冬季室內二氧化碳濃度的測試研究

室內CO2 濃度是反映空氣質量的一個重要指標, 常用來表征室內新鮮空氣多少或通風程度強弱, 同時也間接地反映了室內可能存在的其他有毒有害污染物的聚集濃度水平。根據5室內空氣質量標準6中規定, 二氧化碳日平均濃度值應[0110% ( 0110% 為體積分數)。在通風不良及人員密集場所CO2 容易產生濃度超標, 長時間處于超標環境, 會有輕度頭痛, 且體內電解質平衡遭到破壞, 引起血液酸中毒 , 濃度過高將會導致頭疼、疲勞、眼鼻和呼吸道等病癥。

教室是師生進行教學活動的主要場所, 盡管教室中的CO2 濃度一般不會達到致人死亡的程度,但常有超標的情況, 給師生的身體健康造成不良影響, 也會阻礙教學活動的有效進行, 尤其是在冬季教室門窗緊閉、通風狀況不佳的情況下, 這種可能性更大。一項關于教室空氣中CO2 濃度對學生腦力作業能力影響的研究表明, 空氣清潔度不同對學生計算、完成作業效果有明顯影響, 隨著空氣CO2 濃度的增加, 學生腦力作業能力明顯下降。可以認為, 空氣污濁是引起學生疲勞、降低學習效果的一個不可忽視的因素。到目前為止, 國外已經開展了許多針對教室內空氣環境的調查研究, 且發現通風狀況差、上課人數多、人員流動頻繁的教室其污染狀況尤為嚴重 , 然而國內這方面的研究還很少。為此, 本研究旨在用二氧化碳監測儀對高校冬季室內CO2濃度值及其變化情況進行了測試, 為改善教學環境衛生狀況提供客觀依據。

選取西南科技大學新區大、中、小3種班級規模的教室及學生寢室, 其中教室樣本35個(大型教室5個, 中等教室15 個, 小型教室15 個), 寢室15個; 教室上課人數分別為( 100 ? 15) 、( 60? 15) 、( 30 ? 15) 人, 且不同時間上課的班級不同, 寢室人數為1~ 4人。

檢測方法

參照GB /T 18204124 5公共場所空氣中二氧化碳測定方法6, 用便攜式紅外線二氧化碳檢測儀進行檢測, 首先對教室和寢室進行普查檢測, 測量每個教室以及寢室在有人狀態下的CO2 日平均濃度,并選擇部分教室和寢室進行連續監測。根據檢測結果, 了解上述3類教室及寢室冬季CO2 的濃度值及其變化規律。

上述連續監測反映出室內CO2 濃度的增長規律及其變化與室內人數、房間空間大小以及房間通風情況的關系。首先, 在較為密閉的情況下CO2的濃度變化曲線總體呈對數形態, 即開始時增長較快, 但隨著時間的延長, 其增長幅度越來越小, 并且有漸于平緩的趨勢; 房間空間越小, 室內人數越多, 其總體增長幅度越大。其次, 通風情況對于室內CO2 濃度的變化起決定作用, 封閉狀態(門窗全部關閉) 下室內CO2 增長較快, 但是在通風狀態(即使在半通風狀態) 下, 室內CO2 不會有明顯的增長, 其曲線較為平緩。因此, 開啟門窗產生對流, 可保障室內空氣的新鮮。通過此實驗可以看出, 教室和寢室內人員密集及通風量的不足導致了室內CO2 的超標, 筆者建議在以后的設計中應慎重考慮解決室內空氣污染源的問題, 適當減少每間教室的座位數, 同時充分考慮設計教室內的通風; 對于已有的教室建筑, 建議學校在排課時盡量減少上課人數, 在條件允許的情況下加裝通風換氣裝置, 并盡可能多的適時開窗通風。

目前國內南方大部分高校冬季為了滿足熱舒適性的需求, 室內門窗常關閉, 造成新風量的不足,由呼吸產生的CO2 會隨之超標, 影響師生的身體健康, 只有開啟門窗產生對流才可能使教室空氣清新, 然而長時間開啟門窗又會造成室內熱量的損失, 因此冬季如何保證良好的教室及寢室內空氣環境質量需要進一步探討研究。(end)