地下KTV包间空气品质调查分析

崔术祥，杨 维，李 灿，明 锦，李 义，李苗姝

（湖南工业大学 土木工程学院，湖南 株洲 412007）

0 引言

随着我国城市用地日益紧张，地下建筑开发量增长迅速。地下建筑开拓了新的城市生活领域，对缓和城市用地矛盾、改善城市交通、扩大绿地面积、提高城市生活质量起到了积极作用[1]。近年来，我国新开发的地下商业建筑规模不断扩大，越来越多的人以不同的方式生活在其中，地下建筑室内环境质量逐渐引起人们的关注。考虑到地下建筑空间封闭、热稳定性能好且噪声不易影响临近场所及附近居民，故将KTV包间一类的娱乐场所设在地下层不失为一种较好的选择，但因其属于人群密集、空间密闭的公共场所，且唱歌时人们的呼吸量比平时倍增，同样的污染物暴露量将导致更大的危害，因此，地下KTV包间的室内空气品质问题成为研究的重点。

本文选取3家营业期的地下KTV，于2011年11月至2012年8月期间，对其室内空气品质进行了测试分析及相关问卷调查，以期为改善此类地下娱乐场所的室内空气品质提供数据参考。

1 测试场所、对象与方法

1.1 测试场所

选取3家位于某城市繁华地段的地下KTV包间，3家KTV编号为1#, 2#, 3#KTV，所选包间房间面积分别为17.1, 21.6, 15.2 m2，使用时间均达1 a以上，避免了新装修期间挥发性有机化合物（volatile organic compounds，VOC）散发导致的浓度超标。3家KTV均设有空调系统，其中1#KTV包间安装壁挂分体式空调，2#和3#KTV包间均为中央空调系统，但2#KTV包间调查时空调未开机。

1.2 测试对象

因前期测试结果显示甲醛、氨含量均未超标，故本次主要测试对象为：温度、相对湿度、风速、CO2体积分数、氡、可吸入颗粒物和菌落总数。

同时，对热感觉、胸闷感、异味感等主观感受情况进行了问卷调查。

1.3 测试方法

1）测点布置

根据房间面积大小，参照GB/T 18883—2002《室内空气质量标准》“室内空气监测技术导则”，将房间对角线三等分，以其中2个等分点作为测点，测点距地面高度为1.2 m，且距离墙壁和热源大于0.5 m。

2）温度、相对湿度、风速测定

每隔5 min记录1次温度、相对湿度和风速数据，连续测量3 h。采用台湾泰仕电子工业股份有限公司生产的TES-1360A温湿度计测量温湿度，德国德图集团生产的TESTO 405-V1风速计测量风速。

3） CO2体积分数测定

采用北京市华云分析仪器研究所有限公司生产的GXH-3011AE型便携式红外线分析器对CO2体积分数进行连续测量。每隔10 min记录1次数据，连续测量3 h。

4） 氡测量

采用美国Durridge 公司生产的RAD-7电子氡气探测器对氡含量进行测量。每隔1 h自动记录1次数据，连续测量3 h。

5）可吸入颗粒物测量

采用英国Turnkey仪器有限公司生产的Dustmate手持式环境粉尘检测仪对可吸入颗粒物进行测量，该检测仪有PM1, PM2.5, PM10, TSP等4种粒径通道，能够同时检测上述4种颗粒的浓度。每隔10 min记录1次数据，连续测量3 h。

6） 菌落总数测量

采用苏州伟拓净化设备技术有限公司生产的FSC-1型浮游细菌采样器对菌落总数进行测量。使用撞击法原理采样，采样时间为5 min，采样流量为50 L/min，每次测量0.25 m3空气中的菌落总数，连续采样6次。

2 测试参数及其对人体健康的影响

2.1 温湿度及风速

温湿度直接影响着人体与外界的热湿交换和人体自身的热湿平衡，对人体舒适度影响较大，是热舒适性的重要指标之一。同时，温湿度还会对室内污染物产生影响，如影响空气中微生物的存活、生长及繁殖等，间接影响人体健康。

室内风速的大小直接影响到人体与周围环境之间的换交热，风速过大，会产生吹风感，影响人体的热舒适感觉。

2.2 CO2体积分数

作为室内空气品质评价的一个重要指标，CO2体积分数的大小直接影响着人体健康。CO2体积分数对人体健康的影响见表1[2]。同时，室内CO2体积分数还常用来表征室内新风量大小或通风程度的强弱，间接反映了室内可能存在的其他有毒有害污染物的聚集浓度[3]。

表1 CO2体积分数对人体健康的影响Table1 The effect of CO2 volume fraction on human health

2.3 氡

氡是一种广泛存在于环境中的放射性气体，无色无味，数量微少，难以察觉。常温下，氡及其子体能形成放射性气溶胶，其衰变产生的辐射会对人体的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤，甚至诱发肺的癌变。美国环保局在调查中发现，在肺癌的病因中，氡仅次于吸烟，位列第二[4]。

另外，氡及其子体对人体的危害程度与受氡照射时间、吸入剂量成正比例。一般认为，氡致肺癌的危险度与室内氡浓度的大小、受氡照射时间的长短及初始受照射的年龄等因素有关。

2.4 可吸入颗粒物

室内颗粒物主要是指悬浮在室内空气中的固体与液体颗粒的混合物，其空气动力学直径范围为0.005～100 μm，可作为多种物质的载体，并能较长时间悬浮于空气中，其中直径小于等于10 μm的颗粒物称为可吸入颗粒物。

不同粒径的可吸入颗粒物在人体内的主要沉积部位见表2。由表2可知，可吸入颗粒物的粒径越小，进入人体呼吸系统的部位就越深，当粒径小于0.1 μm时，颗粒物甚至能够穿透肺泡进入人体血液循环，影响心脏、大脑等重要器官。另外，颗粒物粒径越小，其比表面积就越大，表面吸附的重金属、酸性氧化物、有机污染物（如多环芳烃）等有毒化学组分、细菌、病毒和真菌就越多，对人体的危害程度就越大。

表2 不同粒径的可吸入颗粒物在人体内的主要沉积部位Table2 Depositing sites of different inhalable particles in human body

可吸入颗粒物进入人体后，可能引起哮喘、支气管炎、肺炎、发热、咳嗽、支气管收缩以及肺癌等呼吸系统疾病，还能造成眼和鼻的刺激或干涩以及其他过敏反应，增加呼吸系统疾病和心脏疾病等的死亡率。

2.5 空气中微生物

空气微生物是指能够在空气中进行繁殖与传播的细菌、病毒和真菌等有生命的活体，其主要危害及尺寸如表3[5]所示。

表3 空气中微生物的危害与尺寸Table3 Air microbial hazards and dimensions

室内空气中微生物的来源主要有：

1）随气流由室外进入室内的空气微生物；

2）室内湿度较高处如空调冷凝器、加湿器、表冷器等地方滋生繁殖的微生物；

3）室内人员讲话、打喷嚏、咳嗽等行为产生的微生物。

因为病毒测定的技术要求较高，一般试验室难以满足，所以通常空气微生物的测定是以细菌作为标准的，以菌落总数来表征。

3 结果分析

3.1 室内空气品质测试结果

3家地下KTV包间室内空气品质的测试结果如表4所示。

表4 3家KTV包间的室内空气品质测试结果Table4 The test results of air quality in 3 KTV rooms

由表4可知，3家KTV包间的室内空气品质均不乐观：1#和2#KTV的相对湿度、CO2体积分数、可吸入颗粒物、菌落总数均严重超出GB/T 18883—2002相关标准，其中1#, 2#KTV的CO2体积分数、可吸入颗粒物和2#KTV的菌落总数甚至不满足GB 9664—1996的相关要求，3#KTV的温度、相对湿度和风速超标，可吸入颗粒物浓度接近上限。

1#和2#KTV包间出现上述测试参数超标的原因可能是：

1）出于对隐私的保护，KTV包间的门窗经常关闭，因而获得的新风量很少；

2）包间内活动量较大，直接或间接地导致了相对湿度、CO2体积分数、可吸入颗粒物和菌落总数的增大；

3）1#KTV包间安装的是分体式空调，2#KTV未开启空调，均无法通过空调系统获得室外新风。因此，2家KTV包间室内新风量均不足，上述污染物大量产生后得不到有效稀释和及时排除，最终导致相关指标超标。

相对而言，3#KTV包间因开启了中央空调，通过空调系统获得了较多的室外新风，因而CO2体积分数、氡、可吸入颗粒物、菌落总数等指标均远远小于1#和2#KTV。

1#KTV包间的相对湿度、CO2体积分数、氡、可吸入颗粒物和菌落总数的测试数值较2#KTV要小，其原因为：1#KTV包间离入口较近，周围较为开阔，2#KTV包间离入口较远，位置偏僻，室外空间狭窄。另外，1#KTV包间因为开启了空调，室内风速较大，而2#KTV包间没有开启空调，因此，1#KTV包间较2#KTV包间室内和室外空气流通性要好，通过门缝渗透和偶尔的外门开启获得的新风相对更多，能更有效地稀释和排除室内污染物，故其上述测试参数数值较小。

3家KTV包间室内颗粒物质量浓度测试结果如图1所示。

图1 3家KTV包间室内颗粒物质量浓度测试结果Fig.1 The mass concentration of particulate matter in 3 KTV rooms

由图1可知，1#和2#KTV包间空气中TSP和PM10的质量浓度均远高于3#KTV包间，分析其原因，可能是因为3#KTV包间相对于1#和2#KTV包间室内新风量大，颗粒物得到一定的稀释和排除，且3#KTV包间为瓷砖地板，而1#和2#KTV包间均铺有化纤地毯，长时间未清洗，积聚了大量颗粒污染物，并通过人员走动产生扬尘。

2#和3#KTV包间的较细颗粒物（PM2.5和PM1）均大于1# KTV包间，原因可能为：2#KTV包间室内有吸烟现象且空气中微生物含量较大；3#KTV包间紧靠马路，车流量较大，马路扬尘及机动车排放的尾气所含颗粒物较多。香烟和化石燃料燃烧产生的颗粒主要粒径范围分别为0.25～1.00μm和0.1～10.0μm，微生物的主要粒径范围为2.0～8.2μm[6]。2#KTV包间室内颗粒物及微生物得不到室外新风的及时排除和稀释，因而细颗粒物质量浓度较大；3#KTV包间则由于中央空调未安装中效过滤器而不能有效过滤细颗粒物，因而室外空气中的PM2.5及PM1进入室内，引起室内较细颗粒物质量浓度偏高。

3家KTV包间室内温度较高，而且相对湿度均在80%以上，为空气中微生物的存活、生长和繁殖提供了较好的环境，因而测试结果中1#和2#KTV包间的菌落总数分别超标48.8%和94%。此外，空气中微生物能附着在可吸入颗粒物表面，进入人体呼吸系统，对人体健康造成伤害。

调查结果中，空气中氡含量较小，可能是由于3家KTV包间周围土壤层均较薄，且土壤中基本不含花岗岩、页岩、石灰岩等易产生高浓度氡的岩石成分。另外，3家KTV包间投入使用时间较长，由建筑材料释放的氡已较少。

3.2 问卷调查结果

主观感受问卷调查的结果显示，3家KTV包间的被调查人群90%以上都有潮湿感，其中1#和2#KTV包间被调查人群还有较严重的胸闷及异味感，且2#KTV包间参与调查人员中有2人出现头晕及呕吐现象，3#KTV包间被调查人员主要出现燥热及较强的吹风感。

从相关测试和主观调查结果来看，3家KTV包间的空气品质均不理想，均需要采取一定的措施，以提高其室内空气品质，减少室内污染物对人体健康的危害。

4 改善地下KTV包间空气品质的建议

1）增加新风量的引入

地下KTV等娱乐场所基本上没有外窗，且私密性较高，外门也经常处于关闭状态，自然通风较困难，因此，应经济合理地采用机械通风，加大新风量的引入，使室内各污染物都能得到有效稀释和及时排除。

2）合理组织室内气流，避免吹风感

地下KTV包间的新风量应充足，但总送风量不宜过大。可采用辐射末端结合独立新风系统，不仅降低了总送风量，同时还能减少微生物在湿表面的生长繁殖。

3） 优化相对湿度的调节

设计时湿负荷估算不合理，或温湿度联合处理时为满足温度而牺牲湿度参数要求等情况下，室内相对湿度均可能超标。此时，建议合理估算温湿度负荷，必要时采用温湿度独立控制空调系统。

4）及时清洗空调过滤装置、表冷器、冷凝器、加湿器及风管等设备。

5）提高送风系统过滤装置的过滤等级，及时更换过滤材料。

6）做好防水防潮以及清洁工作，保持室内干燥、卫生。

7）定期采取紫外线照射、空气杀菌等灭菌措施。

8）减少房间内的吸烟量。

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