审查现有住宅通风标准

Backdrafting 可能会导致舒适度和 IAQ 问题

人们大部分时间都在住宅中度过(Klepeis et al. 2001),这使得室内空气质量日益受到关注。人们普遍认为,室内空气对健康的影响很大(Edwards et al. 2001; de Oliveira et al.2004; Weisel et al. 2005)。当前的通风标准旨在保护健康并为居民提供舒适感,但由于科学依据有限,大多数人严重依赖工程判断。本节将描述估算通风所需流速的当前和潜在方法,并概述现有的重要标准。

人类污水和二氧化碳

Pettenkofer Zahl 通风标准基础

出汗似乎是决定感知室内空气质量的主要体味来源(Gids 和 Wouters,2008 年)。气味会引起不适,因为良好的空气质量通常被认为没有气味。在许多情况下,居住者习惯于进入房间的人可以很好地感知的气味。访问测试小组的判断 (Fanger et al. 1988) 可用于评估气味强度。

二氧化碳 (CO2) 不是住宅室内空气暴露的主要健康驱动因素。CO2 是人类生物排放物的标志物,可能与令人讨厌的气味有关。自 Pettenkofer(1858 年)的工作以来,几乎所有建筑物的通风要求都以二氧化碳为基础。他认识到,虽然二氧化碳在正常室内水平下是无害的,而且人无法检测到,但它是一种可测量的污染物,可以围绕它设计通风标准。从这项研究中,他提出了所谓的“PettekoferZahl”,即 1000 ppm 的最大 CO2 水平,以防止人类排泄物产生异味。他假设外部浓度约为 500 ppm。他建议将室内外二氧化碳的差异限制在 500 ppm。这相当于成年人每人约 10 dm3/s 的流速。这个量仍然是许多国家通风要求的基础。后来 Yaglou (1937)、Bouwman (1983)、Cain (1983) 和 Fanger (1988) 进一步研究了以 CO2 为标记的“异味驱动”通风方法。

空间中常用的 CO2 限值(Gids 2011)

表:空间中常用的 CO2 限值(Gids 2011)

最近的一项研究表明,二氧化碳本身可能会影响人们的认知能力(Satish et al. 2012)。如果人的表现是教室、演讲室甚至在某些情况下办公室等房间中最重要的参数,那么二氧化碳水平应该决定通风水平而不是滋扰和/或舒适度。为了制定基于 CO2 的认知表现标准,必须确定可接受的暴露水平。根据这项研究,维持在 1000 ppm 左右的水平似乎不会影响性能(Satish et al. 2012)

未来通风标准的基础

健康通风

污染物被排放或进入居住者吸入的空间。通风提供了一种去除污染物的选择,可以通过从源头去除污染物(例如使用抽油烟机)或通过全屋通风稀释家中的空气来减少接触。通风不是减少暴露的唯一控制选项,在许多情况下可能不是正确的工具。
为了设计基于健康的通风或污染物控制策略,必须清楚地了解要控制的污染物、室内来源和这些污染物的来源强度,以及家中可接受的暴露水平。一项欧洲合作行动开发了一种方法,用于根据这些污染物确定实现良好室内空气质量的通风要求(Bienfait 等人,1992 年)。

室内最重要的污染物

似乎会导致与暴露于室内空气相关的慢性健康风险的污染物是:
• 细颗粒物 (PM2.5)
• 二手烟草烟雾 (SHS)
• 氡
• 臭氧
• 甲醛
• 丙烯醛
• 霉菌/水分相关污染物

目前没有足够的关于源强度和特定源对家庭暴露贡献的数据来设计基于健康的通风标准。家与家之间的源特征存在显着差异,家庭的适当通风率可能需要考虑室内源和居住者的行为。这是一个正在进行的研究领域。未来的通风标准可能依赖于健康结果来建立足够的通风率。

通风舒适

如上所述,气味可以在舒适和幸福方面发挥重要作用。舒适的另一个方面是热舒适。通风可以通过输送冷却的、
加热、加湿或干燥的空气。通风引起的湍流和空气速度会影响感知的热舒适度。高渗透率或换气率会造成不适(Liddament 1996)。

计算舒适和健康所需的通风率需要不同的方法。舒适通风主要基于减少气味和温度/湿度控制,而健康策略则基于减少暴露。协调行动指南(CEC 1992)的一项提议是分别计算舒适和健康所需的通风率。设计时应使用最高的通风率。

现有通风标准

美国通风标准:ASHRAE 62.2

美国采暖、制冷和空调工程师协会 (ASHRAE) 的标准 62.2 是美国最广泛接受的住宅通风标准。ASHRAE 制定了标准 62.2“低层住宅建筑的通风和可接受的室内空气质量”,以解决室内空气质量 (IAQ) 问题(ASHRAE 2010)。ASHRAE 62.2 现在在一些建筑规范中被要求,例如加利福尼亚的 Title 24,并且在许多能源效率计划和培训和认证家庭绩效承包商的组织中被视为实践标准。该标准规定了作为楼层面积(材料排放的替代物)和卧室数量(居住者相关排放物的替代物)的函数的整体住宅级室外空气通风率,并要求使用浴室和烹饪排气扇。该标准的重点通常被认为是整体通风率。这种强调是基于这样一种观点,即室内风险是由持续排放的分布式来源驱动的,例如来自家具的甲醛和来自人类的生物排放物(包括气味)。整个住宅机械通风的要求水平是基于该领域专家的最佳判断,而不是基于对化学污染物浓度或其他健康问题的任何分析。

欧洲通风标准

欧洲各国有多种通风标准。Dimitroulopoulou (2012) 以表格形式概述了 14 个国家(比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、意大利、荷兰、挪威、葡萄牙、瑞典、瑞士、英国)的现有标准以及描述在每个国家进行的建模和测量研究。所有国家都规定了整栋房屋或房屋特定房间的流量。至少在一个标准中规定了以下房间的气流:客厅、卧室、厨房、浴室、卫生间 大多数标准只规定了部分房间的气流。

通风要求的基础因国家而异,要求基于人数、占地面积、房间数量、房间类型、单元类型或这些输入的某种组合。Brelih 和 Olli (2011) 汇总了欧洲 16 个国家(保加利亚、捷克共和国、德国、芬兰、法国、希腊、匈牙利、意大利、立陶宛、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛文尼亚、英国)的通风标准。他们使用一组标准房屋来比较根据这些标准计算得出的空气交换率 (AER)。他们比较了整个房屋和任务通风所需的气流速率。所需的全屋通风率范围为 0.23-1.21 ACH,荷兰的值最高,保加利亚的值最低。
最小抽油烟机排气率范围为 5.6-41.7 dm3/s。
厕所的最低排气率范围为 4.2-15 dm3/s。
浴室的最低排气率范围为 4.2-21.7 dm3/s。

大多数标准之间似乎有一个标准共识,即要求整个房屋的通风率,并为可能发生污染物排放活动的房间(例如厨房和浴室)或人们花费大部分时间的房间提供更高水平的通风,例如作为客厅和卧室。

实践标准

新房建设表面上是为了满足建造房屋所在国家/地区规定的要求而建造的。选择满足所需流速的通风设备。流量不仅受所选设备的影响。连接到给定风扇的通风口的背压、安装不当和过滤器堵塞都会导致风扇性能下降。目前在美国或欧洲标准中都没有调试要求。自 1991 年以来,调试在瑞典是强制性的。调试是测量实际建筑性能以确定它们是否符合要求的过程(Stratton 和 Wray 2013)。调试需要额外的资源并且可能被认为成本过高。由于缺乏调试,实际流量可能不符合规定或设计值。Stratton 等人 (2012) 测量了美国加利福尼亚州 15 个家庭的流量,发现只有 1 个完全符合 ASHRAE 62.2 标准。欧洲各地的测量结果还表明,许多房屋未能达到规定的标准(Dimitroulopoulou 2012)。调试应潜在地添加到现有标准中,以确保家庭合规。

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发布时间:2021-10-15