武漢公交車空氣品質與舒適性的實測分析

胡克容　劉豪杰　陳龍

摘 要：武漢作為發展中的大城市，人口眾多，城市公交車是人們出行的主要交通工具，但是由于路況、公交車空氣品質差等問題使人們在乘坐公交車時產生暈動癥，造成嘔吐、暈厥等，影響人們的精神和身體狀況。本試驗選取武漢某路段，通過儀器測量和問卷調查的方式，對公交車內實際空氣品質進行測量和調查人們在此環境下的感受。測試分析表明公交車內外溫差異常、CO2濃度過高、車內空氣潔凈度低等問題是造成乘客不適的主要影響因素。從空氣品質角度，應當加強車內空氣的流通、減少車內外溫差和去除異味提高空氣潔凈度。

關鍵詞：公交車 空氣品質 溫差 空氣流通

1 研究背景及意義

現如今，我國城市經濟發展迅猛，城市交通體系也趨于完善。隨處可見的公交車給人們的出行帶來了便利，但是公交車內低劣的空氣質量讓人頭疼不已。公交車內空氣質量差會影響人的精神從而帶來一系列不好的連鎖影響，例如降低乘車人當天后續的工作效率等。車內空氣污染也對人體造成了最直接的傷害，這種污染被世界衛生組織認定為是與高血壓、心臟病等人類健康十大威脅之一[1]。在2012年上海會召開時，楊浦區政協委員、上海市室內環境凈化行業協會副會長兼秘書長王芳女士提出在公交車這種封閉空間內，車內空氣質量差、污染物多、而人本身也是污染源，很容易交叉感染，造成疾病傳播。針對以上現象，2012年國家環保部與質檢總局聯合發布了國內首部車內空氣質量標準《乘用車內空氣質量評價指南》，并承諾會盡快將該指南轉變為國家強制性標準[2]。由此可見，無論是從個人感受還是醫學研究，甚至于國家的基本法制，公交車內的空氣品質應該被重視起來。

2 公交車內空氣品質影響因素

“上海市公交車輛空氣衛生現況及其影響因素分析”中從季節和氣象條件作為出發點分析其對公交車內空氣品質的影響，發現CO、CO2濃度為冬季高于夏季、晴天高于雨天。車內真菌總數冬季高于夏季，細菌總數，晴天、陰天高于雨天。

有研究表明，我國目前車內空氣污染與室內空氣污染的差異較大，應區別對待根據汽車污染的特點，采用適合車內的新風量并提出了適用于汽車的新風風量。且車內微生物污染較嚴重，無論是起始站還是高峰期，中午時段車廂中央比入口處和出口處菌落高，出口處比入口處高，人員的活動及空氣不流通均為室內微生物污染的重要影響因素。

武漢市大部分公交車車內人員多，人均所占的空間小，車廂內部封閉，空氣流通不暢，人均所需新風量不足，且車輛在行駛過程中，車輛尾氣及車外渾濁氣體竄入、車內座椅及飾品揮發有害物質、車內人員呼吸、分泌汗液等代謝產物以及車內人員攜帶的物品和車內垃圾的氣味等，這些因素造成車內空氣品質差。車內新風量不足、空氣品質差，導致乘客產生胸悶、頭暈、惡心等不適癥狀，甚至成為細菌病毒的最佳傳染場所，造成疾病的傳染。因此為了提出具體的改善方案，需要對車內空氣品質進行測量，分析造成空氣品質差的原因，針對這些原因進行提出解決方案，改善車內空氣品質。

3 測試路線的選取及測試方案

3.1 測試路線的選取

選取白沙洲大道作為公交車空氣質量的實驗地點，白沙洲大道作為連接黃家湖大學城及農產品市場等各類交易地點與武漢市中心的直接通道，人流量大，且來往的人群分布在不同年齡段及不同職業，結果更全面具體。

3.2 測試方案

3.2.1 測試儀器

通過儀器測試和問卷調查兩種方式收集數據。采用儀器（表1）對車內的空氣狀況進行定量測量，可得具體數據。同時模仿人體熱舒適熱感覺投票設計問卷，對車上乘客進行詢問，了解乘客乘車的真實感受。將乘車人填寫問卷所展現的主觀感受與實驗儀器所測試的客觀數據結合分析。

3.2.2 測點布置及測量

依據公交車結構，本實驗組在車內選取五個點，即車前部（站坐），車中部（站坐），車后部，分別布置2、2、1個測點，車外取一個測點（圖1）。依據空氣質量評價指標，測量各個測點的溫度、相對濕度、CO2濃度、PM2.5濃度。

4 測試結果分析

課題組于2022年3月19日對未開空調的34路普通單層公交進行跟蹤測試，此車線路為麗水南路東瀾岸友誼大道沙湖，當日天晴，室外溫度為6～15℃。測試全程中公交車未開空調，車窗緊閉，排風扇未打開。根據上述實驗方案進行測量，測試工況包括車輛正常行駛，道路擁堵，紅燈及站點停靠。實驗數據匯總如下（表2）：

經表２可知，風速在0.06-0.17m/s之間波動，車內相對濕度較穩定，車內溫度均高于車外溫度，車內外溫差呈山峰狀，車內人數先增加后減少。依據以上數據，實驗組查取相關規范。

目前，空調車車廂內空氣環境評價指標尚未建立起統一的國家標準，只有建設部2001年頒布的《城市公交空調客車空調系統技術條件》標準，通常也借用《公共交通工具衛生標準》（GB-9673-1996）和《客車空調設計參數》（TB1951-1987）的標準和規定進行評價[3]。表3列出了車內空氣環境質量的參數及其規定值。

將實測結果與以上規范相比較，車內風速較穩定，符合《公共交通工具衛生標準》；車內相對濕度、車外相對濕度均可達到室內空氣質量標準；但車內外溫差較大，當在上下班高峰期時，由于人數的大幅度增加，車內外溫差隨之增大，明顯高于規范值。通過對比其它數據，發現車內溫度與二氧化碳濃度的變化趨勢具有同步性（圖2），當車內人口較多時，二氧化碳的濃度隨之增高，加之車內通風效果不佳，促使車內溫度升高。

影響人體熱舒適的因素很多，比較重要的影響因素主要有6個：即空氣溫度、空氣相對濕度、平均輻射溫度、空氣風速、人體的新陳代謝和服裝熱阻。服裝在人體熱平衡過程中所起的作用包括保溫和阻礙濕擴散[4]。服裝的存在影響了皮膚表面的蒸發。本實驗組在測試時正值冬春過渡季節，處在室外環境時人體著裝較厚，此時人體服裝熱阻大致為1.5-2.0col。然而，當其進入車內時，車內外溫差較大，但人體著裝未變，其服裝熱阻基本不變，但會影響人體散熱，出于人體對溫度的感知，以及車輛顛簸的作用下，加重人體不適，造成暈動癥的產生，極大的降低了乘客乘車舒適度，嚴重時可影響其正常生活。

測量數據中，車內空氣潔凈度波動情況異常，以所測的PM2.5濃度為例（圖3），初始時為60-90ug/m3，根據評價指標，此時空氣質量等級為優。隨后驟升，峰值達到了248ug/m3，此時空氣質量等級為重度污染。接著又下降，在120-140ug/m3之間波動，等級為輕度污染。然后驟升，峰值達240ug/m3后開始遞減，最后在80ug/m3左右穩定。結合當日車外環境，其起點站位于武漢三環郊區，周圍樹木多，且有湖泊，空氣質量良好。隨后經過白沙洲大道，部分路段正在施工，灰塵揚土較多，影響車內空氣潔凈度，后進入市區，有所改善，但仍處于輕度污染狀態。車輛返回時，路況與之對稱，即便車窗緊閉，但車外的空氣狀況也會對車內潔凈度產生影響。

在測試過程中，小組成員隨機選取車內乘客進行問卷調查，部分結果如下圖（圖4.5.6）所示：

僅有不到20%的乘客表示其處于舒適狀態，其他乘客表示均有不同程度的身體不適，除此以外，處在車后部的乘客，對車內異味的感知強于車前部乘客，進一步詢問下得知，車后部主要感知的異味為車尾氣及灰塵，車前部的乘客僅有少部分乘客表示感知汽車尾氣，其他異味來源為食物，灰塵，人體汗液等。在冷熱感知情況調查中，極少數乘客表示較冷，一部分人群表示正常，極大部分表示感知到不同程度的熱，其與車內外溫差大，服裝熱阻變化較小，影響人體散熱的結論相呼應。

5 改善公交車空氣品質的建議與措施

5.1 增加檢測和控制裝置并添加語音提醒

車內人數增多，車內CO2濃度和空氣溫度增加是無法避免，此時需增大通風量，使空氣流通起來并排出車外，既可以減少車內CO2濃度，同時可以減少車內外溫差，車上常規的排風扇都是由司機進行控制，司機常常無法顧及。可改變排氣扇的控制方式，在車內安裝CO2濃度或者車內外安裝溫度檢測裝置，并將數據投放在LDE滾動屏上，當CO2濃度過高或者溫差過大時，排風扇自動打開通風，同時可將檢測的數據投放在LDE滾動屏上，并間斷進行語音，由于個體對溫度感知的差異性，此種方式可提醒乘客依據個體需求添加衣物。

5.2 安裝活性炭或者負氧離子發生器

春秋過渡季節及由于空調車的出現，公交車在行駛過程中，車窗都是密閉，車內產生的異味及顆粒是影響車內空氣潔凈度的主要因素，可在車窗間的車身上安裝富氧離子發生器，其可以將車內的灰塵、異味、各種氣體污染物吸附起來，凈化車內空氣，同時富氧離子對人體具有保健的作用[5]。也可在車中部座椅處裝活性炭，可吸附車內的異味，價格便宜，易于操作。

5.3 在車頂窗安裝過濾通風裝置

目前就我國公交車頂窗的使用情況來看，一般都是用作逃生通道，雖然具有通風的作用，但是由于冬夏兩季空調使用，其多數情況下都是關閉的，并沒有達到通風的效果。可對車頂窗進行改造，其開關由車內CO2濃度或者溫度檢測儀來進行控制，當其到一定值時，頂窗自動打開，使外界空氣從上方涌入車內，頂窗入口處加上一層輕薄的過濾層，可過濾空氣中的灰塵和異味等，提高輸入車內的空氣潔凈度，既不影響原有的逃生功能，又可提高車內空氣品質[6]。

6 結論

以空氣質量評價指標以及人體舒適性為出發點，對公交車內的空氣品質進行定量測量和對人體舒適性進行定性的問卷調查。發現目前公交車出行中車內空氣質量較差，大多數乘客處于不舒適狀態，車內CO2濃度較高，使車內外溫差偏大，加上車內空氣潔凈度較低（異味來源廣泛，路況影響車內環境），綜合作用下加強乘客暈動癥的產生，嚴重影響其工作生活學習。針對以上問題，一方面在現有條件下使車輛保持良好的通風狀態，降低CO2濃度以及驅散車內異味；另一方面，出于外部環境對車內空氣質量的影響，可加強施工地段灰塵揚土的管制以及汽車空調新風過濾系統的完善。作為建環專業來說，本著以營造一種舒適健康的人類生活環境的宗旨，在不斷改善建筑農業工業等領域環境狀態的過程中，也應落實在例如交通出行等生活微小之處。在科學技術是第一生產力的今天，建環專業應努力發揮其優勢，為人們創造更美好的生活。

參考文獻：

[1]姜浩峰.媒體稱公交地鐵內空氣更差：呼吸不合格罐裝空氣[N].新民周刊，2013-3-22（76）.

[2]湯文華，柯儒文，龔志紅.武漢市空調公交車內空氣質量的測試調查與改善建議[J].制冷空調與電力機械，2011，32（2）：85-87，98. DOI：10.3969/j.issn.2095-3429.2011.02.022．

[3]唐傳喜，夏慶華，吳金貴，等.上海市公交車輛空氣衛生現況及其影響因素分析[J].環境衛生學雜志，2011，1（05）：5-9.

[4]李峰.冬季公交車內細菌污染調查[J].環境與健康雜志，2010，27（12）：1110.

[5]夏建偉，林忠平，吳昌甫.車內空氣污染特點及改善措施[J].潔凈與空調技術，2012（03）：36-43．

[6] 廖啟森，石文星，田長青.空氣調節用制冷技術（第五版）[M].中國建筑工業出版社，2016．