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《上海交通大学》 2008年
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室内外空气污染物相关性研究

文远高  
【摘要】: 室内空间是人们停留时间最长的一种环境场所,因此室内空气品质对人的健康和工作状况有直接影响。通常情况下,室内外环境是相互作用、相互联系的,这二者之间的定量关系如何是一个值得研究的问题,特别是室内外污染物的相互影响需要研究。 本文采用理论与实验相结合的方法,在分析影响室内空气品质(IAQ)各主要因素基础上,对建筑物室内外环境中与人体健康密切相关的几种污染物——甲醛、CO、CO_2和颗粒物以及空调运行排放的废热进行了研究。首先,利用系统工程的原理,建立起反映IAQ系统问题要素间层次关系的递阶结构模型。该模型表明影响IAQ因素之间存在着5个层次关系。其次,通过测量上海某校园内一个办公室和一个公寓建筑室内外颗粒物PM10、PM2.5、PM1的浓度,研究了室内外PM10、PM2.5、PM1的浓度及其室内外浓度比值(I/O)随时间变化的规律以及相关性。结果表明:对公寓和办公室而言,室外颗粒物是室内颗粒物的主要来源。在城市没有工业污染源的情况下,室内外颗粒物浓度都随时间变化而变化,并且变化趋势一致。颗粒物从室外向室内输运过程中,细颗粒物穿透能力强,I/O比值随粒径的减少而增大。室内外颗粒物浓度密切相关,并且这种相关性随粒径的减少而增强。 对上海中心城区的三个空调商场室内外空气污染物进行了测试分析。结果表明:若人流密度中等以下,且除了顾客购物外,没有其它明显的室内污染源的商场,其室内颗粒物PM10、PM2.5、PM1浓度比室外浓度低,且I/O比值小于1。若人流密度大,且商场内有餐饮等室内污染源的商场,其室内颗粒物PM10、PM2.5、PM1浓度比室外浓度高,且I/O比值大于1,说明这样的商场颗粒物污染较室外严重,室内污染源对室内颗粒物浓度贡献大。在这样的地方,除了人的活动产生颗粒物外,应对餐厅等产生的颗粒物加以控制,以改进室内环境质量。 对武汉市区8个商场室内外HCHO、CO和CO_2浓度以及其中三个商场的颗粒物浓度进行了测试研究。结果表明:商场楼层不同,CO_2及甲醛(HCHO)浓度不一样。由于商场面积大,每个楼层商品不同,即使同一楼层,不同柜台(商品区)的CO_2及甲醛(HCHO)浓度也有差异,这些问题在进行空调设计时应加以考虑。商品不同,其构成的成分不一样,所散发有害物的特性不同。对于除了顾客以外没有室内污染源并且人流密度中等的商场,空调运行季节其室内颗粒物TSP、PM10、PM2.5、PM1浓度比室外浓度值低得多;而在空调不运行季节,室内颗粒物TSP、PM10、PM2.5、PM1浓度等于甚至高于室外浓度,特别是有室内污染源的情况更是如此。 对上海市夏季不同种类的空调客车车辆内环境质量进行了测试。测试指标包括温度、湿度、CO、CO_2和甲醛等指标。测试车辆种类有空调公共汽车、地铁和轻轨。测试分析表明:通常情况下,不同种类车辆的室内温湿度一般满足人体热舒适的要求,但正午时分,由于太阳辐射强,公共汽车车厢内温度较高,甚至远高于人体舒适温度。地铁和轻轨车厢内空气品质较好,空调公汽的空气品质很差。公汽内CO_2浓度高达3223ppm以上,CO高达18ppm,甲醛浓度也较高。对空调公交汽车的空气品质有待改进。最后研究了空调的使用所排放的废热对室外环境的影响。空调在改善室内热环境的同时,也向室外排放大量的热量。空调运行排放的废热所引起的热污染是一种广义的空气污染。本文提出了计算由此引起气温上升的模型,并采用这种模型计算了武汉市的温升值。在逆温情况下计算的温升值为2.56℃,正常温度情况下计算的温升值为0.2℃。可见大气处于稳定时,家用空调器排放的热量引起的热污染尤为严重。 本文的研究成果有助于合理寻求改善室内空气品质的对策和措施,有助于建筑环境的合理规划。
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