换气率对室内环境中甲醛测试结果的影响

钱明媛张 敏/ 1. 同济大学，. 上海市质量监督检验技术研究院

换气率对室内环境中甲醛测试结果的影响

钱明媛1,2张 敏2/ 1. 同济大学，2. 上海市质量监督检验技术研究院

采用环境测试舱模拟实际居室内环境，测试不同换气率情况下空气的甲醛浓度，并结合民用建筑使用情况对实验结果进行分析和讨论，为控制室内环境甲醛浓度提供借鉴。

换气率；甲醛；室内环境

0 引言

随着我国经济的发展以及城市化水平不断提高，人们对生活质量的要求越来越高，在住宅装饰装修过程中所用的装饰装修材料种类及数量也越来越多，使室内环境污染源的类型和数量不断增加，住宅室内环境安全已成为结合建筑材料、环境保护、暖通空调等多个领域的一项非常重要的工作。

近年来，国家在室内环境安全方面做了大量的工作，吸取国外先进研究成果，结合我国的实际情况，相继发布了“室内装饰装修材料有害物质限量”十项国家标准（GB 18580-2008 ～ GB 18588-2001以及GB 6566-2010）、GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（已经三次修改）、GB 18883-2002《室内空气质量标准》等室内空气相关标准。其中，应用最广泛的为GB 50325-2010。

同时，随着环保意识的不断增强，人们也越来越注重节约能源，而建筑物节能是其中一个重要的组成部分。因此，国家先后发布JGJ 134-2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》[1]、GB/T 7106-2008《建筑外门窗气密，水密，抗风压性能分级及检测方法》[2]等标准，对建筑物的气密性进行了规定。

室内空气质量的影响因素很多，主要包括温湿度、换气率、污染源情况（装饰装修材料质量及其承载率）等，其中，换气率是一个非常重要的影响因素。因此，就和节能产生明显的矛盾：从节能的角度出发，建筑外门窗气密性高意味着能量损失少，气密性越高越好；而从室内环境质量的角度而言，建筑外门窗气密性高意味着换气率低，污染物更易积聚在室内，因此气密性越低越好。

随着大量高气密性等级的建筑外门窗投入使用，建筑外门窗的气密性对室内环境质量的影响也越来越突出，如何在环境质量与节能之间寻求一个平衡点是目前一个急需解决的问题。本文将以室内甲醛浓度为例，探讨换气率对室内污染物浓度的影响。

1 实验

1.1 检测仪器

1 m3环境测试舱；HL-2A型恒流大气采样仪；GIlian电子流量校准系统；UV-1800型紫外-可见分光光度计。

1.2 实验设计

1）以室内环境中甲醛浓度为例，研究换气率对室内环境质量的影响。使用环境测试舱模拟实际居室。

2）据近五年来对室内装饰装修情况的统计，卧室内甲醛主要污染源的承载率通常在1.2 ～ 2.0 m2/m3之间，因此，环境测试舱内污染源承载率取其平均值1.6 m2/m3，使用1.6 m2实木复合地板，均匀放置于环境测试舱内样品架上作为持续污染源。

3）根据GB/T 7106-2008[1]以及JGJ 134-2010[2]中对建筑外窗单位缝长的气密性能分级情况及相关规定计算普通房间的换气率情况：

一个普通卧室，长3.8 m、宽3.5 m、层高2.6 m，套内面积13.3 m2，房间体积34.58 m3，窗位于朝南墙面。实测双扇平推窗高约1.5 m、宽约2 m、面积3 m2。该房间的换气率与建筑外窗气密性的关系如表1所示。

JGJ 134-2010[2]中规定：应采用气密性良好的外窗及阳台门，其气密性等级，在1 ～ 6层建筑中，不应低于3级水平；在7 ～ 30层建筑中，不应低于2级水平。根据笔者长期对建筑外门窗气密性检验的数据进行统计分析，目前建筑外门窗的气密性等级通常在4 ～ 6级，也即室内换气率在0.26 ～ 0.65 次/h的区间。

为了研究换气率对室内环境中甲醛含量的影响，以环境舱模拟实际居室内环境，在0.2 ～ 2.0 次/h范围内按表2调节换气率，每次调节后平衡24 h，以恒流采样器采样，采样流量为0.5 L/min，采样时间为20 min，测定舱内甲醛平衡浓度。

1.3 检测结果

环境测试舱内甲醛浓度测定采用酚试剂分光光度法，最终检测结果如表2所示。

表1 房间换气率与建筑外门窗气密性的关系

表2 不同换气率情况下环境测试舱内甲醛浓度检测结果

由表2可得出换气率与环境测试舱内甲醛浓度的关系（如图1所示）。

图1 换气率与环境测试舱内甲醛浓度关系

2 分析与讨论

可以看出，对于室内持续释放的污染源而言，在环境温湿度不变的情况下，换气率对室内甲醛平衡浓度的影响非常明显。图1中的曲线具有两个拐点，分别为换气率0.5次/h和换气率1.0次/h。当换气率在0.5次/h到1.0次/h之间时，室内甲醛平衡浓度变化不大，随着换气率的减小略有上升；当换气率小于0.5次/h时，室内甲醛平衡浓度急剧升高，即随着换气率的减小而快速增加；而当换气率大于1.0次/h时，室内甲醛浓度会明显降低，即随着换气率的增大而明显下降。

因此，对于室内环境改善和节能这一对矛盾的需求而言，室内换气率的一个较为合理的区间为0.5次/h到1.0次/h，低于0.5次/h时，将极大地加剧室内环境污染严重程度；而高于1.0次/h时，虽然会降低室内环境污染，但能耗增大，不利于节能。

3 结语

建筑外门窗的气密性主要影响居室内换气率，而换气率是影响室内甲醛浓度检测结果的一个主要因素。在室内环境污染问题越来越严重的当今，充分认识到这一点对于有效降低室内环境污染有着很重要的意义：第一，可以综合考虑节能和环境改善两个方面的因素，对建筑外门窗进行合理配置，为改善室内环境提供一个良好的先决条件；第二，对于已经存在污染的居室或者换气率较低的居室而言，改善室内环境的一个最简便，见效最快的方式就是提高室内换气率。

当然，提高换气率意味着能耗的增大，如何协调节能和室内环境改善两者之间的关系，在制定相关标准时，还需要进一步的研究和探讨，综合评定这两个方面的影响。

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部建筑制品与构件产品标准技术委员会.GB/T 7106-2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 134-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3] 中华人民共和国卫生部.GB18204.26-2000[S]. 北京：中国标准出版社，2000.

Studies on the effect of in fi ltration rates to the test results of the formaldehyde in the indoor environment

Qian Mingyuan，Zhang Min
（1. Tongji University 2. Shanghai Institute of Quality

Inspection and Technical Research）

Use the environmental test chamber to simulate the environment of the actual room and test the formaldehyde concentration in the different infiltration rate . Discuss and analyze the test results with the actual civil use of the experiment to provide reference for the control of the formaldehyde concentration in the indoor environment.

in fi ltration rates；formaldehyde；indoorenvironment