余志強
人的一天中大約有80%的時間是在室內度過的,其中約有三分之一的時間在辦公樓中緊張地工作。當前,空調系統已在我國建筑中大量應用。空調系統的應用,一方面提高了室內人工環境的舒適度,人們生活、工作越來越離不開空調;另一方面,隨之也暴露出許多問題。據世界衛生組織確認,不良的室內空氣品質會誘發頭昏、嗜睡、眼睛刺激、呼吸不適、化學過敏、疾病傳染等病態建筑綜合癥,直接影響人們生理上、心理上的健康和工作效率。
因此,建筑內環境空氣品質的優劣越來越受到人們的重視。運行良好,并且能以較低能耗獲得優良的室內空氣品質和舒適環境的空調系統是人們所期望的,這也是工程技術人員的目標。本文旨在將影響室內空氣品質的因素做一歸納總結。
美國ASHRAE標準62-1999給出了可接受的室內空氣品質(Acceptable Indoor Air Quality,IAQ),定義為:室內已知的污染物沒有達到權威機構所確定的有害濃度,處于該空氣中的絕大多數人員(≥80%)沒有感到不滿意。該定義涵蓋了客觀指標和人的主觀感受兩個方面的內容,比較科學和全面。該標準還規定,由于人們對絕大多數氣味適應很快,所以最小通風量的確定是依據已適應者(室內人員)而不是未適應者(來訪者)。目前國內尚無室內空氣品質評價標準。我國暖通空調技術人員認同國際定義,把空氣質量分為清潔、未污染、輕污染、中污染、重污染五個等級。
現代科技的發展在提高人們生活品位的同時,也增加了室內的污染源。對空氣品質影響的室內污染物種類很多,如:粒徑在10 μm以下的可吸入顆粒物(PM10)被人吸入后,會累積在呼吸系統中,降低肺功能,引發哮喘等許多疾病;能與血紅細胞結合使人體缺氧的一氧化碳會引發頭暈,甚至死亡;高濃度的二氧化碳會使人感覺惡心、頭痛等不舒服的感覺;來自建筑、裝飾材料和生活用品的甲醛會刺激皮膚粘膜,濃度高時會使呼吸道嚴重刺激、水腫、支氣管哮喘、頭痛。油漆、含水材料、化妝品、洗滌劑、壁紙、化纖制品等產生的揮發性有機化合物(VOC)濃度過高將直接刺激人的嗅覺等感官,造成過敏和毒性作用;人體通過呼吸道、皮膚、汗腺排出二氧化碳、細菌和多種氣味,房間人員密度過大,或長時間不通風,會使人疲倦、頭暈、頭痛;室內裝飾用的大理石、花崗巖等石材會產生放射性輻射,引發DNA變異,成為細胞病變的根源;空調系統的某些潮濕表面特別是冷卻塔、加濕器、水箱、盤管表面、集水箱、噴淋室過濾器、消聲器等表面有大量的細菌,這些細菌隨空氣被送入室內各房間。
把室外空氣(新風)引入室內可以稀釋和帶走在室內產生的污染物,對提高室內空氣品質有積極的作用。室外空氣通常通過空調的新風系統或門窗進入室內。在一般的空調系統中,空氣過濾器不具備清除有害氣體和細菌的功能,室外空氣中的揮發性有機物和細菌將會隨新風送入室內。若大氣環境品質下降,室外空氣污染,則引入的新風必然影響到室內空氣品質。
一般情況下,只要不處于工業區室外空氣的質量就不會有太大問題。如果新風入口靠近裝卸碼頭或高速公路,應裝設一氧化碳檢測器,當室外空氣質量較差時,應減少進入建筑物的室外新風量。工程設計中新風吸入口要避免污染,百葉窗應加防水罩等措施,防止雨水或雪水滲入新風引入口污染過濾器。新風口應該與排風口保持一定距離,或在不同方向設置,不要被冷卻塔飄逸的水滴污染。新風開口面積應滿足全新風運行要求。
美國國家職業安全與衛生研究所曾對529座建筑的室內空氣品質進行調查研究發現,大約53%的建筑中室內空氣品質問題是由于不合適的通風引起的。可見,新風量不足將對室內空氣品質產生影響。新風量不足的原因是多方面的。
氣流組織形式不合理會直接影響通風效果,降低室內空氣品質。目前國內采用的送風方式主要有側送風、散流器送風和孔板送風3種形式。它們的共同特點是送風先經房間頂部吸熱、吸濕、稀釋污染物后靠自重下降到工作區,工作區的送風品質降低,新風不能得到很好利用,空氣品質不能保證。特別是新風與室內循環空氣分別處理,在空調房間進行混合的情況,由于新風溫度一般高于回風溫度,位于房間頂部,不能充分與回風混合,更不能有效稀釋工作區的污染物。室內回風口一般設置在圍護結構一側或采用走廊回風。回風口處氣流流動屬于匯流,對空調房間氣流流型影響不大,但房間內的家具易阻礙回風氣流。另外,回風口吸風速度過大,易產生噪聲。
用戶對空調系統往往重使用、輕維護管理。許多物業公司的專業技術管理人員相對較少且水平有限。為節約成本,管理、技術人員身兼數職,在管理水平、技術水平和時間上難以保證空調系統的正常維護與管理,以至于空調系統使用多年未曾檢修和清理,使得空氣處理設備反倒會成為室內環境的一個污染源。空調系統終日不見陽光,運行時,由于采用露點送風,加濕、減濕處理設備及送風管內濕度很大,使微生物易于滋生和繁殖。制冷器表面凝水積塵,積水盤排水不暢等極易污染室內再循環空氣。在風管彎道處、法蘭連接處等極易積塵和發霉,產生微生物污染。另外,寫字樓等采用風機盤管加獨立新風系統,盤管濕表面常成為室內的細菌源、氣味源。這些都對室內空氣品質產生了重要影響。
人們在追求熱濕環境舒適性的同時,對健康環境和室內空氣品質正日益重視。我國對室內空氣品質的評價主要參照了美國ASHRAE標準62-1999。創造健康建筑,維持好的室內空氣品質,避免病態建筑的產生是我們的目標。
對室內空氣品質的影響因素的深入分析是避免病態建筑、實現健康建筑的基礎。影響室內空氣品質的因素有很多,如來自裝修用建筑材料和電器設備的室內污染源、受污染的室外空氣、不足的新風量、氣流組織的不當、空調系統運行管理維護的不當等等。其中,室外新風是一個關鍵問題。
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