室内空气品质归类综合评价

彭明江,吉牛么日作,沙马乌合,黄 丹,钟 磊

(成都工业学院 材料与环境工程学院，四川 成都 610031)

1 引言

室内空气品质是从健康舒适角度评估的室内空气综合质量，室内空气品质直接影响人的主观感受，对健康的影响是长期的、潜在的，室内空气品质的概念要高于、广于室内空气质量的概念或室内空气污染物达标情况，以人为中心，注重人的舒适度，注重室内环境中长期的人体健康，既倾向于人的主观感受，又结合室内空气质量指标进行分析评价。对于室内空气品质这样一个具有主客观性和综合性的评价对象，如何能全面的进行评价，提供能够量化和具有可比性的评价方法，是改善室内空气品质的一项重要的前期基础工作。目前室内空气品质(质量)的评价有不同的方法，评价要素主要是化学性污染物和颗粒物，对影响室内空气品质的的其他影响因素考虑较少；另外在综合评价中，各要素指标的权重分配也是一个难题，往往因为对各要素指标未进行较好的进行分类，导致评价结果差异较大。本文尝试涵盖较为全面的室内空气品质评价要素，并对各要素进行归类综合评价，为室内空气品质的评价提供一种参考思路方法。

2 目前的室内空气品质(质量)评价方法

从评价要素来看，室内空气品质评价要素主要采用《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB 50325—2001)和《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)中污染物指标，《民用建筑工程室内环境污染控制规范》主要有甲醛、苯、氨、TVOC和氡5项控制指标；《室内空气质量标准》的指标规定了室内空气污染物的19项控制指标，涉及物理、化学、生物和放射四类污染物指标。此外还可以参考由美国绿色建筑协会(UCGBC)和国际WELL建筑研究所(IWBI)联合发起，并于2015年引入中国的WELL标准，该标准是以人的健康为导向的评价体系，其包含了空气、水、营养、光、健身、舒适和心理七大项，共涉及有102项指标，其中涉及室内空气有空气质量、通风和过滤、设备和管理、细菌、霉菌与病虫害29项指标，是比较全面的建筑评价体系[1]。

上述几种评价指数分别为各污染物分指数(最大指数)、算术叠加指数P、算术平均指数Q、综合指数I。 其中，各污染物分指数被定义为污染物浓度Ci与标准上限值Si之比，反映某个污染物浓度与其标准上限值的距离。 以算术平均指数及综合指数作为主要评价指数，算术叠加指数作为辅助评价指数[5]。这几种指数评价方法各有侧重和优劣，最大值法突出了主要因素对空气品质的影响，但有失于片面，对其他因素的综合影响评估不足；算术平均法均化削弱了主要因素的影响危害；加权平均法对权重的选取是一个难点，涉及建筑环境、医学健康等综合评估；兼顾最大单因子指数和算术平均指数法，一定程度上综合了最大值法和算术平均法的优点，但是评价要素较多时，不同性质指标的计算是一个需要解决的问题。

3 评价要素的选取、归类和参照标准

本文分析的室内空气品质归类综合评价拟采用的评价要素包括空气污染物浓度、空气通风置换状况、空气温湿度三个类别，这三类要素在空气品质评价中均具有重要意义，其中任何一类指标的缺失，都不能全面的反映室内空气品质，会使评价结果与人的主观感受和空气品质对人的实际影响相偏离。相关标准和限制主要选取自《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)中污染物指标。以下就上述三类要素进行归类。

3.1 空气污染物指标

空气污染物指标主要指室内空气中的无机、有机、颗粒物以及辐射性四类污染物，包括有机污染物，如甲醛、苯、二甲苯、TVOC；无机污染物，如氨、CO、O3；颗粒物，如PM10、PM2.5；辐射性污染物，如氡。相关空气污染物指标主要选自《室内空气质量标准》，有利于对标和进行指数计算与分析评价。

3.2 空气通风置换状况指标

空气的新鲜感或沉闷感较大的影响了人对室内空气品质的体验，也直接影响室内人体的健康，室内新鲜空气的引入和污浊空气的排出通过自然通风或机械通风来进行，反映通风置换空气状况的典型指标主要有CO2、新风量。有的评价方法中将CO2归入空气污染物类别，笔者认为：一方面，CO2作为空气中的固有组成部分，并不适合纳入污染物范畴；另一方面，CO2浓度值可以很好判断室内新风量和空气置换状况，是空气通风置换状况的典型指标，归入该类别更为合适。

3.3 空气温湿度指标

感知的空气品质受到人体吸入空气湿度和温度的强烈影响，温度、湿度可以作为室内空气品质一类重要的指标。室内空气温湿度都对室内空气品质的接受性具有影响，并且与 SBS 症状有关。室内温度、空气焓值对可感空气品质的“空气新鲜感”“空气沉闷感”和“空气接受度”有着显著的影响，显现高度相关[6]。

4 评价方法的构建

4.1 分类指标评价

对每一类指标采用综合指数法进行计算：

(1)

4.2 综合评价

在分类指标评价的基础上，进一步进行综合指标的计算。考虑到三类指标性质完全不同，代表了影响室内空气品质的不同三个方面，相关性不强，可以采用加权平均法获得综合评价指标：

(2)

同时采用最大值法获得主要影响因素信息：

I主要影响=maxI分类

(3)

两种评价方式可以结合起来获得较为全面的室内空气品质评价结果。

5 案例分析

目前城市民居极易因为内部装修和外部城市空气污染影响的缘故，出现室内空气污染和室内空气品质下降的情况。以下以城市某民用建筑室内空气品质状况分析为案例进行分析。

根据《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)等相关标准，确定三类指标限值。在确定了室内空气品质分级标准及其限值后，对某民用住宅建筑室内进行各指标检测结果如下表，通过检测结果对标计算分指数也列于表1中。

表1 民用建筑室内空气品质指标检测结果、限值及分指数

首先，对每一类指标采用综合指数法进行计算：

然后在分类指标评价的基础上，进一步进行综合指标的计算。对于权重本文先进行简单分析的设定，考虑到空气污染物类指标代表了室内空气质量，对人体的影响是长期、持续稳定和潜在的，与人体健康关系直接密切，初步设定权重Wa为60%；空气通风置换状况和温湿度对人体也有明显的影响，但影响不稳定、不持续，对人体长期潜在影响相对较弱，初步分配40%权重，其中空气通风置换Wb和空气温湿度Wc各为20%。权重设定涉及环境、建筑、医学健康等多方面考量，此处设定还有待进一步完善。

I综合=∑WiIi=60%+Ia+20%Ib+20%Ic=1.024；

I主要影响=maxI分类=Ia=1.38。

从综合评价结果可见，该民居室内空气品质综合评价指数值较高，室内空气品质不良有待改善，最主要的影响因素是空气污染物指标，其中PM2.5颗粒物构成主要影响因子。从以上的案例分析来看，通过搜集并归类更多的影响因素指标，同时运用多种综合指数评价方法可以比较全面、有效的反映室内空气品质的状况。在运用权重指数法时，权重的设定和规范化是一个难点，也期望相关研究能够更好地解决这一问题。

5 结论

室内空气品质评价是改善室内空气环境的基础性工作，在室内装修污染和城市空气污染双重影响下，探讨室内空气品质评价方法具有较重要的意义。本文尝试对评价要素进行归类分级，综合运用多种指数评价方法较为反映室内空气品质，通过评价更加明确了室内空气环境的综合情况以及主要影响因素，为采取针对性的治理手段和解决措施提供了依据，对室内空气污染的评估和控制具有一定的参考价值。