·22· 1997年第27卷第4期 规范标准
室内空气品质的评价
同济大学 沈晋明
☆
＊
提要 阐述了依据国际通用模式和我国国情建立起来的一套室内空气品质的评价方法。经付诸实施, 证明了这一方法的适用性和有效性。
关键词 空气调节 室内空气品质 评价方法
Indoor air quality evaluation
B yS h e nJ i nm i n g
Abs t r ac t D es c r ibes a met hod s e t u p bas ed on t he i nt e r nat i onal pr ac t i c e and nat ional co ndi t i ons f o r indoo r ai r qu al i t y ev aluat i on , wh i ch is ve r i f ied by ac t ual measu rement s .
Keywords ai r co ndi t io ning , i ndoor ai r qu al i t y , e valu at ion me t hod 1 引言
室内空气品质评价是认识室内环境的一种科学方法, 是随着人们对室内环境重要性认识的不断加深所提出的新概念。它反映在某个具体的环境内, 环境要素对人群的工作、生活适宜程度, 而不是简单的合格不合格的判断。室内空气品质评价分为现状评价和影响评价两类, 影响评价是指对拟建项目的评价, 本文涉及的是室内空气品质现状评价, 简称为室内空气品质评价。
过去拘泥于工业污染和卫生防疫的框框, 仅依据污染物的上限值, 简单地判断室内空气品质是否合格, 这种方法不能解决目前存在的问题。这种评价缺乏像国外集中医学、建筑技术、环境监测、建筑设备工程、环境心理学、居住心理学等多学科的综合研究小组的联合工作, 也缺乏采用国际通用模式和科学的方法, 难于得到真正有用的信息, 其结果也缺乏公正性、权威性和可比性。目前国内对室内空气品质评价方法尚未建立统一标准。在上海市科委自然科学基金资助下, 我们建立起一套既符合国际通用模式又符合
＊本文为上海自然科学基金项目(94ZG14052) 的一个分
[1]
我国国情的评价方法(见图1) , 这一评价程序主要有三条路径, 即客观评价、主观评价和个人背景资料。2 评价方法
第一条路径为客观评价, 直接用室内污染物指标来评价室内空气品质的方法称为客观评价。涉及到室内空气品质的低浓度污染物太多, 不可能样样都测, 需要选择具有代表性的污染物作为评价指标, 来全面、公正地反映室内空气品质的状况[2]。由于各国的国情不同, 室内污染特点不一样。人种、文化传统与民族特性的不同, 造成对室内环境的反应和接受程度上的差异, 选取的评价指标理应有所不同。除此之外, 还要求这些作为评价指标的污染物长期存在、稳定、容易测到, 且测试成本低廉。我国室内烟雾污染一直是个重点, 其评价指标有一氧化碳、可吸入性微粒(IP ) 、氮氧化物和二氧化硫。这些指标的室外值也偏高。二氧化碳在以人为主要污染物的场合中可以作为室内人的生物散发物的污染程度的评价指标, 也可作为反映室内通风情况的评价指标。甲醛浓度是评价建筑材
☆210041上海市北京西路460弄108号
暖通空调HV &AC 规范标准·23·
待以后作统计分析。
评价指标的测定数据要整理、分析和归纳成指数值,
才能表征环境质量现状。其中分指数定义为污染物浓度C i 与标准上限值S i 之比, S i 的倒数看作其权重系数, 形象地表示了某个污染物浓度与其标准上限值间的距离。由分指数有机组合而成的评价指数能够综合反映室内空气品质的优劣。借用算术平均指数及综合指数作为主要评价指数, 算术叠加指数作辅助评价指数(只有在同一次评价中, 采用相同的评价指标时才使用) 。现将评价指数介绍如下[4]:
① 算术叠加指数P :它表示各个分指数的叠加值。
P =
C i ∑S i
(1)
② 算术平均指数Q :它代表各个分指数的算术平均值。
图1 室内环境评价方法程序表
料有机性释放物(VOC ) 对室内空气污染的主要指标。另外以室内细菌总数作为室内空气细菌学的评价指标, 它也反映了室内人员密度、活动强度和通风状况[3]。加上温度、相对湿度、风速、照度以及噪声作为背景测定指标, 一共用12个指标来全面地、定量地反映室内环境质量。当然这些评价指标可以根
据具体评价对象适当增减。
背景测定指标是为了保证选取所需要的评价指标数据, 排除热环境、视觉环境、听觉环境以及人体工效活动环境因子的干扰。当确定所测的背景指标处于舒适(或适宜) 的范, I =
Q =n
数和平均分指数。
C i ∑S i
(2)
③ 综合指数I :它适当兼顾最高分指
C 1C 2C n max , , ·····|) S 1S 2S n n
C i
) S i (3)
∑
以上各分指数可以较为全面地反映出室内的平均污染水平和各种污染物之间的污染程度上的差异, 并可据以确定室内空气中主
要污染物。三项指数能够明确地反映出各个大楼间室内空气品质的差异。
其次是室内空气品质等级评价问题, 这
·24·规范标准 1997年第27卷第4期 系, 并考虑到不同等级的环境质量引起的环境效应(主要考虑主观评价) 。等级划分基准通常可参考表1[5]。
表1 环境质量分级基准
分 级清 洁未污染轻污染中污染重污染
特 点
适宜于人类生活。
各环境要素的污染物均不超标, 人类生活正常。至少有一个环境要素的污染物超标, 除了敏感
者外, 一般不会发生急慢性中毒。
一般有2～3个环境要素的污染物超标, 人群健康明显受害, 敏感者受害严重。
一般有3～4个环境要素的污染物超标, 人群健康受害严重, 敏感者可能死亡。
要。为此引进了国际通用的主观评价调查表格。其中还包括背景调查, 主要有两个部分, 一部分是个人资料调查, 另一部分是排他性调查。如果室内人员反映头痛, 要排除因照明、噪声和操作电脑等引起的因素, 并得到本人的认可, 才能确定是由室内空气品质所引起。这要引入第三条路径, 即个人背景资料。
调研人员要求20位, 在每次测定前先作为一个普通的来访者进入大楼的一个典型的房间, 在15s 内作出对室内空气品质可接受性的判断[6], 以及对室内不佳空气感受程度的描述。在主观评价时要求调研人员对室内人员进行亲切面谈, 详细讲解, 协助他们正确理解调查表, 以作出公正的主观评价。作为一种以人的感觉为测定手段(人对环境的评价) 或为测定对象(环境对人的影响) 的方法, 误差是不可避免的。在室人员与来访者对空气品质感受程度不一致, 也是正常的。这是由于两者的嗅觉适应性不同以及对不同类型的污染物适应程度不一致所造成的。同样需要筛选主观评价数据, 分门别类地进行数理统计与分析, 采用加权平均等方法, 合理地有效地纠正误差带来的影响, 以获取不同的信息。
主观评价主要归纳为四个方面, 人对环境的评价表现为在室者和来访者对室内空气不接受率, 以及对不佳空气的感受程度; 环境对人的影响表现为在室者出现的症状及其程度。这种评价首先表达了室内人员对出现的症状种类的确认。如果将没有出现某种症状定为1, 频繁出现某种症状定为5, 其加权平均值称作症状水平。这是所有的室内人员对这种症状的平均反应程度, 当所感受到的这些症状普遍并且症状水平处于较显著的程度(SL ≥2) , 这才有意义。对环境的评价, 首先要感受出不佳空气种类及其程度, 由此可推断出室内主要污染物是否与客观评价保持同一性, 然后再判断室内空气品质的状况。美会 由于室内环境中的污染物浓度很低, 短期内对人体健康不会有明显作用。从环境质量指数法来说, 一般认为分指数及综合指数在0. 5以下是清洁环境, 可获得室内人员最大的接受率。如达到1可认为是轻污染, 达到2及以上则判为重污染, 室内空气品质等
[5]
级按综合指数可分为5级(见表2) , 由此
可判断出室内空气品质的等级。
表2 室内空气品质等级
综合指数≤0. 49
0. 50～0. 991. 00～1. 491. 50～1. 99≥2. 00
室内空气品质等级
Ⅰ
ⅡⅢⅣⅤ
等级评语清洁 未污染轻污染中污染重污染
第二条路径为主观评价, 即利用人自身的感觉器官进行描述和评判工作。一般都依靠某方面具有敏感器官及长年经验积累的专家。本方法采用直接的人群资料。可分为定群调研和对比调研。“定群”为正在室内的人员, 或称为在室者; “对比”者是从室外进入室内的调研人员, 或称为普通判定者。主观评价主要有两个方面工作, 一是表达对环境因素的感觉; 二是表述环境对健康的影响。室内人员对室内环境接受与否是属于评判性评价; 对空气品质感受程度则属于描述性评价。
为了能提取最大的信息量以及取得最大
暖通空调HV &AC 规范标准·25·
ASH RAE62-89, 强调的是来访者对室内空气的不接受率(不大于20%) , 依此判断室内空气是否可接受。而世界卫生组织则强
调在室者的症状程度(不小于20%) , 依此证实是否存在“建筑病综合症”[7]。
最后综合主、客观评价, 作出结论。根据要求, 提出仲裁、咨询或整改对策。3 验证
1995年盛夏, 我们应用这套评价方法, 组织了多学科的综合研究小组对上海4幢大楼的室内空气品质按国际规范化方法进行大规模普查, 确定了室内主要污染物及其水平, 评定了室内空气品质的等级[8]; 确定了室内人员的主要症状及其水平, 证实了大楼内存在着“建筑病综合症”[9]。并对评价过程中发现的问题, 提出了一整套的整改对策, 开创了以保障室内空气品质为主要目的的技术改造, 获得了好评。4 结语
4. 1 室内空气品质评价是认识室内环境的一种科学方法。依据污染物的上限值, 简单地判断室内空气品质是否合格的方法是无济于事的。迫切需要建立合理的评价室内空气品质的方法, 保证其结果公正性、权威性和可比性, 从中能得出真正有用的信息, 以有助于解决目前存在的问题。
4. 2 本文建立了一套以国际模式和我国国情为基础的评价方法, 并付诸实施, 证明这是一套行之有效的方法。由于采用了统一的表述方式和表达形式, 便于对各个地区的室内空气品质状况进行对比, 有针对性地提出切
[10]
[6]
实可行的对策与措施, 也为有关部门制定政策或进一步研究提供基础依据。
4. 3 由理论推断和实践证实, 我们完全有理由提出, 对国内一些室内禁烟、无炊事活动的办公室, 室内空气品质的评价可以简化为3项评价指标, 即二氧化碳、甲醛和吸入尘。这样可以大大降低对室内空气品质评价的费用, 缩短评价时间, 而不会影响评价结果。这将受到业主和室内人员的欢迎。这也可作为评价室内空气品质的简化程序, 而予以推广。5 参考文献
1 沈晋明. 迎接对现代空调挑战———论对“建筑病
综合症”的对策. 上海城建学院学报, 1991,(1) :50～55.
2 吴元炜. 改善人居环境室内空气的品质是项大
事. 通风除尘, 1995,(4) :2～3.
3 沈晋明. 室内污染物与空气品质评价. 通风除尘, 1995,(4) :10～13.
4 姚志琪. 环境卫生学(第二版) . 北京:人民卫生出版社, 1993.
5 陆雍森. 环境评价. 上海:同济大学出版社, 1990. 6 ASHRA E STA NDA RD 62-1989, V entilatio n fo r Acceptable Indoor Air Quality . 1989.
7 Repor t on a World Health O rganization , I ndoo r Environment :Health Aspects of Air Quality , T hermal Environment , 1990.
8 沈晋明. 上海办公大楼室内空气品质客观评价. 通风除尘, 1995,(4) :14～17.
9 沈晋明. 上海办公大楼室内空气品质主观评价. 通风除尘, 1996,(2) :8～13.
10沈晋明. 保障室内空气品质的通风空调设计新思路. 空调暖通技术, 1996,(2) :4～10.
Light and N oise . F eb
·22· 1997年第27卷第4期 规范标准
室内空气品质的评价
同济大学 沈晋明
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提要 阐述了依据国际通用模式和我国国情建立起来的一套室内空气品质的评价方法。经付诸实施, 证明了这一方法的适用性和有效性。
关键词 空气调节 室内空气品质 评价方法
Indoor air quality evaluation
B yS h e nJ i nm i n g
Abs t r ac t D es c r ibes a met hod s e t u p bas ed on t he i nt e r nat i onal pr ac t i c e and nat ional co ndi t i ons f o r indoo r ai r qu al i t y ev aluat i on , wh i ch is ve r i f ied by ac t ual measu rement s .
Keywords ai r co ndi t io ning , i ndoor ai r qu al i t y , e valu at ion me t hod 1 引言
室内空气品质评价是认识室内环境的一种科学方法, 是随着人们对室内环境重要性认识的不断加深所提出的新概念。它反映在某个具体的环境内, 环境要素对人群的工作、生活适宜程度, 而不是简单的合格不合格的判断。室内空气品质评价分为现状评价和影响评价两类, 影响评价是指对拟建项目的评价, 本文涉及的是室内空气品质现状评价, 简称为室内空气品质评价。
过去拘泥于工业污染和卫生防疫的框框, 仅依据污染物的上限值, 简单地判断室内空气品质是否合格, 这种方法不能解决目前存在的问题。这种评价缺乏像国外集中医学、建筑技术、环境监测、建筑设备工程、环境心理学、居住心理学等多学科的综合研究小组的联合工作, 也缺乏采用国际通用模式和科学的方法, 难于得到真正有用的信息, 其结果也缺乏公正性、权威性和可比性。目前国内对室内空气品质评价方法尚未建立统一标准。在上海市科委自然科学基金资助下, 我们建立起一套既符合国际通用模式又符合
＊本文为上海自然科学基金项目(94ZG14052) 的一个分
[1]
我国国情的评价方法(见图1) , 这一评价程序主要有三条路径, 即客观评价、主观评价和个人背景资料。2 评价方法
第一条路径为客观评价, 直接用室内污染物指标来评价室内空气品质的方法称为客观评价。涉及到室内空气品质的低浓度污染物太多, 不可能样样都测, 需要选择具有代表性的污染物作为评价指标, 来全面、公正地反映室内空气品质的状况[2]。由于各国的国情不同, 室内污染特点不一样。人种、文化传统与民族特性的不同, 造成对室内环境的反应和接受程度上的差异, 选取的评价指标理应有所不同。除此之外, 还要求这些作为评价指标的污染物长期存在、稳定、容易测到, 且测试成本低廉。我国室内烟雾污染一直是个重点, 其评价指标有一氧化碳、可吸入性微粒(IP ) 、氮氧化物和二氧化硫。这些指标的室外值也偏高。二氧化碳在以人为主要污染物的场合中可以作为室内人的生物散发物的污染程度的评价指标, 也可作为反映室内通风情况的评价指标。甲醛浓度是评价建筑材
☆210041上海市北京西路460弄108号
暖通空调HV &AC 规范标准·23·
待以后作统计分析。
评价指标的测定数据要整理、分析和归纳成指数值,
才能表征环境质量现状。其中分指数定义为污染物浓度C i 与标准上限值S i 之比, S i 的倒数看作其权重系数, 形象地表示了某个污染物浓度与其标准上限值间的距离。由分指数有机组合而成的评价指数能够综合反映室内空气品质的优劣。借用算术平均指数及综合指数作为主要评价指数, 算术叠加指数作辅助评价指数(只有在同一次评价中, 采用相同的评价指标时才使用) 。现将评价指数介绍如下[4]:
① 算术叠加指数P :它表示各个分指数的叠加值。
P =
C i ∑S i
(1)
② 算术平均指数Q :它代表各个分指数的算术平均值。
图1 室内环境评价方法程序表
料有机性释放物(VOC ) 对室内空气污染的主要指标。另外以室内细菌总数作为室内空气细菌学的评价指标, 它也反映了室内人员密度、活动强度和通风状况[3]。加上温度、相对湿度、风速、照度以及噪声作为背景测定指标, 一共用12个指标来全面地、定量地反映室内环境质量。当然这些评价指标可以根
据具体评价对象适当增减。
背景测定指标是为了保证选取所需要的评价指标数据, 排除热环境、视觉环境、听觉环境以及人体工效活动环境因子的干扰。当确定所测的背景指标处于舒适(或适宜) 的范, I =
Q =n
数和平均分指数。
C i ∑S i
(2)
③ 综合指数I :它适当兼顾最高分指
C 1C 2C n max , , ·····|) S 1S 2S n n
C i
) S i (3)
∑
以上各分指数可以较为全面地反映出室内的平均污染水平和各种污染物之间的污染程度上的差异, 并可据以确定室内空气中主
要污染物。三项指数能够明确地反映出各个大楼间室内空气品质的差异。
其次是室内空气品质等级评价问题, 这
·24·规范标准 1997年第27卷第4期 系, 并考虑到不同等级的环境质量引起的环境效应(主要考虑主观评价) 。等级划分基准通常可参考表1[5]。
表1 环境质量分级基准
分 级清 洁未污染轻污染中污染重污染
特 点
适宜于人类生活。
各环境要素的污染物均不超标, 人类生活正常。至少有一个环境要素的污染物超标, 除了敏感
者外, 一般不会发生急慢性中毒。
一般有2～3个环境要素的污染物超标, 人群健康明显受害, 敏感者受害严重。
一般有3～4个环境要素的污染物超标, 人群健康受害严重, 敏感者可能死亡。
要。为此引进了国际通用的主观评价调查表格。其中还包括背景调查, 主要有两个部分, 一部分是个人资料调查, 另一部分是排他性调查。如果室内人员反映头痛, 要排除因照明、噪声和操作电脑等引起的因素, 并得到本人的认可, 才能确定是由室内空气品质所引起。这要引入第三条路径, 即个人背景资料。
调研人员要求20位, 在每次测定前先作为一个普通的来访者进入大楼的一个典型的房间, 在15s 内作出对室内空气品质可接受性的判断[6], 以及对室内不佳空气感受程度的描述。在主观评价时要求调研人员对室内人员进行亲切面谈, 详细讲解, 协助他们正确理解调查表, 以作出公正的主观评价。作为一种以人的感觉为测定手段(人对环境的评价) 或为测定对象(环境对人的影响) 的方法, 误差是不可避免的。在室人员与来访者对空气品质感受程度不一致, 也是正常的。这是由于两者的嗅觉适应性不同以及对不同类型的污染物适应程度不一致所造成的。同样需要筛选主观评价数据, 分门别类地进行数理统计与分析, 采用加权平均等方法, 合理地有效地纠正误差带来的影响, 以获取不同的信息。
主观评价主要归纳为四个方面, 人对环境的评价表现为在室者和来访者对室内空气不接受率, 以及对不佳空气的感受程度; 环境对人的影响表现为在室者出现的症状及其程度。这种评价首先表达了室内人员对出现的症状种类的确认。如果将没有出现某种症状定为1, 频繁出现某种症状定为5, 其加权平均值称作症状水平。这是所有的室内人员对这种症状的平均反应程度, 当所感受到的这些症状普遍并且症状水平处于较显著的程度(SL ≥2) , 这才有意义。对环境的评价, 首先要感受出不佳空气种类及其程度, 由此可推断出室内主要污染物是否与客观评价保持同一性, 然后再判断室内空气品质的状况。美会 由于室内环境中的污染物浓度很低, 短期内对人体健康不会有明显作用。从环境质量指数法来说, 一般认为分指数及综合指数在0. 5以下是清洁环境, 可获得室内人员最大的接受率。如达到1可认为是轻污染, 达到2及以上则判为重污染, 室内空气品质等
[5]
级按综合指数可分为5级(见表2) , 由此
可判断出室内空气品质的等级。
表2 室内空气品质等级
综合指数≤0. 49
0. 50～0. 991. 00～1. 491. 50～1. 99≥2. 00
室内空气品质等级
Ⅰ
ⅡⅢⅣⅤ
等级评语清洁 未污染轻污染中污染重污染
第二条路径为主观评价, 即利用人自身的感觉器官进行描述和评判工作。一般都依靠某方面具有敏感器官及长年经验积累的专家。本方法采用直接的人群资料。可分为定群调研和对比调研。“定群”为正在室内的人员, 或称为在室者; “对比”者是从室外进入室内的调研人员, 或称为普通判定者。主观评价主要有两个方面工作, 一是表达对环境因素的感觉; 二是表述环境对健康的影响。室内人员对室内环境接受与否是属于评判性评价; 对空气品质感受程度则属于描述性评价。
为了能提取最大的信息量以及取得最大
暖通空调HV &AC 规范标准·25·
ASH RAE62-89, 强调的是来访者对室内空气的不接受率(不大于20%) , 依此判断室内空气是否可接受。而世界卫生组织则强
调在室者的症状程度(不小于20%) , 依此证实是否存在“建筑病综合症”[7]。
最后综合主、客观评价, 作出结论。根据要求, 提出仲裁、咨询或整改对策。3 验证
1995年盛夏, 我们应用这套评价方法, 组织了多学科的综合研究小组对上海4幢大楼的室内空气品质按国际规范化方法进行大规模普查, 确定了室内主要污染物及其水平, 评定了室内空气品质的等级[8]; 确定了室内人员的主要症状及其水平, 证实了大楼内存在着“建筑病综合症”[9]。并对评价过程中发现的问题, 提出了一整套的整改对策, 开创了以保障室内空气品质为主要目的的技术改造, 获得了好评。4 结语
4. 1 室内空气品质评价是认识室内环境的一种科学方法。依据污染物的上限值, 简单地判断室内空气品质是否合格的方法是无济于事的。迫切需要建立合理的评价室内空气品质的方法, 保证其结果公正性、权威性和可比性, 从中能得出真正有用的信息, 以有助于解决目前存在的问题。
4. 2 本文建立了一套以国际模式和我国国情为基础的评价方法, 并付诸实施, 证明这是一套行之有效的方法。由于采用了统一的表述方式和表达形式, 便于对各个地区的室内空气品质状况进行对比, 有针对性地提出切
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[6]
实可行的对策与措施, 也为有关部门制定政策或进一步研究提供基础依据。
4. 3 由理论推断和实践证实, 我们完全有理由提出, 对国内一些室内禁烟、无炊事活动的办公室, 室内空气品质的评价可以简化为3项评价指标, 即二氧化碳、甲醛和吸入尘。这样可以大大降低对室内空气品质评价的费用, 缩短评价时间, 而不会影响评价结果。这将受到业主和室内人员的欢迎。这也可作为评价室内空气品质的简化程序, 而予以推广。5 参考文献
1 沈晋明. 迎接对现代空调挑战———论对“建筑病
综合症”的对策. 上海城建学院学报, 1991,(1) :50～55.
2 吴元炜. 改善人居环境室内空气的品质是项大
事. 通风除尘, 1995,(4) :2～3.
3 沈晋明. 室内污染物与空气品质评价. 通风除尘, 1995,(4) :10～13.
4 姚志琪. 环境卫生学(第二版) . 北京:人民卫生出版社, 1993.
5 陆雍森. 环境评价. 上海:同济大学出版社, 1990. 6 ASHRA E STA NDA RD 62-1989, V entilatio n fo r Acceptable Indoor Air Quality . 1989.
7 Repor t on a World Health O rganization , I ndoo r Environment :Health Aspects of Air Quality , T hermal Environment , 1990.
8 沈晋明. 上海办公大楼室内空气品质客观评价. 通风除尘, 1995,(4) :14～17.
9 沈晋明. 上海办公大楼室内空气品质主观评价. 通风除尘, 1996,(2) :8～13.
10沈晋明. 保障室内空气品质的通风空调设计新思路. 空调暖通技术, 1996,(2) :4～10.
Light and N oise . F eb