建筑环境学面临的两个亟待解决的问题

摘要：建筑环境学主要研究建筑外环境,室内空气品质,室内热湿与气流环境，建筑声环境，建筑光环境等若干部分。在强调可持续的今天，建筑环境学面临的两个亟待解决的问题就是如何协调满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾以及如何协调满足人们对住房装修的豪华与情调要求与室内空气环境污染对人体健康的有害影响之间的矛盾。

关键词：建筑声环境 建筑光环境 气流环境

　　近几年随着我国的迅猛发展,人们的物质生活水平得到了前所未有的提高,人们不止要求吃饱穿暖有房住,而且要求吃好穿好居住更舒适,特别是对住房更加追求品位.人们不仅追求住房结构和布局的合理,还追求房屋内空气温湿环境的舒适性,而且还更加追求住房装修的豪华和情调,大量的新设备,新材料走进了人们的生活.而空调系统引起的能源消耗与环境污染以及富丽堂皇的装修引起的室内环境的污染,人们还没有真正认识到.

　　建筑环境学主要研究建筑外环境,室内空气品质,室内热湿与气流环境，建筑声环境，建筑光环境等若干部分。在强调可持续发展的今天，建筑环境学面临的两个亟待解决的问题就是如何协调满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾以及如何协调满足人们对住房装修的豪华与情调要求与室内空气环境污染对人体健康的有害影响之间的矛盾。

　　能源消耗和环境保护

一、能源消耗

　　目前建筑物的年耗能量中,为满足室内温湿度要求的空调系统能耗所占的比例约为50%,照明所占比例约为33%.由此可见,空调系统能耗是非常大的。

　　随着空调的迅速普及，空调的用电负荷在逐年猛增，空调能耗已占全国耗电量的15%左右。标准化研究院资源与环境标准化研究所高级工程师成建宏9月16日在空调能效国家标准新闻发布会上作出上述表示。

　　这个标准的主要起草人成建宏说，中国已成为世界空调产品生产和使用大国。据统计，2003年我国房间空调器的产量已达4000多万台、商用空调产量达到20多万套；我国房间空调拥有量已在1亿台左右；全国商用空调拥有量在120万套左右。

　　由于空调用电时间集中，加重了高峰用电负荷。在夏季用电高峰时期，空调用电负荷甚至高达城镇总体用电负荷的40%左右。

　　由于缺乏必要的引导和管理，市场出现非良性竞争，致使我国空调产品效率不高，浪费严重，我国空调产品的能效水平与发达国家相比还有相当大的差距，存在着巨大的节能潜力。因此出台空调能效国家标准，提高空调能效，强化负荷管理，对缓解我国的电力供需矛盾、节约能源、保护环境将发挥重要作用。

　　随着我国人民生活水平的提高，建筑能耗增长，加剧了能源危机。建筑能耗是指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器等方面的能耗，其中采暖、空调能耗约占60％一70％。据测算，目前我国民用建筑能耗量占全国商品能耗总量的25％，其中60％为采暖能耗，相当于发达国家在同等条件下采暖能耗的3倍。

　　目前我国的能源形势相当严峻。我国人口占世界总人口的20％，已探明的煤炭储量只占世界储量的11％、原油占2.4％、天然气仅占l.2％。人均能源占有量不到世界平均水平的一半。我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。2000年中国人均能源消费量不到1吨标准煤，不足世界人均能源消费水平2．4吨标准煤的一半，仅为发达国家的1／5—1／10，但是建筑用能比例显著增加。实现可持续发展，降低建筑能耗是一条必由之路。

二、环境保护

　　由于空调系统的能源消耗非常巨大，而它所消耗的电能或热能大多是来自热电厂或独立的锅炉，其燃烧过程的排放物是大气污染的根源。因此，空调系统的使用是环境污染的间接原因之一。

　　燃烧过程的排放物中，煤烟、硫酸烟雾、铅、二氧化硫、氧化氮、一氧化碳、硫化氢、氰化物、氟化物、氯化物等都会给环境带来很大的污染。而环境污染会给人类、生物、气候等带来巨大的危害。

　　大气污染对人体的危害主要表现为呼吸道疾病；对植物可使其生理机制受抑制，生长不良，抗病抗虫能力减弱，甚至死亡；大气污染还能对气候产生不良影响，如降低能见度，减少太阳的辐射(据资料表明，城市太阳辐射强度和紫外线强度要分别比减少10～30%和10～25%)而导致城市佝偻发病率的增加；大气污染物能腐蚀物品，影响产品质量；近十几年来，不少国家发现酸雨，雨雪中酸度增高，使河湖、土壤酸化、鱼类减少甚至灭绝，森林发育受影响，这与大气污染是有密切关系的。

　　各种大气污染物对人体的影响如下：

1、煤烟

　　引起支气管炎等。如果煤烟中附有各种工业粉尘(如金属颗粒)，则可引起相应的尘肺等疾病。

2、硫酸烟雾

    对皮肤、眼结膜、鼻粘膜、咽喉等均有强烈刺激和损害。严重患者如并发胃穿孔、声带水肿、狭窄、心力衷竭或胃脏刺激症状均有生命危险。

3、铅

    略超大气污染允许深度以上时，可引起红血球碍害等慢性中毒症状，高浓度时可引起强烈的急性中毒症状。

4、二氧化硫

    浓度为1－5ppm时可闻到嗅味，5ppm长吸入可引起心悸、呼吸困难等心肺疾病。重者可引起反射性声带痉挛，喉头水肿以至窒息。

5、氧化氮

    主要指一氧化氮和二氧化氮，中毒的特征是对深部呼吸道的作用，重者可臻肺坏疽；对粘膜、神经系统以及造血系统均有损害，吸入高浓度氧化氮时可出现窒息现象。

6、一氧化碳

    对血液中的血色素亲和能力比氧大210倍，能引起严重缺氧症状即煤气中毒。约100ppm时就可使人感到头痛和疲劳。

7、硫化氢

    浓度为100ppm吸入2－15分钟可使人嗅觉疲劳，高浓度时可引起全身碍害而死亡。

8、氰化物

    轻度中毒有粘膜刺激症状，重者可使意识逐渐昏，虽直性痉挛，血压下降，迅速发生呼吸障碍而死亡。氰化物中毒后遗症为头痛，失语症、癫痫发作等。氰化物蒸汽可引起急性结膜充血、气喘等。

10、氟化物

     可由呼吸道、胃肠道或皮肤侵入人体，主要使骨骼、造血、神经系统、牙齿以及皮肤粘膜等受到侵害。重者或因呼吸麻痹、虚脱等而死亡。

11、氯化物

　　主要通过呼吸道和皮肤粘膜对人体发生中毒作用。当空气中氯的浓度达0.04～0.06毫克/升时，30～60分钟即可致严重中毒，如空气中氯的浓度达3毫克/升时，则可引起肺内化学性烧伤而迅速死亡。

　　室内空气品质

　　世界卫生组织在《2002年世界卫生报告》中首次阐述了室内空气污染与人们健康的关系：“尽管空气污染主要存在于室外，但人们长期生活在室内，因此人们受到的污染主要源于室内空气污染。居室环境对人的日常生活有着重大影响，居室的选址，设计，建设及传统的烹调和取暖造成的室内环境污染都会对人类健康产生重大影响。据统计，全球近一半的人处于室内空气污染中，室内环境污染引起35.7%的呼吸道疾病，22%的慢性肺炎和15%的气管炎，支气管炎，和肺癌。”

一、常见室内空气污染物及控制标准

　　下表为常见室内空气污染物及控制标准：

二、室内装饰装修材料有害物质对人体的危害和影响

1、有强烈气体的刺激性气体，是一种挥发性有机化合物。甲醛对人体健康影响主要表现在刺激眼睛和呼吸道，造成肺功能、肝功能、免疫功能异常。国外报道，其浓度在0.12mg/m3以上儿童易发生气喘。甲醛被国际癌症研究机构(IARC 1995)确定为可疑致癌物。

2、放射性气体污染物，氡是一种惰性放射性气体，有镭衰变而成。它是导致肺癌的主要诱因之一，其潜伏期约为15～40年。有关专家认为除吸烟以外，氡比其它任何物质更能引起肺癌。美国估计每年有2万例肺癌患者是与室内氡的暴露有关。

3、挥发性有机化合物(VOC)对人体影响主要是刺激眼睛和呼吸道，皮肤过敏，使人体产生头痛、咽喉痛、乏力等症状。

4、苯、甲苯和二甲苯，其中苯被国际癌症研究机构确认为有毒致癌物质。吸入或经皮肤吸收一定量会引起中毒，严重时会对人体造血系统、神经系统造成损伤。甲苯和二甲苯均为无色透明液体，有毒，对皮肤和粘膜刺激性大，对神经系统损伤比苯强，长期接触有引起膀胱癌的可能。

5、甲苯二异氰酸酯(TDI)是具有强烈刺激性气体的有机化合物。对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈刺激作用，长期接触或吸入高浓度的TDI蒸气可引起支气管炎、过敏性哮喘、肺炎、肺水肿。

6、铅、镉、铬、汞、砷等是常见的有毒污染物，其可溶物对人体有明显危害。皮肤长期接触铬化合物可引起接触性皮炎或湿疹。过量的铅、镉、汞、砷对人体神经、内脏系统造成危害，特别是对儿童生长发育和智力发育影响较大。

　　所谓建筑环境学，就是指在建筑空间内，在满足使用功能的前提下，如何让人们在使用过程中感到舒适和健康的一门。然而，让人们在使用过程中既要感到“舒适”又要“健康”并不容易，“舒适”与“健康”可以兼得吗？这就是建筑环境学所面临的问题所在。

　　随着人类生活水平的提高以及科学技术的，人类对室内环境提出了越来越高的要求，在这样的条件下，大量的空调系统和各种各样的装修材料走进人们的生活。

　　然而，从上文收集的资料与数据可以看出，空调系统的大规模使用会导致严重的能源消耗和环境污染，而我国正处于能源紧缺时期，能源形势非常严峻；而各种各样的新的装修材料的使用会导致严重的室内空气污染，而人类有80%的时间是在室内度过的，室内空气污染会对人体产生很大的危害，而由于室内空气污染物的种类多、致病过程复杂、潜伏期长等特点，目前还没有非常有效的方法来防治室内空气污染对人体的危害。

　　总而言之，在物质文明与精神文明共同发展的今天，建筑环境学所面临的两个亟待解决的问题是：如何协调满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护的矛盾以及研究为室内装修而使用的合成材料对室内空气品质的影响及其对人体造成的危害进而为创造一个健康的环境提供科学依据。

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　　《建材标准化与质量管理》 2004 （4）36—42
　　《世界环境》2004 （5）30—45
　　《安全与环保》2004 30（7）4—7
　　《暖通空调》2004 34（2）27—30