冬季室内二氧化碳浓度的测试研究

室内CO2 浓度是反映空气质量的一个重要指标, 常用来表征室内新鲜空气多少或通风程度强弱, 同时也间接地反映了室内可能存在的其他有毒有害污染物的聚集浓度水平。根据5室内空气质量标准6中规定, 二氧化碳日平均浓度值应[0110% ( 0110% 为体积分数)。在通风不良及人员密集场所CO2 容易产生浓度超标, 长时间处于超标环境, 会有轻度头痛, 且体内电解质平衡遭到破坏, 引起血液酸中毒 , 浓度过高将会导致头疼、疲劳、眼鼻和呼吸道等病症。

教室是师生进行教学活动的主要场所, 尽管教室中的CO2 浓度一般不会达到致人死亡的程度,但常有超标的情况, 给师生的身体健康造成不良影响, 也会阻碍教学活动的有效进行, 尤其是在冬季教室门窗紧闭、通风状况不佳的情况下, 这种可能性更大。一项关于教室空气中CO2 浓度对学生脑力作业能力影响的研究表明, 空气清洁度不同对学生计算、完成作业效果有明显影响, 随着空气CO2 浓度的增加, 学生脑力作业能力明显下降。可以认为, 空气污浊是引起学生疲劳、降低学习效果的一个不可忽视的因素。到目前为止, 国外已经开展了许多针对教室内空气环境的调查研究, 且发现通风状况差、上课人数多、人员流动频繁的教室其污染状况尤为严重 , 然而国内这方面的研究还很少。为此, 本研究旨在用二氧化碳监测仪对高校冬季室内CO2浓度值及其变化情况进行了测试, 为改善教学环境卫生状况提供客观依据。

选取西南科技大学新区大、中、小3种班级规模的教室及学生寝室, 其中教室样本35个(大型教室5个, 中等教室15 个, 小型教室15 个), 寝室15个; 教室上课人数分别为( 100 15) 、( 60 15) 、( 30 15) 人, 且不同时间上课的班级不同, 寝室人数为1~ 4人。

检测方法

参照GB /T 18204124 5公共场所空气中二氧化碳测定方法6, 用便携式红外线二氧化碳检测仪进行检测, 首先对教室和寝室进行普查检测, 测量每个教室以及寝室在有人状态下的CO2 日平均浓度,并选择部分教室和寝室进行连续监测。根据检测结果, 了解上述3类教室及寝室冬季CO2 的浓度值及其变化规律。

上述连续监测反映出室内CO2 浓度的增长规律及其变化与室内人数、房间空间大小以及房间通风情况的关系。首先, 在较为密闭的情况下CO2的浓度变化曲线总体呈对数形态, 即开始时增长较快, 但随着时间的延长, 其增长幅度越来越小, 并且有渐于平缓的趋势; 房间空间越小, 室内人数越多, 其总体增长幅度越大。其次, 通风情况对于室内CO2 浓度的变化起决定作用, 封闭状态(门窗全部关闭) 下室内CO2 增长较快, 但是在通风状态(即使在半通风状态) 下, 室内CO2 不会有明显的增长, 其曲线较为平缓。因此, 开启门窗产生对流, 可保障室内空气的新鲜。通过此实验可以看出, 教室和寝室内人员密集及通风量的不足导致了室内CO2 的超标, 笔者建议在以后的设计中应慎重考虑解决室内空气污染源的问题, 适当减少每间教室的座位数, 同时充分考虑设计教室内的通风; 对于已有的教室建筑, 建议学校在排课时尽量减少上课人数, 在条件允许的情况下加装通风换气装置, 并尽可能多的适时开窗通风。

目前国内南方大部分高校冬季为了满足热舒适性的需求, 室内门窗常关闭, 造成新风量的不足,由呼吸产生的CO2 会随之超标, 影响师生的身体健康, 只有开启门窗产生对流才可能使教室空气清新, 然而长时间开启门窗又会造成室内热量的损失, 因此冬季如何保证良好的教室及寝室内空气环境质量需要进一步探讨研究。(end)