第三章 建筑环境中的空气环境
本章学习要点：
1.掌握室内空气品质的概念及重要性
2.掌握室内空气污染物的来源及防治
3.掌握通风与气流分布对空气质量的影响
第三章 建筑环境中的空气环境
? § 3-1概述
? § 3-2 室内污染的指标与来源
? § 3-3 空气污染物的种类及其所造成的污染
? § 3-4 换气量与换气次数
? § 3-5 通风与气流分布对空气质量的影响
§ 3-1概述
? ◆ 室内空气环境的概念
? ◆ 积极进行室内环境研究的原因
室内空气环境 主要由热环境、湿环境和空气
品质等部分组成。
积极进行室内环境研究的原因
? 1,室内环境是人们接触最频繁, 最密切的
环境之一 。 大量调查分析表明, 人们约有
80％ 的时间都在室内度过,
? 2,污染物的来源和种类日趋增多 。
? 3,建筑物密闭程度增加, 使得室内污染物
不易扩散, 增加了室内人群与污染物的接
触机会 。
? 长期生活和工作在现代建筑物中的人们常表现出
一些越来越严重的病态反应，并提出了 病态建筑
（ Sick Building）,病态建筑综合症 （ Sick
Building Syndrome）等一些新概念。
? 病态建筑综合症是因建筑物使用而产生的症状，
包括眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、困倦、头痛、
恶心、头晕、皮肤搔痒等。
? 近些年来，有些专家学者建议将人们对 室内气味
产生的不满也纳入到病态建筑综合症中。
? 室内空气品质 不佳是引起病态建筑综合症的主要
因素。
§ 3-2 室内污染的指标与来源
? 一,阈值及阈值的三种定义
? 二,室内空气品质的定义发展历程
? 三,室内空气品质的评价
? 四,改进 IAQ 的方法
? 五,室内空气品质标准
? 六,室内环境品质
? 七,室内空气污染的来源
一,阈值：
空气中传播物质的最大浓度，在该浓度下日复
一日停留在这种环境中的所有工作人员几乎均无有
害影响
三种定义：
◆ 时间加权平均阈值：正常的 8h工作日与 35h工作
周的时间加权。
◆ 短期暴露极限阈值：工作人员暴露时间为 15min
的最高允许浓度。
◆ 最高极限阈值：即使瞬间也不能超过的浓度。
二,室内空气品质 定义的法展历程
等价为一系列的污染物浓度指标 （ 客观实测 ）
? 人们的主观感受 （ 主观满意程度 ）
? 良好的空气品质定义：空气中没有一致的污染物
达到公议所确定的有害物浓度指标, 且出于这种
环境中的绝大多数人对此表示满意 。
? 可接受的室内空气品质的定义：包括可感受到的
和不可感受到的
? 感受到的可接受的室内空气品质的定义：
三,室内空气品质的评价
1.客观评价,选择有代表性的污染物作
为评价指标, 直接测量这些污染物的浓度来
客观了解, 评价室内空气品质 。
2.主观评价,通过对室内人员的询问得
到的, 即利用人的感觉器官对环境进行描述
与评判工作 。
1) 描述性评价：对室内品质的感受程度
2)评判评价：室内人员对室内环境接受
与否 。
四,改进 IAQ 的方法
1,污染源的控制
污染源的控制包括三个方面：
室内、室外和空调系统 。
1)对于 室内污染源,主要以建筑装饰材料散发
的 VOCs为主。制定建筑装饰材料的 VOCs散发标准
2)对于 室外污染源,以国家治理为主。包括制
定法规对汽车尾气排放的限制，减少燃煤锅炉的使
用，增加天然气的使用等。另外还可以利用一些先
进技术对室外污染物进行消除，如日本有一种光催
化涂料，可以涂在建筑物表面，利用太阳光分解室
外空气中的氮氧化物和 SO2。
3)对于 空调系统 自身产生的污染源，只能通过加强系
统维护和管理来实现，如定期更换空调箱中过滤器，清
洗表冷器和凝水盘等。
2.选择合适的换气次数
对于国外来说，增加换气次数有利于提高室内 IAQ，
但加大新风量会使系统的能耗增加，因此选择换气次数
时就要在二者之间取得一个平衡。
3,空气净化器的使用
目前的空气净化器主要由两部分组成，一部分为消除
可吸入颗粒物的过滤段，另一部分为消除有害气体的净
化段，按照作用原理不同，净化段又分为吸附型和光催
化型两种。
通常过滤器按过滤效率高低可分为初，中，高三种。
五,室内空气品质标准
是客观评价室内空气品质的主要依据。
我国, 三星级以上的饭店、宾馆,CO2浓
度不超过 0.07%,可吸入颗粒物不超过
0.15mg/m3。
日本,室内 CO2浓度不超过 0.1%
俄罗斯,夏季：细菌总数小于 1500个 /m3,
为清洁空气。冬季：细菌总数小于 4500个
/m3，为清洁空气。
六,室内环境品质
概念的引入：为了更好地解释 SBS.
定义, 室内空气品质, 舒适度, 噪声,
照明, 社会心理压力, 工作压力, 工作去
背景等因素对室内人员生理和心理上的单
独和综合的作用 。
? 室内环境品质对人的影响包括：
直接影响：指环境直接因素对人体健康
及舒适的直接作用 。 如良好的照明,
室内适宜的温湿度等的影响 。
间接影响：指间接因素对人的积极与消
极作用, 如情绪的影响等 。
评价建筑物室内环境时, 使用 室内环境
品质 的概念 。
七,室内空气污染的来源：
包括：室外来源, 室内来源, 在室人员
（ 一 ） 室外来源
来源：室外环境及其它室内环境中受污
染的空气 。
主要污染物,SO2,NOx,烟雾, H2S等,
这些污染物又来源于工业企业 。 交通运输工
具, 建筑物周围的锅炉, 垃圾堆等, 还有农
药, 化工燃料, 泵, 质量不合格的生活用水
等 。
途径：门, 窗, 孔隙, 管道缝隙 。
（ 二 ） 室内来源
1,室内燃料燃烧或加热而生成；
2,从室内使用的各种化工产品中释放；
3,室内生物污染 （ 室内适宜的热湿环境
使微生物生长 ） ；
4,家用电器的电磁辐射；
5,管理不善的暖通空调设备及系统 。
（ 三 ） 在室人员形成的污染物来源
1,一氧化碳 （ CO）
来源,燃料的不完全燃烧；吸烟者吸入的烟
气或香烟燃烧发出的烟气 。
性质,无色, 无味的气体, 有毒
危害,窒息, 死亡
阈值,3~5星级宾馆饭店 ≤5ppm
1~2星级宾馆饭店 ≤5ppm
普通饭店, 招待所 ≤10ppm
2,二氧化碳 （ CO2）
来源,人体的呼吸, 有机物的燃烧等；
危害,降低 O2浓度使人窒息 。
3,气味
来源,室内装饰物品, 厨房, 厕所, 人
体自身等 。
危害,用臭气强度指标表示
人对气味的灵敏度：因人而异, 不能只
靠气味浓度随环境温度和湿度的变化而变
化 。
4,烟草的烟气
主流烟气,吸烟者吸入的烟气
二次烟气,香烟燃烧发出的烟气
从香烟烟气的典型组成成分表得出结论：
烟气对被动吸烟者的危害比吸烟者更大 。
健康建筑 —— 室内空气品质（ IAQ）
室内空气污染的来源
?美国商业周刊,07/05/2000
人和家具
? 涂料和地毯散发 VOCs
? 衣服 /装饰品
吸烟
? 在通风系统中循环
害虫驱除剂
? 杀虫剂含有致癌物质
新鲜空气何在？
? 卸货通道挡住了通风口
密封窗户
?与室外空气隔绝
含有致癌物质的产品
?市场上有 70,000种化学清洁产品
复印机和打印机
? 放射臭氧
办公区域盥洗室
? 发霉的机器
大楼装修
?油漆味，灰尘和气味
消费者愈来愈意识到室内空气质量 (IAQ)的重要性
当今办公室里可能包含多达 350种挥发性有机化合物 (VOC)
一些 VOC 被认为是 致癌物质 和 哮喘触发因子 **
** 美国环保总署（ EPA）
§ 3-3 空气污染物的种类及其所造成的污染
一,气体污染物：氡, 甲醛, 挥发性有机物
（ VOC）
二,悬浮颗粒物与微生物：悬浮颗粒物；空
气微生物 。
三,其它污染物：臭氧。烹调油烟、军团菌；
尘螨。
一、气体污染物：氡，甲醛，挥发性有机物
（ VOC）
（ 一 ） 氡
性质,一种惰性放射性气体, 有镭衰变而成,
易于扩散, 能溶于水和脂肪, 在体温条件下, 极
易进入人体 。
危害,导致肺癌的主要诱因之一, 潜伏期
15~40年 。
来源,① 由于房屋地基土壤中含有镭可衰变
成氡
② 从含镭的建筑材料中衰变而来
防治措施：
① 在建房前进行地基选择时, 有条件的
可先请有关部门作氡的测试, 然后采取降
氡措施, 个人购房时应考虑该因素 。
② 建筑材料的选择时注意
③ 在装修中, 要注意填平, 密封地板和
墙上的所有裂缝, 地下室和一楼以及室内
氡含量比较多的房间更要注意, 这种做法
可以有效减少氡的析出 。
④ 做好室内的通风换气 。
（ 二 ） 甲醛
性质,一种挥发性有机化合物, 无色, 具有强烈的
刺激性气味 。
来源：
室外来源,工业废气, 汽车尾气, 光化学烟雾等
室内来源,燃料和烟的不完全燃烧；建筑材料, 装
饰材料, 生活用品等化工产品
用途,是工业上主要用于生产树脂的原料, 树脂用
作胶合剂, 人造板中使用胶合剂, 因而含有甲醛 。
影响因素,与污染源的释放量与释放规律有关, 及
室内温度, 使用期限, 通风等因素有关, 温度与
通风影响最大 。
危害,异味, 并刺激眼, 呼吸道粘膜, 咽喉等, 引
起眼红, 眼氧, 流泪, 咽喉干燥等症状 。
控制措施：
① 改善生产工艺过程, 减少甲醛的使用量, 使产品
中的含量降低 。
② 先将产品烘烤, 加速甲醛的释放, 放到空旷处,
释放甲醛后再投入市场 。
③ 加强室内的通风换气 。
（ 三 ） 挥发性有机物 （ VOC,TVOC）
主要发生源：
家庭常用的化学品中的 VOC的释放
家庭装饰材料中的 VOC的释放
烟草烟雾中
危害,气味不佳, 刺激, 甚至恶心头疼等 。
（四）气味
主要来源：室内装饰物品、厨房、厕所、人体
自身等；
二、悬浮颗粒物与微生物
（一）悬浮颗粒物（气挟物）
空气中挟带的固体或液体的颗粒称为可
吸入颗粒物。直径小于 10um。
可吸入颗粒物的阈值,0.15mg/m3
可吸入颗粒物的 检测方法 有：
一是称重法（不便普遍推广）
二是使用粒子计数器。小于 100个 /cm3为
清洁空气
（二）空气微生物（气挟微生物）
大多数附着于固体或液体的颗粒物上而
悬浮于空气中。
采样,平皿暴露沉降法,误差大。
单位：个 /皿 撞击式采样器，监测精度高。
单位 cfu（ Colony Forming Unit）
三、其他污染物
1.臭氧
性质,一种刺激性气体。
来源,室外的光化学烟雾及室内的电
视机及复印机等。
危害, 异味，并刺激眼和呼吸道粘膜，
引起肺气肿等。
2.烹调油烟
3,军团菌属
性质,革兰氏阴性杆菌，需养菌,ph
值为 6.9-7.0。
来源,存在于土壤中，水体中，如：
贮水槽，输水管道等供水系统中，及冷却
水塔、各种贮水容器中。
危害,在体内产生血清学反应，重者
引起军团菌病。
4.尘螨
§ 3-4 换气量与换气次数
?一,降低室内空气污染的措施：
?二,通风与空气调节
?三,如何根据卫生标准确定换气量
?四,新风的通风标准
一, 降低室内污染物的措施：
? 堵源 —— 建筑设计与施工特别是围护结
构材料选用中采用无害
? 节流 —— 正确设计通风空调系统, 严格
运行管理和维护, 使有害物产生量降至
最低 。
? 稀释 —— 保证足够的新风量或通风换气
量, 稀释和排除室内气态有害物 。
二, 通风与空气调节
通风的任务与作用
? ① 提供呼吸所需的新鲜空气
? ② 稀释室内气味和污染物, 并排出室外
? ③ 除去余热或余湿
空气调节的意义
使空气达到所要求的状态, 即对空气
的温度, 湿度, 空气流动速度及洁净度等
进行人工调节与控制, 以满足人的舒适度
及生产工艺过程的要求 。
三、如何根据卫生标准确定换气量
? 1.通常,多种污染物同时在室内发散, 全
面通风量应按各种气体分别稀释至容许浓
度所需的空气量的总合计算换气量 。
? 2.实际上,通风能同时稀释各种污染物,
换气量可通过分别计算各种污染物的稀释
风量后区最大值 。
? 3.工程实践中,常选取具有 代表性的污染
物 允许浓度作为换气量确定的标准 。
? （ 1） 以室内 CO2允许浓度为标准的必须换
气量
? （ 2） 以消除臭气为标准的必须换气量
? （ 3） 控制烟臭的必要换气量
? （ 4） 以氧气为标准的必要换气量 体积浓
度 >20%
? （ 5） 消除余热必要的换气量
? （ 6） 消除余湿必要的换气量
? （ 7） 空调房间的新风量
四,新风的通风标准
ASHRAE Standard 62-1989R
? 必要性：以 C02为指标只考虑了人为因素，未
加入非人产生的污染物（如建材、家具、装修
及暖通系统）。为了保证人体的舒适和健康，
要增加一部分风量来稀释非人产生的污染物。
所以引入了新的通风标准。
? 计算公式及分析
? 当时内无人时，需要最小的新风量来把非人产
生的污染物降到最低。
AGPGG bPf ??m in,
§ 3-5 通风与气流分布对空气质
量的影响
一,自然通风的特点
二,自然通风的作用原理
三,自然通风的组织
四,自然通风气流的定性分析
五,气流分布性能的评价
一,自然通风的特点
① 不消耗机械力的自然通风是一种经济
的通风形式
② 主要用于热车间及普通民用建筑排除
余热的通风换气
③ 室内外两侧存在不同的压力, 压力高
的空气会向压力低的方向流动
二,自然通风的作用原理
1.热压作用下的自然通风
2.风压作用下的自然通风
3.风压、热压同时作用的自然通风
1.热压作用下的自然通风
结论,进风窗孔和排风窗
孔两侧压差的绝对值之和
与两窗孔的高度差 h和室
内外空气密度差有关
aaa PPP ??? '
' ( ' ) ( ) ( )b b b a n a w a w nP P P P g h P g h P g h? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
讨论：
① 当室外温度低于室内温度时, 则如
果窗孔 b与窗孔 a同时开启, 空气由 b流出
室内静压降低窗孔 a空气流入, 当两窗孔
流量想同时室内静压保持稳定, 这时就
有自然风压作用下的风流流动 。
② 当室外温度高于室内温度时, 则如
果窗孔 b与窗孔 a同时开启, 空气由 b流入
室内静压升高窗孔 a空气流出, 当两窗孔
流量相同时室内静压保持稳定, 这时同
样有自然风压作用下的风流流动 。
2.风压作用下的自然通风
由建筑物对室外空气的影响, 使建筑
物周围气流分布发生变化, 静压发生变化,
这种静压的升高与降低称为风压 。 风压与
建筑物的几何形状, 室外风向有关 。
? 风向一定时, 建筑物外围结构上某一点的
风压值为
K— 空气动力系数, 为正 Pf为正； Pf为负 。
? 风压受风向和风速的影响较大, 不稳定 。
2
2
w
fw
VPK ??
3.风压, 热压同时作用下的自然通风
同时作用的内外压差等于风压, 热压单
独作用时窗孔内外压差之和, 或者说,等于
各窗孔的余压和室外风压之差,
?说明：由于室外风的风速和风向是经常
变化, 在实际计算时,仅考虑热压的作用,
风压一般不予考虑, 但是必须定性地考虑风
压对自然通风的影响,
三,自然通风的组织
? 1.风向投射角
? 2.房屋穿堂风应满足的要求
? 3.建筑群朝向选择的原则
? 4.房屋建筑间距与建筑群布置
? 5.建筑物平面布置与剖面布置
1.风向投射角
良好的自然通风最好是组织穿堂风, 通风效果
是否良好与周围环境有关 。
? ① 风向投射角
指风向投射角与房屋墙面的法线交角 。 风向投射
角越小, 对防务通风越有利 。
? ② 若风向投射角位 0时, 两排房屋的间距一般要
达到前幢建筑物高度的 4— 5倍, 即 L=4— 5H
? ③ 当风向投射角不为 0时，对室内风的流场范围
和风速都有影响
2.房屋穿堂风应满足的要求,
① 气流线路应经过人的活动范围
② 造成必要的风速, 最好能使风速达到 0.3-1.0m/s
③ 高预热污染物房间保证风量上气流稳定,线路短捷 。
为更好的组织自然通风,在建筑设计时应 慎重考虑 下
列问题：
① 正确选择建筑的朝向和间距；
② 合理布置建筑群；
③ 选择合理的建筑平, 剖面形式；
④ 合理确定开口面积, 门窗装置及通风构造设施 。
3.建筑群朝向选择的原则
a,争取房间的自然通风；
b,综合考虑防止太阳辐射及防止夏季暴雨
的袭击 。
平面的布局形式有：行列式, 错列式, 斜列
式, 周边式；
建筑物高度对自然通风的关系：
① 高层建筑对室内通风有利
② 高低建筑物交错的排列有利于自然通风
③ 热压与热压与建筑物的高度成正比, 门窗
两侧的风压差与风速平方成正比
4,房屋建筑间距与建筑群布置
a.根据风向投射角对室内环境的影响程
度来选择合理的间距, 同时亦可结合建筑
群体布局方式的改变以达到缩小间距的目
的 ;
b.综合考虑风的投射角对房间的风速,
风流场合漩涡区的关系, 选定投射角在 450
左右, 房屋间距以 （ 1.3-1.5） H为宜 。
5.建筑物平面布置与剖面布置
建筑满足使用要求外, 要尽量做到较好的自然
通风, 其它基本原则是：
① 建筑布局采用交错排列或前低后高, 或前后
逐层加高的布置
② 正确选择平面的组合方式, 主要使用房间布
置在夏季迎风向, 背风向布置辅房, 利用建筑构
造物改善通风效果 。
③ 利用天井, 楼梯间等增加建筑物内部的开口
面积
④ 改善门窗及其他构造, 使其有利于导风, 排
风, 调节风量
⑤ 开口位置的布置应使室内流场分布均匀
四,自然通风气流的定性分析
? 图示（下页）
? 1.开口尺寸大小对气流分布的影响
? 2.开口的高低对气流分布的影响
? 3.门窗装置和通风构造措施
? 4.利用绿化改变气流状况
自然通风气流的定性分析图示
1.开口尺寸大小对气流分布的影响
① 房间开口尺寸的大小, 直接影响风速及进风
量；
② 门窗开口大, 流场较大, 缩小开口面积, 流
场小, 但流速增加 。 开口大小与通风效率之间并不
存在正比关系, 一般开口宽度 =（ 1/3～ 2/3） 开间
宽度, 开口面积为总面积的 15～ 25%时, 通风效率
最佳；
③ 出风口大于进风口, 对室内自然通风有利；
④ 错开进风口位置或进出风口设在两个相邻的
墙面上, 利用气流惯性, 可使气流在室内改变方向
,避免湍流区 。
2.开口的高低对气流分布的影响
出口在上部对各点的速度均比出口在下不时各相应
点的气流速度要小些
在房间的纵墙上下部位做镂空隔断, 或在总墙上设
中轴旋转窗, 可以调节室内气流, 有利于房间较低部
位的通风 。
3.门窗装置和通风构造措施
① 窗扇的开启有导风或挡风作用
② 挑檐, 旋窗, 遮阳设施对通风的影响
4.利用绿化改变气流状况
五,气流分布性能的评价
1.不均匀系数法 （ 技术指标 ）
2.能量利用系数法 （ 经济指标 ）
3.空气年龄与换气效率法
1.不均匀系数法 （ 技术指标 ）
① 选工作区内的几个测点测 t,v
② 求平均值 （ 算术 ）
均方根偏差为
③ 求不均匀系数
④ 评价：越小,气流均匀性越好,
11,
nn
ii
ii
tv
tv
nn
????
??
22
11
( ) ( )
,
nn
ii
ii
tv
t t v v
nn
????
??
??
??
,tvtvKK????
2.能量利用系数法 （ 经济指标 ）
考察气流分布方式的能量利用有效性
公式：
式中,为送风温度；为排风温度；为工作区设计
温度
当 时 η=1：表明送风经热交换吸收, 室内预热达
到室内温度而后排出室外
当 时,排风温度高于送风温度
当 时,表示投入的能量没有完全利用, 往往
由于短路而没有发挥送风量的排热作用
0
0
()
()
p
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pntt? 1??
pntt?
1??
不同送风方式的 ε, η 值
? 3.空气年龄 （ 空气寿
命 ）, 陈旧空气被新
空气所代替的速度,
通俗的讲, 是空气在
室内被测点上的时间 。
? 换气效率：理论上最
短的换气时间与实际
换气时间之比为换气
效率。
2
nn
r
???
? ???
? 可确切测定，用示踪
气体浓度自然衰减法
测定。
本章学习要点：
1.掌握室内空气品质的概念及重要性
2.掌握室内空气污染物的来源及防治
3.掌握通风与气流分布对空气质量的影响
第三章 建筑环境中的空气环境
? § 3-1概述
? § 3-2 室内污染的指标与来源
? § 3-3 空气污染物的种类及其所造成的污染
? § 3-4 换气量与换气次数
? § 3-5 通风与气流分布对空气质量的影响
§ 3-1概述
? ◆ 室内空气环境的概念
? ◆ 积极进行室内环境研究的原因
室内空气环境 主要由热环境、湿环境和空气
品质等部分组成。
积极进行室内环境研究的原因
? 1,室内环境是人们接触最频繁, 最密切的
环境之一 。 大量调查分析表明, 人们约有
80％ 的时间都在室内度过,
? 2,污染物的来源和种类日趋增多 。
? 3,建筑物密闭程度增加, 使得室内污染物
不易扩散, 增加了室内人群与污染物的接
触机会 。
? 长期生活和工作在现代建筑物中的人们常表现出
一些越来越严重的病态反应，并提出了 病态建筑
（ Sick Building）,病态建筑综合症 （ Sick
Building Syndrome）等一些新概念。
? 病态建筑综合症是因建筑物使用而产生的症状，
包括眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、困倦、头痛、
恶心、头晕、皮肤搔痒等。
? 近些年来，有些专家学者建议将人们对 室内气味
产生的不满也纳入到病态建筑综合症中。
? 室内空气品质 不佳是引起病态建筑综合症的主要
因素。
§ 3-2 室内污染的指标与来源
? 一,阈值及阈值的三种定义
? 二,室内空气品质的定义发展历程
? 三,室内空气品质的评价
? 四,改进 IAQ 的方法
? 五,室内空气品质标准
? 六,室内环境品质
? 七,室内空气污染的来源
一,阈值：
空气中传播物质的最大浓度，在该浓度下日复
一日停留在这种环境中的所有工作人员几乎均无有
害影响
三种定义：
◆ 时间加权平均阈值：正常的 8h工作日与 35h工作
周的时间加权。
◆ 短期暴露极限阈值：工作人员暴露时间为 15min
的最高允许浓度。
◆ 最高极限阈值：即使瞬间也不能超过的浓度。
二,室内空气品质 定义的法展历程
等价为一系列的污染物浓度指标 （ 客观实测 ）
? 人们的主观感受 （ 主观满意程度 ）
? 良好的空气品质定义：空气中没有一致的污染物
达到公议所确定的有害物浓度指标, 且出于这种
环境中的绝大多数人对此表示满意 。
? 可接受的室内空气品质的定义：包括可感受到的
和不可感受到的
? 感受到的可接受的室内空气品质的定义：
三,室内空气品质的评价
1.客观评价,选择有代表性的污染物作
为评价指标, 直接测量这些污染物的浓度来
客观了解, 评价室内空气品质 。
2.主观评价,通过对室内人员的询问得
到的, 即利用人的感觉器官对环境进行描述
与评判工作 。
1) 描述性评价：对室内品质的感受程度
2)评判评价：室内人员对室内环境接受
与否 。
四,改进 IAQ 的方法
1,污染源的控制
污染源的控制包括三个方面：
室内、室外和空调系统 。
1)对于 室内污染源,主要以建筑装饰材料散发
的 VOCs为主。制定建筑装饰材料的 VOCs散发标准
2)对于 室外污染源,以国家治理为主。包括制
定法规对汽车尾气排放的限制，减少燃煤锅炉的使
用，增加天然气的使用等。另外还可以利用一些先
进技术对室外污染物进行消除，如日本有一种光催
化涂料，可以涂在建筑物表面，利用太阳光分解室
外空气中的氮氧化物和 SO2。
3)对于 空调系统 自身产生的污染源，只能通过加强系
统维护和管理来实现，如定期更换空调箱中过滤器，清
洗表冷器和凝水盘等。
2.选择合适的换气次数
对于国外来说，增加换气次数有利于提高室内 IAQ，
但加大新风量会使系统的能耗增加，因此选择换气次数
时就要在二者之间取得一个平衡。
3,空气净化器的使用
目前的空气净化器主要由两部分组成，一部分为消除
可吸入颗粒物的过滤段，另一部分为消除有害气体的净
化段，按照作用原理不同，净化段又分为吸附型和光催
化型两种。
通常过滤器按过滤效率高低可分为初，中，高三种。
五,室内空气品质标准
是客观评价室内空气品质的主要依据。
我国, 三星级以上的饭店、宾馆,CO2浓
度不超过 0.07%,可吸入颗粒物不超过
0.15mg/m3。
日本,室内 CO2浓度不超过 0.1%
俄罗斯,夏季：细菌总数小于 1500个 /m3,
为清洁空气。冬季：细菌总数小于 4500个
/m3，为清洁空气。
六,室内环境品质
概念的引入：为了更好地解释 SBS.
定义, 室内空气品质, 舒适度, 噪声,
照明, 社会心理压力, 工作压力, 工作去
背景等因素对室内人员生理和心理上的单
独和综合的作用 。
? 室内环境品质对人的影响包括：
直接影响：指环境直接因素对人体健康
及舒适的直接作用 。 如良好的照明,
室内适宜的温湿度等的影响 。
间接影响：指间接因素对人的积极与消
极作用, 如情绪的影响等 。
评价建筑物室内环境时, 使用 室内环境
品质 的概念 。
七,室内空气污染的来源：
包括：室外来源, 室内来源, 在室人员
（ 一 ） 室外来源
来源：室外环境及其它室内环境中受污
染的空气 。
主要污染物,SO2,NOx,烟雾, H2S等,
这些污染物又来源于工业企业 。 交通运输工
具, 建筑物周围的锅炉, 垃圾堆等, 还有农
药, 化工燃料, 泵, 质量不合格的生活用水
等 。
途径：门, 窗, 孔隙, 管道缝隙 。
（ 二 ） 室内来源
1,室内燃料燃烧或加热而生成；
2,从室内使用的各种化工产品中释放；
3,室内生物污染 （ 室内适宜的热湿环境
使微生物生长 ） ；
4,家用电器的电磁辐射；
5,管理不善的暖通空调设备及系统 。
（ 三 ） 在室人员形成的污染物来源
1,一氧化碳 （ CO）
来源,燃料的不完全燃烧；吸烟者吸入的烟
气或香烟燃烧发出的烟气 。
性质,无色, 无味的气体, 有毒
危害,窒息, 死亡
阈值,3~5星级宾馆饭店 ≤5ppm
1~2星级宾馆饭店 ≤5ppm
普通饭店, 招待所 ≤10ppm
2,二氧化碳 （ CO2）
来源,人体的呼吸, 有机物的燃烧等；
危害,降低 O2浓度使人窒息 。
3,气味
来源,室内装饰物品, 厨房, 厕所, 人
体自身等 。
危害,用臭气强度指标表示
人对气味的灵敏度：因人而异, 不能只
靠气味浓度随环境温度和湿度的变化而变
化 。
4,烟草的烟气
主流烟气,吸烟者吸入的烟气
二次烟气,香烟燃烧发出的烟气
从香烟烟气的典型组成成分表得出结论：
烟气对被动吸烟者的危害比吸烟者更大 。
健康建筑 —— 室内空气品质（ IAQ）
室内空气污染的来源
?美国商业周刊,07/05/2000
人和家具
? 涂料和地毯散发 VOCs
? 衣服 /装饰品
吸烟
? 在通风系统中循环
害虫驱除剂
? 杀虫剂含有致癌物质
新鲜空气何在？
? 卸货通道挡住了通风口
密封窗户
?与室外空气隔绝
含有致癌物质的产品
?市场上有 70,000种化学清洁产品
复印机和打印机
? 放射臭氧
办公区域盥洗室
? 发霉的机器
大楼装修
?油漆味，灰尘和气味
消费者愈来愈意识到室内空气质量 (IAQ)的重要性
当今办公室里可能包含多达 350种挥发性有机化合物 (VOC)
一些 VOC 被认为是 致癌物质 和 哮喘触发因子 **
** 美国环保总署（ EPA）
§ 3-3 空气污染物的种类及其所造成的污染
一,气体污染物：氡, 甲醛, 挥发性有机物
（ VOC）
二,悬浮颗粒物与微生物：悬浮颗粒物；空
气微生物 。
三,其它污染物：臭氧。烹调油烟、军团菌；
尘螨。
一、气体污染物：氡，甲醛，挥发性有机物
（ VOC）
（ 一 ） 氡
性质,一种惰性放射性气体, 有镭衰变而成,
易于扩散, 能溶于水和脂肪, 在体温条件下, 极
易进入人体 。
危害,导致肺癌的主要诱因之一, 潜伏期
15~40年 。
来源,① 由于房屋地基土壤中含有镭可衰变
成氡
② 从含镭的建筑材料中衰变而来
防治措施：
① 在建房前进行地基选择时, 有条件的
可先请有关部门作氡的测试, 然后采取降
氡措施, 个人购房时应考虑该因素 。
② 建筑材料的选择时注意
③ 在装修中, 要注意填平, 密封地板和
墙上的所有裂缝, 地下室和一楼以及室内
氡含量比较多的房间更要注意, 这种做法
可以有效减少氡的析出 。
④ 做好室内的通风换气 。
（ 二 ） 甲醛
性质,一种挥发性有机化合物, 无色, 具有强烈的
刺激性气味 。
来源：
室外来源,工业废气, 汽车尾气, 光化学烟雾等
室内来源,燃料和烟的不完全燃烧；建筑材料, 装
饰材料, 生活用品等化工产品
用途,是工业上主要用于生产树脂的原料, 树脂用
作胶合剂, 人造板中使用胶合剂, 因而含有甲醛 。
影响因素,与污染源的释放量与释放规律有关, 及
室内温度, 使用期限, 通风等因素有关, 温度与
通风影响最大 。
危害,异味, 并刺激眼, 呼吸道粘膜, 咽喉等, 引
起眼红, 眼氧, 流泪, 咽喉干燥等症状 。
控制措施：
① 改善生产工艺过程, 减少甲醛的使用量, 使产品
中的含量降低 。
② 先将产品烘烤, 加速甲醛的释放, 放到空旷处,
释放甲醛后再投入市场 。
③ 加强室内的通风换气 。
（ 三 ） 挥发性有机物 （ VOC,TVOC）
主要发生源：
家庭常用的化学品中的 VOC的释放
家庭装饰材料中的 VOC的释放
烟草烟雾中
危害,气味不佳, 刺激, 甚至恶心头疼等 。
（四）气味
主要来源：室内装饰物品、厨房、厕所、人体
自身等；
二、悬浮颗粒物与微生物
（一）悬浮颗粒物（气挟物）
空气中挟带的固体或液体的颗粒称为可
吸入颗粒物。直径小于 10um。
可吸入颗粒物的阈值,0.15mg/m3
可吸入颗粒物的 检测方法 有：
一是称重法（不便普遍推广）
二是使用粒子计数器。小于 100个 /cm3为
清洁空气
（二）空气微生物（气挟微生物）
大多数附着于固体或液体的颗粒物上而
悬浮于空气中。
采样,平皿暴露沉降法,误差大。
单位：个 /皿 撞击式采样器，监测精度高。
单位 cfu（ Colony Forming Unit）
三、其他污染物
1.臭氧
性质,一种刺激性气体。
来源,室外的光化学烟雾及室内的电
视机及复印机等。
危害, 异味，并刺激眼和呼吸道粘膜，
引起肺气肿等。
2.烹调油烟
3,军团菌属
性质,革兰氏阴性杆菌，需养菌,ph
值为 6.9-7.0。
来源,存在于土壤中，水体中，如：
贮水槽，输水管道等供水系统中，及冷却
水塔、各种贮水容器中。
危害,在体内产生血清学反应，重者
引起军团菌病。
4.尘螨
§ 3-4 换气量与换气次数
?一,降低室内空气污染的措施：
?二,通风与空气调节
?三,如何根据卫生标准确定换气量
?四,新风的通风标准
一, 降低室内污染物的措施：
? 堵源 —— 建筑设计与施工特别是围护结
构材料选用中采用无害
? 节流 —— 正确设计通风空调系统, 严格
运行管理和维护, 使有害物产生量降至
最低 。
? 稀释 —— 保证足够的新风量或通风换气
量, 稀释和排除室内气态有害物 。
二, 通风与空气调节
通风的任务与作用
? ① 提供呼吸所需的新鲜空气
? ② 稀释室内气味和污染物, 并排出室外
? ③ 除去余热或余湿
空气调节的意义
使空气达到所要求的状态, 即对空气
的温度, 湿度, 空气流动速度及洁净度等
进行人工调节与控制, 以满足人的舒适度
及生产工艺过程的要求 。
三、如何根据卫生标准确定换气量
? 1.通常,多种污染物同时在室内发散, 全
面通风量应按各种气体分别稀释至容许浓
度所需的空气量的总合计算换气量 。
? 2.实际上,通风能同时稀释各种污染物,
换气量可通过分别计算各种污染物的稀释
风量后区最大值 。
? 3.工程实践中,常选取具有 代表性的污染
物 允许浓度作为换气量确定的标准 。
? （ 1） 以室内 CO2允许浓度为标准的必须换
气量
? （ 2） 以消除臭气为标准的必须换气量
? （ 3） 控制烟臭的必要换气量
? （ 4） 以氧气为标准的必要换气量 体积浓
度 >20%
? （ 5） 消除余热必要的换气量
? （ 6） 消除余湿必要的换气量
? （ 7） 空调房间的新风量
四,新风的通风标准
ASHRAE Standard 62-1989R
? 必要性：以 C02为指标只考虑了人为因素，未
加入非人产生的污染物（如建材、家具、装修
及暖通系统）。为了保证人体的舒适和健康，
要增加一部分风量来稀释非人产生的污染物。
所以引入了新的通风标准。
? 计算公式及分析
? 当时内无人时，需要最小的新风量来把非人产
生的污染物降到最低。
AGPGG bPf ??m in,
§ 3-5 通风与气流分布对空气质
量的影响
一,自然通风的特点
二,自然通风的作用原理
三,自然通风的组织
四,自然通风气流的定性分析
五,气流分布性能的评价
一,自然通风的特点
① 不消耗机械力的自然通风是一种经济
的通风形式
② 主要用于热车间及普通民用建筑排除
余热的通风换气
③ 室内外两侧存在不同的压力, 压力高
的空气会向压力低的方向流动
二,自然通风的作用原理
1.热压作用下的自然通风
2.风压作用下的自然通风
3.风压、热压同时作用的自然通风
1.热压作用下的自然通风
结论,进风窗孔和排风窗
孔两侧压差的绝对值之和
与两窗孔的高度差 h和室
内外空气密度差有关
aaa PPP ??? '
' ( ' ) ( ) ( )b b b a n a w a w nP P P P g h P g h P g h? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
讨论：
① 当室外温度低于室内温度时, 则如
果窗孔 b与窗孔 a同时开启, 空气由 b流出
室内静压降低窗孔 a空气流入, 当两窗孔
流量想同时室内静压保持稳定, 这时就
有自然风压作用下的风流流动 。
② 当室外温度高于室内温度时, 则如
果窗孔 b与窗孔 a同时开启, 空气由 b流入
室内静压升高窗孔 a空气流出, 当两窗孔
流量相同时室内静压保持稳定, 这时同
样有自然风压作用下的风流流动 。
2.风压作用下的自然通风
由建筑物对室外空气的影响, 使建筑
物周围气流分布发生变化, 静压发生变化,
这种静压的升高与降低称为风压 。 风压与
建筑物的几何形状, 室外风向有关 。
? 风向一定时, 建筑物外围结构上某一点的
风压值为
K— 空气动力系数, 为正 Pf为正； Pf为负 。
? 风压受风向和风速的影响较大, 不稳定 。
2
2
w
fw
VPK ??
3.风压, 热压同时作用下的自然通风
同时作用的内外压差等于风压, 热压单
独作用时窗孔内外压差之和, 或者说,等于
各窗孔的余压和室外风压之差,
?说明：由于室外风的风速和风向是经常
变化, 在实际计算时,仅考虑热压的作用,
风压一般不予考虑, 但是必须定性地考虑风
压对自然通风的影响,
三,自然通风的组织
? 1.风向投射角
? 2.房屋穿堂风应满足的要求
? 3.建筑群朝向选择的原则
? 4.房屋建筑间距与建筑群布置
? 5.建筑物平面布置与剖面布置
1.风向投射角
良好的自然通风最好是组织穿堂风, 通风效果
是否良好与周围环境有关 。
? ① 风向投射角
指风向投射角与房屋墙面的法线交角 。 风向投射
角越小, 对防务通风越有利 。
? ② 若风向投射角位 0时, 两排房屋的间距一般要
达到前幢建筑物高度的 4— 5倍, 即 L=4— 5H
? ③ 当风向投射角不为 0时，对室内风的流场范围
和风速都有影响
2.房屋穿堂风应满足的要求,
① 气流线路应经过人的活动范围
② 造成必要的风速, 最好能使风速达到 0.3-1.0m/s
③ 高预热污染物房间保证风量上气流稳定,线路短捷 。
为更好的组织自然通风,在建筑设计时应 慎重考虑 下
列问题：
① 正确选择建筑的朝向和间距；
② 合理布置建筑群；
③ 选择合理的建筑平, 剖面形式；
④ 合理确定开口面积, 门窗装置及通风构造设施 。
3.建筑群朝向选择的原则
a,争取房间的自然通风；
b,综合考虑防止太阳辐射及防止夏季暴雨
的袭击 。
平面的布局形式有：行列式, 错列式, 斜列
式, 周边式；
建筑物高度对自然通风的关系：
① 高层建筑对室内通风有利
② 高低建筑物交错的排列有利于自然通风
③ 热压与热压与建筑物的高度成正比, 门窗
两侧的风压差与风速平方成正比
4,房屋建筑间距与建筑群布置
a.根据风向投射角对室内环境的影响程
度来选择合理的间距, 同时亦可结合建筑
群体布局方式的改变以达到缩小间距的目
的 ;
b.综合考虑风的投射角对房间的风速,
风流场合漩涡区的关系, 选定投射角在 450
左右, 房屋间距以 （ 1.3-1.5） H为宜 。
5.建筑物平面布置与剖面布置
建筑满足使用要求外, 要尽量做到较好的自然
通风, 其它基本原则是：
① 建筑布局采用交错排列或前低后高, 或前后
逐层加高的布置
② 正确选择平面的组合方式, 主要使用房间布
置在夏季迎风向, 背风向布置辅房, 利用建筑构
造物改善通风效果 。
③ 利用天井, 楼梯间等增加建筑物内部的开口
面积
④ 改善门窗及其他构造, 使其有利于导风, 排
风, 调节风量
⑤ 开口位置的布置应使室内流场分布均匀
四,自然通风气流的定性分析
? 图示（下页）
? 1.开口尺寸大小对气流分布的影响
? 2.开口的高低对气流分布的影响
? 3.门窗装置和通风构造措施
? 4.利用绿化改变气流状况
自然通风气流的定性分析图示
1.开口尺寸大小对气流分布的影响
① 房间开口尺寸的大小, 直接影响风速及进风
量；
② 门窗开口大, 流场较大, 缩小开口面积, 流
场小, 但流速增加 。 开口大小与通风效率之间并不
存在正比关系, 一般开口宽度 =（ 1/3～ 2/3） 开间
宽度, 开口面积为总面积的 15～ 25%时, 通风效率
最佳；
③ 出风口大于进风口, 对室内自然通风有利；
④ 错开进风口位置或进出风口设在两个相邻的
墙面上, 利用气流惯性, 可使气流在室内改变方向
,避免湍流区 。
2.开口的高低对气流分布的影响
出口在上部对各点的速度均比出口在下不时各相应
点的气流速度要小些
在房间的纵墙上下部位做镂空隔断, 或在总墙上设
中轴旋转窗, 可以调节室内气流, 有利于房间较低部
位的通风 。
3.门窗装置和通风构造措施
① 窗扇的开启有导风或挡风作用
② 挑檐, 旋窗, 遮阳设施对通风的影响
4.利用绿化改变气流状况
五,气流分布性能的评价
1.不均匀系数法 （ 技术指标 ）
2.能量利用系数法 （ 经济指标 ）
3.空气年龄与换气效率法
1.不均匀系数法 （ 技术指标 ）
① 选工作区内的几个测点测 t,v
② 求平均值 （ 算术 ）
均方根偏差为
③ 求不均匀系数
④ 评价：越小,气流均匀性越好,
11,
nn
ii
ii
tv
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nn
????
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22
11
( ) ( )
,
nn
ii
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2.能量利用系数法 （ 经济指标 ）
考察气流分布方式的能量利用有效性
公式：
式中,为送风温度；为排风温度；为工作区设计
温度
当 时 η=1：表明送风经热交换吸收, 室内预热达
到室内温度而后排出室外
当 时,排风温度高于送风温度
当 时,表示投入的能量没有完全利用, 往往
由于短路而没有发挥送风量的排热作用
0
0
()
()
p
n
tt
tt?
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pt nt 0t
pntt?
pntt? 1??
pntt?
1??
不同送风方式的 ε, η 值
? 3.空气年龄 （ 空气寿
命 ）, 陈旧空气被新
空气所代替的速度,
通俗的讲, 是空气在
室内被测点上的时间 。
? 换气效率：理论上最
短的换气时间与实际
换气时间之比为换气
效率。
2
nn
r
???
? ???
? 可确切测定，用示踪
气体浓度自然衰减法
测定。
