图书馆建筑室内环境分析与质量控制

胡起靖

（苏州图书馆，江苏 苏州 215002）

《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB50325-2020自2020年8月1日起实施，彰显了国家对建筑工程室内环境污染的重视，为新时期建筑工程室内环境质量控制提出了新的要求。图书馆是广大市民进行精神娱乐活动的重要场所。图书馆建筑室内环境的好坏直接影响读者阅读体验的舒适性和学习效率，间接影响到图书馆服务的质量和水平。因此，如何创造一个健康、舒适的室内环境对图书馆社会服务功能的发挥显得尤为重要。根据《图书馆、博物馆、美术馆、展览馆卫生标准》GB 9669-1996，图书馆的室内环境影响要素主要包括微小气候、空气质量、噪声、照度四个方面，具体内容详见表1。

表1 图书馆、博物馆、美术馆和展览馆卫生标准值

1 微小气候

影响图书馆室内环境微小气候的要素主要包括温度、湿度、风速，而这几个要素是影响人体热舒适度的重要因素。

室内空气温度直接影响人体通过对流和辐射的湿热交换，是影响人体热舒适的主要因素［1］。室内空气温度过高或过低都能严重影响人们的学习效率。室内空气相对湿度直接影响人体的蒸发散热，进而影响人体的热舒适，它在人体能量平衡、热感觉、皮肤潮湿度等的可接受方面是一个重要的影响因素。相对湿度过低，会让人感到干燥、呼吸器官不适；相对湿度过高又伴高温时，则汗液不易蒸发，服装和皮肤的摩擦也会增大，引起人体的不舒适。室内气流速度影响人体的对流换热和蒸发换热，同时影响室内空气的洁净度。空气流速小，空气就显得比较沉闷；空气流速过大，人体会有吹风感，影响正常工作和学习［2］。

2 空气质量

舒适的室内空气品质是工作效率和健康的保证，影响图书馆室内空气品质的要素主要包括二氧化碳、甲醛、可吸入颗粒物、空气细菌总数。

二氧化碳本身对人体并无毒性，一般被视作一种反应室内污染物和通风强度的指示物。但有研究发现，当二氧化碳浓度过高时，人体就会出现恶心、头痛等不适症状［3］。还会引起疲乏、困倦、注意力难以集中的情况，对人们工作学习能力产生明显影响，还会导致人的决策能力显著下降。高浓度的二氧化碳还会改变人体的生理机能，引发中枢神经中毒，导致机体缺氧而引起肺、肾等器官充血水肿［4］。

甲醛是无色具有刺激性气味的气体，主要来源于建筑材料、室内装饰材料等，对人的眼睛、鼻腔、呼吸道、皮肤有刺激作用，让人觉得会有异味和不适感［5］。甲醛的释放期很长，长期慢性吸入甲醛可导致慢性呼吸道疾病增加，粘膜炎、鼻炎、咽喉炎较常见［6］。高浓度甲醛对神经系统免疫系统和肝脏产生损害，还有可能诱发其他的病变［7］。

可吸入颗粒物对人类健康有很大影响。可吸入颗粒物中的PM10 可随着人体呼吸作用进入上呼吸道，PM2.5可侵入到人体下呼吸道，甚至可通过肺泡进入血液；可吸入颗粒物还是病毒等微生物依附物［6］。有研究表明，可吸入颗粒物可对人体内脏器官产生影响，导致高级神经系统紊乱和器官失能，可以改变免疫结构，使机体对传染病的抵抗力下降，可以穿透肺脏自然防御障碍，促发心肺系统疾病发作及恶化；对儿童而言，可吸入颗粒物不仅增加了儿童呼吸道患病机率，还对儿童早期免疫反应造成不良影响［8］。

空气微生物是室内空气质量的重要参数之一，它包括对人体有害的病毒、细菌、支原体和真菌或其孢子等，一般以气溶胶的形式存在，诸如甲型H1N1 流感、新型冠状病毒等呼吸道病毒传染病，均是因微生物气溶胶引起，目前已成为公共卫生的重大事件，严重威胁了人民群众身体健康和生命安全［9］。在室内空气细菌中有些是致病菌和条件致病菌，在人体免疫力较低时也容易引起呼吸道类疾病，某些微生物在空气中浓度高时可以作为过敏原，而某些微生物即使浓度较低时，也能引起严重的疾病，还有些空气微生物能分泌一些对身体有害的毒素物质［10］。

根据《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB50325-2020，室内环境污染物还包括氡、氨、苯、甲苯、二甲苯和总挥发性有机化合物。其中氡是一种天然的放射性气体，穿透性很强，易被呼吸系统截留，并可沉积在肺部，长时间氡暴露增加肺癌和白血病的患病风险［11］。氨气具有强烈刺激性臭味，水溶解度极高，常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上，从而产生刺激并引发各种炎症［12］。苯系物对生物体具有毒性，对人类健康能够产生较大伤害。长期接触可以导致人体患上贫血症、白血病、呼吸衰竭等病症［13］。总挥发性有机化合物（TVOC）是芳香烃、醛类、胺类等有机化合物的总称［14］，它会散发不适臭味、引起炎症与过敏反应［15］。长期处在浓度超标的TVOC 环境中，导致人体慢性中毒，损害肝脏和神经系统，甚至致癌、致畸［16］。

3 噪声

噪声严重影响室内环境和人体舒适度，影响人们的情绪和睡眠。人体主观烦躁度与噪声声强级有密切关系，噪声声强级越大，人员烦躁感越高［17］。在噪声的刺激下，人们的注意力很不容易集中，不仅影响工作和学习效率，还会降低工作和学习质量。持续性强噪声除了能对听觉系统产生特异性损伤，还会对人体神经系统、消化系统造成不良影响，引起大脑皮层功能紊乱和胃功能紊乱症［18］。室内环境噪声以低频噪声为主，有研究显示，室内环境噪声对人体健康影响很大。室内环境噪声长期作用可能导致心脏异位起博致心律失常（室性早博），还有可能引起感觉神经和运动神经病变，改变神经传导速度［19］。

4 光照度

光环境与人们的健康息息相关，不仅会影响人的视觉舒适度，还会影响人的工作或学习热情，从而间接地对工作绩效产生影响［20］。室内光照良好时，人员的近视力和远视力提高，工作效率得到提升，差错率降低。有研究表明，当低光照时，大脑皮层会因得不到足够光刺激而降低兴奋度，易滋生压抑和忧郁的情绪。在工作学习中，光照不足会使得人员反复辨认而感到工作疲劳，导致工作热情减退。低照度下长时间用眼疲劳会影响人的视力，引起头痛及其他不良症状。适当的高照度能够提高人的辨认速度和反应速度，从而提高工作效率［20］。

5 室内环境控制

5.1 顶层设计和源头管控

从根本上控制室内环境质量，需要加强顶层设计和室内污染的源头管控。一是倡导绿色低碳建筑，遵循生态环境的设计原理，把图书馆建造成一个良性循环的生态环境系统，为人们提供充满生机、方便舒适、能源节约、零污染的生活环境。在建设中，应参照《图书馆建筑设计规范》JGJ38-2015、《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019进行设计，加大图书馆室内分隔自由度，加大室内采光度和透风度，科学合理设置功能布局，在满足图书馆建筑功能的基础上，为使用者提供更加健康的环境、设施和服务；二是严格控制建筑装修材料，宜选用无污染、低污染、低释放率的建筑和装修材料，选购产品应以经过权威环保认证，持有环保认证标识、环保认证证书为准。图书馆室内装饰装修材料、构件、家具用品应满足《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010 以及《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》GB18580-2017、《室内装饰装修材料木家具中有害物质限量》GB18584-2001 等室内装饰装修材料系列有害物质限量标准。图书馆室内建筑主体材料和建筑装饰装修材料进场时，施工单位应查验同批次产品相关污染物检测报告。在进行室内装饰装修时，严禁使用含苯稀释剂和溶剂，严禁使用有机溶剂清洗施工用具。要树立科学的装修观念，装修力求简洁大方，室内装修设计和装修材料采用应同时参照《图书馆、博物馆、美术馆、展览馆卫生标准》GB9669-1996、《室内空气质量标准》GB/T18883-2002、《健康建筑评价标准》T-ASC02-2016 和《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB50325-2020等有关要求执行。

室内噪声控制设计应参照《民用建筑隔声设计规范》GB50118-2010、《健康建筑评价标准》T/ASC 02-2016中的有关规定，减少建筑外部的噪声源通过空气途径传播至室内的干扰，提高室外与噪声敏感区域之间的隔声性能。室内温度、湿度、空气流速等参数设计应符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012的规定。

在照度的控制上，自然光是最经济、最健康的照明光源，也是影响室内环境质量的重要因素之一。但自然采光受客观因素影响较多，受到图书馆建筑的窗户、玻璃墙面积限制，且容易影响到室内温度、湿度。此外自然光不够稳定，随着季节、时间和气象条件等不断变化。因此，图书馆建筑在建设设计时，除了考虑充足的天然采光外，还要考虑建筑照明的数量和质量，当开窗面积受到限制或自然光源不足时，所减少的天然光照度应采用人工照明补充。室内光环境质量应满足《建筑采光设计标准》GB 50033-2013 与《建筑照明设计标准》GB 50034-2013的要求。良好、舒适的照明要求在参考平面上具有适当的照度水平，避免眩光，显色效果良好，具有良好的照度均匀度。在满足光环境质量的前提下，可以通过选用效率或效能高的灯具来提高光源能效，同时减少照明功率密度值等措施降低照明能耗。在阅览室、自习室可以结合采用室内照明自动控制系统，综合考虑自然采光的设计、空间的尺寸、日光灯布置的位置以及照度选择等要素，根据外界环境的变化，自动调整照明状态，既可以方便地控制照度，也可以尽可能使室内的人保持最佳的学习状态。

5.2 通风换气

自然通风是生态建筑的一个重要指标。通风换气也是有效稀释室内污染物浓度、室内空气保证良好的重要手段。经常开窗通风可保持室内空气新鲜流通，而且是一种比较高效的通风换气方式。开窗自然通风的优点是经济、节能、能够保证室内氧气充足、降低CO2浓度、还能够有效清除甲醛、苯、TVOC 等室内有害气体，但缺点是受室外环境的影响大、不能有效降低室外噪声、冬季还会使室外冷空气灌入室内，因此有必要辅以一定的机械通风装置。按照《图书馆、博物馆、美术馆、展览馆卫生标准》GB9669-1996 的卫生要求，使用面积超过300m2的图书馆、博物馆、美术馆和展览馆均应有机械通风装置。在实际操作中，应根据当地气候条件以及馆内不同功能分区选择合理的自然通风方式。

5.3 科学使用集中空调通风系统

自然通风的共同缺点是未对新风进行有效过滤处理，受户外环境影响大。采用集中空调通风系统，可通过安装过滤装置，有效地去除空气中的悬浮颗粒，集中空调还可以控制图书馆中的温度和湿度。因此，图书馆采用集中空调新风系统通风也是必不可少的手段。集中空调通风系统机械送风系统进风口的位置、通风与净化系统的管道及附件应符合相关现行行业标准、国家标准的有关规定。通风系统中空气净化设备宜安装传感等判断其工作状态的设备。空气净化器的安全性能应符合现行国家标准《家用和类似用途的电器安全 第1 部分：通用要求》GB4706.1-2005 和《家用和类似用途的电器安全第1 部分：空气净化器的特殊要求》GB 4706.45-2008 的规定，针对目标污染物的累积净化量应符合国家标准《空气净化器》GB/T18801-2015 的规定。空气净化设备与框架、框架与围护结构之间堵封的不严，会影响净化效果，所以安装时应保证清洁、严密，并符合现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243 的规定保证严密性。采用集中空调时，新风量应满足《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012规定的卫生要求。通风系统应在考虑风量平衡、温度的基础上，根据污染物的监测数据，对室内目标污染物的浓度进行控制，以满足室内人员的卫生及健康需求，并保证设备的正常运转。由于真实的供暖及致冷空调空间大多属于非均匀环境，局部热环境则会直接影响人员对室内热湿环境的舒适度和满意度，考虑到图书馆内不同功能区对环境要求的差异，集中空调通风系统宜采用个性化调节方式，以工作区为主要调节区，将新鲜空气直接送到人的呼吸区，使人体吸入的空气尽可能不受周围环境的污染，同时通过局部的冷却或加热，满足每一个功能区域对热环境条件的个性要求。

疫情期间使用集中空调应按照各地方新冠肺炎流行期间办公场所和公共场所《空调通风系统运行管理指南》和国家卫健委《夏季空调运行管理与使用指引》有关规范要求，科学合理使用集中空调。疫情期间应适当降低舒适性的需求，采用全新风或保持较大新风比运行，并加强对回风过滤器的清洗和更换。应确保建筑内所有房间空气流通和有足够新鲜空气供应。在疫情流行期间，情况许可应优先打开窗户采用自然通风，有条件的可以开启排风扇等抽气装置以加强室内空气流动。当发现新型冠状病毒肺炎确诊病例和疑似病例时，应采取立即关停确诊病例和疑似病例活动区域对应的集中空调通风系统；在当地疾控部门的指导下，立即对上述区域内的集中空调通风系统进行强制消毒、清洗，经卫生学检验、评价合格后方可重新启用。

5.4 检测和治理

目前各地正在兴建图书馆新馆，新馆在入驻前应请有资质的室内环境检测专业机构进行检测，检测验收合格后才能入驻。夏季是污染物挥发的高峰期，建议尽量不要在夏季入驻。应对馆内主要功能空间设置空气质量监测及控制系统，监测参数应包括温度、湿度、二氧化碳以及颗粒物、甲醛等室内污染物。同时，图书馆日常也应委托专业机构定期对室内空气质量进行检测和分析，如果没有达到标准，要查明污染原因，及时整改。此外，根据《公共场所卫生管理规范》GB 37487-2019，公共场所集中空调通风系统每年应进行不少于一次日常检测。检查中发现致病微生物不符合要求的，应当自收到检测报告之日起3 日内制定整改计划，并委托专业机构对风管及设备设施进行清洗消毒，检查发现送风中细菌总数、真菌总数、可吸入颗粒物，或者分管内表面细菌总数、真菌总数，积尘量指标不符合要求的，委托专业机构在45日内对风管及设备设施进行清洗。集中空调通风系统送风口、回风口、新风口应定期清洗，开放式冷却塔也应定期清洗，空气滤网、过滤器和净化器每六个月清洗或者更换不少于1 次，空气处理机组、表冷器、冷凝水盘等每年清洗不少于1次。

室内环境的治理上，可以使用活性碳、硅胶和分子筛等材料对污染气体进行吸附，特别是使用活性炭产品进行过滤吸附，是一种比较简便有效的方法。针对所需去除污染物的种类，采用复合式技术手段的空气净化器，将各种技术进行优化组合，能大幅度提高污染处理效果。此外，还应采用自动化技术加强新风入口、室内工作区等部位的空气质量自动监测。还可在图书馆入口处加防护措施，如在门口设缓冲区，在入口处设吸入式鼓风通道，可减少集中人流移动引起的扬尘，还可将泛起的灰尘、衣物附着的尘埃通过鼓风通道吸入后排出。通过室内植物装饰绿化是创造室内环境艺术和改善室内空气质量不可多得的手段。室内绿化需要注意在图书馆内部进行巧妙配置，与室内各种要素达到和谐统一，以创造美妙的观赏效果。还要注重选择对室内空气有净化作用的植物，避开那些不宜在室内养殖的花卉，以起到改善室内空气质量的效果。

5.5 定期消杀

图书馆内的消杀内容包括对室内空间、公共设施设备、专业设施和设备、报刊书籍。其中公共设施设备包括洗手间、公共电梯、课桌椅等，专业设施和设备包括集中空调通风系统、公用计算机、各种电子触摸屏等仪器设备。消杀需要有经过专业培训的物业工作人员来完成，确保专业科学。像集中空调通风系统的设施设备，包含新风（空气）处理机、冷却（加热）盘管、风管系统等多个部位设施，清洁工作专业性强，普通清洁措施不能保证安全和最终效果，必须聘请专业公司完成。在新冠肺炎疫情期间，空调通风系统的常规清洗消毒应当符合《公共场所集中空调通风系统清洗消毒规范》WS/T 396-2012 的要求。可使用250mg/L～500mg/L含氯（溴）或二氧化氯消毒液，进行喷洒、浸泡或擦拭，作用10min～30min。对需要消毒的金属部件建议优先选择季铵盐类消毒剂。当前正处于冬春季，气温降低，病原体在低温环境下存活时间较长，是呼吸道传染病的高发季节，因此要加强室内场的电梯、公共卫生间等公用设备设施和门把手等高频接触物体表面的清洁消毒，每天至少3 次。冬季采暖如使用空调，开启前应对相关设备进行定期清洗消毒。

5.6 卫生管理和秩序维护

图书馆室内环境的维护需要定期打扫、按时保洁，尽量采用湿式清扫，及时清除垃圾、污物，保持馆内整洁。还需要每位到馆的读者加强环保意识，注意自身卫生，保持良好的卫生习惯。在噪声的控制上，尽量选择噪音小的办公设备，对设备的位置和朝向进行合理布置，还应制定对人为噪声管理制度，增强人们公共空间意识，减少人为的大声喧哗。

图书馆既要加强服务意识，提高服务水平，同时也要进一步加强图书馆管理，引导读者自觉遵守公共秩序，提升个人素质，维护整体环境。除了制定读者文明管理规章制度，做到有章可循外，图书馆工作人员还应以身作则，严格执行各项管理制度，不在交谈中大声喧哗，不大声接打电话，不公开放听音乐、看电影等。工作人员还要提升服务水平和能力，利用自身的专业技能、服务方法和职业道德赢得读者的信任和敬重，对读者产生一定的感召力和影响力。图书馆还可以开展一些文明教育宣传活动，制作宣传视频，发放宣传册，通过文字、音像和动画等多媒体手段从各方面宣传文明风尚，以表扬文明行为，批评不文明现象，教育读者形成良好的文明意识和习惯。此外，也要加强馆内保安人员配备，加强馆内巡查检查，对于大声喧哗、吸烟等不文明行为安保人员也要敢于制止，对知错不改、制止无效者，应根据相关规定将其驱逐，以确保图书馆内秩序的文明有序。