1. 室内空气品质问题的严重挑战
1.1 人们长期生活在室内，室内空气污染治理尤为重要
目前，一提到空气污染治理，人们往往想到室外空气污染治理，这实际上是认识的一个误区，我们不反对在室外空气污染治理上下大力、投巨资，但我们认为，鉴于我国目前的实际情况和空气污染危害和抱怨主要源于室内，以及人们80％以上的时间在室内度过，因此室内空气污染治理不容忽视，必须加强。
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1.2 室内空气品质问题严重影响人类健康
室内空气品质不仅影响人体的舒适和健康，而且对室内人员的工作效率有显著影响。良好的室内空气品质能够使人感到神清气爽、精力充沛、心情愉悦。然而近二十多年来，许多国家的室内空气品质却不容乐观，很多人抱怨室内空气品质低劣，造成他们出现一些病态反应：头痛、困倦、恶心和流鼻涕等， 此类症状被统称为“病态建筑综合症”（英文名为Sick Building Syndrome, 简称SBS)。美国环境保护署(EPA)历时5年的专题调查结果显示，许多民用和商用建筑内的空气污染程度是室外空气污染数倍至数十倍，有的甚至超过100倍[1]。据统计，室内环境污染已经引起36%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15%的气管炎，支气管炎。全世界每年有2400万人的死亡与室内污染紧密相关。因此，室内空气污染与高血压，胆固醇过高及肥胖症等共同列为人类健康的十大威胁[2]。
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1.3 室内空气污染造成严重经济损失
美国每年因室内空气品质低劣造成的直接经济损失高达400亿美元以上[3]。1989年Woods对美国600个白领工人进行了电话调查，结果有20％的工人抱怨自己的行动受到了室内空气品质的影响[4]。
来自我国的监测数据也表明，近年来我国室内污染不断增加。据统计，我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数达11.1万人，超额门诊数22万人次，超额急诊数430万人次。严重的室内环境污染也造成了巨大经济损失，仅1995年我国因室内环境污染危害健康所导致的经济损失就高达107亿美元[5]。
ehvacr.com 这些经济损失可分为两方面：由于劳动力生产率降低导致的损失和由于疾病导致的经济损失。
1.4 室内空气品质问题产生原因及不同地区的特点
在欠发达地区，落后的炊事方式、灶具和燃料问题导致严重的室内空气污染，造成人们尤其是从事炊事事务较多的妇女和儿童染上很多相关疾病。此外，不良的住房形式和生活习惯也导致室内空气品质低劣，影响了居住者的健康。
暖通百科 在经济发展地区，室内空气品质问题产生的主要原因如下：
(1)强调节能导致的建筑密闭性增强和新风量减少
二十世纪七十年代的能源危机后建筑节能在发达国家普遍受到重视, 作为建筑节能的有效手段, 很多建筑密闭性增强, 新风供给量减少，以降低空调负荷，而新建的大量大型建筑及其配套空调系统普遍采用此策略。
www.ehvacr.com (2)新型合成材料在现代建筑中大量应用
一些合成材料由于价格低廉、性能优越作为建筑材料和建筑装修材料广泛获得应用，但其中一些会散发对人体有害的气体, 如有机挥发物。
(3)散发有害气体的电器产品的大量使用
随着电子技术的发展，一些电器产品在办公室和家庭日益普及。其中如复印机、打印机、计算机等会散发有害气体如臭氧、有机挥发物等，造成室内空气品质的下降。
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(4)传统集中空调系统的固有缺点以及系统设计和运行管理的不合理
传统集中空调冷凝除湿的方式, 使空调箱和风机盘管系统往往成为霉菌的滋生地。系统设计和运行管理不合理，如过滤网不及时清洗或更换，新风口设计不合理等也常是造成室内空气品质低劣的原因。
暖通-空调-在线 (5) 厨房和卫生间气流组织不合理
厨房和卫生间是特殊的生活空间，由于对这一空间的特殊性缺乏足够的认识，在气流组织上缺乏很好的应对措施，不仅造成这一特殊空间室内空气品质低劣，而且影响了普通生活或工作空间的室内空气品质。
www.ehvacr.com 实际上，我国室内空气品质问题较发达国家更为严重。除上述原因外，我国室内环境污染还有很多特点：
(1) 我国每年新建建筑量惊人, 逾10亿平米。不合适的建筑设计、空调系统设计和运行管理的不合理严重影响了室内空气品质。
(2) 大量散发有害物质的建材充斥市场、投入使用。一方面，我国建材和建筑装修市场还较混乱，缺乏严格和科学的法规和标准，一些法规和标准在制定过程中由于缺乏科学依据和技术实现手段，在发布之日起就难以实施; 另一方面，缺乏检测和控制室内污染的技术措施，甚至一些空气污染物产生、传播、检测和防治中的关键科学问题尚未很好认识和解决。由于我国新建建筑面积巨大，大量散发有害物质的建筑材料和建筑装修材料投入使用，因此，室内空气污染问题在社会上层出不穷，对百姓生活和健康造成了严重负面影响。为此，党和国家领导人曾多次批示，对建材和建筑装修引发的健康问题要认真解决。
暖通在线 (3) 一些地区室外空气环境污染严重。长期以来，由于对可持续发展重要性认识不足，我国经济发展过程中很多地区不注意环境保护，导致植被毁损、一些地区沙漠化严重，加剧了室外空气污染。沙尘暴出现频率和烈度逐年增高，就是例证。随着汽车业的发展，汽车正在走入中国的千家万户，城市汽车量激增导致城市汽车尾气排放污染加剧。此外，我国70％的能源源于煤炭，燃煤发电和冬季燃煤取暖造成了城市SOx、NOx和粉尘污染。室外空气污染的加剧，给室内空气品质造成严重的负面影响。
暖通空调zaixian 还需特别指出的是，2003年SARS的肆虐使人们对室内微生物污染防治和传统空调系统的不足引起了深刻反思[7-13]。 一方面人们认识到室内空气是生物污染的重要传播途径，但对SARS这样的病毒在空间的传播规律认识尚不清晰；另一方面人们也认识到传统建筑设计和空调设计理念面对生物污染显现出自身的缺陷，以至于在SARS来临期间集中空调系统不知如何运行。此外，大量不科学的空气“消毒”方法在SARS肆虐期间泛滥成灾，造成一些空调系统严重腐蚀，消毒剂不当和过量使用，又被室内材料吸收导致长期散发，造成SARS发作期和后SARS期室内空气品质严重恶化。
ehvacr.com 2． 主要空气污染物
2.1 室内空气污染物及其来源
室内空气污染按其污染物特性可分为以下三类：物理污染、化学污染和微生物污染。
（1）常见物理污染及来源
①颗粒物
颗粒物是指空气污染物中的固相物质－多孔、多形，以及因此而具有的吸附性是其主要特点。颗粒的成分较多，除了一般的尘埃外，还有炭黑、石棉、二氧化硅、铁、铝、镉、砷等130多种有害物质，室内经常可检测出来的有50多种。颗粒物一般来自炊事、吸烟、室外空气和二次扬尘。
暖通空调在线 ② 纤维材料
纤维材料也是室内污染物的一种，他们通常来自于隔音或者保温材料，譬如天花板、隔音层和管道的内套等。常见的室内污染纤维类物质通常有石棉、玻璃质纤维和纸浆。
③氡（Rn）气
氡（Rn）气是天然存在的无色、无味、非挥发的放射性惰性气体，是世界卫生组织(WHO)确认的主要环境致癌物之一， 它主要来自于铀238的自然衰变，是一种比较稳定的气体。室内的氡可能来自土壤气体，有些建材特别是石材也会散发氡气。
暖通百科 (2) 常见化学污染及来源
①有害燃烧产物
在家里烹饪是非常普遍的现象，一方面由于燃料的燃烧会产生一些烟气和一些有害气体。烟气是燃烧的主要产物，水蒸气和CO2是其主要成分。水蒸气对人体健康没有显著影响，CO2通常对人体也没有显著影响，但其浓度过高会使人精神萎靡，工作效率变低，尤其是发生火灾时，大量的CO2会使人窒息。在低浓度下对人体健康会产生损害的燃烧产物主要是CO、NOx、SOx。
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香烟所产生的污染可分为主动吸入和被动吸入两种。 不吸烟者吸入了香烟燃烧产物中的侧流，而主动吸烟者则吸入了其主流，两种危害很不相同。由于侧流中的烟尘主要由烟草在低温下燃烧产生，因此毒性更高，但由于外部空气的稀释作用，使得被动吸入的有害物浓度大大降低。
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②有机挥发物（VOCs）
有机挥发物是一类低沸点的有机化合物的总称。各个组织对于VOCs所涵盖的物质的定义并不相同，美国环境署(EPA)对VOCs的定义是： 除了CO2、碳酸、金属碳化物、碳酸盐以及碳酸铵等一些参与大气中光化学反应之外的含碳化合物。主要包括甲烷、乙烷、丙酮、甲基乙酸和甲基硅酸等等。室内空气品质的研究人员通常把他们采样分析的所有室内有机气态物质称为VOCs。各种被测量的VOCs被总称为TVOC（Total VOC的简称）。通常有一些没有在室外环境VOCs定义中的有机物质在室内污染研究中也被当成一种VOC，譬如甲醛。 VOCs主要源于室内建材散发，因此通常室内VOCs的浓度比室外高出很多。VOCs是室内污染物中最常见也最被人关注的一类，被研究的最多，现在是世界上室内空气品质研究中的一个热点。它们在室内的浓度通常较低，大概1～5ppb，TVOC的浓度范围通常是50～1000μg/m3。
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③甲醛
甲醛是一种无色有强烈刺激性气味的气体，易溶于水，其30％～40％的水溶液称为福尔马林。WHO不久前宣布，甲醛确定为致癌物。
④氨
室内氨浓度超标的主要原因是由于建筑施工过程中，为了加快混凝土的凝固速度和冬季施工防冻，在混凝土中加入高碱混凝土膨胀剂和含有尿素和氨水的混凝土防冻剂，这些含有大量氨类物质的外加剂在一定的温度湿度条件下，被还原成氨气释放出来。
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室内化学污染的主要来源是：建材和建筑装修材料、油漆和涂料、胶、家具；电脑、打印机、复印机等电子设备；吸附后的二次污染，如石膏板、书籍和地毯等吸附化学污染后的二次散发。
(3) 室内微生物污染及特点
微生物是肉眼看不见、必须通过显微镜才能看见的微小生物的统称。微生物普遍具有以下特点[6]：
www.ehvacr.com ①个体小；②繁殖快(繁殖一代只需几十分钟到几小时)；③分布广、种类繁多；④较易变异，对温度适应性强。
ehvacr.com 自然界中大部分微生物是有益的，少数微生物有害。后者会引发生物污染。能引起人类传染病的病原微生物一般有以下几种：病毒(virus)、细菌(bacteria)和真菌(fungus)。
在适宜的温度、湿度和风速等物理条件下，室内微生物会繁衍、生长，近年来由于建筑密闭性的加强更增加了这种污染的严重性，而一些突发事件，更使人们认识到室内生物污染治理的重要性和紧迫性。
暖通空调zaixian “911”事件以后，由生物武器所引发的恐怖事件屡有发生，如美国建筑内的“炭疽热杆菌”散发事件等。实际上，早在1976年美国费城就爆发了的“军团菌”事件。一些频繁出现的病态建筑综合症（Sick Building Syndrome）等也与建筑室内生物污染有关。
nuantongkongtiaozaixian 2003年严重急性呼吸综合症（Severe Acute Respiratory Syndrome，简称SARS）在世界上许多国家尤其在我国肆虐，给我国政治、经济和人民的生命安全造成巨大危害[7-13]。
即使没有突发事件，室内生物污染状况也不容忽视。以北京为例，原北京市东城区卫生防疫站曾于2000年至2001年的冬夏两季在东城区东直门外地区16栋楼房、12个平房和6个写字楼的办公室进行了微生物污染调查，室内空气中细菌总数超标率达22.4％；霉菌、链球菌检出率为100％；居室尘螨检出率为92.8％。此外，在居室加湿器、鱼缸水以及写字楼中央空调冷凝水中还检出了嗜肺军团菌[13]。
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室内生物污染的主要来源是：建筑物卫生间和由冷桥引起的长期潮湿的表面，空调系统内的潮湿表面，过滤器和冷却塔，花粉、室内人员尤其是传染病患者和家庭宠物。
室内空气污染途径可用图1概述。
3．需要研究的主要内容
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3.1 污染物对人的影响
室内空气品质和室内空气污染控制中应凸现以人为本的思想，因此首先需要研究的课题是污染物对人的影响问题。这些问题可概述如下：
(1) 各种污染物对人舒适和健康的影响机理
(2) 现行评价室内空气品质的方法的不足
ehvacr.com －主观评价的不足和改进
－客观评价的不足和改进
(3) 各种空气污染物的安全浓度
(4) 多种低浓度污染物对人的综合作用
(5) 污染物对人起作用的关键参数是什么：瞬态浓度？平均浓度？累计暴露时间？累计暴露剂量？其他？
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(6) 从对人健康的角度而言，室内污染物浓度控制是适可而止，还是越干净越好？是否存在“水至清而无鱼”的问题。
(7) 各类空气污染源对人舒适和健康的危害权重评价
(8) 室内空气污染标准的制定和改进
3.1 污染源特性与治理方法
nuantongkongtiaozaixian 室内空气品质和室内空气污染控制中还应特别重视污染物源头治理的思想，因此，需要对各种污染源与污染物特性开展深入系统的研究，需研究的问题可概述如下：
(1) 颗粒产生源、特点及其防治方法
－烟雾、吸烟和炊事及其防治方法
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－表面扬尘及其防治方法
－室外渗入及其防治方法
－空调二次扬尘及其防治方法
(2) 微生物产生源、特点及其防治方法
－围护结构潮湿表面产生有害微生物的机理、特点和防治方法（如纳米陶瓷的有效性？）
暖通百科 －空调潮湿表面产生有害微生物的机理、特点和防治方法
－空调过滤器产生有害微生物的机理、特点和防治方法
－人体有害微生物散发源特性和防治方法
－家庭宠物有害微生物散发源特性和防治方法
(3) 化学污染源、特点及其防治方法[14-16]
www.ehvacr.com －现有尤其、涂料、胶、建材和建筑装修材料有害化学成分的定性与定
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－化学污染源散发机理和特性
－化学污染源散发特性测定方法
－化学污染源散发特性预测方法
－建材、建筑装修材料等中的化学污染源头治理方法（寻找化学污染替代材料？表面喷涂中和材料？表面附着污染物散发阻隔材料？）
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－材料的吸附特性
－材料的二次散发特性
－多种化学污染物的耦合作用与转换
（4）室内空气污染“负荷”的确定方法
－室内空气污染物的分类
－室内物品如家具、家用电器等散发速率标签体系建立的技术支撑
版权为ehvacr.com －室内空气污染物“负荷”的估算方法
3.2 污染物传播过程与传播过程中的反应
控制污染物传播是室内空气品质和室内空气污染控制中的必要环节，需研究的问题可概述如下：
（1）各种污染物在空气中的存在方式
ehvacr.com －室内空气化学污染物的存在形式(附着于颗粒？以气体形式？彼此的比例？)
－空气中有害微生物的存在形式(独立存在？附着与颗粒？其他？彼此的比例？)
(2) 多种化学污染物存在时的传播规律
（3）在空气传播过程中的反应
暖通百科 － 颗粒的聚集与沉降规律
－ 化学污染物（尤其是VOCs）间及其与颗粒间的作用（包括聚集与形态的转化）
－ 气体在传播过程中的交互作用与形态转化
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3.3 空气净化方法
空气净化方法是室内空气品质和室内空气污染控制中不可或缺的环节，需研究的问题可概述如下：
(1) 各种空气净化方法的原理、有效性及附属生产物
－过滤器的问题
－活性炭使用中的问题[17-19]
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－光触媒有害中间产物的识别和控制问题[20-31]
－等离子空气净化方法中间产物的识别和控制问题
－负离子空气净化器的问题[31-48]
－空气净化器对症下药的问题
(2) 空气净化器性能测试和评价方法
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－目前测试方法中的问题
－测试精度和可靠性问题
－直流
(3) 采用新风或空气净化方法的优缺点和条件
(4) 空气净化系统或设备的设计、匹配和正确使用
(5) 结合空气净化技术的气流组织优化方法
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3.4 室内空气污染的综合治理
实际情况下，室内空气污染往往不是单一种类的污染，而是多种污染物并存并相互作用，依靠某一种方法也难以有效控制室内空气污染，需对其实施综合治理。这方面，需研究的问题可概述如下：
(1) 室内空气品质模拟预测和控制仿真技术
版权为ehvacr.com －可预测和估算空气污染“负荷”及其分布
－可评估各种室内空气品质改善方式的效果
－可评估不同室内空气净化方式和系统的使用效果
(2) 基于建筑和空调系统设计的源头治理方案
－建筑材料和建筑装修材料的合理选择
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－防结露表面的建筑围护结构解决方案
－防霉菌表面（如纳米涂料表面）的使用
－杜绝空调系统中霉菌的产生方式
－减少和防治颗粒物产生的方法和系统
(3) 新型空调系统：盐水空调系统对空气品质改善的研究
暖通-空调-在线 (4) 有效的通风换气方式
－避免新风传输过程中可污染
－自然通风和通风换气窗的合理使用
(5) 同时考虑温度、湿度和污染物浓度控制的空调系统设计和运行控制理论和方法
Ehvacr (6) 室内空气污染在线检测技术和传感器研制
4． 研究思路
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我们认为，虽然室内空气污染种类不同，但其研究可参照图2所示的研究思路：
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5． 结束语
室内空气污染对人们的舒适和健康造成严重负面影响，对社会造成巨大经济损失。室内空气品质和室内空气污染控制是中国政府关心、广大百姓关注的重大研究课题，也是国际范围内室内环境及相关领域近年来的研究热点之一。室内空气品质和室内空气污染控制领域中有许多尚未解决的关键科学和技术问题，这些问题严重阻碍了我国室内空气品质的改善。
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室内空气品质和室内空气污染控制是多学科交叉的研究领域，涉及公共卫生、建筑环境与设备工程、医学、化学、生物学、工程热物理、辐射防护等多个学科， 需要这些领域的研究者加强合作、协同攻关。
在室内空气品质研究领域，我们还应十分注重国际合作，发达国际在室内空气品质领域研究起步早，水平高，研究相对系统，通过国际合作，我们可以迅速吸取其研究经验，少走弯路，实现跨越式发展。当然，在这一过程中，应特别注意我国国情的特殊性，注意我国室内空气污染问题的特殊性，使我们的研究具有更强的针对性。
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此外，室内空气品质和室内空气污染控制不仅是科学和技术问题，离开政府部门的倡导和支持，离开标准制定及执行部门的努力，离开企业的参与，离开人们认识水平的提高都难以取得显著成效。概言之，需要“管、产、学、研、教”通力合作，才能取得显著的社会效果。当然，这一切的基础是解决室内空气品质和空气污染控制中的关键科学和技术问题，这是这一领域研究者义不容辞的责任。
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