建筑室內環境監測

作者：來源：發布時間：2020年08月17日

丁勇

重慶大學土木工程學院教授、博士生導師

重慶大學科技部國家級“低碳綠色建筑”國際聯合研究中心綠色建筑與室內環境研究所所長，重慶大學綠色建筑與建筑節能創新團隊負責人。教育部“新世紀優秀人才計劃”，住房城鄉建設部“十一五”建筑節能與科技創新先進個人。任中國建筑節能協會理事、西南地區國家綠色建筑基地秘書、重慶市綠色建筑與建筑產業化協會副會長、重慶市發改委人居環境工程研究中心管理委員會主任委員等職。長期從事綠色建筑、建筑節能、建筑環境、既有建筑改造、可再生能源建筑應用等方面的科技研究、工程咨詢、標準編制等工作。

01 室內環境監測的常用方法

室內物理環境包括了熱濕環境、聲環境、光環境與空氣品質四個方面，涉及十余種主要評價指標，這些環境參數的檢測是進行室內物理環境質量改善的基礎。

從建筑節能以及室內環境營造的角度來看，室內環境監測儀器能夠及時采集室內環境參數，作為相關系統設備調節環境的重要依據，例如空調通風系統是建筑進行熱濕環境調節、空氣品質調節的重要系統，在建筑能耗中也占有很高的比重。

另一方面，在如今室內環境污染愈發嚴重的情況下，人們也逐漸開始重視室內空氣質量。室內環境監測能夠有效地及時反饋室內環境質量的變化以方便進行調控。

總體而言，建筑室內環境監測不僅能夠有效提升建筑的能源使用效率，增強室內環境的調控使室內環境更加舒適，也可以加強室內空氣品質監測，減少因室內空氣污染而導致的健康問題。

室內環境參數的相應測試方法有很多，從監測原理上來說，目前室內環境監測常用的方法可分為三類：化學監測法、物理監測法和生物監測法。

化學監測方法指利用污染物與化學試劑反應后通過對反應生成物的處理進行室內環境中有害成分與含量的確定，適用于空氣污染物的測定；

物理監測方法是指通過相應的物理儀器進行室內環境參數的監測，如溫度、噪聲等參數的測定；

生物監測法是指通過對投入到室內環境中的生物種群、個別或者集體的變化情況來對室內環境污染情況或者變化情況進行反應的一種監測方法。

02 健康室內環境需要監測的參數和要求

室內環境監測同樣是建設健康建筑的重要環節。我國于2017年1月發布并實施了《健康建筑評價標準》T/ASC 02-2016。從室內環境監測的角度，《健康建筑評價標準》針對室內環境分別從室內空氣污染物控制和室內物理環境舒適性提升兩個方面提出了具體要求。

室內空氣污染物部分按照要求的性質分為控制項與評分項?？刂祈椃矫鎸τ诩兹?、TVOC、苯系物等典型污染物，室內顆粒物濃度提出限值要求；對建筑材料品質以及家具產品有害物質限值提出要求。評分項從污染源、濃度限值、凈化以及監控要求四個方面進行要求。污染源控制包括室內裝飾裝修材料、家具和室內陳設品品質、建筑圍護結構性能、室內污染物擴散情況這幾個方面。濃度限值方面對PM2.5、PM10以及室內空氣中放射性物質、CO2的濃度提出限值要求。凈化部分鼓勵設置空氣凈化裝置降低室內污染物濃度。在監測部分，鼓勵設置空氣質量監控與發布系統，鼓勵系統具有監測PM10、PM2.5、CO2濃度的性能，且具有儲存和實時顯示等功能。室內物理環境舒適性提升也同樣分為控制項和評分項。

控制項對房間的聲環境、光環境和熱濕環境提出要求，其中包括對不同功能的房間的噪聲級、隔聲性能、天然光光環境、照明光光環境、建筑圍護結構表面溫度的具體要求。評分項從聲、光、熱濕環境以及人體工程學展開。其中聲環境包括對建筑所處的環境噪聲、主要功能房間的室內噪聲級、噪聲敏感房間與相鄰房間的隔聲性能、人員密集的大空間的吸聲減噪設計、建筑內產生噪聲的設備及其連接管道進行有效的隔振降噪設計這幾個方面；光環境包括對天然光的利用、照明控制系統的自動調節性能、室內生理等效照度的控制、室外照明光環境的舒適性這幾個方面；熱濕環境則從室內人工冷熱源熱濕環境評價、合理采用自然通風等被動調節措施、房間相對濕度控制以及主要功能房間的供暖空調系統基于人體熱感覺進行動態調節的能力進行評價。

人體工程學部分則對衛生間布局、房間設備和家具的可調性進行要求。最后在提高與創新的加分項中，《健康建筑評價標準》對室內空氣質量以及室內PM2.5日平均濃度提出更高的要求作為加分項。

結合《健康建筑評價標準》對室內環境參數的要求不難發現，室內環境營造過程中，過高的甲醛、TVOC、苯系物等典型污染物、室內顆粒物濃度、CO2濃度等參數會嚴重影響室內空氣品質，引發健康問題；而對聲、光、熱濕環境的參數進行調控則能有效提升房間的舒適度。進行室內環境參數的監控是對室內空氣品質和室內環境舒適度有效調控的基礎，其中溫度、相對濕度、照度、噪聲、TVOC、細顆粒物、可吸入顆粒物是十分重要的室內環境參數，除此之外，風速、二氧化碳、甲醛、一氧化碳、黑球溫度等參數的監測調控也十分重要。

當前市場上真正能夠體現上述要求的，針對民用建筑室內環境的多參數監測儀器相對較少，針對此類產品的標準也基本處于空白；而隨著人們對于室內環境狀態的關注日益提升，對環境狀態的監測需求變得日益突出，因此，有必要出臺針對多參數集成室內環境監測儀器產品的相關要求，一方面有利于規范行業市場的發展，另一方面也能保證環境狀態監測的基本質量要求。

03 《民用建筑多參數室內環境監測儀器》產品標準介紹

《民用建筑多參數室內環境監測儀器》產品標準（以下簡稱《標準》）的編制旨在制定相應的產品標準，使多參數集成室內環境監測儀器產品性能等技術參數得以明確要求?！稑藴省坊谀壳艾F行的室內環境監測相關標準以及監測儀器的相關標準要求，結合室內環境監測儀器特性，對民用建筑多參數室內環境監測儀器提出了針對性地要求。

《標準》對民用建筑多參數室內環境監測儀器的相關定義、術語和分類進行了說明，進一步明確了這類監測儀器的一般要求、性能要求、試驗方法、檢驗規則以及標志、包裝、運輸與儲藏多個方面的考核指標，下圖為《標準》的內容構成，主要分為針對民用建筑多參數室內環境監測儀器的相關定義說明和具體要求。

一般要求包括工作環境、儀器穩定性以及儀器抗干擾能力。工作環境包括溫度、相對濕度、壓力的要求；儀器穩定性從重復性誤差、漂移、數據傳輸穩定性三個方面對儀器的穩定性提出要求。性能要求包括外觀質量、測試精度和電氣安全要求三個部分。外觀質量方面對儀器外形、外表面標志等多個方面提出要求；測試精度分別列出了溫度、相對濕度、風速、黑球溫度、照度、噪聲、CO2、CO、室內顆粒物、室內化學污染物多個參數的分辨率、量程、響應時間等性能的具體要求。電氣安全方面對相關參數如泄露電流、電氣強度以及接地電阻等參數提出具體要求。隨后的試驗方法對應性能要求分別介紹了這三個方面的對應試驗方法。在檢驗規則中，《標準》將產品檢驗分為出廠檢驗、抽樣檢驗和型式檢驗，并且分別對每種檢驗的項目和要求進行了規定。在最后的標志、包裝、運輸與儲藏部分，《標準》對產品的這四個方面規定進行了介紹。

總體而言，《標準》能夠有效指導多參數集成室內環境監測儀器的性能要求，科學評估民用建筑多參數室內環境監測儀器性能，通過合理制定民用建筑多參數室內環境監測儀器的衡量標準，有助于促使這類監測儀器能更快地投入市場，更快推廣，實現室內環境集成監測過程的規范化，也能夠有效指導多參數集成室內環境監測儀器的測試評價，科學評估多參數室內環境監測儀器性能。從而保證了室內環境狀態的科學反應與現場測評需求。