溫和地區(qū)地下超市空氣質(zhì)量評測研究*

張國健 羅會龍

(昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院 昆明 650500)

0 引言

超市是當(dāng)代社會重要的購物場所之一。地下超市建筑結(jié)構(gòu)相對封閉，通風(fēng)條件受限[1]。由于地下超市多數(shù)是處于商業(yè)鬧市區(qū)，其新風(fēng)口設(shè)置在離地面很低處，這樣加大了室內(nèi)空氣質(zhì)量的污染[2]。我國地下空間空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)尚不規(guī)范，對于地下超市空氣質(zhì)量的研究較少，因此探究地下超市空氣質(zhì)量勢在必行。陶海濤等[3]、畢文蓓等[4]、高俊敏等[5]、韓璐[6]對地下商場室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了研究分析，寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)地下空間均存在污染物濃度超標(biāo)等諸多空氣質(zhì)量問題。本文為了解溫和地區(qū)地下超市室內(nèi)空氣質(zhì)量, 選取能代表大多數(shù)溫和地區(qū)地下超市的昆明某超市為研究對象,通過量化監(jiān)測和主觀問卷的方法研究室內(nèi)空氣品質(zhì)，并根據(jù)研究結(jié)果提出改善建議。

1 研究方法

1.1 研究背景

該地下超市位于昆明市某步行街地下1層，總面積約1 200 m2，高3.6 m，于2015年正式營業(yè)。超市分為7大功能區(qū)，分別包括：水果區(qū)、糕點區(qū)、蔬菜肉類區(qū)、調(diào)味料區(qū)、零食區(qū)、日化區(qū)、百貨區(qū)，對其分別進(jìn)行編號為1、2、3、4、5、6、7區(qū)。超市內(nèi)部整體裝修及改造均已完成12個月以上，在測試時間段內(nèi)不存在大面積裝修情況。營業(yè)時間為8:00—22:00。由于超市位置位于住宅區(qū)及大學(xué)城附近，日均客流量比較大，超市內(nèi)無人員吸煙情況，新風(fēng)系統(tǒng)采用機(jī)械通風(fēng)。整個超市地理位置、室內(nèi)空間布局等都具有目前地下超市的典型特征。采用量化監(jiān)測和主觀問卷相結(jié)合的方式，對溫和地區(qū)地下超市展開調(diào)查，調(diào)查時間為2021年4月12—25日。

1.2 環(huán)境實測

根據(jù)本超市建筑結(jié)構(gòu)特點、室內(nèi)布局、商品種類及各功能區(qū)待測參數(shù)值的差異,選取7個有代表性的測試位置進(jìn)行布點，布點分區(qū)見圖1。測點高度在1.5 m左右，處于人員呼吸區(qū)，避開通風(fēng)口，為避免測試人員對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響，測試儀放置于便攜支架上進(jìn)行監(jiān)測。在超市營業(yè)時間段每隔15 min讀1次數(shù)據(jù)，監(jiān)測各時段地下超市內(nèi)的CO2、TVOC、甲醛濃度。

圖1 布點分區(qū)示意

1.3 主觀調(diào)查

主觀調(diào)查以紙質(zhì)問卷的形式進(jìn)行，調(diào)查對象為超市室內(nèi)人員，問卷內(nèi)容包括人員基本信息、不適癥狀等的評價。人員基本信息包括：性別、年齡、工作性質(zhì)等。不適癥狀選取比較典型的9種癥狀，分別為：疲乏困倦、頭暈頭痛、胸悶煩躁、呼吸不暢、感冒癥狀、惡心、咳嗽、流鼻涕、皮膚干燥。

2 環(huán)境實測結(jié)果分析

超市內(nèi)空氣參數(shù)監(jiān)測匯總數(shù)據(jù)見表1。圖2為監(jiān)測時間段內(nèi)周末、工作日室內(nèi)CO2、TVOC濃度對比，圖3為周末、工作日室內(nèi)人數(shù)對比，圖4為監(jiān)測時間段內(nèi)甲醛濃度變化。室內(nèi)空氣參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值參照國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 18883—2002)[7]以及《民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB 50325—2010)[8]。實測結(jié)果(見表1)表明：CO2、TVOC、甲醛濃度超標(biāo)率分別為18.8%、22.9%、8.9%。

表1 室內(nèi)空氣參數(shù)實測表

圖2 CO2、TVOC濃度對比

由表1可知，各功能區(qū)中蔬菜肉類區(qū)的CO2濃度最高，其次是水果區(qū)，調(diào)味料區(qū)的CO2濃度最低；糕點區(qū)、百貨區(qū)的TVOC濃度高于其他功能區(qū)；百貨區(qū)甲醛濃度最高。通過對超市內(nèi)各功能區(qū)甲醛濃度對比發(fā)現(xiàn)，百貨區(qū)極易出現(xiàn)高濃度甲醛，這與該區(qū)放置商品的材質(zhì)及加工制造過程密切相關(guān)。百貨區(qū)的甲醛主要來自涼拖鞋、被子、服裝等日用百貨的長期動態(tài)釋放[9]。

由圖2可知，超市內(nèi)CO2及TVOC濃度周末明顯比工作日高，早、晚濃度低，上午9:30—11:30及下午17:30—19:30人流高峰時間段內(nèi)濃度高。由圖3可知，周末附近居民和高校學(xué)生購物人數(shù)均比工作日多。由于超市位于住宅區(qū)及大學(xué)城附近，人員流動存在明顯的規(guī)律性，上午9:30—11:00是附近居民買菜高峰期，下午16:00—17:00是買菜亞高峰期，人流量較大；17:30—20:00附近高校購物學(xué)生較多，12:00—14:00時間段超市人員較少。結(jié)合圖3，人體新陳代謝會釋放CO2和TVOC[10]，超市內(nèi)CO2、TVOC濃度與室內(nèi)人員數(shù)存在很高的契合度，CO2、TVOC濃度隨室內(nèi)人數(shù)的變化而波動。室內(nèi)人員下午比上午多，但TVOC濃度上午較下午高。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，超市的糕點區(qū)于營業(yè)開始1 h左右準(zhǔn)備和面、揉面等烘焙前期工作，之后開始糕點烘焙。糕點區(qū)烘焙產(chǎn)生有機(jī)揮發(fā)物導(dǎo)致超市內(nèi)上午TVOC濃度高于下午時間段。由圖4可知，超市內(nèi)甲醛濃度在開門營業(yè)時最高，出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，高達(dá)0.135 mg·m-3。隨著營業(yè)后超市內(nèi)通風(fēng)效果增強(qiáng)，約75 min左右，室內(nèi)甲醛濃度降至標(biāo)準(zhǔn)值以下，最終降至穩(wěn)定范圍。

圖3 室內(nèi)人數(shù)對比

圖4 甲醛濃度變化

3 問卷調(diào)查結(jié)果分析

本次問卷針對超市內(nèi)人員，隨機(jī)發(fā)放問卷300份，剔除信息不完整或無效的問卷后，有效問卷共計280份。其中男性占比36.1%，女性占比63.9%，顧客占比90.7%，員工占比9.3%。受訪者年齡段主要集中在18～40歲。表2為超市人員各類不適癥狀情況占比。

表2 超市人員不適癥狀占比情況 %

問卷調(diào)查結(jié)果(表2)顯示，在超市整體不適癥狀評價中，呼吸不暢的受訪者最多，占比16%，由此可見超市內(nèi)通風(fēng)效果不佳；其次是疲乏困倦，占比15.4%；頭暈頭痛、感冒癥狀、咳嗽、流鼻涕、皮膚干燥的受訪者人數(shù)占比極小。在各功能區(qū)單項評價中，蔬菜肉類區(qū)不適癥狀占比最多，其次是糕點區(qū)，與實測結(jié)果蔬菜肉類區(qū)、糕點區(qū)污染物濃度較高相吻合，其中表示惡心有異味的受訪者數(shù)量占比尤為突出，高達(dá)23.3%。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蔬菜肉類區(qū)人員密度較大，海鮮等肉類散發(fā)腥味，造成該區(qū)域空氣較污濁，因此很有必要對該區(qū)域進(jìn)行單獨的通風(fēng)分區(qū)，以加強(qiáng)對該區(qū)域的管控，改善該區(qū)域的空氣品質(zhì)。

4 CO2、TVOC濃度與人流量關(guān)聯(lián)度分析

相關(guān)分析是分析客觀事物相互間關(guān)系的密切程度并用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計指標(biāo)表示出來的統(tǒng)計分析方法[11]。Pearson 相關(guān)系數(shù)是1種線性關(guān)聯(lián)度量,適用于2個變量的度量水平都是尺度數(shù)據(jù),并且2個變量的總體是正態(tài)分布或接近于正態(tài)分布的情況[12]。Pearson 相關(guān)系數(shù)表達(dá)式為

相關(guān)等級：0.8<|R|≤1.0，極強(qiáng)相關(guān)；0.6<|R|≤0.8，強(qiáng)相關(guān)；0.4<|R|≤0.6，中等程度相關(guān)；0.2<|R|≤0.4，弱相關(guān)；0≤|R|≤0.2，極弱相關(guān)或無相關(guān)。

根據(jù)圖2中CO2、TVOC濃度對比和圖3中室內(nèi)人數(shù)對比，運用SPSS 23軟件Pearson相關(guān)分析得到室內(nèi)人數(shù)與室內(nèi)CO2、TVOC濃度的相關(guān)系數(shù)分別為0.89、0.798，由此可見超市內(nèi)CO2、TVOC濃度與室內(nèi)人數(shù)具有極強(qiáng)的相關(guān)性。

5 結(jié)論

基于對溫和地區(qū)地下超市內(nèi)空氣質(zhì)量現(xiàn)場環(huán)境量化監(jiān)測和主觀問卷調(diào)查，綜合主、客觀評價，得到了溫和地區(qū)地下超市內(nèi)各環(huán)境參數(shù)的變化規(guī)律及各功能區(qū)不適癥狀情況分類，并在此基礎(chǔ)上探討了改善超市空氣質(zhì)量的措施，為地下超市空間設(shè)計提供參考與幫助。主要結(jié)論如下:

(1)運用SPSS 23軟件Pearson相關(guān)分析得到超市內(nèi)人數(shù)與室內(nèi)CO2、TVOC濃度的相關(guān)系數(shù)分別為0.89、0.798。CO2、TVOC濃度非工作日明顯比工作日高，且早、晚時間段濃度低，隨室內(nèi)人員數(shù)量的變化而波動。

(2)通過對各功能區(qū)污染物濃度對比發(fā)現(xiàn)，蔬菜肉類區(qū)的CO2濃度最高，百貨區(qū)甲醛濃度最高，糕點區(qū)、百貨區(qū)TVOC濃度相較于其他功能區(qū)高。糕點區(qū)的TVOC濃度存在規(guī)律性，濃度高峰區(qū)集中在9:30—10:30烘焙糕點這段時間。針對以上現(xiàn)象應(yīng)在買菜高峰期加強(qiáng)蔬菜肉類區(qū)通風(fēng)效果；針對百貨區(qū)應(yīng)增大該區(qū)整體的通風(fēng)量及換氣頻率；對于糕點區(qū)應(yīng)在烘焙糕點的時間段加強(qiáng)通風(fēng)換氣。

(3)該地下超市于2015年正式營業(yè)，室內(nèi)甲醛散發(fā)源釋放率已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，但經(jīng)過夜間封閉狀態(tài)下的累積，早上開門營業(yè)時出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，營業(yè)后隨著通風(fēng)效果增強(qiáng)，超市內(nèi)甲醛濃度在約75 min后降至標(biāo)準(zhǔn)值范圍，最后降至穩(wěn)定范圍。針對開門營業(yè)時甲醛超標(biāo)現(xiàn)象，可在營業(yè)前開啟新風(fēng)系統(tǒng)，增大通風(fēng)換氣次數(shù)，以降低夜間積累的甲醛濃度。

(4)在超市整體不適癥狀評價中，呼吸不暢的受訪者最多，占比16%；其次是疲乏困倦，占比15.4%；頭暈頭痛、感冒癥狀、咳嗽、流鼻涕、皮膚干燥的受訪者占比極小，應(yīng)加強(qiáng)超市內(nèi)通風(fēng)量、換氣頻率及種植綠色植被改善室內(nèi)空氣品質(zhì)以消除呼吸不暢等不適癥狀。在各功能區(qū)單項評價中，蔬菜肉類區(qū)不適癥狀占比最多，與實測蔬菜肉類區(qū)污染物濃度較高的結(jié)果相吻合，應(yīng)對該區(qū)域進(jìn)行單獨的通風(fēng)分區(qū)，加強(qiáng)對該區(qū)域的管控。

(5)地下超市自然通風(fēng)效率低，新風(fēng)供應(yīng)量不足，主要依靠機(jī)械通風(fēng)來保證室內(nèi)空氣循環(huán)流動。地下超市新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計、運行和超市空間布局應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厣钜?guī)律，對消費者購物特點及購物人群分布進(jìn)行提前調(diào)查，考慮到不同功能區(qū)的人員密度差異及放置商品的特殊性，合理規(guī)劃商品布局、新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量及特殊時間段的通風(fēng)頻率。