史小航 周春輝 李洪欣
(鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院,河南 鄭州450000)
人們對居住環(huán)境的要求越來越高,企圖通過建筑物來營造一個使人感覺比較舒適的人工環(huán)境,來抵御夏季的炎熱或者冬季的寒冷,據(jù)調(diào)查顯示,我們大部分人80%的時間都是在室內(nèi)度過的。然而建筑物在滿足人們對舒適度的追求的同時,也將人們與自然隔絕開來。人們忽略了人對自然的依賴及其相互聯(lián)系。長期處于建筑內(nèi)部環(huán)境中,造成人體免疫系統(tǒng)能力下降,出現(xiàn)一些有害身體健康的不良癥狀,這種癥狀稱之為病態(tài)建筑綜合癥(Sick Building Syndrome)。
目前WHO與美國環(huán)??偸穑‥PA)對SBS的最新釋義為:SBS是指一類非特異性癥狀或反應(yīng),是在某些建筑物室內(nèi)的工作人員新發(fā)生的不明原因的一些疾病癥狀或不適感,而這類癥狀可以隨著人們在這些建筑物中逗留時間的延長而加重,也會因離開這些建筑物而得到改善或消失。[2]受SBS感染的人群表現(xiàn)為頭暈,乏力,注意力不集中,眼睛疲勞。輕則提不起興趣,對工作感到厭煩,工作效率低下,重則可能發(fā)展成為較嚴(yán)重的病癥。但大多數(shù)人的這種癥狀通常隨著周末、假期或外出而減輕或者消失。
現(xiàn)如今的建筑由于地面面積的限制,以趨向空中發(fā)展,高層及超高層建筑層出不窮,為了減少維護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱和節(jié)約能耗,外窗的面積越來越小,而且窗戶經(jīng)常處于封閉狀態(tài)。尤其是現(xiàn)在的高層玻璃幕墻建筑,在總的通風(fēng)量中,自然通風(fēng)所占的比例微乎其微,而在機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)中,送入室內(nèi)的空氣中回風(fēng)又占有相當(dāng)大的比例,就更導(dǎo)致了室內(nèi)新風(fēng)量嚴(yán)重不足,室內(nèi)污染物得不到很好的稀釋。對于帶有內(nèi)區(qū)的建筑,其室內(nèi)空氣更難得到稀釋和補(bǔ)充新風(fēng),相對于外區(qū),其人員也就更容易發(fā)生頭暈、乏力、疲勞及注意力分散等不良癥狀。
據(jù)醫(yī)學(xué)研究表明,空氣的濕度與呼吸之間的關(guān)系非常緊密,在一定的濕度下,氧氣比較容易通過肺泡進(jìn)入血液。一般人在45%~55%的相對濕度下感覺最舒適,過熱而不通風(fēng)的房間里,相對濕度一般比較低,對粘膜有一定的刺激作用,濕度過大時,人體中的松果激素量也較大,使得體內(nèi)甲狀腺素及腎上腺素的濃度相對降低,人就會感到無精打采,萎靡不振。濕度過高影響人體調(diào)節(jié)體溫的排汗功能,人會感到悶熱。濕度過小時,蒸發(fā)加快,干燥的空氣易帶走人體的水分,使人皮膚干裂,空腔、鼻腔粘膜受到刺激,出現(xiàn)口渴,干咳,喉痛等癥狀,所以,在秋冬季干冷空氣侵入時,極易誘發(fā)咽炎,氣管炎,肺炎等病癥。[3]
很多建筑項(xiàng)目在初次投資建成后,便忽略了其運(yùn)行管理以及日常的維護(hù)工作,亦或是為了減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,使得維護(hù)周期很長。而且大都使用循環(huán)風(fēng),空氣在工作區(qū)和空調(diào)設(shè)備之間反復(fù)使用,其攜帶的污染物很容易在管道內(nèi)部及死角直流,因此通風(fēng)管道便成了集聚病菌及污染物的場所。大量的病菌在風(fēng)管內(nèi)部繁殖,并隨著氣流進(jìn)入室內(nèi),產(chǎn)生異味并危害人體健康,許多病態(tài)癥狀也即隨之而來。
新風(fēng)量的確定應(yīng)滿足三點(diǎn)要求:滿足衛(wèi)生要求、補(bǔ)充局部排風(fēng)、維持房間正壓。另外根據(jù)不同狀態(tài)下人體二氧化碳的呼出量以及室內(nèi)二氧化碳允許濃度,全面通風(fēng)量實(shí)際建議值應(yīng)≥30m3/h*p。[4]新風(fēng)取風(fēng)口位置應(yīng)合理選擇,盡量引入低污染的新風(fēng),提高新風(fēng)過濾效率,避免新風(fēng)中小顆粒污染物、病菌及病原體等污染物進(jìn)入室內(nèi)。
回風(fēng)口的設(shè)置應(yīng)盡量拉大與送風(fēng)口之間的距離,避免送回風(fēng)短路。恰當(dāng)?shù)幕仫L(fēng)分區(qū)設(shè)計可避免回風(fēng)系統(tǒng)之間的空氣交叉污染,另外可利用過濾、靜電、催化等多種手段加強(qiáng)對回風(fēng)的凈化處理。
在送風(fēng)方式上,置換通風(fēng)要比普通的上送上回氣流分布方式好,這種送風(fēng)方式的原理是將新鮮空氣從房間底部緩慢送入,在工作區(qū)彌漫并受熱,以自然對流方式上升,同時攜帶污染物脫離工作區(qū),從屋頂排出,使工作區(qū)保持良好的空氣品質(zhì)。若條件許可,也可采用上送下回的方式,該氣流組織排污能力比較強(qiáng)。
病態(tài)建筑綜合癥的發(fā)生歸根結(jié)底在于室內(nèi)空氣品質(zhì)的好壞,而良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)則取決于優(yōu)秀的HVAC系統(tǒng)的設(shè)計。將綠色引入室內(nèi)、使用綠色材料等也只是一種輔助手段,并不能從根本上解決問題。HVAC系統(tǒng)可以說是建筑物的呼吸系統(tǒng),對于病態(tài)建筑綜合癥問題的解決,HVAC系統(tǒng)的設(shè)計可謂責(zé)任重大。合理的新風(fēng)、回風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計,溫濕度的科學(xué)控制,合理的室內(nèi)氣流分布,保證好后期空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù),才能更好的為我們營造一個舒適的環(huán)境。
[1]EPA. EPA’s Indoor air quality. [S/OL][2007-09-01]http://www.epa.gov/iaq.
[2]空調(diào)制冷網(wǎng). www.chinahvacr.com
[3]陸亞俊等.《暖通空調(diào)》.北京:中國建筑工業(yè)出版社