室内空气污染控制.ppt

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1、室内空气污染及控制室内空气污染及控制室内空气污染及控制室内空气污染及控制主讲教师：刘靖主讲教师：刘靖土木工程学院土木工程学院1室内空气污染及控制室内空气污染及控制本课程性质及主要内容本课程性质及主要内容 本课程是建筑环境及设备工程专业本科生的专业本课程是建筑环境及设备工程专业本科生的专业选修课程选修课程。主要以室内空气污染及控制技术为主题，。主要以室内空气污染及控制技术为主题，了解室内空气了解室内空气污染物污染物的类型和来源，室内空气污染与的类型和来源，室内空气污染与人体健康人体健康的关系，以及我国室内空气污染的的关系，以及我国室内空气污染的成因成因和和控控制对策制对策；籍此，分别从；籍此，分

2、别从污染源控制污染源控制、通风控制通风控制和和净化净化控制控制着手全面介绍室内空气污染控制技术。着手全面介绍室内空气污染控制技术。2室内空气污染及控制室内空气污染及控制课程学时：课程学时：2424学时学时参考教材：周中平等参考教材：周中平等.室内污染检测与控制，北京，化学室内污染检测与控制，北京，化学 工业出版社，工业出版社，20052005 吴忠标、赵伟荣吴忠标、赵伟荣.室内空气污染及控制技术，室内空气污染及控制技术，北京，化学工业出版社，北京，化学工业出版社，20052005参考书目参考书目:曹守仁等曹守仁等.室内空气污染及测定方法，北京，中室内空气污染及测定方法，北京，中 国环境科学出版

3、社，国环境科学出版社，19881988 史德、苏广和史德、苏广和.室内空气质量对人体健康德的影室内空气质量对人体健康德的影 响，北京，中国环境科学出版社，响，北京，中国环境科学出版社，20052005 宋广生宋广生.室内空气质量标准解读，北京，机械工室内空气质量标准解读，北京，机械工 业出版社，业出版社，200520053室内空气污染及控制室内空气污染及控制课程考核课程考核课程考试：课程考试：8080分分作业及课堂出勤：作业及课堂出勤：2020分分4室内空气污染及控制室内空气污染及控制学习本课程的必要性学习本课程的必要性一、一、19971997年年KaiserKaiser在在Science上发

4、表的上发表的“决战洁净空气科学决战洁净空气科学”一文中一文中提到提到“工业界和环境领域研究者正致力于与空气污工业界和环境领域研究者正致力于与空气污染和疾病相关的研究，这被人们称为近几十年来最大的环境染和疾病相关的研究，这被人们称为近几十年来最大的环境斗争斗争”，可见目前空气污染问题已被科学界与工业界广泛关，可见目前空气污染问题已被科学界与工业界广泛关注。注。但是，但是，在空气污染治理中存在一个认识上的误区，在空气污染治理中存在一个认识上的误区，即重视室外大气污染治理，轻视室内空气污染治理即重视室外大气污染治理，轻视室内空气污染治理。*Kaiser J.Showdown over clean a

5、ir science.Science,1997,277(5325):466 5室内空气污染及控制室内空气污染及控制 二、二、丹麦技术大学的国际室内空气领域著名专家丹麦技术大学的国际室内空气领域著名专家FangerFanger教授教授特别指出：室内空气污染治理从某种意义上说比室外空气污特别指出：室内空气污染治理从某种意义上说比室外空气污染治理更重要，因为绝大多数人染治理更重要，因为绝大多数人90%以上的时间在室内度过。以上的时间在室内度过。良好的室内空气品质对人体健康至关重要。良好的室内空气品质对人体健康至关重要。丹麦技术大学终身教授丹麦技术大学终身教授 丹麦技术科学院院士丹麦技术科学院院士 美

6、国工程科学院外籍院士美国工程科学院外籍院士 英国皇家工程院外籍院士英国皇家工程院外籍院士 俄罗斯建筑科学院外籍院士俄罗斯建筑科学院外籍院士国际制冷科学院院士。国际制冷科学院院士。？6室内空气污染及控制室内空气污染及控制三三、病态建筑（病态建筑（Sick Building）和病态建筑综合症（）和病态建筑综合症（Sick Building Syndrome）上世纪七十年代以来，室内空气品质问题受到世界很多国家的上世纪七十年代以来，室内空气品质问题受到世界很多国家的普遍关注，其主要原因是：（普遍关注，其主要原因是：（1 1）上世纪七十年代的能源危机使人们）上世纪七十年代的能源危机使人们对节能有了更迫

7、切的要求，作为节约建筑能耗的有效措施，大量建对节能有了更迫切的要求，作为节约建筑能耗的有效措施，大量建筑密闭性提高，新风量减少；（筑密闭性提高，新风量减少；（2 2）上世纪七十年代以后，化工和上世纪七十年代以后，化工和材料工业迅速发展，出现了大量人工复合型建筑材料和建筑装修材材料工业迅速发展，出现了大量人工复合型建筑材料和建筑装修材料，它们在建筑中广泛被采用，其中一些材料散发有害气体，使得料，它们在建筑中广泛被采用，其中一些材料散发有害气体，使得长期生活和工作在长期生活和工作在“现代现代”建筑中的人们表现出一系列病态反应：建筑中的人们表现出一系列病态反应：头痛、困倦、恶心和流鼻涕等，这一现象引

8、起专家们的广泛关注，头痛、困倦、恶心和流鼻涕等，这一现象引起专家们的广泛关注，形成描述上述建筑和不良反应的一些新概念形成描述上述建筑和不良反应的一些新概念“病态建筑（病态建筑（Sick Sick BuildingBuilding）”和和“病态建筑综合症（病态建筑综合症（Sick Building SyndromeSick Building Syndrome）”7室内空气污染及控制室内空气污染及控制四、四、室内空气污染的危害（美国）室内空气污染的危害（美国）美国环保署（美国环保署（EPA）历时）历时5年的专题调查结果显示，许多年的专题调查结果显示，许多民用和商用建筑内的空气污染程度是室外空气污染

9、数倍至数民用和商用建筑内的空气污染程度是室外空气污染数倍至数十倍，有的甚至超过十倍，有的甚至超过100倍。倍。EPA的另一份报告中指出室内的另一份报告中指出室内空气污染是有关国民健康的首要环境问题之一。据统计，室空气污染是有关国民健康的首要环境问题之一。据统计，室内环境污染已经引起内环境污染已经引起36%的呼吸道疾病，的呼吸道疾病，22%的慢性肺病的慢性肺病和和15%的气管炎，支气管炎。全世界每年有的气管炎，支气管炎。全世界每年有2400万人的死万人的死亡与室内污染紧密相关。因此，世界卫生组织（亡与室内污染紧密相关。因此，世界卫生组织（WHO）将室）将室内空气污染与高血压，胆固醇过高及肥胖症等

10、共同列为人类内空气污染与高血压，胆固醇过高及肥胖症等共同列为人类健康的十大威胁。健康的十大威胁。8室内空气污染及控制室内空气污染及控制四、四、室内空气污染的危害（中国）室内空气污染的危害（中国）来自我国的监测数据也表明，近年来我国室内污染不断增来自我国的监测数据也表明，近年来我国室内污染不断增加。据统计，我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数达加。据统计，我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数达11.1万人，超额门诊数万人，超额门诊数22万人次，超额急诊数万人次，超额急诊数430万人次。万人次。严重的室内环境污染也造成了巨大经济损失，仅严重的室内环境污染也造成了巨大经济损失，仅1995年我国年

11、我国因室内环境污染危害健康所导致的经济损失就高达因室内环境污染危害健康所导致的经济损失就高达107亿美亿美元。特别是近年来随着人民生活水平的提高，住房改革带来元。特别是近年来随着人民生活水平的提高，住房改革带来的购房、室内装修热潮，使得室内空气品质问题在我国尤为的购房、室内装修热潮，使得室内空气品质问题在我国尤为突出。突出。鉴于以上几点，室内空气污染问题已成为当前建筑环境鉴于以上几点，室内空气污染问题已成为当前建筑环境及相关领域的一个关注焦点！及相关领域的一个关注焦点！9室内空气污染及控制室内空气污染及控制第一讲第一讲 室内空气污染概述室内空气污染概述一、室内空气质量定义一、室内空气质量定义

12、Indoor Air Quality(IAQ)Indoor Air Quality(IAQ)1 1 定义（三个阶段）定义（三个阶段）第一阶段：客观指标第一阶段：客观指标 把室内空气质量几乎等价于一系列污染物把室内空气质量几乎等价于一系列污染物 浓度指标浓度指标第二阶段：主观感受第二阶段：主观感受 Fanger Fanger教授室内空气品质思想教授室内空气品质思想 10室内空气污染及控制室内空气污染及控制第三阶段：客观指标主观感受第三阶段：客观指标主观感受 美国供暖制冷空调工程师学会标准美国供暖制冷空调工程师学会标准 ASHRAE62 ASHRAE621989R1989R定义定义11室内空气污染

13、及控制室内空气污染及控制二、室内空气污染定义二、室内空气污染定义 1 1 大气污染大气污染 12室内空气污染及控制室内空气污染及控制 2 2 室内空气污染室内空气污染 由于室内引入能释放有害物质的污染源由于室内引入能释放有害物质的污染源或者室内环境通风不佳而导致室内空气中有或者室内环境通风不佳而导致室内空气中有害物质数量或种类上不断增加，并引起人的害物质数量或种类上不断增加，并引起人的一系列不适症状的想象。一系列不适症状的想象。3 3 室内空气污染的特征室内空气污染的特征 累积性、多样性、长期性、污染物低浓累积性、多样性、长期性、污染物低浓度但危害大、受气候和社会条件的影响度但危害大、受气候和

14、社会条件的影响13室内空气污染及控制室内空气污染及控制三、我国室内空气污染及其成因三、我国室内空气污染及其成因 1 1、室内空气污染历程、室内空气污染历程 上世纪上世纪8080年代前室内污染物主要为：燃煤年代前室内污染物主要为：燃煤产物包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮产物包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等。氧化物等。上世纪上世纪9090年代初期室内污染物主要来源：年代初期室内污染物主要来源：室内吸烟、燃煤、烹调等上世纪室内吸烟、燃煤、烹调等上世纪9090年代末期年代末期 室内污染物主要来源：装修材料，空调房室内污染物主要来源：装修材料，空调房间新风量不足导致空气质量恶化间新风量不

15、足导致空气质量恶化14室内空气污染及控制室内空气污染及控制2 2 室内空气污染现状室内空气污染现状 装修及建筑材料相关的室内空气污染已成为目装修及建筑材料相关的室内空气污染已成为目前我国最主要的室内环境质量问题！前我国最主要的室内环境质量问题！表现为：表现为：(1)(1)建筑材料及装修产生的室内空气污染建筑材料及装修产生的室内空气污染 甲醛、挥发性有机化合物、氨、氡气等。甲醛、挥发性有机化合物、氨、氡气等。(2)(2)其他室内空气污染其他室内空气污染 燃煤及薪柴产物：燃煤及薪柴产物：NOx、CO、CO2、SO2、可吸入颗粒物、丙稀醛、烃类；可吸入颗粒物、丙稀醛、烃类；烹调油烟污染烹调油烟污染；

16、吸烟等。吸烟等。15室内空气污染及控制室内空气污染及控制3 3 我国室内空气污染问题成因我国室内空气污染问题成因 概括为以下几个方面：概括为以下几个方面：（1 1）公众对室内环境的重要性认识不足）公众对室内环境的重要性认识不足（2 2）室内环境监督管理机构不健全）室内环境监督管理机构不健全（3 3）室内环境问题研究不够深入）室内环境问题研究不够深入（4 4）建筑装修市场不规范）建筑装修市场不规范（5 5）厨房和卫生间卫生条件差）厨房和卫生间卫生条件差（6 6）公共场所卫生条件差）公共场所卫生条件差（7 7）空调使用不当）空调使用不当16室内空气污染及控制室内空气污染及控制四、室内空气质量评价四

17、、室内空气质量评价 1 1、评价的重要性、评价的重要性 室内空气污染治理的前提室内空气污染治理的前提 2 2、评价解决的问题、评价解决的问题 定量给出室内空气质量级别、主要污染定量给出室内空气质量级别、主要污染 物指标等物指标等 3 3、科学评价的难点、科学评价的难点 室内空气质量不仅取决于客观指标，室内空气质量不仅取决于客观指标，而且取决于主观感受而且取决于主观感受 17室内空气污染及控制室内空气污染及控制4 4、空气质量评价的方法、空气质量评价的方法 目前可行的方法为客观评价结合主观感受目前可行的方法为客观评价结合主观感受u客观评价：客观评价：直接检测室内污染物浓度来客观了解、评价室内直接

18、检测室内污染物浓度来客观了解、评价室内空气质量，其依据为人们受到的影响跟各种污染物空气质量，其依据为人们受到的影响跟各种污染物浓度、种类、作用时间之间的关系，此外利用空气浓度、种类、作用时间之间的关系，此外利用空气龄、换气效率、通风效能系数等概念和方法。龄、换气效率、通风效能系数等概念和方法。客观评价的缺点：难以确定影响人体健康的污染客观评价的缺点：难以确定影响人体健康的污染物浓度阈值、难以确定污染物的种类来作为客观评物浓度阈值、难以确定污染物的种类来作为客观评价的指标。价的指标。18室内空气污染及控制室内空气污染及控制19室内空气污染及控制室内空气污染及控制主观评价：主观评价：利用人的感觉器

19、官进行描述与评判室内空气质量利用人的感觉器官进行描述与评判室内空气质量20室内空气污染及控制室内空气污染及控制主观评价方法在相变降温服研制中的应用：主观评价方法在相变降温服研制中的应用：研制背景研制背景SARS 疫情严重防护服热阻大，透湿性差 隔离区不能使用空调热、闷、不舒适防护服、头罩、口罩、橡胶手套、防护眼镜 21室内空气污染及控制室内空气污染及控制22室内空气污染及控制室内空气污染及控制23室内空气污染及控制室内空气污染及控制主观评价的缺点：主观评价的缺点：评价结果受人们的个体特征影响：评价结果受人们的个体特征影响：生活区域；生活区域；性别；性别；年龄；年龄；健康状况；健康状况；情绪；情

20、绪；利益；利益；目前对室内空气质量的评价还没目前对室内空气质量的评价还没有权威性的统一评价方法！有权威性的统一评价方法！24室内空气污染及控制室内空气污染及控制几种室内空气质量评价方法：几种室内空气质量评价方法：u空气污染指数和模糊综合评价法空气污染指数和模糊综合评价法 室内污染指数室内污染指数将污染物监测的浓度简化为将污染物监测的浓度简化为单一的概念性数值形式，并分级表征空气质单一的概念性数值形式，并分级表征空气质量状况与空气污染程度，其结果简单直观，量状况与空气污染程度，其结果简单直观，使用方便，适用于表示室内空气质量状况和使用方便，适用于表示室内空气质量状况和变化趋势。其分为单因子评价指

21、标及综合评变化趋势。其分为单因子评价指标及综合评价指标。价指标。模糊综合评价法模糊综合评价法为采用模糊数学的方法来为采用模糊数学的方法来对室内空气质量等级划分。对室内空气质量等级划分。25室内空气污染及控制室内空气污染及控制u综合评价法综合评价法 提出者：沈晋明教授。提出者：沈晋明教授。该评价方法主要有三条路径：客观评价、该评价方法主要有三条路径：客观评价、主观评价及个人背景资料。主观评价及个人背景资料。客观评价：客观评价：其选择长期存在、稳定且容易测定的其选择长期存在、稳定且容易测定的1212种种污染物作为评价指标，污染物作为评价指标，1212种污染物分别为一种污染物分别为一氧化碳、可吸入颗

22、粒物、氮氧化物、二氧化氧化碳、可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、二氧化碳、甲醛、细菌总数、温度、相硫、二氧化碳、甲醛、细菌总数、温度、相对湿度、风速、照度及噪声。对湿度、风速、照度及噪声。26室内空气污染及控制室内空气污染及控制主观评价：主观评价：主观评价要完成两方面工作：一是表达对主观评价要完成两方面工作：一是表达对环境因素的感觉；二是表述环境对健康的影响环境因素的感觉；二是表述环境对健康的影响 为了一定程度上消除主观因素对结果的影为了一定程度上消除主观因素对结果的影响，需对主观评价规范化、标准化，即引进国响，需对主观评价规范化、标准化，即引进国际通用的主观评价调查表格际通用的主观评价调查表

23、格 个人背景资料：个人背景资料：主要有两部分内容：个人资料调查、排他主要有两部分内容：个人资料调查、排他性调查性调查27室内空气污染及控制室内空气污染及控制uCFD技术技术 通过通过CFDCFD技术得到室内空气温度、湿度、空气流速、污染技术得到室内空气温度、湿度、空气流速、污染物浓度等分布，特别是可以得到空气龄的室内分布，进而来物浓度等分布，特别是可以得到空气龄的室内分布，进而来评价室内空气质量。评价室内空气质量。28室内空气污染及控制室内空气污染及控制利用利用CFDCFD技术计算室内空气龄技术计算室内空气龄（清华大学李先庭教授提出）（清华大学李先庭教授提出）空气龄概念空气龄概念：空气龄是指空

24、气进入房间的时间，其意义：（1）某点的空气年龄越小，说明该点的空气越新鲜，通风效果就越好，空气品质就可能越好。（2）空气年龄还反映了房间排除污染物的能力，平均空气年龄小的房间，去除污染物的能力就强。（3）空气年龄分布唯一取决于房间的气流组织形式，是反映房间空气新鲜程度和去除污染物能力的参数。是反映房间空气流场时间特性随空间分布时间特性随空间分布的参数。29室内空气污染及控制室内空气污染及控制u通风效率及换气效率评价指标通风效率及换气效率评价指标 去除室内污染物首选方法为通风换气，评价通风效果的指去除室内污染物首选方法为通风换气，评价通风效果的指标：标：通风效率通风效率、换气效率换气效率 为了提高室内空气质量，引入上述两个指标来对通风系统为了提高室内空气质量，引入上述两个指标来对通风系统进行评价。进行评价。换气效率越高，则室内空气换气效果越好；换气效率越高，则室内空气换气效果越好；通风效率越高，表明室内污染物排除速度越高。通风效率越高，表明室内污染物排除速度越高。30室内空气污染及控制室内空气污染及控制31