室內空氣品質歸類綜合評價

彭明江,吉牛么日作,沙馬烏合,黃 丹,鐘 磊

(成都工業學院 材料與環境工程學院，四川 成都 610031)

1 引言

室內空氣品質是從健康舒適角度評估的室內空氣綜合質量，室內空氣品質直接影響人的主觀感受，對健康的影響是長期的、潛在的，室內空氣品質的概念要高于、廣于室內空氣質量的概念或室內空氣污染物達標情況，以人為中心，注重人的舒適度，注重室內環境中長期的人體健康，既傾向于人的主觀感受，又結合室內空氣質量指標進行分析評價。對于室內空氣品質這樣一個具有主客觀性和綜合性的評價對象，如何能全面的進行評價，提供能夠量化和具有可比性的評價方法，是改善室內空氣品質的一項重要的前期基礎工作。目前室內空氣品質(質量)的評價有不同的方法，評價要素主要是化學性污染物和顆粒物，對影響室內空氣品質的的其他影響因素考慮較少；另外在綜合評價中，各要素指標的權重分配也是一個難題，往往因為對各要素指標未進行較好的進行分類，導致評價結果差異較大。本文嘗試涵蓋較為全面的室內空氣品質評價要素，并對各要素進行歸類綜合評價，為室內空氣品質的評價提供一種參考思路方法。

2 目前的室內空氣品質(質量)評價方法

從評價要素來看，室內空氣品質評價要素主要采用《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB 50325—2001)和《室內空氣質量標準》(GB/T 18883—2002)中污染物指標，《民用建筑工程室內環境污染控制規范》主要有甲醛、苯、氨、TVOC和氡5項控制指標；《室內空氣質量標準》的指標規定了室內空氣污染物的19項控制指標，涉及物理、化學、生物和放射四類污染物指標。此外還可以參考由美國綠色建筑協會(UCGBC)和國際WELL建筑研究所(IWBI)聯合發起，并于2015年引入中國的WELL標準，該標準是以人的健康為導向的評價體系，其包含了空氣、水、營養、光、健身、舒適和心理七大項，共涉及有102項指標，其中涉及室內空氣有空氣質量、通風和過濾、設備和管理、細菌、霉菌與病蟲害29項指標，是比較全面的建筑評價體系[1]。

上述幾種評價指數分別為各污染物分指數(最大指數)、算術疊加指數P、算術平均指數Q、綜合指數I。 其中，各污染物分指數被定義為污染物濃度Ci與標準上限值Si之比，反映某個污染物濃度與其標準上限值的距離。 以算術平均指數及綜合指數作為主要評價指數，算術疊加指數作為輔助評價指數[5]。這幾種指數評價方法各有側重和優劣，最大值法突出了主要因素對空氣品質的影響，但有失于片面，對其他因素的綜合影響評估不足；算術平均法均化削弱了主要因素的影響危害；加權平均法對權重的選取是一個難點，涉及建筑環境、醫學健康等綜合評估；兼顧最大單因子指數和算術平均指數法，一定程度上綜合了最大值法和算術平均法的優點，但是評價要素較多時，不同性質指標的計算是一個需要解決的問題。

3 評價要素的選取、歸類和參照標準

本文分析的室內空氣品質歸類綜合評價擬采用的評價要素包括空氣污染物濃度、空氣通風置換狀況、空氣溫濕度三個類別，這三類要素在空氣品質評價中均具有重要意義，其中任何一類指標的缺失，都不能全面的反映室內空氣品質，會使評價結果與人的主觀感受和空氣品質對人的實際影響相偏離。相關標準和限制主要選取自《室內空氣質量標準》(GB/T 18883—2002)中污染物指標。以下就上述三類要素進行歸類。

3.1 空氣污染物指標

空氣污染物指標主要指室內空氣中的無機、有機、顆粒物以及輻射性四類污染物，包括有機污染物，如甲醛、苯、二甲苯、TVOC；無機污染物，如氨、CO、O3；顆粒物，如PM10、PM2.5；輻射性污染物，如氡。相關空氣污染物指標主要選自《室內空氣質量標準》，有利于對標和進行指數計算與分析評價。

3.2 空氣通風置換狀況指標

空氣的新鮮感或沉悶感較大的影響了人對室內空氣品質的體驗，也直接影響室內人體的健康，室內新鮮空氣的引入和污濁空氣的排出通過自然通風或機械通風來進行，反映通風置換空氣狀況的典型指標主要有CO2、新風量。有的評價方法中將CO2歸入空氣污染物類別，筆者認為：一方面，CO2作為空氣中的固有組成部分，并不適合納入污染物范疇；另一方面，CO2濃度值可以很好判斷室內新風量和空氣置換狀況，是空氣通風置換狀況的典型指標，歸入該類別更為合適。

3.3 空氣溫濕度指標

感知的空氣品質受到人體吸入空氣濕度和溫度的強烈影響，溫度、濕度可以作為室內空氣品質一類重要的指標。室內空氣溫濕度都對室內空氣品質的接受性具有影響，并且與 SBS 癥狀有關。室內溫度、空氣焓值對可感空氣品質的“空氣新鮮感”“空氣沉悶感”和“空氣接受度”有著顯著的影響，顯現高度相關[6]。

4 評價方法的構建

4.1 分類指標評價

對每一類指標采用綜合指數法進行計算：

(1)

4.2 綜合評價

在分類指標評價的基礎上，進一步進行綜合指標的計算。考慮到三類指標性質完全不同，代表了影響室內空氣品質的不同三個方面，相關性不強，可以采用加權平均法獲得綜合評價指標：

(2)

同時采用最大值法獲得主要影響因素信息：

I主要影響=maxI分類

(3)

兩種評價方式可以結合起來獲得較為全面的室內空氣品質評價結果。

5 案例分析

目前城市民居極易因為內部裝修和外部城市空氣污染影響的緣故，出現室內空氣污染和室內空氣品質下降的情況。以下以城市某民用建筑室內空氣品質狀況分析為案例進行分析。

根據《室內空氣質量標準》(GB/T 18883—2002)等相關標準，確定三類指標限值。在確定了室內空氣品質分級標準及其限值后，對某民用住宅建筑室內進行各指標檢測結果如下表，通過檢測結果對標計算分指數也列于表1中。

表1 民用建筑室內空氣品質指標檢測結果、限值及分指數

首先，對每一類指標采用綜合指數法進行計算：

然后在分類指標評價的基礎上，進一步進行綜合指標的計算。對于權重本文先進行簡單分析的設定，考慮到空氣污染物類指標代表了室內空氣質量，對人體的影響是長期、持續穩定和潛在的，與人體健康關系直接密切，初步設定權重Wa為60%；空氣通風置換狀況和溫濕度對人體也有明顯的影響，但影響不穩定、不持續，對人體長期潛在影響相對較弱，初步分配40%權重，其中空氣通風置換Wb和空氣溫濕度Wc各為20%。權重設定涉及環境、建筑、醫學健康等多方面考量，此處設定還有待進一步完善。

I綜合=∑WiIi=60%+Ia+20%Ib+20%Ic=1.024；

I主要影響=maxI分類=Ia=1.38。

從綜合評價結果可見，該民居室內空氣品質綜合評價指數值較高，室內空氣品質不良有待改善，最主要的影響因素是空氣污染物指標，其中PM2.5顆粒物構成主要影響因子。從以上的案例分析來看，通過搜集并歸類更多的影響因素指標，同時運用多種綜合指數評價方法可以比較全面、有效的反映室內空氣品質的狀況。在運用權重指數法時，權重的設定和規范化是一個難點，也期望相關研究能夠更好地解決這一問題。

5 結論

室內空氣品質評價是改善室內空氣環境的基礎性工作，在室內裝修污染和城市空氣污染雙重影響下，探討室內空氣品質評價方法具有較重要的意義。本文嘗試對評價要素進行歸類分級，綜合運用多種指數評價方法較為反映室內空氣品質，通過評價更加明確了室內空氣環境的綜合情況以及主要影響因素，為采取針對性的治理手段和解決措施提供了依據，對室內空氣污染的評估和控制具有一定的參考價值。