第九章 建筑环境测量-2014

第九章

建筑环境测量

本章主要内容空气中气体污染物的测量环境噪声测量氧量测量GB/T16146-1995《住房内氡浓度控制标准》GB/T16127-1995《居室空气中甲醛的卫生标准》GB/T17097-1997《室内空气SO2卫生标准》GB/T17094-1997《室内空气CO2卫生标准》GB50325-2001《室内空气质量卫生规范》《民用建筑工程室内环境污染控制规范》《室内环境质量评价标准》《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》《室内装饰装修材料胶粘剂有害物质限量》及《室内装饰装修材料木家具有害物质限量》GB/T18883-2002《室内空气质量标准》第1节空气中气体污染物的测量CO和CO2的测量SO2的测量测量方法不分光红外吸收法电导法气体色谱法间接冷原子吸收法一、CO和CO2的测量不分光吸收式红外线气体分析仪工作原理：利用被测气体对红外光有选择吸收特性（特征吸收）来进行定量分析1、比尔定律I—透射的特征波长红外光强度I0—入射的特征波长红外光强度k—被测组分对特征波长的吸收系数l—入射光透过被测样品的光程c—样品中被测组分的浓度2、组成红外线气体分析器的基本组成红外光源切光片滤光镜测量气室参比气室遮光板电容微音器固定金属片金属薄膜接收室红外光源：为直径0.5mm的镍铬丝，被加热到600-1000℃，可得到波长2-10μm的红外线。切光器：获得交变信号，减少信号漂移。气室：参比气室、测量气室。参比气室内充氮气，测量气室内充测量气体，射入接收室的光的强度减弱与被测组分的浓度有关光检测器：为薄膜电容微音器，接收室充满等浓度的CO气体，被电容的金属薄膜将接收室分成等容积的两个接收室，距离薄膜0.05-0.08mm有一定片，这样组成一电容器。电容量的大小与被测组分的浓度有关。二氧化碳分析仪(HK-6004)

HK6004二氧化碳监测仪采用国外红外非分光(NDIR)传感器和先进微处理器，具有测量准确和稳定性好的特点。适用于食品、医药、化工以及环保等行业应用。二氧化碳分析仪(HK-6004)主要技术指标检测范围:0-2,000，0-5,000，0-50,000ppm

测量精度：+/-40ppm+3%

读数温度系数:0.2%F.S./C

重复性：<1%F.S.

响应时间：T90

<60

秒预热时间：小于2分钟工作环境：0-50℃；0-95%RH设备尺寸：200×90×220mm

紫外荧光法工作原理：通过测荧光波长和强度建立起来的定性、定量方法来得到SO2量透射光强度被吸收的光量荧光强度F荧光效率二、二氧化硫的测量常用测量方法有紫外荧光法、库仑滴定法、电导法、分光光度法、火焰光度法等当荧光物质的浓度很稀，被吸收的光不超过总量的2%，且klc不大于0.05，上式可简化为：

荧光的强度与SO2浓度成正比，只要得到荧光的强度，即可得到SO2浓度荧光强度F测量荧光装置的几何结构系数影响测量精度的因素水分：一方面SO2可溶于水，另一方面SO2遇水产生荧光猝灭，导致负误差方法：半透膜渗透法或反应室加热法芳香烃化合物：芳香烃化合物在190-230nm紫外光激发下发射荧光造成正误差方法：特殊吸附剂的过滤器

紫外荧光式二氧化硫分析仪工作原理图1-紫外光源2、4-透镜3-反应室5-激发光滤光片6-发射光滤光片7-光电倍增管8-放大器9-指示表注意：使用前用标准SO2气体标定，应安装在温度变化不大、灰尘少，清洁干燥的地方N46-APSA-360CE二氧化硫分析仪性能指标:

测量范围:0-0.1,0.2,0.5和1.0ppm及其它最低检测极限:0.001ppm响应时间:＜120秒零点漂移:±1%全量程/天全程漂移±2%全量程/天

特点:消除了水气干扰碳氢隔膜，消除了HC干扰无可移动部件，增加高可靠性有压力温度补偿荧光探测量，使测量灵敏度高结构设计坚固耐用可以安装使用于汽车，货车上易于安装和维修第2节空气含尘浓度及生物微粒的测量空气中的总悬浮颗粒物(TSP)悬浮颗粒(<10μm)，又称可吸入颗粒物沉降颗粒(10~100μm)浓度表示方法计重浓度(mg/m3)计数浓度(粒/m3)沉降浓度(mg或粒/m3.h)测量仪器：TSP采样器由采样夹、流量计、采样管及采样泵组成一、总悬浮颗粒物的测量中流量TSP采样器1-流量计2-调节阀3-采样泵4-消声器5-采样管6-采样头

计重浓度式中：TSP——总悬浮颗粒，mg/m3W——阻留在滤膜上的TSP的质量，mg/m3Vn——标准状态下的采样流量，m3/mint——采样时间，min注意事项采样前，必须校准流量计，采样时准确保持稳定的流量称量空白及采过样的滤纸时，采样环境及操作步骤必须相同采样时必须将采样器旋紧，以防止样品从旁侧进入采样器测量方法：撞击式-称重法（GB/T17905-1997）光散射式测尘法光散射式粒子计数器原理：光照射空气中微粒引起光散射现象，经光电器件转换为电信号。通过测量散射光的强度来得到微粒的大小二、可吸入颗粒物的测量粒径与输出电信号的关系：仪器系数，1.8～2转换系数粒子计数器工作原理示意图1-光源2-透镜组3-浮游微粒4-检定空间5-光电倍增管6-透镜组7-放大器

J-73型粒子计数器部分粒径范围（μm）档别0.30.40.50.60.81.01.2粒径范围0.3256～0.42610.4261～0.50000.5000～0.60670.6067～0.73490.7349～0.89180.8918～1.0671.067注：以0.5μm标准粒子标定的粒径范围测定方式：单记和总记单记测定某一粒径档别的微粒数量总记测定粒径大于某一档别的微粒总数样气的稀释进入测量区的微粒必须一个一个通过，如果有2粒或2粒以上同时进入时，由于光散射脉冲信号重叠，可能使计数的粒数减少，粒径增大。当采样浓度接近或超过105粒/L时，应使用稀释系统，则浓度测定值乘以稀释倍数即为实际浓度光散射式粒子计数器的类型白炽灯适于0.3μm以上微粒激光可以测定0.1μm以下的微粒，如ASAS-X型粒径分辨极限可达0.007μm测定方法：沉降法、撞击法和过滤法三、生物微粒的测量第３节环境噪声测量噪声？空气声：经空气和围护结构传播固体声：振动噪声人们不愿意听到的任何声音噪声危害：对听觉器官的损害、对正常生活的影响、降低劳动生产率、能造成生物死亡、损坏建筑物测量仪器：声级计、声级频谱仪、声级记录仪、噪声统计分析仪声级计：由传声器、放大器、哀减器、频率计权网路、RMS检波器和显示等部分组成声级计原理框图

声级计分类按表头响应灵敏度慢表头时间常数为1000ms，一般用于测量稳态噪声，测得的数值为有效值快表头时间常数为125ms，接近人耳对声音的反应，一般用于测量波动较大的不稳态噪声和交通运输噪声等脉冲或脉冲保持表头时间常数为35ms，用于测量持续时间较长的脉冲噪声，如冲床、按锺等，测得数值为最大有效值峰值保持表头时间常数为20ms，用于测量持续时间很短的脉冲噪声，如枪、炮和爆炸所产生的声音，测得数值是峰值，即最大值按精度等级分类0型标准声级计1型实验室用精密声级计2型一般用途的普通声级计3型噪声监测的普及型声级计4种类型的声级计的各种性能指标具有同样的中心值，仅仅是容许误差不同。根据IEC651标准和国家标准，4种声级计参考频率、参考入射方向、参考声压级和基准温湿度等条件下，允许的固有误差如下表声级计类型0123固有误差±0.4±0.7±1.0±1.5环境噪声测量应采用精度为2型以上的积分式声级计及环境噪声自动监测仪器。测量仪器和声校准器应按规定定期检定，测量前后使用声校准器校准测量的示值偏差应不大于2dB建筑噪声测量方法测量时间测量条件测点布置建筑噪声测量方法测量时间：应在昼间和夜间分别进行，一般应选择白天（6:00~22:00)和夜间（22:00~6:00)时间段内。办公室白天测量时间应人员上班时间段8:00~12:00和14:00~18:00；住宅夜间应在睡眠时间段，选择23:00~5:00测量条件：无雨、无雪的天气条件下进行，测量过程中保持窗户开启，风速高于5m/s停止测量；采样时测点距墙面和其他主要反射面不小于1m，距地板上1.2~1.5m，离窗户约1.5m测点布置测点布置公共场所：对较小场所(<100m2)取室中央为监测点；较大场所(>100m2)声源（或一侧墙）中心划一直线至对侧墙壁中心，在此直线上取均匀分布3点为监测点生产环境：测量高度应根据人耳高度取1.2～1.5m，测点数量取决于待测环境的噪声级差，各点噪声级差小于3dB建筑设备：测量布置在人员活动范围内，测点到声源的距离应取比声源的最大外形尺寸稍大些位置，并取整为0.3，0.5，1.0m（最大为1.0m），测点应能表征设备在各方向上的分布情况我国的室内噪声标准

房间类型 NR(dB) A声级dB(A)

卧室、书房、病房 35~4540~50

起居室 40~4540~50

语言教室 35 40

一般教室 45 50

门诊室 50~5555~60

手术室 40~4540~50

宾馆客房 30~45 35~50

会议室 30 35

学术报告厅、阅览室 25 30

室内乐、演唱厅 20 25

办公室 35 40

宴会厅 35 40第4节氧量的测量

常用氧量测量方法：热磁法和氧化锆法一、热磁法

磁化：介质处于外磁场中，受到力和力矩的作用而显示出磁性的现象顺磁性气体：氧、甲烷逆磁性气体：大部分气体磁化率：气体的磁化强度与外磁场强度之比称为磁化率1、原理：在具有温度梯度和磁场梯度的环境中，当存在顺磁性气体时，由于气体局部温度升高，使气体的磁化率下降，利用磁化率与温度间的关系测定气体中某种成分含量的方法顺磁性气体的比磁化率x与气体体积磁化率k之间关系式中：C——居里常数T——气体的热力学温度，K

△——修正系数，大多数顺磁性物质为0

ρ——气体的密度，kg/m3或互不发生化学反应的多组分混合气体，其体积磁化率kmix等于各单独组分体积磁化率ki的加权和式中：k——氧气体积磁化率q——氧含量的体积百分率

ki——混合气体中i组分的体积磁化率

qi——混合气体中i组分的含量的体积百分比k'——混合气体中非氧组分的体积磁化率2、热磁氧传感器的结构由取样装置、传感器和显示仪表组成传感器：将被分析气体的含氧量变化转变为电压信号用惠斯登电桥测量因被分析气体的含氧量变化引起的热敏元件电阻变化分类内对流式：用于小量程场合（如0%~1%O2或98%~100%O2）外对流式：环境及烟气中氧量分析内对流式r1,r2铂丝热敏元件作为电桥桥臂壳体为不导磁的材料永久磁钢产生非均匀磁场内对流式热磁氧传感器当被测气体中不含有氧气时，气体由环室两侧通过，敏感元件环绕的空间没有气流当被测气体中含氧时，氧气分子受到磁场吸引穿敏感元件环绕的空间，使敏感元件温度发生变化主要用于测量小量程的场合外对流式热磁氧传感器ⅠⅡⅢⅣ交流双电桥工作原理图1、氧化锆氧化锆(ZrO2)在常温下具有单斜晶体结构，氧化锆晶体随着温度变化是不稳定的。在氧化锆晶体加入少量的氧化钙(CaO)或氧化钇(Y2O3)。在经过高温处理，则其晶体变为不随温度变化的萤石型立方晶体，是一种稳定的氧化锆材料在600～800℃时，掺有氧化钙的氧化锆材料，具有导电性，称为固体电解质二、氧化锆法氧化锆管结构1-掺杂有氧化钙的氧化锆材料2、3-铂电极4-引线2．氧浓差电势空气侧（正极）：烟气侧（负极）：氧浓差电池原理1-掺杂有氧化钙的氧化锆材料2、3-铂电极4-引线5-氧离子式中：R——理想气体常数，R=8.314J/(mol·K)T——气体的热力学温度，Kn——一个氧分子所得的电子数，n=4F——法拉第常数，F=96487C/molpA——参比气体（空气）的氧分压pC——被测气体（烟气）的氧分压mV若两侧气体的总压力相同，则上式可写成3、注意事项采取温度补偿或恒温装置使用中保持被测气体与参比气体压力相等参比气体中的氧分压恒定不变，且比被测气体氧分压大得多，输出灵敏度大保证被测气体与参比气体都有一定的流速氧化锆材料