室内空气质量预评估计算方法的实验验证

雷晓青（上海市环境监测技术装备有限公司， 上海 201108）

1 研究背景

GBT50378—2019《绿色建筑评价标准》中 “健康舒适”一节对室内空气品质提出了各项要求。其中，在预评价阶段，室内化学污染物及颗粒物的预评价计算方法参考了JGJ/T 461—2019 《公共建筑室内空气质量控制设计标准》的相关规定。

《标准》是室内空气质量领域首部立项的设计标准，其制定为建筑室内空气质量提供了设计方法及评价依据。该标准从设计规划阶段进行控制，实现了室内空气质量全过程控制，解决了长期以来建材、家具、通风净化设备等产品标准与验收、运营等工程标准不能相互匹配的问题，对推动建筑工程品质提升及室内环境质量改善具有重要意义。

事实上，《标准》中提出的颗粒物及化学污染物预评估设计流程及控制方法是否切实可行、颗粒物及化学污染物的预评估计算是否符合实际工程情况均有待探讨。本文针对该标准中的预评估设计方法进行了工程验证，对比了 PM2.5、甲醛、TVOC 的计算值及实测值的偏差，验证了其工程应用效果。

2 工程验证与分析

2.1 项目概况

本工程验证在某会议室开展。按照《标准》的规定，进行了室内颗粒物及化学污染物防控设计，开展了室内装修改造及新风系统安装工程。同时，同步开展建筑围护结构性能参数检测、装饰装修材料检测、室内空气质量检测监测等，验证设计方法的可行性及室内空气质量预评估计算的准确性。

改造前的工程实践会议室如图 1 所示，长宽高分别为6.5 m×4.0 m×2.3 m，可容纳 12 人。

图 1 工程实践会议室（改造前）

2.2 PM2.5 预评估方法的验证

2.2.1 设计

（1）验证流程。本研究对该办公室进行了 PM2.5预评估方法的工程验证。首先设定室内设计目标，确定计算边界条件，再比选通风净化技术，开展系统设备选型。之后对办公室进行工程施工及设备安装，待通风净化系统正常运行后对室内 PM2.5浓度进行监测并判断其是否满足设计目标要求。工程验证流程如图 2 所示。

图 2 PM2.5 预评估方法的工程验证流程图

（2）设计参数设定。根据《标准》，本研究将室内PM2.5设计目标设为日平均浓度不高于 35 μg/m3。根据《标准》选取室外计算日浓度为 192 μg/m3。根据实测将 PM2.5穿透系数设为 0.7，渗透风换气次数为 0.21 h-1。根据《标准》计算室内人员 PM2.5源强为 10.8 μg/m3，新风量为 144 m3/h。

（3）设备选型。本研究根据技术比较后选择新风净化技术，净化设备选型计算公式如式（1）所示。

式中：CADRff— 新风净化设备的洁净空气量，m3/h;

G— 室内污染物源强，μg/h；

V— 房间容积，m3；

α1— 渗透风换气次数，次/h；

P1— 穿透系数；

Co— 室外计算日浓度，μg/m3；

αo— 新风换气次数，次/h；

C— 室内设计日浓度，μg/m3。

根据计算，新风系统的洁净空气量为 128.34 m3/h，过滤效率 89%。

2.2.2 工程实测

本研究根据上述设计参数进行了设备选型及采购，并进行了新风净化系统安装及调试。新风系统采用变频风机及组合式过滤器。可根据室外污染物浓度调整风机频率及过滤器组合，达到高效节能的目的。

在新风系统安装调试后，测试室内新风量。试验证明，新风机开启后，室内新风量增加为 1.77 次/h，即 105.55 m3/h。

本研究还监测了逐日的室内外 PM2.5浓度，具体内容如表 1 所示。当新风系统开启后，大部分时间段室内 PM2.5浓度在 35 μg/m3的设计浓度以下，满足设计要求。另有部分时间段，室内 PM2.5浓度未达到设计要求。究其原因是，11 月 16 日是由于新风机组机门没有关紧，导致机组内有漏风，室外污染空气通过漏风进入送风系统。11 月 30 日由于室内吸烟，导致室内 PM2.5激增。但本系统设计时并未考虑吸烟污染，新风系统的净化能力不足以完全净化吸烟产生的颗粒物。

表 1 室外 PM2.5 浓度水平

2.3 室内化学污染物预评估方法的验证

2.3.1 设计

本研究对该会议室进行了化学污染物预评估方法的工程验证。制定装修方案以确定建材家具释放率及用量。采购相应建材家具后，对建材及家具进行释放率测试。根据释放率测试值及家具建材载荷率计算室内化学污染物浓度。装修完成后，对会议室进行化学污染物浓度测试，并对比理论计算值与实际测试值。工程验证流程如图 3 所示。

图 3 室内化学污染物预评估方法的工程验证流程图

2.3.2 建材及家具释放率测试

本研究对工程所需的装饰装修材料及家具进行了甲醛、苯、TVOC 释放率测试。其中，苯浓度未检出。各建材及家具的甲醛、TVOC 释放率以及材料用量如表 2 所示。

表 2 建材及家具的释放率及用量

2.3.3 工程实测

在会议室装修工程完工后，本研究连续测试了室内甲醛、苯、TVOC 浓度。其中，苯的浓度未检出，甲醛及TVOC 浓度如图 4 所示。

图 4 会议室内甲醛及 TVOC 浓度

2.3.4 计算值与理论值比较

根据《标准》，室内化学污染物的预评估计算公式如式（2）所示。

式中：C— 某一污染物的室内浓度设计值，mg/m3；

β— 非稳态释放率时间修正系数；

Ei— 第i种材料的污染释放率，mg/（m2·h）；

ai— 第i种材料的载荷率（m2/m3），本式中采用的载荷率为面积载荷率，即材料使用面积除以房间容积；

NV— 通风换气次数（次/h），本研究按 1 次/h 计算。

根据分析，该会议室的甲醛及 TVOC 的计算浓度、实测浓度及两者的偏差如表 3 所示。

表 3 甲醛及 TVOC 的计算与实测值比较

3 结 语

本文通过实际工程验证了《标准》中的颗粒物及化学污染物预评估计算方法。本文根据《标准》提出的预评估方法进行了工程设计、施工及现场检测，并对比分析了 PM2.5、甲醛、TVOC 的预评估计算值及工程实测值。结果表明，本工程室内 PM2.5浓度可以满足 35 μg/m3的设计目标，甲醛及 TVOC 计算值与实测值的偏差分别为 13.6%、23.9%。工程实践证明《标准》的设计方法可行、有效，可在工程中广泛应用。