建筑环境管理技术.ppt

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1、建筑环境管理技术建筑环境管理技术东南大学能源与环境学院东南大学能源与环境学院制冷与人工环境系制冷与人工环境系陈振乾陈振乾室内空气品质简介室内空气品质简介1、室内空气环境：室内空气环境：室内热湿环境室内热湿环境+室内空气品质室内空气品质2 2、室内空气品质的定义：、室内空气品质的定义：b客观：空气品质等价于一系列污染物浓度指标。客观：空气品质等价于一系列污染物浓度指标。b主主观观：空空气气品品质质反反映映人人们们的的满满意意程程度度。满满意意-高高品品质质；反反之，低品质。（之，低品质。（FangerFanger）bASHRAE：良良好好的的空空气气品品质质应应该该是是“空空气气中中没没有有已已

2、经经的的污污染染物物达达到到公公认认的的权权威威机机构构所所确确定定的的有有害害物物浓浓度度指指标标，且且处处于于这这种种空空气气中中的的绝绝大大多多数数人人（80%80%）对对此此没没有有表表示示不不满满意意（ASHRAE 62-1989满满足足可可接接受受室室内内空空气气品品质质的的通风通风）。b19961996发发展展（ASHRAE 62-1989 R）：可可接接受受的的室室内内空空气气品品质质和可接受的感知室内空气品质。和可接受的感知室内空气品质。室内空气品质简介室内空气品质简介3 3、室内空气品质研究回顾与进展：、室内空气品质研究回顾与进展：bNO2:60:60年代开始年代开始,荷兰

3、人荷兰人Biersteker 196565年研究发现年研究发现室内浓度室内浓度NO2高高;烹饪产生烹饪产生NO2对人的负面影响对人的负面影响(英国英国人人Melia););吸烟影响吸烟影响.b甲醛甲醛:70:70年代年代,研究发现甲醛是导致哮喘的重要源头研究发现甲醛是导致哮喘的重要源头.b氡氡:50:50年代在室内研究发现年代在室内研究发现.b病态建筑综合症病态建筑综合症:80:80年代年代,从案例分析从案例分析.b有机有害挥发物有机有害挥发物:总暴露评估方法总暴露评估方法(TEAM)-(TEAM)-室外与室室外与室内内有机有害挥发物有机有害挥发物暴露对人体的影响暴露对人体的影响.b室内空气品

4、质研究室内空气品质研究:暖通空调、化学、生物学、建筑、暖通空调、化学、生物学、建筑、热流体、生理、卫生、医学。热流体、生理、卫生、医学。4为什么要研究建筑的空气环境为什么要研究建筑的空气环境?人们有超过90的时间是在室内度过的室内空气环境比室外还要重要5SBSSick Building Syndrome病态建筑综合症：现代都市病 症状症状 头痛、恶心头痛、恶心 疲乏、失眠、记忆力衰退疲乏、失眠、记忆力衰退 皮肤、粘膜有刺激感（眼皮肤、粘膜有刺激感（眼红、流泪、咽干等）红、流泪、咽干等）呼吸紊乱呼吸紊乱 特点特点 离开病态建筑一段时间后离开病态建筑一段时间后即恢复正常即恢复正常 只有症状，难以进

5、行医学只有症状，难以进行医学确诊，无法确定病源确诊，无法确定病源6BRI:Building Relative IllnessBRI:Building Relative Illness建筑关联病建筑关联病 可由医学认定的病原体所引起的特定疾病，可可由医学认定的病原体所引起的特定疾病，可进行医学确诊，如：进行医学确诊，如：过敏性肺炎过敏性肺炎 过敏性鼻炎过敏性鼻炎 哮喘哮喘 军团病军团病 有机尘中毒有机尘中毒 肺癌肺癌7室内空气质量下降的原因室内空气质量下降的原因强调节能导致的建筑密闭性增强和新风量减少强调节能导致的建筑密闭性增强和新风量减少 新型合成材料在现代建筑中大量应用新型合成材料在现代建筑

6、中大量应用 散发有害气体的电器产品的大量使用散发有害气体的电器产品的大量使用 传统集中空调系统的固有缺点以及系统设计和运行传统集中空调系统的固有缺点以及系统设计和运行管理的不合理管理的不合理 厨房和卫生间气流组织不合理厨房和卫生间气流组织不合理 室外空气污染室外空气污染 中国16亿m2/年的竣工面积使得室内空气质量问题显得尤为重要！8(1)NIOSH的调查的调查 (2)WHC的调查的调查问题种类 数量 (%)数量 (%)新风量不足 252 52 710 52内部污染物 77 16 165 12外部污染物 48 10 125 9建筑材料 20 4 27 2微生物污染 26 5 6 0.4 无IA

7、Q问题 61 12 329 24(1)NIOSH(美国国立劳动安全卫生研究所)1987年发表的对484所办公建筑物的调查结果(2)WHC(加拿大卫生和福利机构)1990年发表的对1362所办公建筑物的调查结果9正常大气组分正常大气组分常量常量组分组分 符号符号 含量含量(ppm)氮气氮气 N2 780840.00氧气氧气 O2 209460.00氩气氩气 Ar 9340.00氖气氖气 Ne 18.18氦气氦气 He 5.14氪气氪气 Kr 1.14氢气氢气 H2 0.5010室内空气污染物的来源之一：室外来源室内空气污染物的来源之一：室外来源 大气的易变量组分 符号含量(ppm)水蒸气 H2O

8、 130000二氧化碳 CO2 350甲烷 CH4 1.67一氧化碳 CO 0.19臭氧 O3 0.04氨气 NH3 0.004二氧化氮 NO2 0.001二氧化硫 SO2 0.001一氧化氮 NO 0.000511室内空气污染物的来源之一：室外来源室内空气污染物的来源之一：室外来源 燃料的燃烧、交通工具、工业企业、城市垃圾等造成的：NOx、SOx、H2S、悬浮颗粒物、烟雾等 地层放射性污染 被污染的水12室内空气污染物的来源之二：室内来室内空气污染物的来源之二：室内来源源 生产工艺工程：有机溶剂的蒸汽、燃烧产生的有生产工艺工程：有机溶剂的蒸汽、燃烧产生的有毒气体、刺激性气体、生产性粉尘等毒气

9、体、刺激性气体、生产性粉尘等 人员活动人员活动 厨房燃烧产物厨房燃烧产物 卫生间污染卫生间污染 设计或管理不良的设计或管理不良的HVAC系统系统 化学品污染化学品污染建材、装修材料、日用化学产品建材、装修材料、日用化学产品家具和办公用品家具和办公用品13家居活动污染家居活动污染14建材、装修材料、日化产品建材、装修材料、日化产品15空调设备与管道污染空调设备与管道污染过滤器过滤器表冷器表冷器风道风道风机风机16室室内内污污染染物物的的来来源源17污染物类型污染物类型 CO2与其他有害气体：与其他有害气体：新陈代谢新陈代谢气味：汗液蒸发、呼吸、有机物排泄、微生物分气味：汗液蒸发、呼吸、有机物排泄

10、、微生物分解、氨解、氨 气等气等悬浮颗粒物悬浮颗粒物人体人体呼吸道排气污染呼吸道排气污染149种：种：CO2、氨、苯、甲苯、苯乙烯、氯仿等、氨、苯、甲苯、苯乙烯、氯仿等病毒、细菌病毒、细菌室内空气污染物的来源之三：人体生物污染室内空气污染物的来源之三：人体生物污染18室内空气污染物的来源之三：人体生室内空气污染物的来源之三：人体生物污染物污染 人体人体其他污染物其他污染物 皮肤排泄物：皮肤排泄物：CO2、CO、丙酮、苯、甲醛、甲、丙酮、苯、甲醛、甲烷、皮屑烷、皮屑(英国：占室内灰尘的英国：占室内灰尘的90)、毛发等、毛发等 衣服上的灰尘、细菌衣服上的灰尘、细菌 烟草的烟气：烟草的烟气：尼古丁、

11、甲醛、尼古丁、甲醛、CO等等室内空气污染途径室内空气污染途径1 1、室内空气污染源：、室内空气污染源：化学污染化学污染 物理污染物理污染 生物污染生物污染化学污染物化学污染物：主要包括从装修材料、化妆用品、涂料、厨房等主要包括从装修材料、化妆用品、涂料、厨房等地方释放或排放出来。地方释放或排放出来。有害燃烧产物：有害燃烧产物：氮氧化物、硫氧化物、碳氧化物等无机污染物氮氧化物、硫氧化物、碳氧化物等无机污染物 有机挥发物：有机挥发物：VOC、苯、二甲苯等（、苯、二甲苯等（中毒、头晕）中毒、头晕）；VOC：除除CO2CO2、碳酸、金属炭化物、碳酸盐以及碳酸铵等一些、碳酸、金属炭化物、碳酸盐以及碳酸铵

12、等一些参与大气中光化学反应之外的含碳化合物，主要包括甲烷、乙烷、参与大气中光化学反应之外的含碳化合物，主要包括甲烷、乙烷、丙酮、甲基乙酸和丙酮、甲基乙酸和甲基硅酸等。（甲基硅酸等。（TVOC）室内空气污染途径室内空气污染途径化学污染物化学污染物：主要包括从装修材料、化妆用品、涂料、厨房等主要包括从装修材料、化妆用品、涂料、厨房等地方释放或排放出来。地方释放或排放出来。甲醛：甲醛：浓度超过浓度超过0.6mg/m0.6mg/m3 3 时，开始对人眼产生刺激、喉咙不适时，开始对人眼产生刺激、喉咙不适和疼痛。（和疼痛。（肺、肝、呼吸）肺、肝、呼吸）氨：氨：室内空气污染途径室内空气污染途径物理污染：物理

13、污染：光声污染：光声污染：包括室外交通工具产生的噪音、室内灯光照明不包括室外交通工具产生的噪音、室内灯光照明不足或过亮等。足或过亮等。热污染：热污染：温湿度过高或过低所引起的相关问题等。温湿度过高或过低所引起的相关问题等。大气颗粒物污染：大气颗粒物污染：由室外进入或厨房烹饪过程中产生的颗粒由室外进入或厨房烹饪过程中产生的颗粒物，它们往往由于吸附一些能导致人体癌变的化学物质而被人物，它们往往由于吸附一些能导致人体癌变的化学物质而被人类所普遍关注，同时人们在梳妆或搔痒过程中产生的一些皮屑类所普遍关注，同时人们在梳妆或搔痒过程中产生的一些皮屑也可归于此类。也可归于此类。尘埃、碳黑、石棉、二氧化硅、铁

14、、铝、镉、尘埃、碳黑、石棉、二氧化硅、铁、铝、镉、砷等砷等130多种有害物质多种有害物质。纤维污染：纤维污染：保温隔热材料保温隔热材料,如如石棉、玻璃纤维和纸浆石棉、玻璃纤维和纸浆。放射性污染：放射性污染：主要是来自从混凝土中释放出来的氡气及其衰主要是来自从混凝土中释放出来的氡气及其衰变子体，还有由石材制成品如大理石台面、洁具、地板等释放变子体，还有由石材制成品如大理石台面、洁具、地板等释放的的射线，如射线，如氡气氡气；物理污染：物理污染：放射性污染：氡气。放射性污染：氡气。室内空气污染途径室内空气污染途径室内空气污染途径室内空气污染途径生物污染生物污染：病毒、细菌、真菌病毒、细菌、真菌主要指

15、由于室内清洁工作没有作好及在湿度较大和通风较差的主要指由于室内清洁工作没有作好及在湿度较大和通风较差的情况下，一些没有经常光顾到的角落在适当的温度和湿度下情况下，一些没有经常光顾到的角落在适当的温度和湿度下产生一些真菌等微生物。如衣服没有甩干就置于晒衣间，蒸产生一些真菌等微生物。如衣服没有甩干就置于晒衣间，蒸发的水分在通风不良时就可促使微生物生长；此外由于室内发的水分在通风不良时就可促使微生物生长；此外由于室内一些花卉而导致的花粉过敏也可属于生物污染。一些花卉而导致的花粉过敏也可属于生物污染。特点：特点：个体小、繁殖快、分布广、个体小、繁殖快、分布广、种类繁多、容易变异、对温度适应种类繁多、容

16、易变异、对温度适应性强。性强。SARSSARS病毒。病毒。室内空气污染途径室内空气污染途径2 2、室内空气污染途径：、室内空气污染途径：室内空气污染途径室内空气污染途径2 2、室内空气污染途径：、室内空气污染途径：室外空气污染：室外空气污染：工业污染、交通污染、光化学污染、植物、工业污染、交通污染、光化学污染、植物、环境微生物、灰尘。环境微生物、灰尘。建筑装修装饰污染：建筑装修装饰污染：无机材料和再生材料（无机材料和再生材料（大理石、水泥等大理石、水泥等）、合成绝热板材、壁纸和地毯、人造板材和家具、涂料、粘合、合成绝热板材、壁纸和地毯、人造板材和家具、涂料、粘合剂、吸声和隔音材料。剂、吸声和隔

17、音材料。空调系统：空调系统：新风口、混合间、过滤器、加湿器、风道系统。新风口、混合间、过滤器、加湿器、风道系统。室内空气污染途径室内空气污染途径2 2、室内空气污染途径：、室内空气污染途径：家具和办公用品：家具和办公用品：家具家具-甲醛、甲苯；打印复印甲醛、甲苯；打印复印-有害颗粒；有害颗粒；电脑电脑-有害气体。有害气体。室内空气污染途径室内空气污染途径2 2、室内空气污染途径：、室内空气污染途径：厨房燃烧产物：厨房燃烧产物：家具家具CO,CO2,NOx,SO2,CO,CO2,NOx,SO2,醇、苯、颗粒物等。醇、苯、颗粒物等。室内人员：室内人员：呼出气（呼出气（CO2、苯类、氨、氯仿等、苯类

18、、氨、氯仿等）、皮肤代谢）、皮肤代谢（CO2、CO、苯类、丙酮、甲烷等苯类、丙酮、甲烷等）、）、吸烟、大小便等吸烟、大小便等。其他：其他：日用化学品、宠物、人的习惯。日用化学品、宠物、人的习惯。28室内空气质量下降的危害室内空气质量下降的危害 危害居住者健康危害居住者健康 降低劳动效率降低劳动效率 1985年美国数据，每年因呼吸道感染年美国数据，每年因呼吸道感染每年损失医疗费用达每年损失医疗费用达150亿美元亿美元每年缺勤损失高达每年缺勤损失高达590亿美元亿美元 29COCO2 2 常用指标常用指标 室内来源室内来源 主要为人体代谢过程：人体呼出的空气中约占主要为人体代谢过程：人体呼出的空气

19、中约占4，与人，与人体代谢率有关；儿童为成年人的体代谢率有关；儿童为成年人的 50%。排出。排出CO2越多，同越多，同时排出其它代谢废气也越多。时排出其它代谢废气也越多。有机物燃烧过程：炊事、抽烟有机物燃烧过程：炊事、抽烟 在室外空气中的浓度在室外空气中的浓度 CO2为为 300400 ppm，O2为为 209460 ppm 目前居住建筑的控制标准目前居住建筑的控制标准 高级客房：高级客房：700 ppm 普通居住空间：普通居住空间：1000 ppm 过渡空间：过渡空间：2000 ppm30人体的呼吸代谢人体的呼吸代谢不同活动强度下人体的耗氧量不同活动强度下人体的耗氧量活动强度活动强度活动强度

20、活动强度耗氧量耗氧量耗氧量耗氧量V VO2O2(mL/s)(mL/s)静坐静坐静坐静坐4.24.2轻劳动轻劳动轻劳动轻劳动83232COCO2 2的排出量与人体代谢率关系的实验式的排出量与人体代谢率关系的实验式 V VCOCO2 2 =0.04=0.04 MM A ADD 31COCO2 2 常用指标常用指标 作用作用 一般浓度下，无毒，无臭。一般浓度下，无毒，无臭。超过超过700 ppm700 ppm，敏感者能觉察到人体的其它代谢污染；，敏感者能觉察到人体的其它代谢污染；超过超过 1000 ppm1000 ppm，较多人感到不舒服；，较多人感到不舒服；超过超过 10,000 ppm10,00

21、0 ppm，呼吸深度显著增加；，呼吸深度显著增加；超过超过 40,000 ppm40,000 ppm（4 4），出现呼吸困难，头痛、头晕，意），出现呼吸困难，头痛、头晕，意识水平降低；（正常情况下，识水平降低；（正常情况下，肺泡气中的肺泡气中的COCO2 2的浓度为的浓度为52,603 52,603 ppm ppm）超过超过100,000 ppm100,000 ppm（1010），窒息死亡。），窒息死亡。为什么测为什么测COCO2 2作指标？作指标？易测易测 反映了其它人体代谢污染物产生的水平反映了其它人体代谢污染物产生的水平 不能反映其它过程产生污染物的水平不能反映其它过程产生污染物的水平3

22、2氨氨 特性：无色，有强烈刺激性气味。碱性物质，可感觉最低特性：无色，有强烈刺激性气味。碱性物质，可感觉最低浓度为浓度为 5.3 ppm。来源：来源：冬季施工过程中在混凝土中添加氨水作为防冻剂，释冬季施工过程中在混凝土中添加氨水作为防冻剂，释放期较长，危害大。放期较长，危害大。装饰材料中的添加剂和增白剂，释放期较短，危害较装饰材料中的添加剂和增白剂，释放期较短，危害较小。小。33氨氨 危害危害 浓度超过浓度超过0.50.51.0mg/m1.0mg/m3 3时，对人的口、鼻粘膜及上呼时，对人的口、鼻粘膜及上呼吸道有很强的刺激作用，造成流泪、咳嗽、呼吸困难吸道有很强的刺激作用，造成流泪、咳嗽、呼吸

23、困难严重可发生呼吸窘迫综合症；严重可发生呼吸窘迫综合症；通过三叉神经末梢反射作用引起心脏停搏和呼吸停止；通过三叉神经末梢反射作用引起心脏停搏和呼吸停止；通过肺泡进入血液，破坏运氧功能。通过肺泡进入血液，破坏运氧功能。防止污染措施防止污染措施 禁止使用氨作防冻剂禁止使用氨作防冻剂34氡氡(Rn)(Rn)：RadonRadon 氡是一种无色、无味、自然界唯一的天然放射性惰性氡是一种无色、无味、自然界唯一的天然放射性惰性气体，由镭蜕变产生。在放射疗法中可用作辐射源，气体，由镭蜕变产生。在放射疗法中可用作辐射源，在科研中可用于制造中子。它最稳定的同位素是在科研中可用于制造中子。它最稳定的同位素是Rn2

24、22Rn222。半衰期为半衰期为3.823.82天。原子序数天。原子序数8686；熔点；熔点-71-71；沸点；沸点-61.861.8；比重（固态）；比重（固态）4 4。来源来源 地基土壤中有镭。地基土壤中有镭。花岗岩、水泥、石膏、部分天然石材中含有镭。花岗岩、水泥、石膏、部分天然石材中含有镭。天然气中含有氡。天然气中含有氡。35氡氡(Rn)(Rn)：RadonRadon 危害危害物理性危害物理性危害 易扩散，溶于水和脂肪。极易进入人体呼吸系统易扩散，溶于水和脂肪。极易进入人体呼吸系统造成放射性损伤。造成放射性损伤。肺癌的第二大诱因，潜伏期肺癌的第二大诱因，潜伏期 15年以上。年以上。防护防护

25、 建材局与卫生部建材局与卫生部1993年的天然石材的放射性控制年的天然石材的放射性控制标准：标准：A类可居室内使用，类可居室内使用，C类只能在外表面使用类只能在外表面使用 表面涂层可阻挡氡的逸出；表面涂层可阻挡氡的逸出；加大通风换气次数，降低室内氡气浓度。加大通风换气次数，降低室内氡气浓度。36VOC VOC(Volatile Organic Compounds)(Volatile Organic Compounds)常见种类常见种类 数数10种到上百种种到上百种，主要由脂肪族碳水化合物，主要由脂肪族碳水化合物，芳香族碳水化合物组成。例如酒精类、甲醛、芳香族碳水化合物组成。例如酒精类、甲醛、甲

26、苯、四氯化碳甲苯、四氯化碳等，主要对人体的呼吸器官和等，主要对人体的呼吸器官和神经器官有影响神经器官有影响。根据沸点不同可分根据沸点不同可分50-100 VVOC (Very VOC)100-260 VOC260-400 SVOC (Semi-VOC)400以上以上 POM (Particulate organic matter)37VOCVOC (Volatile Organic Compounds)(Volatile Organic Compounds)特点特点 单独浓度不高，但多种微量单独浓度不高，但多种微量VOC的共同作用不的共同作用不可忽视。可忽视。长期低剂量释放，对人体危害大。长期

27、低剂量释放，对人体危害大。引起头痛、恶心等症状。引起头痛、恶心等症状。来源：来源：各种漆、涂料、胶粘剂、各种漆、涂料、胶粘剂、阻燃剂、防水剂、防阻燃剂、防水剂、防腐剂、防虫剂腐剂、防虫剂 室内建材室内建材 家具家具38VOC VOC(Volatile Organic Compounds)(Volatile Organic Compounds)影响室内影响室内IAQ的主要是的主要是VVOC、VOC和和SVOC 由于由于VOC种类很多，难以检测和分类，世界卫生种类很多，难以检测和分类，世界卫生组织组织WHO在在1987年给出了一个室内总年给出了一个室内总VOC(TVOC)的含量不能超过的含量不能超

28、过 0.3mg/m3的上限值；我的上限值；我国国民用建筑工程室内环境指标民用建筑工程室内环境指标TVOC指标为指标为 0.5mg/m3。疑问：疑问：IAQ差差 超标，浓度指标合适吗？超标，浓度指标合适吗？39甲醛甲醛(HCOH)(HCOH)特点特点 无色，有强烈刺激性气味。无色，有强烈刺激性气味。水溶液为福尔马林水溶液为福尔马林 大气中平均浓度大气中平均浓度3 3，低于，低于0.03mg/m0.03mg/m3 3，新装修宾馆可达新装修宾馆可达 0.85mg/m0.85mg/m3 3，控制标准为，控制标准为0.12mg/m0.12mg/m3 3 来源来源 工业废气、汽车尾气、光化学烟雾工业废气、

29、汽车尾气、光化学烟雾 建筑材料：地毯、人造板、泡沫树脂保温板建筑材料：地毯、人造板、泡沫树脂保温板*装修材料：胶粘剂、涂料装修材料：胶粘剂、涂料*日化产品：清洁剂、消毒剂、液化石油气日化产品：清洁剂、消毒剂、液化石油气40甲醛甲醛 危害危害 浓度浓度0.1mg/m3有异味影响有异味影响 0.6mg/m3以上刺激粘膜以上刺激粘膜(眼、呼吸道等眼、呼吸道等)，产生变态，产生变态反应反应(眼红、流泪、咽干等眼红、流泪、咽干等)、恶心、胸闷等。、恶心、胸闷等。6.5mg/m3以上引起肺炎、肺水肿，甚至导致死亡。以上引起肺炎、肺水肿，甚至导致死亡。有致畸、致癌作用。有致畸、致癌作用。对神经系统、免疫系统

30、、肝脏都有危害。对神经系统、免疫系统、肝脏都有危害。释放特性释放特性 释放期长，释放期长，315年。年。高温、高湿条件下甲醛散发力度加大。高温、高湿条件下甲醛散发力度加大。41气味气味分子污染分子污染 影响空气的新鲜度和影响空气的新鲜度和IAQ的可接受性。的可接受性。低浓度污染，不会超过权威机构的上限值。低浓度污染，不会超过权威机构的上限值。分子的重量为分子的重量为1 m微粒的微粒的1/1010倍，扩散速度极快，倍，扩散速度极快，难以控制。因此源控制最重要。难以控制。因此源控制最重要。来源来源 厨房、卫生间厨房、卫生间 人体生物污染人体生物污染 烟草烟雾烟草烟雾 低浓度低浓度VOC和其它有气味

31、的污染物和其它有气味的污染物42包括包括烟气、大气尘埃、纤维性粒子及花粉烟气、大气尘埃、纤维性粒子及花粉直径为直径为10100 m的微粒称作总悬浮颗粒物（的微粒称作总悬浮颗粒物（Total Suspend Particle,简称简称TSP）直径小于直径小于10 m(PM10)的微粒称为可吸入颗粒物，可吸入的微粒称为可吸入颗粒物，可吸入并沉积在呼吸道中，造成矽肺和肺癌并沉积在呼吸道中，造成矽肺和肺癌 直径小于直径小于2.5 m(PM2.5)的微粒称为细微粒，会进入肺泡的微粒称为细微粒，会进入肺泡 粒径分布（按质量计）粒径分布（按质量计）大气尘中大气尘中PM10占占72%工业过程产尘，工业过程产尘

32、，PM10占占30%室内可吸入颗粒物以细微粒为主，几乎都是室内可吸入颗粒物以细微粒为主，几乎都是PM10粒径粒径7.0m的粒子占的粒子占95以上以上粒径粒径3.3m的粒子占的粒子占8090以上以上粒径粒径20d20 mmd=420d=420 mmd4d4 mm44 来源来源 室外来源室外来源花粉花粉、交通、交通生产过程生产过程大气污染大气污染 室内来源室内来源人员活动、抽烟人员活动、抽烟 石棉建材石棉建材 SVOC颗粒颗粒 附加危害附加危害 成为病毒、细菌的传播附着物成为病毒、细菌的传播附着物 VOC附着物附着物 一、二次扬尘和室内湿度过低是其产生的主要原因。一、二次扬尘和室内湿度过低是其产生

33、的主要原因。避免扬尘、增强过滤、控制湿度等方式以及控制产生避免扬尘、增强过滤、控制湿度等方式以及控制产生源等手段来避免污染源等手段来避免污染悬浮颗粒物悬浮颗粒物45微生物微生物 病毒和细菌病毒和细菌 附于悬浮颗粒物上传播，是传染病的来源附于悬浮颗粒物上传播，是传染病的来源 霉菌：霉菌：滋生于潮湿阴暗的土壤、水体、空调设备中滋生于潮湿阴暗的土壤、水体、空调设备中军团病军团病(legionnaires disease)：一种大叶性肺炎一种大叶性肺炎1976年在美国费城的宾西法尼亚美军军团会议的参加者中发生的年在美国费城的宾西法尼亚美军军团会议的参加者中发生的军团病是典型的例子。死亡率高达军团病是典

34、型的例子。死亡率高达15-20%。军团肺原菌是一种普遍存在的嗜水性需氧细菌：军团肺原菌是一种普遍存在的嗜水性需氧细菌：Legionella，可，可通过风道、给水系统进入室内空气。通过风道、给水系统进入室内空气。军团菌军团菌霉菌霉菌真菌真菌SARS冠状病毒46与空调系统有关的急性传染病与空调系统有关的急性传染病 1976 1976年美国首次发现军团菌病以来，许多国家和年美国首次发现军团菌病以来，许多国家和地区都相继有该病的散发及爆发，多次爆发与空调地区都相继有该病的散发及爆发，多次爆发与空调系统冷却塔有关。系统冷却塔有关。WHOWHO的资料表明：从发现至今，全球已经发生的资料表明：从发现至今，全

35、球已经发生5050起起爆发流行案例，病死率在爆发流行案例，病死率在5%30%5%30%之间。遍布欧洲、之间。遍布欧洲、美洲、大洋州、亚洲。美洲、大洋州、亚洲。美国调查估计：美国调查估计：1.5-21.5-2万感染万感染/年。年。全球由于空调引起的全球由于空调引起的2020多起感染多起感染20002000人，死亡人，死亡130130多人。多人。47微生物微生物 尘螨尘螨 适宜环境适宜环境2030，7585，空气不流通，空气不流通场所场所 可引起哮喘、过敏性鼻炎、过敏性皮炎可引起哮喘、过敏性鼻炎、过敏性皮炎 孳生地：纯毛地毯、床垫孳生地：纯毛地毯、床垫 控制方法：通风换气，保持清洁控制方法：通风换

36、气，保持清洁显微镜下的尘螨显微镜下的尘螨48烟草烟雾烟草烟雾：最常见的室内空气污染：最常见的室内空气污染 危害：刺激和臭味危害：刺激和臭味 香烟烟气的典型组成成分香烟烟气的典型组成成分(mg/支支)：成分成分 主流烟气主流烟气 二次烟气二次烟气 燃过的烟草燃过的烟草 350 400 全部颗粒全部颗粒 20 45 尼古丁尼古丁 1 1.7 一氧化碳一氧化碳 20 80 二氧化碳二氧化碳 60 80 氧化氮氧化氮 0.01 0.08 丙稀醛丙稀醛 0.08 -产生烟气时间产生烟气时间 20s 550s49臭氧臭氧 臭氧臭氧(O3)：一种刺激性气体，主要来自室外的光化学烟：一种刺激性气体，主要来自室

37、外的光化学烟雾。室内的电视机、复印机、激光印刷机、负离子发生雾。室内的电视机、复印机、激光印刷机、负离子发生器等在使用过程中也都能产生臭氧。器等在使用过程中也都能产生臭氧。性质：可氧化空化合物而还原，可杀菌；可被橡胶、塑性质：可氧化空化合物而还原，可杀菌；可被橡胶、塑料等吸附。料等吸附。臭氧对眼睛、粘膜和肺组织都具有刺激作用，能破坏肺臭氧对眼睛、粘膜和肺组织都具有刺激作用，能破坏肺的表面活性物质，并能引起肺水肿、哮喘等。的表面活性物质，并能引起肺水肿、哮喘等。标准标准0.16mg/m3室内空气品质标准室内空气品质标准1 1、国外室内空气品质标准、国外室内空气品质标准(ASHRAE)(ASHRA

38、E)2 2、国内室内空气品质标准国内室内空气品质标准b b b 1 1、污染源头治理：、污染源头治理：b 清除室内污染源；清除室内污染源；b 减少室内污染源挥发强度；减少室内污染源挥发强度；b 污染源附近局部排风。污染源附近局部排风。2 2、通新风稀释和合理组织气流、通新风稀释和合理组织气流:b CO2 CO2允许浓度为标准的必要换允许浓度为标准的必要换 气量气量;b 以氧气为标准的必要换气量以氧气为标准的必要换气量;(人体活动所需氧量人体活动所需氧量0.423 m0.423 m3 3/h./h.人人););b 消除臭气必要的换气量消除臭气必要的换气量;室内空气污染控制方法室内空气污染控制方法

39、3 3、空气净化：、空气净化：室内空气污染控制方法室内空气污染控制方法空气过滤空气过滤 吸附方法吸附方法 紫外灯杀菌紫外灯杀菌 静电吸附静电吸附 纳米材料光催化纳米材料光催化 等离子放电催化等离子放电催化 臭氧消毒灭菌臭氧消毒灭菌 利用植物净化空气利用植物净化空气吸附方法吸附方法吸附是由于吸附质和吸附剂之间的吸附力而使吸附质聚集到吸附是由于吸附质和吸附剂之间的吸附力而使吸附质聚集到吸附剂表面的一种现象，分为：吸附剂表面的一种现象，分为：物理吸附，常见物理吸附，常见吸附质和吸附剂之间不发生化学反应；吸附质和吸附剂之间不发生化学反应；对所吸附的气体选择性不强；对所吸附的气体选择性不强；吸附过程快，

40、参与吸附的各相之间瞬间达到平衡；吸附过程快，参与吸附的各相之间瞬间达到平衡；吸附过程为低放热反应过程，放热量比相应气体的液吸附过程为低放热反应过程，放热量比相应气体的液化潜热稍大；化潜热稍大；吸附剂与吸附质间吸附力不强，在条件改变时可脱附吸附剂与吸附质间吸附力不强，在条件改变时可脱附对分子量小的化合物作用不明显对分子量小的化合物作用不明显吸附方法吸附方法化学吸附化学吸附空气中的污染物在吸附剂表面发生化学反应空气中的污染物在吸附剂表面发生化学反应对分子量小的化合物作用显著对分子量小的化合物作用显著吸附对于室内吸附对于室内VOCsVOCs和其他污染物是一和其他污染物是一种比较有效而又简单的消除技术

41、。种比较有效而又简单的消除技术。目前比较常用的吸附剂是活性炭目前比较常用的吸附剂是活性炭物物理吸附理吸附固体材料吸附能力的大小固体材料吸附能力的大小取决于取决于固体固体的比表面积（即的比表面积（即1g1g固体的表面积），固体的表面积），比表面积越大，吸附能力越强。比表面积越大，吸附能力越强。吸附方法吸附方法活性炭纤维：活性炭纤维：2020世纪世纪6060年代发展起来的年代发展起来的一种活性炭新品种一种活性炭新品种含大量微孔，其体积占了总孔体积的含大量微孔，其体积占了总孔体积的90左右，因此有较大左右，因此有较大的比表面积：多数为的比表面积：多数为8001500m2/g！与粒状活性炭相比，活性炭

42、纤维吸附容量大，吸附或脱附速与粒状活性炭相比，活性炭纤维吸附容量大，吸附或脱附速度快，再生容易，不易粉化，不会造成粉尘二次污染。度快，再生容易，不易粉化，不会造成粉尘二次污染。对无机气体如对无机气体如SO2、H2S、NOx等和有机气体如等和有机气体如(VOCs)都有都有很强的吸附能力，特别适用于吸附去除很强的吸附能力，特别适用于吸附去除10-910-6g/m3量级量级的有机气体，在室内空气净化方面有广阔的应用前景。的有机气体，在室内空气净化方面有广阔的应用前景。活性炭的吸附性能活性炭的吸附性能物质名称物质名称 饱和吸附量饱和吸附量(%)SO2 10Cl2 15CS2 15C6H6(苯苯)24O

43、3 能还原为能还原为O2烹调臭味烹调臭味 30厕所臭味厕所臭味 30化学吸附化学吸附普通活性炭对分子量小的化合物普通活性炭对分子量小的化合物(如氨、硫化氢和甲如氨、硫化氢和甲醛醛)吸附效果较差，故一般采用浸渍高锰酸钾的氧化吸附效果较差，故一般采用浸渍高锰酸钾的氧化铝作为吸附剂进行化学吸附。铝作为吸附剂进行化学吸附。浸浸浸浸渍渍渍渍高高高高锰锰锰锰酸酸酸酸钾钾钾钾的氧化的氧化的氧化的氧化铝铝铝铝和活性炭和活性炭和活性炭和活性炭对对对对一些空气一些空气一些空气一些空气污污污污染染染染物吸附效果比物吸附效果比物吸附效果比物吸附效果比较较较较表表表表吸附量(%)NO2NOSO2甲醛HS甲苯浸渍高锰酸钾

44、的氧化铝1.562.858.074.1211.11.27活性炭9.150.715.351.552.5920.96紫外灯杀菌紫外灯杀菌 (Ultraviolet Germicidal(Ultraviolet Germicidal Irradiation,UVGI)Irradiation,UVGI)紫外辐照杀菌是常用的空气中杀菌方法，在医院已被广泛使紫外辐照杀菌是常用的空气中杀菌方法，在医院已被广泛使用。用。紫外光谱分为紫外光谱分为UVA(320-400nm)UVA(320-400nm)、UVB(280-320nm)UVB(280-320nm)和和UVC(100-280nm)UVC(100-280

45、nm)，波长短的，波长短的UVCUVC杀菌能力较强。杀菌能力较强。185nm185nm以下的以下的辐射会产生臭氧。辐射会产生臭氧。一般紫外灯安置在房间上部，不直接照射人，空气受热源加一般紫外灯安置在房间上部，不直接照射人，空气受热源加热向上运动缓慢进入紫外辐照区，受辐照后的空气再下降到热向上运动缓慢进入紫外辐照区，受辐照后的空气再下降到房间的人员活动区，在这一过程中，细菌和病毒会不断被降房间的人员活动区，在这一过程中，细菌和病毒会不断被降低活性，直至灭杀。低活性，直至灭杀。紫外灯杀菌需要一定的作用时间，一般细菌在受到紫外灯发紫外灯杀菌需要一定的作用时间，一般细菌在受到紫外灯发出的辐射出的辐射数

46、分钟数分钟后才死亡。后才死亡。静电吸附静电吸附 屏蔽板屏蔽板屏蔽板屏蔽板激化纤维激化纤维激化纤维激化纤维7000V7000V直流电压直流电压直流电压直流电压激化纤维激化纤维激化纤维激化纤维空气空气空气空气静电吸附（双级）静电吸附（双级）How a high-voltage electronic air cleaner works.ELECTRONICALLY CLEANED AIR CIRCULATED BACK THROUGH YOUR BUILDINGELECTRICALLY CHARGED PLATES ATTRACT PARTICLES LIKE MAGNETSELECTRONICAL

47、LY CHARGED WIRES ZAP PARTICLESAIRFLOWPRE-FILTERSCREENSTAGE 1:CHARGING SECTIONSTAGE 2:COLLECTION SECTION尘埃尘埃病毒病毒细菌细菌花粉花粉烟气烟气真菌真菌电子净化格栅电子净化格栅导带导带导带导带价带价带价带价带B TiO TiO2 2 是一种是一种N N型半导体，有很强的氧化性和还原性。在光化学反应中，型半导体，有很强的氧化性和还原性。在光化学反应中，以以TiOTiO2 2 作催化剂，在太阳光尤其是紫外线的照射下，使得作催化剂，在太阳光尤其是紫外线的照射下，使得TiOTiO2 2固体表面生固体表

48、面生成空穴成空穴(h(h)和电子和电子(e(e)，空穴使，空穴使H H2 2O O氧化，电子使空气中的氧化，电子使空气中的O O2 2还原，在此还原，在此过程中，生成过程中，生成OHOH基团。基团。OHOH基团的氧化能力很强，可使有机物（基团的氧化能力很强，可使有机物（VOCVOC）被氧）被氧化、分解，最终分解为化、分解，最终分解为COCO2 2 和和 H H2 2O O。光催化降解光催化降解VOCsVOCsHH2 2O OVOCsVOCs光催化纳米材料光催化纳米材料 TiOTiO2 2甲醛光降解反应中的主要氧化还原反应：甲醛光降解反应中的主要氧化还原反应：氧化反应：氧化反应：还原反应：还原反

49、应：原理总结：原理总结：HCHO+H2O+4h+O2+4e-HCOOH+2H+2h+O2+4e-CO2+4H+O2+4e-2 H2O+CO2 光催化材料光催化材料UVUVUVUV灯（关）灯（关）灯（关）灯（关）微生物微生物微生物微生物VOCsVOCsUVUVUVUV灯（开）灯（开）灯（开）灯（开）氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应还原反应还原反应还原反应还原反应降解甲醛反应过程：降解甲醛反应过程：降解甲醛反应过程：降解甲醛反应过程：光催化降解光催化降解VOCsVOCs及微生物原理图及微生物原理图 光源要求光源要求一般在紫外光照射下一般在紫外光照射下VOCs才会发生光催化降解才会发生光催化降解光催

50、化反应器中采用的光源多为中压或低压汞灯。光催化反应器中采用的光源多为中压或低压汞灯。紫外光谱分为：紫外光谱分为：UVC(100-280nm)UVB(280-320nm)UVA(320-400nm)杀菌紫外灯波长一般在杀菌紫外灯波长一般在UVC波段，特别在波段，特别在254nm附近。附近。不同方法空气净化效果比较0.07次次/h光催化材料光催化材料光催化材料光催化材料高压电高压电高压电高压电高压放电高压放电高压放电高压放电平板电极平板电极平板电极平板电极平板电极平板电极平板电极平板电极带电粒子冲击带电粒子冲击带电粒子冲击带电粒子冲击电场应力及其热效应电场应力及其热效应电场应力及其热效应电场应力及