武汉公交车空气品质与舒适性的实测分析

胡克容　刘豪杰　陈龙

摘 要：武汉作为发展中的大城市，人口众多，城市公交车是人们出行的主要交通工具，但是由于路况、公交车空气品质差等问题使人们在乘坐公交车时产生晕动症，造成呕吐、晕厥等，影响人们的精神和身体状况。本试验选取武汉某路段，通过仪器测量和问卷调查的方式，对公交车内实际空气品质进行测量和调查人们在此环境下的感受。测试分析表明公交车内外温差异常、CO2浓度过高、车内空气洁净度低等问题是造成乘客不适的主要影响因素。从空气品质角度，应当加强车内空气的流通、减少车内外温差和去除异味提高空气洁净度。

关键词：公交车 空气品质 温差 空气流通

1 研究背景及意义

现如今，我国城市经济发展迅猛，城市交通体系也趋于完善。随处可见的公交车给人们的出行带来了便利，但是公交车内低劣的空气质量让人头疼不已。公交车内空气质量差会影响人的精神从而带来一系列不好的连锁影响，例如降低乘车人当天后续的工作效率等。车内空气污染也对人体造成了最直接的伤害，这种污染被世界卫生组织认定为是与高血压、心脏病等人类健康十大威胁之一[1]。在2012年上海会召开时，杨浦区政协委员、上海市室内环境净化行业协会副会长兼秘书长王芳女士提出在公交车这种封闭空间内，车内空气质量差、污染物多、而人本身也是污染源，很容易交叉感染，造成疾病传播。针对以上现象，2012年国家环保部与质检总局联合发布了国内首部车内空气质量标准《乘用车内空气质量评价指南》，并承诺会尽快将该指南转变为国家强制性标准[2]。由此可见，无论是从个人感受还是医学研究，甚至于国家的基本法制，公交车内的空气品质应该被重视起来。

2 公交车内空气品质影响因素

“上海市公交车辆空气卫生现况及其影响因素分析”中从季节和气象条件作为出发点分析其对公交车内空气品质的影响，发现CO、CO2浓度为冬季高于夏季、晴天高于雨天。车内真菌总数冬季高于夏季，细菌总数，晴天、阴天高于雨天。

有研究表明，我国目前车内空气污染与室内空气污染的差异较大，应区别对待根据汽车污染的特点，采用适合车内的新风量并提出了适用于汽车的新风风量。且车内微生物污染较严重，无论是起始站还是高峰期，中午时段车厢中央比入口处和出口处菌落高，出口处比入口处高，人员的活动及空气不流通均为室内微生物污染的重要影响因素。

武汉市大部分公交车车内人员多，人均所占的空间小，车厢内部封闭，空气流通不畅，人均所需新风量不足，且车辆在行驶过程中，车辆尾气及车外浑浊气体窜入、车内座椅及饰品挥发有害物质、车内人员呼吸、分泌汗液等代谢产物以及车内人员携带的物品和车内垃圾的气味等，这些因素造成车内空气品质差。车内新风量不足、空气品质差，导致乘客产生胸闷、头晕、恶心等不适症状，甚至成为细菌病毒的最佳传染场所，造成疾病的传染。因此为了提出具体的改善方案，需要对车内空气品质进行测量，分析造成空气品质差的原因，针对这些原因进行提出解决方案，改善车内空气品质。

3 测试路线的选取及测试方案

3.1 测试路线的选取

选取白沙洲大道作为公交车空气质量的实验地点，白沙洲大道作为连接黄家湖大學城及农产品市场等各类交易地点与武汉市中心的直接通道，人流量大，且来往的人群分布在不同年龄段及不同职业，结果更全面具体。

3.2 测试方案

3.2.1 测试仪器

通过仪器测试和问卷调查两种方式收集数据。采用仪器（表1）对车内的空气状况进行定量测量，可得具体数据。同时模仿人体热舒适热感觉投票设计问卷，对车上乘客进行询问，了解乘客乘车的真实感受。将乘车人填写问卷所展现的主观感受与实验仪器所测试的客观数据结合分析。

3.2.2 测点布置及测量

依据公交车结构，本实验组在车内选取五个点，即车前部（站坐），车中部（站坐），车后部，分别布置2、2、1个测点，车外取一个测点（图1）。依据空气质量评价指标，测量各个测点的温度、相对湿度、CO2浓度、PM2.5浓度。

4 测试结果分析

课题组于2022年3月19日对未开空调的34路普通单层公交进行跟踪测试，此车线路为丽水南路东澜岸友谊大道沙湖，当日天晴，室外温度为6～15℃。测试全程中公交车未开空调，车窗紧闭，排风扇未打开。根据上述实验方案进行测量，测试工况包括车辆正常行驶，道路拥堵，红灯及站点停靠。实验数据汇总如下（表2）：

经表２可知，风速在0.06-0.17m/s之间波动，车内相对湿度较稳定，车内温度均高于车外温度，车内外温差呈山峰状，车内人数先增加后减少。依据以上数据，实验组查取相关规范。

目前，空调车车厢内空气环境评价指标尚未建立起统一的国家标准，只有建设部2001年颁布的《城市公交空调客车空调系统技术条件》标准，通常也借用《公共交通工具卫生标准》（GB-9673-1996）和《客车空调设计参数》（TB1951-1987）的标准和规定进行评价[3]。表3列出了车内空气环境质量的参数及其规定值。

将实测结果与以上规范相比较，车内风速较稳定，符合《公共交通工具卫生标准》；车内相对湿度、车外相对湿度均可达到室内空气质量标准；但车内外温差较大，当在上下班高峰期时，由于人数的大幅度增加，车内外温差随之增大，明显高于规范值。通过对比其它数据，发现车内温度与二氧化碳浓度的变化趋势具有同步性（图2），当车内人口较多时，二氧化碳的浓度随之增高，加之车内通风效果不佳，促使车内温度升高。

影响人体热舒适的因素很多，比较重要的影响因素主要有6个：即空气温度、空气相对湿度、平均辐射温度、空气风速、人体的新陈代谢和服装热阻。服装在人体热平衡过程中所起的作用包括保温和阻碍湿扩散[4]。服装的存在影响了皮肤表面的蒸发。本实验组在测试时正值冬春过渡季节，处在室外环境时人体着装较厚，此时人体服装热阻大致为1.5-2.0col。然而，当其进入车内时，车内外温差较大，但人体着装未变，其服装热阻基本不变，但会影响人体散热，出于人体对温度的感知，以及车辆颠簸的作用下，加重人体不适，造成晕动症的产生，极大的降低了乘客乘车舒适度，严重时可影响其正常生活。

测量数据中，车内空气洁净度波动情况异常，以所测的PM2.5浓度为例（图3），初始时为60-90ug/m3，根据评价指标，此时空气质量等级为优。随后骤升，峰值达到了248ug/m3，此时空气质量等级为重度污染。接着又下降，在120-140ug/m3之间波动，等级为轻度污染。然后骤升，峰值达240ug/m3后开始递减，最后在80ug/m3左右稳定。结合当日车外环境，其起点站位于武汉三环郊区，周围树木多，且有湖泊，空气质量良好。随后经过白沙洲大道，部分路段正在施工，灰尘扬土较多，影响车内空气洁净度，后进入市区，有所改善，但仍处于轻度污染状态。车辆返回时，路况与之对称，即便车窗紧闭，但车外的空气状况也会对车内洁净度产生影响。

在测试过程中，小组成员随机选取车内乘客进行问卷调查，部分结果如下图（图4.5.6）所示：

仅有不到20%的乘客表示其处于舒适状态，其他乘客表示均有不同程度的身体不适，除此以外，处在车后部的乘客，对车内异味的感知强于车前部乘客，进一步询问下得知，车后部主要感知的异味为车尾气及灰尘，车前部的乘客仅有少部分乘客表示感知汽车尾气，其他异味来源为食物，灰尘，人体汗液等。在冷热感知情况调查中，极少数乘客表示较冷，一部分人群表示正常，极大部分表示感知到不同程度的热，其与车内外温差大，服装热阻变化较小，影响人体散热的结论相呼应。

5 改善公交车空气品质的建议与措施

5.1 增加检测和控制装置并添加语音提醒

车内人数增多，车内CO2浓度和空气温度增加是无法避免，此时需增大通风量，使空气流通起来并排出车外，既可以减少车内CO2浓度，同时可以减少车内外温差，车上常规的排风扇都是由司机进行控制，司机常常无法顾及。可改变排气扇的控制方式，在车内安装CO2浓度或者车内外安装温度检测装置，并将数据投放在LDE滚动屏上，当CO2浓度过高或者温差过大时，排风扇自动打开通风，同时可将检测的数据投放在LDE滚动屏上，并间断进行语音，由于个体对温度感知的差异性，此种方式可提醒乘客依据个体需求添加衣物。

5.2 安装活性炭或者负氧离子发生器

春秋过渡季节及由于空调车的出现，公交车在行驶过程中，车窗都是密闭，车内产生的异味及颗粒是影响车内空气洁净度的主要因素，可在车窗间的车身上安装富氧离子发生器，其可以将车内的灰尘、异味、各种气体污染物吸附起来，净化车内空气，同时富氧离子对人体具有保健的作用[5]。也可在车中部座椅处装活性炭，可吸附车内的异味，价格便宜，易于操作。

5.3 在车顶窗安装过滤通風装置

目前就我国公交车顶窗的使用情况来看，一般都是用作逃生通道，虽然具有通风的作用，但是由于冬夏两季空调使用，其多数情况下都是关闭的，并没有达到通风的效果。可对车顶窗进行改造，其开关由车内CO2浓度或者温度检测仪来进行控制，当其到一定值时，顶窗自动打开，使外界空气从上方涌入车内，顶窗入口处加上一层轻薄的过滤层，可过滤空气中的灰尘和异味等，提高输入车内的空气洁净度，既不影响原有的逃生功能，又可提高车内空气品质[6]。

6 结论

以空气质量评价指标以及人体舒适性为出发点，对公交车内的空气品质进行定量测量和对人体舒适性进行定性的问卷调查。发现目前公交车出行中车内空气质量较差，大多数乘客处于不舒适状态，车内CO2浓度较高，使车内外温差偏大，加上车内空气洁净度较低（异味来源广泛，路况影响车内环境），综合作用下加强乘客晕动症的产生，严重影响其工作生活学习。针对以上问题，一方面在现有条件下使车辆保持良好的通风状态，降低CO2浓度以及驱散车内异味；另一方面，出于外部环境对车内空气质量的影响，可加强施工地段灰尘扬土的管制以及汽车空调新风过滤系统的完善。作为建环专业来说，本着以营造一种舒适健康的人类生活环境的宗旨，在不断改善建筑农业工业等领域环境状态的过程中，也应落实在例如交通出行等生活微小之处。在科学技术是第一生产力的今天，建环专业应努力发挥其优势，为人们创造更美好的生活。

参考文献：

[1]姜浩峰.媒体称公交地铁内空气更差：呼吸不合格罐装空气[N].新民周刊，2013-3-22（76）.

[2]汤文华，柯儒文，龚志红.武汉市空调公交车内空气质量的测试调查与改善建议[J].制冷空调与电力机械，2011，32（2）：85-87，98. DOI：10.3969/j.issn.2095-3429.2011.02.022．

[3]唐传喜，夏庆华，吴金贵，等.上海市公交车辆空气卫生现况及其影响因素分析[J].环境卫生学杂志，2011，1（05）：5-9.

[4]李峰.冬季公交车内细菌污染调查[J].环境与健康杂志，2010，27（12）：1110.

[5]夏建伟，林忠平，吴昌甫.车内空气污染特点及改善措施[J].洁净与空调技术，2012（03）：36-43．

[6] 廖启森，石文星，田长青.空气调节用制冷技术（第五版）[M].中国建筑工业出版社，2016．