室内空气品质控制策略

　　一、 序言

　　室内空气品质极大的影响人员的安全、健康、舒适和工作效率，是当前国际上的普遍问题，也是我国社会关注的焦点问题。为了有效的解决我国室内空气污染问题，在目前状况下，一方面需要加深室内空气污染产生、传播规律方面的研究，同时必须加强空气品质控制策略的研究。针对空气品质新兴领域的特点，本文提出了目标合理化、技术简单化、模式有效化、市场经济化等方面的关键问题，通过室内空气品质控制策略的建立和实施，有效地改变目前我国室内空气污染的现状，从而提高人们的生活质量、健康水平和生产效率。

　　二、 室内空气品质研究背景和意义

　　一个成年人平均呼吸次数为每分钟10~15，每次需要0.5升空气，以平均70岁寿命来计算，每个人一生要用27万立方米空气。这些空气进入人体内，在总表面积为60～80平方米的肺泡里，经物理扩散进入体内交换。由于现代人平均80%～90%以上的时间在室内度过，可以想象在如此长的暴露时间，如此大的接触面积下，室内空气品质状况对人们身体健康影响何等巨大[1]。

　　关于室内空气品质问题的起因，人们最初认识到人体排出的二氧化碳、体臭是室内空气的污染物，并提出通过通风来解决气味问题[2][3]。20世纪70年代由于世界范围的节能，建筑物加强了气密性，减少了新风量。同时由于有机合成材料和新设备的广泛使用，使得室内空气污染源大大增加。在19世纪70年代美国环境署对于选定性有机性挥发物做了调查，发现由于室内污染源导致的有毒有机性挥发物(VOCs)对于人员的暴露影响远远高于由于工业污染导致的室外空气的影响[4]。而哈佛大学6城市的调查更进一步揭示了室内空气污染包括粒子、硫酸盐和氮氧化物等对于人员暴露的影响[5][6][7]。室内空气污染的严重性引发了以下三种病症：病态建筑综合症(SBS), 与建筑有关的疾病(BRI), 多种化学污染物过敏症 (MCS)。

　　20世纪人类的平均寿命提高了30年，其中因为医疗医药发展的贡献仅仅是5年，而25年的提高是因为卫生和公共卫生设施的发展和提高，室内空气品质和饮用水一样都属于卫生范畴。对于发展中国家，除去营养不良和水质问题，室内空气品质是第三大危害人类生命的凶手，每年由于室内空气品质问题导致的呼吸传染病、肺癌、肺结核、哮喘等疾病，死亡人数超过200万人[8]。对于发达国家，由于室内空气品质导致的过敏、空气传染、肺癌、SBS等造成了巨大的经济损失。据美国环境保护署(EPA)统计, 美国每年因室内空气品质低劣造成的经济损失高达400亿美金。

　　中国疾病预防控制中心统计表明我国每年由于室内空气污染引起的超额死亡数可达11.1万人，超额门诊数22万人次，超额急诊数430万人。世界银行的一份研究报告表明，仅1995年，我国因室内空气污染危害健康所导致的经济损失按支付意愿价值估计就高达106亿美元。

　　同时，世界卫生组织(WHO)指出室内空气污染降低的收益不仅包括健康因素，同时也包括非健康因素，Fanger [9]、Clements-Croome[10]发现室内空气品质和工作效率具有显著的相关性，Kroner[11]调查发现良好的室内空气品质可以提高员工2~16%的工作效率，Wargocki[12][13]在类似的试验中同样发现室内空气品质的提高和通风量的增加可以明显提高工作效率。

　　室内空气品质极大地影响着人们的生活质量、健康水平和生产效率，室内空气污染及由此引起的SBS、BRI等是当前国际上的普遍问题，也日益成为我国社会关注的焦点问题。在发达国家，通过特殊设计规范的实施是可以避免已经认识到的室内空气品质问题,诸如霉菌、氡、有机性挥发物、二氧化氮、一氧化碳等问题[14]。而在我国目前状况下，一方面如何提升研究水平，揭示室内污染产生、传播和治理中的规律;另一方面如何把已经认识到的室内空气污染问题在建筑的实施中避免出现已成为目前我国在此领域的关键问题。

　　三、 室内空气品质控制策略与关键技术

　　影响室内空气品质的因素主要包括：室外空气污染、建筑材料和建筑装修材料、新风量、空调系统导致的霉菌、粒子等污染物、单区域和多区域的气流组织、家具家电办公设备，室内燃料燃烧和烹调油烟、家用化学品、吸烟、人员活动等。而建筑物的实现主要包括规划设计、施工、验收评估和运行管理阶段。在建筑物整个实现过程始终贯穿室内空气品质控制策略是解决目前室内空气污染问题中比较可行、有效的手段。

　　1、 施工阶段室内空气品质控制关键技术：

　　2、 验收与运行管理阶段室内空气品质控制关键技术：

　　一、 实施室内空气品质控制的关键问题

　　控制室内空气品质的关键是如何在规划设计阶段提出合理的措施，施工阶段实施正确的操作，验收阶段发现存在的问题，并在运行和管理阶段得到有效的保证。然而由于一些关键技术尚未解决，在实际实施中遇到了巨大的挑战。

　　1、 目标分级标准的建立

　　我国地域宽广，城乡差别较大，建筑类型、气候条件、大气环境和经济发展水平等迥然不同。室内空气品质标准和规范在不同国家是不完全相同的，因此对于不同地域也不应该是完全相同的。在我国目前阶段，室内空气品质在满足卫生标准的前提下，根据建筑使用者的不同要求和具体情况制定不同的室内空气品质目标,相对应的不同室内空气品质控制策略才能真正地在实际中推广和应用。尽管在目前我国实行的GB50325-2001和GB/T18883-2002标准中提出了建筑分级的概念和指标，但是这些标准更侧重于由于建筑功能的区别而进行划分的。而对于具体建筑明确实现目标才是室内空气品质防治和推广的基础。参照PrEN13779把室内空气品质划分为优良、一般、可接受、差四级的理念[15]，通过对我国人群状况、建筑状况、人群暴露影响等方面的调查和室内空气品质对于人员健康、舒适和工作效率的研究，提出我国建筑室内空气品质的分级标准。

　　2、 建筑材料、装饰装修材料、家具家电、办公设备的标签分级系统的建立

　　建筑材料、家具家电、办公设备等是建筑内主要污染源。目前的测试方法主要包括客观测试和主观测试，测试指标主要包括总挥发性有机物(TVOC)、甲醛等参数，目前关于测试方法和测试指标存在着较大的争议[16][17]。因此一方面加深污染物释放特性和污染指标“特征化”的研究;另一方面建立建筑材料、装饰装修材料、家具家电、办公设备“简单化”的标签分级系统，采用快速、科学的测试方法和计算方法，给设计师一个简单易行的“设计手册”，给消费者一个明确清晰的“购买手册”是目前降低室内空气污染、应用已有研究成果的有效途径。

　　3、 预测技术“平民化”

　　模拟和仿真技术的应用可以对建筑和通风设计方案进行优化，预测并可以避免将来可能出现的室内空气污染问题。然而目前由于计算模型准确性、建筑材料特性数据库缺乏、计算软件使用复杂等原因，导致在设计阶段的预测技术很难在实际工程中应用。因此，一方面需要在计算模型、软件开发方面加深研究，同时需要有目的、有步骤地建立材料、设备方面数据库，从而把预测技术真正应用到设计阶段，有效的规避和降低室内空气污染的可能性。

　　4、 净化设备标签分类系统的建立

　　常用的净化方法主要包括吸附净化、光催化净化、非平衡等离子体净化、负离子净化、臭氧、化学物去除剂、室内植物等。目前对于净化设备的测试方法、中间产物、净化负荷等仍存在一定的问题，由此导致的设计、预测和实际使用上都不太完善。所以在理论上需要进一步完善臭氧、离子等与污染物相互作用机理、建立合理的数学模型和科学的测试方法，而在应用上必须建立净化设备标签分类系统，给设计人员和使用人员一个“简单的说明手册“，从而保证净化设备合理的使用，有效的改善室内空气品质。

　　5、 投入产出评价系统的建立

　　室内空气污染将导致人员疾病增加、医疗费用提高、出勤率下降和工作效率降低。一般情况下提高室内空气品质总是伴随着投资的增加，尤其是新风量的增大。一个不得不面对的现实问题就是投入产出是否合理，这是室内空气品质控制策略是否可以应用推广中决定性的因素。目前在发达国家业已开始该方面的研究[18][19]，而我国在该方面的工作尚未开展。因此在我国必须开展室内空气品质相关技术和产品的经济技术分析，通过人群暴露影响的普查、系统初投资和系统运行费用等方面的研究，建立投入产出评价系统，从经济角度引导室内空气品质控制策略在业主中的接受和在建筑中的实施。

　　6、 建筑物规划、设计、施工和验收过程的保证机制

　　室内空气品质的研究、设计等需要多学科人员的共同努力，包括公共卫生、医学、建筑、建筑工程等。现状是目前我国建筑从设计到交付使用中缺乏从事室内空气品质工作的专业人员和专业机构的系统参与，同时目前的国家标准(如通风标准)很少考虑不同业主对于空气品质的不同要求(如对于人员出勤率、工作效率等因素)。在这样一种运行模式下室内空气品质控制策略很难得到实施和保证。因此分析目前建筑从规划到交付使用整个过程，从系统控制的角度出发，探索专业从事室内空气品质人员和机构的运作模式，通过政府和企业的共同努力，从而保证室内空气品质控制策略的有效实施。