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1.2 热舒适性与室内空气品质

室内空气环境是建筑环境中的重要组成部分，其包括室内热湿环境和室内空气品质。 在现代，尤其是办公建筑中，人们处于室内的时间较长，室内空气环境直接影响到人员 的工作效率和身心健康，营造一个良好的室内空气环境是暖通设计人员的工作出发点和 最终目的。

1.2.1 室内热湿环境

室内热湿环境主要包括室内空气的干球温度和相对湿度两个指标，其形成主要来自 各种外扰和内扰的影响。外扰主要包括室外气候参数，如室外空气温度和湿度、太阳辐 射、风速、风向变化，以及邻室的空气温度和湿度，通过传热、传湿、渗透等方式对室 内热湿环境产生影响；内扰则主要包括室内设备、照明、人员等热湿源。

室内空气的干球温度是室内热湿环境的首要控制指标，不同类型的建筑、功能房间 在设计温度上存在差异，相关的设计手册和规范上对此都进行了明确规定。

室内空气的相对湿度是室内空气环境的另一个重要参数，人体在室内感觉舒适的最 佳相对湿度是 40% ～ 50%。相对湿度过小会导致人体呼吸道疾病，加速皮肤衰老、静 电现象等。相对湿度过大，易滋生微生物。合理的控制室内空气湿度不仅影响人体的舒 适度，也在一定程度上影响着人体的健康。

已有研究发现，夏季偏热环境下，高空气湿度会提高人体热感觉，因此，夏季 空调中适当地降低空气的相对湿度、提高室内空气温度对人体的热舒适性感受不会 造成明显影响，此方法有利于减小冷负荷，增大送风温差，减小送风量，降低能耗， 实现节能。

冬季加湿或许可以改善人体的舒适性感觉，但较高的湿度为微生物生存和繁衍 创造了有利条件，因此，在室内湿平衡能够保证的情况下尽量少加湿或不加湿，或 者适当降低室内干球温度来改善湿平衡条件，是处理冬季室内空气相对湿度问题的 可参考途径。

1.2.2 热舒适性评价

热感觉是人对周围环境是“冷”还是“热”的主观描述。感觉不能用任何直接的方 法来测量，心理学的一个分支称为心理物理学，即是一种针对感觉和刺激之间关系的研 究学科。由于热感觉无法直接测量，因此只能采用问卷的方式了解受试者对环境的热感 觉，要求受试者按某种等级标度来描述其热感。而心理学研究的结果表明，一般人可以 不混淆的区分感觉的量级不超过七个，因此，对热感觉的评价指标往往采用七个标度， 表 1-1 是目前使用最广泛的两种标度，ASHRAE* 七点标度的优点在于精确地指出了热 感觉，而贝氏标度的特点是把热感觉和热舒适合二为一。

* 美国采暖、制冷与空调师学会，是国际标准化组织（ISO）指定的唯一负责制冷、空调方面的国际认证组织。

表 1-1 Bedford 和 ASHRAE 的七点标度

人体通过自身的热平衡和感觉到的环境状况，综合起来获得是否舒适的感觉即为热 舒适，为一种生理和心理的双重感觉。ASHRAE Standard 54—1992 定义热舒适为：人体 对热环境表示满意的意识状态。多数情况下，可以认为“中性”的热感觉就是热舒适， 但热感觉和热舒适确是两个不同的概念，热感觉与皮肤热感受器的活动相关，而热舒适 则是身体调节的一种反应，是随着热不舒适的部分消除而产生的。由于两者分离现象的 存在，实验研究人体热反应时往往同时设置热感觉和热舒适投票。表 1-2 为评价热舒适 程度的热舒适投票（TCV）和评价热感觉程度的热感觉投票（TSV）。

表 1-2 热舒适投票 TCV 和热感觉投票 TSV

1.2.3 室内空气品质

室内空气品质的定义经历了许多变化，最初将室内空气品质几乎完全等价于一系列 污染物浓度指标，这种纯客观的定义不能充分反映室内空气品质对人的影响，该缺点逐 渐为人们所共识，在 1989 年，丹麦的范格尔（P.O.Fanger）教授提出了一种空气品质的 主观判断标准：空气品质反映了人们的满意程度。但这种主观的定义却由于一些无色无 味有害成分的存在，使得人们很难在短期内对室内空气品质做出合理的评价。针对这一 矛盾，ASHRAE 1998 年颁布的 ASHRAE 62—1989《满足可接受室内空气品质的通风》 中兼顾了室内空气品质的主观和客观评价，给出的定义为：良好的室内空气品质应该是

“空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害物浓度指标，且处于这种 空气中的绝大多数人（≥ 80%）对此没有表示不满意。”

随着工业革命和城市的发展，室外空气污染对于人类健康的威胁已广为人知，早在 14 世纪，就有颁布关于烟尘排放的法律，但是直到 20 世纪 60 年代，室内污染对于人 类健康的影响才引起人们的广泛关注，才开始有一系列针对室内空气品质的测试和研究。 随着现代社会的发展，新型合成材料在现代建筑中的广泛应用，散发有害气体电器产品 的大量使用，传统空调系统的固有缺点以及系统设计和运行管理的不合理，强调节能导 致的建筑密闭性增强和新风量减少，室外空气污染的日益严重等一系列原因使得室内空 气品质的研究越来越受到重视，成为建筑环境科学领域的一个重要组成部分。

造成室内空气品质低劣的主要原因是室内空气污染，一般分为三类：物理污染、化 学污染和生物污染。

（1）化学污染：主要为有机挥发性化合物和有害无机物引起的污染。有机挥发性 化合物包括醛类、苯类、烯等 300 多种有机化合物，其中最主要的是甲醛、甲苯、二甲 苯等芳香族化合物，它们主要来自建筑装修或装饰材料。无机污染物主要为氨气、CO2、 CO、NOx、SOx 等，其主要来自室内燃烧产物。在以上众多污染物中，CO 是最为严重的 污染物之一。CO 是燃烧不完全的产物，无色无味且有极强的毒性，如果没有检测器，人 们是很难察觉到 CO 的存在，这使得 CO 中毒在全世界成为一个很大的问题，针对是否在 室内加入 CO 报警的标准也经过了多次讨论，ASHRAE 62.2—2013 对设置 CO 报警做出了 明确规定。表 1-3 显示了暴露在不同 CO 浓度和不同时间长度下人体的受伤害程度。

表 1-3 暴露在不同 CO 浓度和不同时间长度下人体的受伤害程度

* 碳氧血红蛋白。

（2）物理污染：主要指灰尘、重金属和反射性氡、纤维尘和烟尘等。

（3）生物污染：细菌、真菌和病毒引起的污染。 为了有效控制室内污染、改善室内空气品质，需要对室内污染的全过程有充分而全

面的认识，室内空气污染有污染源散发，在空气中传递，当人体暴露于污染空气中时， 即对人体产生不良的影响。室内空气污染的控制可以通过三种方式实现：源头治理、通 新风稀释和合理气流组织以及空气净化。源头治理是根本之法，消除污染源，减少污染

源散发强度，污染源附近局部排风都可有效控制室内污染；通风和合理化气流组织应该 在设计中予以重点考虑，适宜的新风量和合理的气流组织对改善空气品质有着很大的帮 助；空气净化是控制室内空气污染的必要手段，目前空气净化的方法有很多，主要包括 过滤器过滤、活性炭吸附、纳米光催化降解、臭氧法、紫外线照射法、等离子体净化和 植物净化等，设计时可以根据不同的需要选择不同的方式。最为常见的空气净化方法即 为过滤器过滤，其主要功能是处理空气中的颗粒污染，表 1-4 为常用过滤器的性能指标。

表 1-4 常用过滤器的性能指标