彭明江,吉牛么日作,沙馬烏合,黃 丹,鐘 磊

(成都工業(yè)學(xué)院 材料與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 610031)

1 引言

室內(nèi)空氣品質(zhì)是從健康舒適角度評估的室內(nèi)空氣綜合質(zhì)量，室內(nèi)空氣品質(zhì)直接影響人的主觀感受，對健康的影響是長期的、潛在的，室內(nèi)空氣品質(zhì)的概念要高于、廣于室內(nèi)空氣質(zhì)量的概念或室內(nèi)空氣污染物達(dá)標(biāo)情況，以人為中心，注重人的舒適度，注重室內(nèi)環(huán)境中長期的人體健康，既傾向于人的主觀感受，又結(jié)合室內(nèi)空氣質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行分析評價(jià)。對于室內(nèi)空氣品質(zhì)這樣一個(gè)具有主客觀性和綜合性的評價(jià)對象，如何能全面的進(jìn)行評價(jià)，提供能夠量化和具有可比性的評價(jià)方法，是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的一項(xiàng)重要的前期基礎(chǔ)工作。目前室內(nèi)空氣品質(zhì)(質(zhì)量)的評價(jià)有不同的方法，評價(jià)要素主要是化學(xué)性污染物和顆粒物，對影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的的其他影響因素考慮較少；另外在綜合評價(jià)中，各要素指標(biāo)的權(quán)重分配也是一個(gè)難題，往往因?yàn)閷Ω饕刂笜?biāo)未進(jìn)行較好的進(jìn)行分類，導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果差異較大。本文嘗試涵蓋較為全面的室內(nèi)空氣品質(zhì)評價(jià)要素，并對各要素進(jìn)行歸類綜合評價(jià)，為室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價(jià)提供一種參考思路方法。

2 目前的室內(nèi)空氣品質(zhì)(質(zhì)量)評價(jià)方法

從評價(jià)要素來看，室內(nèi)空氣品質(zhì)評價(jià)要素主要采用《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB 50325—2001)和《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 18883—2002)中污染物指標(biāo)，《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》主要有甲醛、苯、氨、TVOC和氡5項(xiàng)控制指標(biāo)；《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的指標(biāo)規(guī)定了室內(nèi)空氣污染物的19項(xiàng)控制指標(biāo)，涉及物理、化學(xué)、生物和放射四類污染物指標(biāo)。此外還可以參考由美國綠色建筑協(xié)會(UCGBC)和國際WELL建筑研究所(IWBI)聯(lián)合發(fā)起，并于2015年引入中國的WELL標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是以人的健康為導(dǎo)向的評價(jià)體系，其包含了空氣、水、營養(yǎng)、光、健身、舒適和心理七大項(xiàng)，共涉及有102項(xiàng)指標(biāo)，其中涉及室內(nèi)空氣有空氣質(zhì)量、通風(fēng)和過濾、設(shè)備和管理、細(xì)菌、霉菌與病蟲害29項(xiàng)指標(biāo)，是比較全面的建筑評價(jià)體系[1]。

上述幾種評價(jià)指數(shù)分別為各污染物分指數(shù)(最大指數(shù))、算術(shù)疊加指數(shù)P、算術(shù)平均指數(shù)Q、綜合指數(shù)I。 其中，各污染物分指數(shù)被定義為污染物濃度Ci與標(biāo)準(zhǔn)上限值Si之比，反映某個(gè)污染物濃度與其標(biāo)準(zhǔn)上限值的距離。 以算術(shù)平均指數(shù)及綜合指數(shù)作為主要評價(jià)指數(shù)，算術(shù)疊加指數(shù)作為輔助評價(jià)指數(shù)[5]。這幾種指數(shù)評價(jià)方法各有側(cè)重和優(yōu)劣，最大值法突出了主要因素對空氣品質(zhì)的影響，但有失于片面，對其他因素的綜合影響評估不足；算術(shù)平均法均化削弱了主要因素的影響危害；加權(quán)平均法對權(quán)重的選取是一個(gè)難點(diǎn)，涉及建筑環(huán)境、醫(yī)學(xué)健康等綜合評估；兼顧最大單因子指數(shù)和算術(shù)平均指數(shù)法，一定程度上綜合了最大值法和算術(shù)平均法的優(yōu)點(diǎn)，但是評價(jià)要素較多時(shí)，不同性質(zhì)指標(biāo)的計(jì)算是一個(gè)需要解決的問題。

3 評價(jià)要素的選取、歸類和參照標(biāo)準(zhǔn)

本文分析的室內(nèi)空氣品質(zhì)歸類綜合評價(jià)擬采用的評價(jià)要素包括空氣污染物濃度、空氣通風(fēng)置換狀況、空氣溫濕度三個(gè)類別，這三類要素在空氣品質(zhì)評價(jià)中均具有重要意義，其中任何一類指標(biāo)的缺失，都不能全面的反映室內(nèi)空氣品質(zhì)，會使評價(jià)結(jié)果與人的主觀感受和空氣品質(zhì)對人的實(shí)際影響相偏離。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和限制主要選取自《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 18883—2002)中污染物指標(biāo)。以下就上述三類要素進(jìn)行歸類。

3.1 空氣污染物指標(biāo)

空氣污染物指標(biāo)主要指室內(nèi)空氣中的無機(jī)、有機(jī)、顆粒物以及輻射性四類污染物，包括有機(jī)污染物，如甲醛、苯、二甲苯、TVOC；無機(jī)污染物，如氨、CO、O3；顆粒物，如PM10、PM2.5；輻射性污染物，如氡。相關(guān)空氣污染物指標(biāo)主要選自《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，有利于對標(biāo)和進(jìn)行指數(shù)計(jì)算與分析評價(jià)。

3.2 空氣通風(fēng)置換狀況指標(biāo)

空氣的新鮮感或沉悶感較大的影響了人對室內(nèi)空氣品質(zhì)的體驗(yàn)，也直接影響室內(nèi)人體的健康，室內(nèi)新鮮空氣的引入和污濁空氣的排出通過自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)來進(jìn)行，反映通風(fēng)置換空氣狀況的典型指標(biāo)主要有CO2、新風(fēng)量。有的評價(jià)方法中將CO2歸入空氣污染物類別，筆者認(rèn)為：一方面，CO2作為空氣中的固有組成部分，并不適合納入污染物范疇；另一方面，CO2濃度值可以很好判斷室內(nèi)新風(fēng)量和空氣置換狀況，是空氣通風(fēng)置換狀況的典型指標(biāo)，歸入該類別更為合適。

3.3 空氣溫濕度指標(biāo)

感知的空氣品質(zhì)受到人體吸入空氣濕度和溫度的強(qiáng)烈影響，溫度、濕度可以作為室內(nèi)空氣品質(zhì)一類重要的指標(biāo)。室內(nèi)空氣溫濕度都對室內(nèi)空氣品質(zhì)的接受性具有影響，并且與 SBS 癥狀有關(guān)。室內(nèi)溫度、空氣焓值對可感空氣品質(zhì)的“空氣新鮮感”“空氣沉悶感”和“空氣接受度”有著顯著的影響，顯現(xiàn)高度相關(guān)[6]。

4 評價(jià)方法的構(gòu)建

4.1 分類指標(biāo)評價(jià)

對每一類指標(biāo)采用綜合指數(shù)法進(jìn)行計(jì)算：

(1)

4.2 綜合評價(jià)

在分類指標(biāo)評價(jià)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行綜合指標(biāo)的計(jì)算?？紤]到三類指標(biāo)性質(zhì)完全不同，代表了影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的不同三個(gè)方面，相關(guān)性不強(qiáng)，可以采用加權(quán)平均法獲得綜合評價(jià)指標(biāo)：

(2)

同時(shí)采用最大值法獲得主要影響因素信息：

I主要影響=maxI分類

(3)

兩種評價(jià)方式可以結(jié)合起來獲得較為全面的室內(nèi)空氣品質(zhì)評價(jià)結(jié)果。

5 案例分析

目前城市民居極易因?yàn)閮?nèi)部裝修和外部城市空氣污染影響的緣故，出現(xiàn)室內(nèi)空氣污染和室內(nèi)空氣品質(zhì)下降的情況。以下以城市某民用建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)狀況分析為案例進(jìn)行分析。

根據(jù)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 18883—2002)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定三類指標(biāo)限值。在確定了室內(nèi)空氣品質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)及其限值后，對某民用住宅建筑室內(nèi)進(jìn)行各指標(biāo)檢測結(jié)果如下表，通過檢測結(jié)果對標(biāo)計(jì)算分指數(shù)也列于表1中。

表1 民用建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)指標(biāo)檢測結(jié)果、限值及分指數(shù)

首先，對每一類指標(biāo)采用綜合指數(shù)法進(jìn)行計(jì)算：

然后在分類指標(biāo)評價(jià)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行綜合指標(biāo)的計(jì)算。對于權(quán)重本文先進(jìn)行簡單分析的設(shè)定，考慮到空氣污染物類指標(biāo)代表了室內(nèi)空氣質(zhì)量，對人體的影響是長期、持續(xù)穩(wěn)定和潛在的，與人體健康關(guān)系直接密切，初步設(shè)定權(quán)重Wa為60%；空氣通風(fēng)置換狀況和溫濕度對人體也有明顯的影響，但影響不穩(wěn)定、不持續(xù)，對人體長期潛在影響相對較弱，初步分配40%權(quán)重，其中空氣通風(fēng)置換Wb和空氣溫濕度Wc各為20%。權(quán)重設(shè)定涉及環(huán)境、建筑、醫(yī)學(xué)健康等多方面考量，此處設(shè)定還有待進(jìn)一步完善。

I綜合=∑WiIi=60%+Ia+20%Ib+20%Ic=1.024；

I主要影響=maxI分類=Ia=1.38。

從綜合評價(jià)結(jié)果可見，該民居室內(nèi)空氣品質(zhì)綜合評價(jià)指數(shù)值較高，室內(nèi)空氣品質(zhì)不良有待改善，最主要的影響因素是空氣污染物指標(biāo)，其中PM2.5顆粒物構(gòu)成主要影響因子。從以上的案例分析來看，通過搜集并歸類更多的影響因素指標(biāo)，同時(shí)運(yùn)用多種綜合指數(shù)評價(jià)方法可以比較全面、有效的反映室內(nèi)空氣品質(zhì)的狀況。在運(yùn)用權(quán)重指數(shù)法時(shí)，權(quán)重的設(shè)定和規(guī)范化是一個(gè)難點(diǎn)，也期望相關(guān)研究能夠更好地解決這一問題。

5 結(jié)論

室內(nèi)空氣品質(zhì)評價(jià)是改善室內(nèi)空氣環(huán)境的基礎(chǔ)性工作，在室內(nèi)裝修污染和城市空氣污染雙重影響下，探討室內(nèi)空氣品質(zhì)評價(jià)方法具有較重要的意義。本文嘗試對評價(jià)要素進(jìn)行歸類分級，綜合運(yùn)用多種指數(shù)評價(jià)方法較為反映室內(nèi)空氣品質(zhì)，通過評價(jià)更加明確了室內(nèi)空氣環(huán)境的綜合情況以及主要影響因素，為采取針對性的治理手段和解決措施提供了依據(jù)，對室內(nèi)空氣污染的評估和控制具有一定的參考價(jià)值。