民用建筑气密性对室内污染物浓度的影响

摘 要：随着国家节能减排战略的实施,建筑物的气密性要求不断提高,而气密性的提高意味着换气次数的减少,意味着室内污染物积聚可能性增加,本文着重讨论民用建筑气密性对室内污染物浓度的影响.

关 键 词：民用建筑气密性室内污染物浓度

0引言

建筑物室内的污染物浓度大小主要取决于三点：①建筑物原材料的质量,②建筑物内外环境的影响,如是否通风以及空气湿度问题,③使用材料的装载度等等.这里主要研究环境温湿度相对稳定时,民用建筑气密性对室内污染物浓度的影响.

从民用建筑室内污染物控制的角度来说,气密性越小,新风量越大,换气率就高,相对的室内污染物浓度就低,这是宜居的室内环境.因此,《民用建筑室内环境污染控制规范》(GB50325-2001)(2006版)利用模拟环境测试舱测定材料的污染物释放浓度时规定：每小时换气一次；室内空气进行采样时,房间密封时间为一小时（氡为24小时）.但是对于房屋的节能来说,气密性大一些,换气率小一些,会取到更好的节能效果.《建筑外窗气密性能分级及检测方法》（GB/T7107-2008）对建筑外窗单位缝长的气密性作如下分级：

表一建筑外窗气密性能分级

一个自然通风的房间,层高3.0m,面积15m2；双扇平推塑钢窗：高和宽分别为1.5m和2.0m；窗户面积与房间地面面积采用1：5的布局设计而成.则房间的气密性和换气次数有如下关系：

对于公共建筑物来说,其建筑外窗气密性最低不应低于5级,多层住宅建筑的建筑外窗气密性不低于3级（对于设定的典型房间来说换气次数不能大于0.57次/小时）,高层住宅建筑（七层以上）的建筑外窗气密性不低于5级（对于设定的典型房间来说换气次数不能大于0.38次/小时）.

在这样密闭的环境中,空气中污染物浓度和气密性之间的的关系究竟是怎样的?为此我们安排了以下一些试验.

1实验思路

1.1环境测试舱能够较为真实地模拟室内环境,同时便于随时改变舱内温湿度、换气率等内容,实验人员拟采用环境舱来模拟室内环境.

1.2制作一个能够不间断的释放污染物的试验装置.选用一个玻璃比重瓶（40ml）,去掉塞子,内装一定量（20ml）的甲醛溶液,因比重瓶的口径一定,瓶口上方空气保持一定的流速,舱内的温度和湿度分别为（21±0.5℃）、（45±5%）,瓶内甲醛溶液就可以持续稳定地挥发,从而构成一个在既定单位时间内,可持续稳定的释放甲醛溶液的装置,这个装置就是我们所需的可以不间断释放污染物的污染源.

1.3要分析舱内甲醛平衡浓度是否受到换气率的影响,以及影响程度如何,可通过改变舱内换气率来确定.

1.4舱内甲醛浓度的检测采用酚试剂分光光度法.

2实验设备、材料

2.1环境测试舱（4m3）：能调节舱内温度、湿度、换气率,河南建筑科学研究院研制生产.

2.2玻璃比重瓶（40ml）：瓶口尺寸直径9mm,瓶口高10mm.

2.3甲醛溶液：采用市售的分析纯甲醛溶液（浓度约36～37%）.

2.4TL-2型双气路大气采样器：该采样器的采样流量为标态下的采样流量,郑州奥林科技有限公司生产.

2.5大型气泡采样管：10ml规格.

2.6酚试剂：10g/瓶产地：美国.

2.7可见光分光光度计：型号7230G,上海精密科学仪器厂生产.

3实验方法

通过20ml大肚移液管吸取20.00ml甲醛溶液,滴入玻璃比重瓶内,放在环境舱正中心,与舱底拉开60cm的距离.将舱门关闭,对舱内温度进行调节,将温度和湿度分别调至21±0.5℃和45±5%,并保证舱内空气流量不低于0.2m/s.

要改变换气率,就要对舱内进气口与出气口的流量进行调节.可按下列步骤进行操作：调节进气口与出气口的流量,使两个口的流量大致相当.进气口和出气口的气体分别为被活性炭净化的干净气体和舱内的气体.将进气口与出气口的流量分别调至0.5m3/小时、1m3/小时、2m3/小时、3m3/小时、4m3/小时、5m3/小时、6m3/小时,舱内体积为4m3,在一小时以内,每个出气口与换气口的数值所对应的换气次数分别能达到0.125次、0.25次、0.5次、0.75次、1次、1.25次和1.5次,在7次试验过程中,舱内污染物浓度都能够维持14小时的平衡状态.用酚试剂溶液作吸收液,通过大气采样器采样20min,将采样流量调至0.5L/min,可采集10L舱内气体.实验过程中,可通过酚试剂分光光度法对舱内平衡浓度进行测试.

4实验数据及数据处理、分析

下图为不同换气率下舱内甲醛平衡浓度关系：

根据换气率下舱内甲醛平衡浓度关系图可以进行如下论证：污染源相对恒定,温湿度一定,若房间内换气次数超过0.5次/小时,室内空气中甲醛浓度就低；反之,换气次数若达不到0.5次/小时,室内空气中甲醛浓度就高.

5结果讨论

由上面的实验可得出初步的结论：室内空气换气率会对室内甲醛浓度产生一定的影响.

若考虑节能效果,宜选择门窗气密性大、换气频率小的建筑物.由此可见,建筑物室内环境应该综合考虑门窗气密性和换气次数两方面,显然这两方面尚未达到一个最佳的平衡关系,因此,我们进行室内环境监测时应该注意平衡两者之间的关系.