办公建筑室内环境监测分析与运营对策初探

王 蓉

（甘肃省建筑科学研究院有限公司，甘肃 兰州 730050）

0 引言

为了研究既有办公建筑绿色改造项目的室内环境状况，应用环境监测系统的实时监测数据开展分析研究。本文以某既有办公建筑为研究对象，该建筑经过绿色改造，设计并安装了环境监测系统，监测建筑室内外环境质量。主要监测指标包括：温度、湿度、CO2、甲醛、VOC、PM2.5、PM10 和氨气。本文选择温度、湿度和 CO2浓度 3 个指标分析建筑室内外环境变化情况。根据分析结果，总结既有办公建筑室内环境特征，并提出适宜的运营管理对策，提升建筑室内环境质量和室内舒适度。

当前，国家正在大力推行既有建筑改造，但对于改造效果的评估研究较少。本文正是基于这样的背景，以建筑室内环境为研究点评估既有建筑改造项目的改造效果，并针对改造效果，提出适宜的运营管理对策，改善既有办公建筑改造项目的环境质量与居住舒适度。

1 问题背景

绿色建筑在我国推广普及以来，表现出一个问题：大多数绿色建筑项目只完成了设计阶段的标识认证，很少有项目继续做运营阶段的标识认证。这导致通过标识认证的建筑投入使用之后，很少能达到绿色建筑的运营管理要求。因此，有必要开展绿色建筑运营管理研究，如室内环境质量情况运营管理分析，并对绿色建筑运营管理提出优化建议。

随着新建绿色建筑市场的饱和，以及国家政策“老旧小区改造、既有建筑改造”的提出，既有建筑绿色改造成为绿色建筑行业发展的新趋势。既有建筑开展绿色改造涉及规划与建筑、结构与材料、暖通空调、给水排水、电气、施工管理、运营管理等建筑全专业。其中，建筑室内环境质量不仅是绿色建筑的要求，也是健康建筑的重点关注。绿色建筑的关注点主要在建筑节能、资源节约等方面，而健康建筑更关注建筑中的人，以人为本的理念更加突出。因此，本文拟开展既有办公建筑室内环境监测分析与运营对策研究。

2 建筑及其系统概况

本文基于兰州市某既有办公建筑绿色改造项目，该项目经既有建筑绿色改造，已获得国家绿色建筑三星标识认证。该建筑地上 12 层，地下 2 层，地下为车库及设备用房，地上为办公、展厅及活动用房，建筑高度 48.81 m。为了改善建筑室内环境品质，提升建筑用户使用舒适度，该办公建筑在绿色改造过程中设计并安装了“环境监测系统”。系统监测点主要布设在公共区域：一楼电梯厅、展厅、一楼东侧走廊、二楼西侧左、二楼西侧右、九楼会议室对面、九楼西侧电梯厅、九楼东侧电梯厅、十二楼健身房西侧、屋面。

环境监测系统的主要监测指标有：温度、湿度、CO2、甲醛、VOC、PM2.5、PM10、氨气。系统每分钟读取一次数据。根据环境监测系统各项污染物实时监测数据，本文分析总结既有办公建筑绿色改造项目室内环境特征并提出优化建筑运营管理的措施建议。

3 数据分析

为了解既有办公建筑绿色改造后的室内环境质量，以环境监测系统的温度、湿度、CO2浓度监测数据开展数理统计分析［1］。根据数据分析情况，提出既有建筑改造项目的物业管理优化策略。

笔者随机选择 2020 年 8 月 1 日～8 月 14 日作为典型日，代表研究对象所在地区夏季平均温度的时间段。以屋面、展厅、九楼东侧电梯厅作为典型监测点，分别代表室外、室内人员变化较大区域、室内人员相对稳定区域，进行建筑室内外环境监测数据的统计分析。

3.1 温度

图1 为 8 月 1 日～8 月 14 日典型监测点温度变化曲线。

图1 8 月 1 日～8 月 14 日监测点温度变化曲线

根据图 1，8 月 1 日～8 月 14 日室外最低温度为 18.7 ℃，最高 26.5 ℃，温差达到 7.8 ℃。建筑室内温度总体保持在 26～29 ℃之间。根据中国气象网站发布的“最佳人体舒适温度”：当环境温度在 18～25 ℃，相对湿度在 40 %～70 % 时，人体感觉最舒适；温度在 26～30 ℃、相对湿度小于 60 % 时，人体感觉热而不闷；温度高于 30 ℃，湿度大于 70 % 时，人体感觉闷热。因此，既有建筑改造项目的室内温度处在人体感觉热而不闷的温度区间，可在高温时段适当开启空调进行降温。

图2 是既有办公建筑 8 月 7 日（随机选择，可代表任意一天）展厅、屋面和九楼东侧电梯厅的温度变化曲线。从单日各监测点的温度变化曲线看，室外温度最低值出现在早晨 6 点，最高值出现在下午 14 点，一天的温度变化在 21.6～34.1 ℃ 之间，日温差较大。室内温度日变化较小，最低值出现在早晨 6 点，最高值出现在下午 15 点，温度在 27.7～30.2 ℃ 之间。因此，经过绿色改造后，既有建筑的室内环境质量得到了一定改善，使用舒适度较好。

图2 8 月 7 日监测点温度变化曲线

3.2 相对湿度

图3 是展厅和九楼东侧电梯厅 8 月 1 日～8 月 14 日相对湿度变化曲线。九楼东侧电梯厅的相对湿度在 24.7 %～45.8 % 之间，展厅的相对湿度在27.2 %～40 % 之间。建筑室内环境相对湿度偏低，不能满足楼内人员的舒适度要求。因此，需要通过机械方式适当增大建筑室内空气相对湿度。

图3 8 月 1 日～8 月 14 日室内监测点相对湿度变化曲线

图4 是既有办公建筑 8 月 7 日（随机选择，可代表任意一天）展厅和九楼东侧电梯厅的室内相对湿度变化曲线。展厅的相对湿度在 32.3 %～38.7 % 之间，九楼东侧电梯厅相对湿度在 29.1 %～33.3 % 之间。而人体感觉最舒适的湿度区间是 40 %～70 %，因此需要通过机械方式增大建筑室内空气相对湿度。

图4 8 月 7 日室内监测点相对湿度变化曲线

3.3 CO2 浓度

图5 是展厅和 9 楼东侧电梯厅 8 月 1 日～8 月 14 日CO2浓度变化曲线。由于 8 月 1 日和 2 日是周末，展厅CO2浓度均为 300 ppm。而周内，因为有参观人员进入展厅，3 日 CO2浓度迅速增大。九楼东侧电梯厅的 CO2浓度在 400～433 ppm 之间，变化幅度较小。总体来说，建筑室内 CO2浓度在 300～1 000ppm 的范围内，达到了室内空气质量清新，人员呼吸顺畅的要求［2］。

图5 8 月 1 日～8 月 14 日室内监测点 CO2 浓度变化曲线

图6 是既有办公建筑 8 月 7 日（随机选择，可代表任意一天）展厅和九楼东侧电梯厅的 CO2浓度变化曲线。17∶30 是公司下班时间，电梯厅人流量迅速增加，因此九楼东侧电梯厅监测点的 CO2浓度有明显的升高趋势。一天内，电梯厅的 CO2浓度变化范围在414～458 ppm。展厅的 CO2浓度主要受参观人员数量的影响，因此变化趋势不同于电梯厅。

图6 8 月 7 日室内监测点 CO2 浓度变化曲线

综上所述，既有办公建筑经过绿色改造，整体环境质量较好。但夏季室内温度略高于人体舒适温度。相对湿度由于当地干旱、少雨的气候特点，略低于人体舒适湿度，CO2浓度在人体舒适的浓度范围内。因此，需要开启空调降低室内温度，开启新风系统增大室内湿度。

4 运营对策

本文通过分析既有办公建筑绿色改造项目室内外温度、湿度、CO2浓度日变化值，总结既有办公建筑经过绿色改造后的室内外环境特征，并提出改善建筑室内环境品质、优化绿色办公建筑物业管理的运营对策。

首先，既有办公建筑经过绿色改造，暖通空调系统的末端装置现场可独立调节。因此，根据不同房间的功能需求和人员舒适度要求，可从末端控制空调的温度。既能节约建筑能耗，同时也能改善建筑室内空气质量，提高人员舒适度。

其次，既有办公建筑每个房间的散热器均设有三通温控阀，可实现分室控温。因此，建筑在冬季也可以同时实现节能与舒适的室内环境温度。

再次，绿色改造将既有办公建筑的原有新风系统进行了改造，新增过滤段、湿膜加湿段、盘管段，可实现新风净化、加湿功能。由于项目所在地区气候干燥，建筑室内湿度偏低。针对建筑室内相对湿度现状，可通过开启新风系统加湿功能增大室内相对湿度。

最后，当建筑内人员密度短时内增多，CO2浓度会迅速升高，导致空气质量下降，可开启新风系统的过滤功能，净化建筑室内空气。

5 结语

在分析当前绿色建筑面临的问题和发展趋势的基础上，以兰州市某既有办公建筑绿色改造项目为例，分析项目环境监测系统的部分监测数据、总结既有建筑绿色改造项目室内空气环境质量特征，并结合项目绿色改造情况，提出改善建筑室内环境空气品质的运营建议。在此基础上，总结利用运行管理系统指导和优化物业管理运行的要求，并逐步形成既有办公建筑绿色改造项目的室内环境管理指南，为物业管理提供技术支撑，最终实现提升建筑的健康性能的目标。 Q