霧霾天氣條件下建筑室內(nèi)環(huán)境污染現(xiàn)狀及對策

姚麗　許寬

摘要：指出了20世紀80年代以來，室內(nèi)主要污染物由燃煤產(chǎn)生的廢氣逐漸向吸煙、烹調(diào)、裝修產(chǎn)生的廢氣轉(zhuǎn)變.而隨著大氣空氣污染嚴重和霧霾天氣的出現(xiàn)，PM2.5等大氣污染物進入室內(nèi).加劇了室內(nèi)環(huán)境污染。針對我國建筑室內(nèi)環(huán)境污染的變化趨勢和特征，提出了霧霾天氣下室內(nèi)空氣污染的控制措施.以使用”機械通風+過濾器”或“自然通風+空氣凈化器”對于普通百姓而言是切實可行的解決辦法。

關(guān)鍵詞：霧霾；室內(nèi)污染；PM2.5；對策

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）08-0049-03

1.引言

2015年12月初，我國部分地區(qū)連日出現(xiàn)嚴重霧霾天氣.京津冀等地啟動了空氣重污染紅色、橙色預警。根據(jù)大氣重污染應急預案，相關(guān)地區(qū)采取了工業(yè)企業(yè)停限產(chǎn)、施工工地停工、機動車限號行駛、中小學停課等應對措施.給人們的正常生產(chǎn)生活帶來諸多不便。當霧霾來袋時，人們通常的做法是待在室內(nèi)并關(guān)閉門窗，減少戶外活動和室內(nèi)外空氣對流。

隨著社會發(fā)展、人民生活水平提高，大多數(shù)人每天在室內(nèi)度過80%～90%的時間。室內(nèi)已不再僅僅是躲避惡劣天氣的場所，而是良好的工作與學習環(huán)境和優(yōu)雅舒適的休憩之地，因此室內(nèi)空氣質(zhì)量已引起人們的重視。早在20世紀中期，人們逐漸認識到室內(nèi)空氣污染有時比室外更嚴重，至今室內(nèi)空氣污染問題已成為許多國家極為關(guān)注的環(huán)境問題之一。本文關(guān)注的重點是在霧霾天氣下室內(nèi)環(huán)境污染的現(xiàn)狀，并針對污染問題提出幾點應對措施。

2.霧霾的定義、內(nèi)涵和成因

霧霾是人們對霧和霾的統(tǒng)稱，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，霧霾既不屬丁霧也不屬于霾，但與霧和霾可以相互轉(zhuǎn)化。文獻指出，霧霾是大量微小水滴和多種氣溶膠混合浮游空中，大氣成分指標大于霾的限值，能見度小于10 km，相對濕度大于90%的空氣混濁現(xiàn)象。也就是說霧霾是霧與霾的混合物，既有霾的特性也有霧的特性，主要用PM2.5含量來表述污染嚴重性。

霧霾肜成的原因可歸納于三點：①當?shù)赝临|(zhì)結(jié)構(gòu)。以徐州為例，陔地屬于黃河沉積區(qū)，細砂質(zhì)土壤，容易產(chǎn)生二次揚塵；②受天氣或氣候影響。冷空氣較弱，空氣濕度小，無風或微風。以徐州為例，統(tǒng)計資料顯示，徐州近3年平均風速由2.2 m/s降低為1.9 m/s，不利于污染物擴散；③受人為活動影響，人們生產(chǎn)生活過程中排放的污染物（汽車尾氣、建筑施工、工業(yè)廢氣等），主要污染物包括PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物等，尤其是PM2.5對霧霾彤成的貢獻最大.對人們的影響最為嚴重。

3.我國建筑室內(nèi)環(huán)境污染變化趨勢

20世紀80年代以前.我國廣大農(nóng)村地區(qū)和部分城市居民生活用能源以煤或薪材為主.帑內(nèi)污染物主嬰是燃燒所產(chǎn)生的CO2、CO、SO2、NOx；20世紀90年代初期，室內(nèi)環(huán)境污染主要來源于室內(nèi)吸煙、燃煤、烹凋以及人體呼出的CO2等100種有害物質(zhì)；20世紀90年代術(shù)期，隨著住宅改善和居民生活水平提高，特別是裝修建材行業(yè)的快速發(fā)展，南裝飾材料所造成的污染成了室內(nèi)污染的主要來源；近幾年，隨著大氣空氣污染嚴重和霧霾天氣的出現(xiàn)，PM2.5等大氣污染物通過建筑門窗縫隙進入室內(nèi)，進一步加劇了室內(nèi)環(huán)境污染（表1）。

4.室內(nèi)空氣污染物來源

4.1室內(nèi)污染源

大量文獻表明，在我國引起室內(nèi)空氣污染最主要的原因是來自室內(nèi)裝修的裝飾材料。室內(nèi)空氣污染的污染源還有某些建筑主體，比如建筑施工中使用的混凝土外加劑和氨水為主要原料的防凍劑等。除此之外，人體排出的大量新陳代謝廢棄物、抽煙煙氣、室內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)物、烹飪油煙、空調(diào)系統(tǒng)、家用化學品等也都是引起室內(nèi)空氣污染的來源。

4.2室外污染源

室內(nèi)空氣污染和室外空氣污染密切相關(guān)，近年來室內(nèi)空氣品質(zhì)變差的部分原因就是因為室外大氣污染日益嚴重。大氣污染給室內(nèi)環(huán)境帶來惡劣影響，破壞了人們賴以生存的健康舒適的生活和工作環(huán)境，并干擾了暖通空調(diào)系統(tǒng)的正常運行。大氣污染物通過大門和各種建筑孔口進入室內(nèi)，是室內(nèi)空氣品質(zhì)惡化的主要室外污染源。霧霾天氣下，自然通風、過渡季節(jié)利用新風等用于改善室內(nèi)熱環(huán)境或空氣品質(zhì)的節(jié)能措施都會把室外污染顆粒物帶到室內(nèi)，加劇室內(nèi)環(huán)境污染。同時，由人們衣物、鞋帽攜帶的灰塵也被帶入室內(nèi)。

5.室內(nèi)空氣污染的特征

室內(nèi)空氣污染與大氣空氣污染相比，由于污染源和所處的環(huán)境均不同，其污染特征也不相同。室內(nèi)空氣污染的主要特征有以下幾點。

（1）不易察覺性。人們在同一環(huán)境內(nèi)長時間工作、生活，會對該環(huán)境產(chǎn)生適應性，對其中的污染物的敏感度降低，不易被察覺。

（2）具有累積性。室內(nèi)由于受圍護結(jié)構(gòu)的遮擋，其環(huán)境相對封閉，從污染物進入室內(nèi)到濃度升高，再到排出室外濃度漸趨于零，將會是一個漫長的過程，在此期間如不采取有效措施就會使污染物在室內(nèi)逐漸積累，導致污染物濃度上升直至危及人體。

（3）污染物的復雜性。室內(nèi)空氣中常見的污染物包括甲醛、苯等化學性污染物和細菌、真菌、病毒等生物污染物以及顆粒物、重金屬等物理污染物，其污染的多樣性不僅包括污染物種類的多樣性，還包括污染源的多樣性，前面已經(jīng)提到過污染物的來源分為室內(nèi)污染源和室外污染源。此外，文獻中還指出室內(nèi)空氣污染具有明顯的季節(jié)特征，一年中夏季和冬季污染較為嚴重。

（4）影響范圍廣，影響時間長?；瘜W工業(yè)污染往往影響到的是直接進行生產(chǎn)的勞動者，與此不同，室內(nèi)污染產(chǎn)生的危害幾乎涵蓋了整個社會中的人群，室內(nèi)空氣中的污染物會涉及到每一個在室內(nèi)生活、工作和學習的人員。并且據(jù)調(diào)查表明，大多數(shù)人大部分時間處于室內(nèi)環(huán)境，這就容易使人長期暴露在室內(nèi)空氣的污染中，即使?jié)舛群艿偷奈廴疚?，在長期作用于人體后，也會影響人體健康。

6.室內(nèi)顆粒物污染

據(jù)中國室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測丁作委員會檢測調(diào)查分析，在室外霧霾天氣時，80%的室內(nèi)環(huán)境細顆粒物超標，室內(nèi)環(huán)境的細顆粒物已經(jīng)成為我國家庭中的主要污染物。由于人們大多數(shù)時間是在室內(nèi)度過的，人們開始逐漸開始關(guān)注室內(nèi)顆粒物污染對人體健康的影響。室內(nèi)顆粒物可隨著呼吸進入呼吸道甚至進入人體肺泡，并且顆粒物還可以作為有毒物質(zhì)如重金屬、多環(huán)芳烴等的載體，從而給人體帶來極大的危害。室內(nèi)環(huán)境中顆粒物一部分來源于室內(nèi)，比如抽煙、烹飪、家務等都是室內(nèi)顆粒物污染源，盡管室內(nèi)顆粒物污染源具有很強的影響，室外空氣對室內(nèi)顆粒物濃度的影響仍然非常大。研究發(fā)現(xiàn)，對沒有空調(diào)器的住宅，室外空氣中細顆粒物對建筑圍護結(jié)構(gòu)的平均滲透率達70%，而對有空調(diào)器的住宅平均滲透率也有30%；對于沒有明顯室內(nèi)污染源的住宅，70%的PM2.5和65%左右的PM10來自室外；對于有重要室內(nèi)污染源的住宅，室內(nèi)PM2.5和PM10中仍然有55%～60%來自室外。

近年來霧霾天氣頻繁侵襲我國中東部大部分地區(qū)，全國各大城市深受其害，大氣中的PM2.5會通過建筑通風和圍護結(jié)構(gòu)滲透進入室內(nèi)，因此室外PM2.5濃度的嚴重超標成為了室內(nèi)PM2.5濃度超標的最主要因素。

7.霧霾天氣下室內(nèi)空氣污染控制措施

霧霾天氣下室內(nèi)空氣品質(zhì)改善可考慮以下三點：污染源控制、改善通風狀況和室內(nèi)空氣凈化。室內(nèi)空氣污染控制的基本流程如圖1所示。

7.1污染源控制

由前面第4節(jié)分析可知，我國室內(nèi)空氣污染物來源主要為室內(nèi)裝飾材料及家具和室外PM2.5污染。對于室內(nèi)污染源，可通過研發(fā)具有相同功能但不含有害有機揮發(fā)物的材料或通過標準和法規(guī)對室內(nèi)建筑材料中有害物含量進行限制等辦法來進行有效的控制。我國室內(nèi)的PM2.5污染主要來自于室外，因此在規(guī)劃選址的階段，應遠離工業(yè)集中區(qū)，并進行建筑周邊大氣中污染物濃度調(diào)查或測試，了解周圍環(huán)境背景濃度，并綜合風向等氣象資料優(yōu)化選擇空調(diào)風口的位置。

7.2改善通風狀況

國內(nèi)外的調(diào)查和試驗均已表明，通風稀釋是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)簡單而又有效的方法。但是在室外PM2.5污染嚴重的霧霾天氣，單純增加通風換氣量反而會加劇室內(nèi)PM2.5污染，那么在這種情況下，就需要采取在自然通風的基礎(chǔ)上增加空氣凈化器等措施使室內(nèi)環(huán)境得到改善。與自然通風相比，機械通風最大的優(yōu)點就是可以合理組織氣流并能夠?qū)崿F(xiàn)對新風的集中處理，但是機械通風需要額外消耗大量電能，因此在使用過程中會通過采用排風熱回收的方式節(jié)省一部分空調(diào)能耗。通常對于沒有自然通風的建筑物，越來越多使用新風換氣機來改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，新風換氣機依靠機械送風和排風在室內(nèi)形成合理有效的氣流組織，這種獨立的室內(nèi)外空氣置換和凈化系統(tǒng)在排除室內(nèi)污濁空氣的同時對送入室內(nèi)的新風進行過濾等處理，并且以新風和排風進行熱量交換的形式回收排風中的能量，從而在空調(diào)使用期降低空調(diào)能耗。

7.3室內(nèi)空氣凈化

室內(nèi)空氣凈化是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的一項重要措施，它能夠從空氣中分離和去除一種或多種污染物，實現(xiàn)這種功能的設(shè)備稱為空氣凈化器?？諝鈨艋鞘覂?nèi)空氣污染源控制和通風稀釋不能解決問題時不可或缺的補充，此外，在冬季供暖、夏季使用空調(diào)期間，使用空氣凈化器可減少新風量以及降低采暖或空調(diào)能耗，因此它是最節(jié)約能源的空氣凈化方法之一。

目前，空氣凈化技術(shù)大致可分為捕獲型和破壞型兩類，如圖2所示，不同的空氣凈化技術(shù)往往針對不同種類的污染物效果比較明顯，例如，對于顆粒物，過濾是最常用并且最可靠的凈化技術(shù)，其中高效過濾器對顆粒物的一次過濾效率可高達99.9%；而對于VOCs，過濾則起不到效果，需要靠吸附的方式將其捕獲或者依靠破壞型的凈化技術(shù)將其分解。

8.結(jié)語

針對目前霧霾天氣下我國室內(nèi)空氣污染的現(xiàn)狀，除了對污染源進行有效控制外，使用“機械通風+過濾器”或“自然通風+空氣凈化器”對于普通百姓而言是可行的解決辦法。