目前,无,无法操,作,作。,54,新风通,风,风换气,量,量,常用民,用,用建筑,新,新风量,范,范围,以坐为,主,主、少,吸,吸烟、,久,久逗留,场,场所,55,通风量,与,与,IAQ,美国(,欧,欧洲),对,对学校,，,，办公,室,室的最,新,新研究,表,表明新,风,风量与,SBS,之间有,着,着一定,的,的关系,，,，当新,风,风量小,于,于36,m,3,/h,人时，,SBS,问题变,得,得显著,。,。,关于人,体,体代谢,污,污染的,问,问题，,第,第一印,象,象,(FirstImpres sion),使 80%的,人,人能够,满,满意的,最,最小新,风,风量是27,m,3,/h,人，对,于,于已适,应,应了室,内,内环境,的,的 90%的,人,人能够,满,满足的,最,最小新,风,风量只,需,需 9,m,3,/h,人,。,56,57,自然通,风,风,基本原,理,理：只,要,要建筑,开,开口两,侧,侧存在,压,压力差,P,，就会,有,有空气,流,流过开,口,口。流,过,过的风,速,速为：,热压：,温,温差引,起,起的空,气,气密度,差,差导致,建,建筑开,口,口内外,的,的压差,。,。,风压：,室,室外气,流,流绕流,引,引起建,筑,筑周围,压,压力分,布,布的不,同,同形成,开,开口处,的,的压差,。,。,58,热压通,风,风,h,w,n,b,a,59,热压通,风,风的基,本,本概念,余压,60,多层建,筑,筑的热,压,压引起,的,的自然,通,通风,余压,61,热压作,用,用模拟,的,的建筑,模,模型,每层有,上,上下两,个,个开口,62,室内空,气,气速度,分,分布,63,室内空,气,气温度,分,分布,64,风压作,用,用下的,自,自然通,风,风,65,风压作,用,用下的,自,自然通,风,风,P,f,往往采,用,用,CFD,或风洞,模,模型实,验,验的方,法,法求取,K,值。,风压系数,66,风洞模,型,型实验,67,风洞模,型,型实验,68,风压和,热,热压的,联,联合作,用,用,69,风压和,热,热压的,联,联合作,用,用,70,气流分,布,布与,IAQ,向室内,引,引入的,新,新风是,否,否都进,入,入了呼,吸,吸区？,室,室内空,气,气更新,的,的快慢,如,如何？,室,室内污,染,染物被,转,转移出,去,去的迅,速,速程度,又,又如何,？,？,71,置换通,风,风数值,求,求解,方法的,空,空间模,型,型,1-壁,橱,橱，2-桌子,，,，3-,计,计算机,，,，4-,人,人，5-灯，6-送,风,风口，7-回,风,风口,气流分,布,布的研,究,究方法,数值求,解,解法,半经验,公,公式法,示踪气,体,体实验,法,法,72,置换通,风,风的速,度,度场,73,置换通,风,风的温,度,度场,74,置换通,风,风的污,染,染物浓,度,度场,置换通,风,风送风,形,形式，,污,污染物,浓,浓度高,的,的部位,在,在上方,。,。,75,置换通,风,风的空,气,气年龄,场,场,置换通,风,风送风,形,形式，,空,空气年,龄,龄长的,部,部位在,上,上方。,年,年龄单,位,位：秒,76,气流分,布,布性能,评,评价：,空,空气年,龄,龄,Airage,污染物,的,的浓度,衰,衰减曲,线,线,77,空气年,龄,龄,平均空,气,气年龄,：,：,换气时,间,间：,r,=2,活塞流,：,：,出口,/ 2,r,出口,充分混,合,合流：,出口,，,r,2,出口,非完全,混,混合流,：,：入口,空,空气年,龄,龄最年,轻,轻，出,口,口空气,年,年龄最,老,老。,排出空气浓度,78,换气效,率,率,不涉及,污,污染源,的,的位置,理论上,最,最短的,换,换气时,间,间是多,少,少？,活塞流,所,所用时,间,间：,n,V/ G,换气效,率,率定义,：,：,79,通风效,率,率,：,涉及污,染,染源的,位,位置,充分混,合,合流,E,1,活塞流,均匀污,染,染源,E,2,如果污,染,染源在,出,出口呢,？,？,污染源,在,在入口,呢,呢？,80,其它指,标,标,能量利,用,用系数,：,：类似,通,通风效,率,率，但,用,用得热,代,代替污,染,染物，,温,温度代,替,替污染,物,物浓度,。,。,不均匀,系,系数：,反,反映气,流,流温度,场,场和速,度,度场的,不,不均匀,程,程度。,t,均方根偏差,81,换气效,率,率,和能量,利,利用系,数,数,82,其它清除空,气,气污染的方,法,法,空气过滤去,除,除悬浮颗粒,物,物,活性炭吸附,气,气体污染物,光催化纳米,材,材料,TiO,2,空气离子化,紫外线杀菌,与,与臭氧消毒,83,截留效应,惯性效应,扩散效应,重力作用,静电效应,空气过滤,：,去除悬浮颗,粒,粒物,不同捕集机,理,理的捕集效,率,率对不同粒,径,径的尘粒是,不,不同的。,84,空气过滤,：,去除悬浮颗,粒,粒物,(a),截留效应：,粒,粒径小的粒,子,子惯性小，,粒,粒子不脱离,流,流线。在沿,流,流线运动时,，,，可能接触,到,到纤维表面,而,而被截留。,(b),惯性效应：,粒,粒子在惯性,作,作用下，脱,离,离流线而碰,到,到纤维表面,。,。,(c),扩散效应：,随,随主气流掠,过,过纤维表面,的,的小粒子，,可,可能在类似,布,布朗运动的,位,位移时与纤,维,维表面接触,。,。,(d),重力作用：,尘,尘粒在重,力,力作用下，,产,产生脱离流,线,线的位移而,沉,沉降到纤维,表,表面上。,(e),静电效应：,由,由于气体摩,擦,擦和其它原,因,因，可能使,纤,纤维带电。,85,86,活性炭吸附,气,气体污染物,材料：硬质,的,的植物和果,核,核,原理：经过,活,活化加工后,，,，碳的内部,形,形成了极小,的,的空隙，表,面,面积很大，,1g,的活性炭的,有,有效表面积,可,可以达到,1000m,2,， 具有极,强,强的吸附性,。,。,性能：吸附,量,量一般是其,自,自身重量的,1/6,1/5,，到了饱和,状,状态就会失,效,效，需要更,换,换。,87,活性炭的吸,附,附性能,物质名称,饱,饱和,吸,吸附量,(%),SO,2,10,Cl,2,15,CS,2,15,C,6,H,6,(,苯,)24,O,3,能还原为,O,2,烹调臭味,30,厕所臭味,30,88,光催化纳米,材,材料,TiO,2,TiO,2,是一种,N,型半导体，,有,有很强的氧,化,化性和还原,性,性。在光化,学,学反应中，,以,以,TiO,2,作催化剂，,在,在太阳光尤,其,其是紫外线,的,的照射下，,使,使得,TiO,2,固体表面生,成,成空穴,(h,),和电子,(e,),，空穴使,H,2,O,氧化，电子,使,使空气中的,O,2,还原，在此,过,过程中，生,成,成,OH,基团。,OH,基团的氧化,能,能力很强，,可,可使有机物,（,（,VOC,）被氧化、,分,分解，最终,分,分解为,CO,2,和,H,2,O,。,89,光催化纳米,材,材料,TiO,2,甲醛光降解,反,反应中的主,要,要氧化还原,反,反应：,氧化反应：,还原反应：,原理总结：,HCHO+ H,2,O + 4h,+,+ O,2,+ 4e,-,HCOOH+ 2H,+,+ 2h,+,+O,2,+ 4e,-,CO,2,+4H,+,+ O,2,+ 4e,-,2 H,2,O + CO,2,90,不同污染消,除,除方法的效,果,果,0.07,次,/h,91,空气离子化,表示空气离,子,子化程度的,指,指标是离子,浓,浓度，即单,位,位体积内正,离,离子或负离,子,子的个数。,洁,洁净的山区,离,离子浓度为,2000,个,/cm,3,，农村为,1000-1500,个,/cm,3,，而城市则,为,为,200-400,个,/cm,3,，一般正离,子,子数多于负,离,离子数。一,些,些研究结果,认,认为，负离,子,子对人体有,良,良好的的生,理,理作用，包,括,括降低血压,、,、抑制哮喘,、,、对神经系,统,统有镇静作,用,用和有利消,除,除疲劳。,但室内负离,子,子发生器产,生,生大量臭氧,，,，过多的臭,氧,氧反而对人,体,体有害。,限定臭氧浓,度,度的上限,：,0.16mg/h,。,92,杀菌消毒,紫外线,可杀灭各种,微,微生物，破,坏,坏蛋白质结,构,构,对照射量和,照,照射时间有,要,要求：数分,钟,钟,臭氧,氧化剂,，把微生物,还原成氧和,水,水，在环境,中,中不留残留,物,物,对反应时间,有,有要求：数,分,分钟,93,本章习题,请说明换气,效,效率和通风,效,效率的关系,。,。,与常规空调,送,送风方式相,比,比，个体空,调,调有什么优,缺,缺点？,在,SARS,肆虐期间，,为,为安全起见,，,，一些人在,空调系统,中放置紫外,灯,灯杀毒灭菌,，,，你对此有,何,何评价？,在,空调系统里,面,面释放臭氧,杀,杀菌的方法,是,是否可行？,94,本章参考讲,座,座资料,2001,年,10,月,29,日丹麦工业,大,大学,P. O.Fanger,在本研究所,的,的报告：,“,Indoor Environment and Health,Comfort and Productivity,”,2001,年,10,月,11,日同济大学,龙,龙惟定教授,在,在本研究所,的,的报告：,“,上海：空调,与,与环境,”,演讲完毕，,谢,谢谢观看！,