二氧化碳濃度實(shí)測(cè)分析的論文
摘要：本文對(duì)長(zhǎng)沙市內(nèi)幾棟地上商場(chǎng)和地下超市的溫濕度、風(fēng)速和ＣＯ2濃度進(jìn)行了測(cè)試分析，分析了其中一家地下超市ＣＯ2濃度和溫度隨時(shí)間的變化。發(fā)現(xiàn)這些地方的溫濕度均在ＡＳＨＡＲＥ規(guī)定的舒適域內(nèi)，但是地下超市的ＣＯ2濃度卻是超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)的，因此導(dǎo)致地下超市70%以上的顧客感覺(jué)到空氣不新鮮，悶。提出了設(shè)計(jì)時(shí)要合理計(jì)算新風(fēng)量，并根據(jù)客流量大小調(diào)節(jié)新風(fēng)量，以使ＣＯ2濃度在國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)之下。
關(guān)鍵詞：二氧化碳濃度地下超市商場(chǎng)溫濕度
前言
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了商業(yè)建筑的興旺，隨著地面建筑用地的日益緊張，人們開(kāi)始在地下尋找發(fā)展空間。與地面環(huán)境相比,地下空間環(huán)境有著明顯的不同之處,主要表現(xiàn)在空氣流通差、陽(yáng)光和自然光缺乏、封閉和潮濕等等�，F(xiàn)代化的商場(chǎng)、超市等建筑面積達(dá)上萬(wàn)平方米,經(jīng)營(yíng)的商品種類(lèi)繁多,商場(chǎng)柜臺(tái)平面布置靈活,照明設(shè)施紛繁復(fù)雜。由于商業(yè)建筑自然通風(fēng)面積不足的特點(diǎn),全年都要求機(jī)械通風(fēng)。商場(chǎng)、超市中人員相對(duì)集中,呼出的ＣＯ2不易從商場(chǎng)、超市內(nèi)經(jīng)由自然氣流排出。據(jù)統(tǒng)計(jì),ＣＯ2濃度超過(guò)700×10-6會(huì)使少數(shù)比較敏感的人感到有不良?xì)馕恫⒂胁皇孢m的感覺(jué);ＣＯ2濃度超過(guò)1000×10-6會(huì)使人有不舒適的感覺(jué),并易引起人員產(chǎn)生嗜睡[4]。目前,國(guó)內(nèi)尚無(wú)商業(yè)建筑ＣＯ2濃度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。國(guó)外,如美國(guó)、日本等在商場(chǎng)條件下,常以低于1000×10-6為室內(nèi)ＣＯ2的允許濃度。本文對(duì)長(zhǎng)沙市內(nèi)幾家商場(chǎng)和超市的熱濕環(huán)境及空氣中ＣＯ2濃度對(duì)人體感覺(jué)的影響進(jìn)行了實(shí)測(cè)分析。
1測(cè)試方法
我們對(duì)兩棟集超市與商場(chǎng)于一體的建筑熱濕環(huán)境和ＣＯ2濃度進(jìn)行了測(cè)量，并同時(shí)進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，其中建筑A定下一樓為超市，一至七樓為綜合性購(gòu)物商場(chǎng)；建筑B地下層為超市，地面僅一層為以服飾為主的商場(chǎng)。因顧客反應(yīng)在超市B中感覺(jué)較悶，因此對(duì)超市B進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)試，從早上8：30到中午客流量最大的14：30分，其余地方測(cè)試一次，選擇客流量最大的12：00到14：30進(jìn)行。根據(jù)商場(chǎng)面積大小，每個(gè)地方選擇8到10個(gè)測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，數(shù)據(jù)為各點(diǎn)平均值，問(wèn)卷調(diào)查對(duì)象也均布在商場(chǎng)各處，問(wèn)卷對(duì)象包括18至45歲的顧客和工作人員。
表1主要測(cè)試數(shù)據(jù)地點(diǎn)干球溫度
℃相對(duì)濕度
�。�%）二氧化濃度
（ppm）環(huán)境輻射溫
℃焓值
�。╧j/kg）氣悶感
�。�%）不滿(mǎn)意率
�。�%）風(fēng)速
�。╩/s）
超市B夏季26.545.81252.526.4051.6777.60%36.80.15
超市B冬季18.64093118.5831.549.80%36.30.1
超市A冬季21.642120022.1038.8572%30.10.15
商場(chǎng)A冬季20.44080020.93546.70%30.10.1
商場(chǎng)B冬季18.6349001930.1458%34.50.1
2影響人體熱舒適度和氣悶感的因素
在問(wèn)卷調(diào)查表中，參照Fanger熱感覺(jué)的七個(gè)等級(jí)將熱感覺(jué)分為7個(gè)等級(jí)：熱、比較熱、有點(diǎn)熱、適中、有點(diǎn)冷、比較冷、冷；選擇有點(diǎn)熱、適中、有點(diǎn)冷視為舒適，選擇其他四項(xiàng)的視為不舒適；將不舒適者數(shù)量與總?cè)藬?shù)之比計(jì)為不滿(mǎn)意率。氣悶感覺(jué)則分為三級(jí)：悶、比較悶、無(wú)感覺(jué)，將選擇悶、比較悶人數(shù)與總?cè)藬?shù)之比視為氣悶感百分?jǐn)?shù)。LeiFang與Fanger曾提出人對(duì)環(huán)境的滿(mǎn)意度會(huì)隨著溫度和濕度（實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度范圍18-28℃，RH30%-70%）的上升而降低，隨著空氣焓值（試驗(yàn)時(shí)焓值的范圍20-70kj/kg）的增加而線形下降[2]。但是從圖1中可以看出不滿(mǎn)意率均為33%左右，這是由于商場(chǎng)這一特定環(huán)境所造成的，商場(chǎng)或超市中空氣流通差，陽(yáng)光和自然光缺乏很大程度上是一種人工環(huán)境，這樣的環(huán)境會(huì)在人的生理和心理上產(chǎn)生一定的消極反應(yīng)，如不舒適、煩悶等。這就是無(wú)論熱濕環(huán)境如何變化也不能達(dá)到10%不滿(mǎn)意率的原因。因我們測(cè)試的時(shí)間選擇在7月或11月底進(jìn)行，相對(duì)室外環(huán)境來(lái)說(shuō)商場(chǎng)超市內(nèi)的空調(diào)環(huán)境是舒適的，因此氣悶感較高時(shí)，不滿(mǎn)意率并沒(méi)有上升，這也說(shuō)明溫濕度對(duì)熱舒適產(chǎn)生的影響起著決定性作用。
由圖2中可以看出氣悶感隨著ＣＯ2濃度的增加的增加，當(dāng)ＣＯ2濃度超過(guò)1200ppm是氣悶感百分?jǐn)?shù)達(dá)到了70%以上，而從圖3、圖4中可以看出相對(duì)濕度和焓值對(duì)氣悶感百分率沒(méi)有明顯的影響。所測(cè)環(huán)境中相對(duì)濕度均為40%，是十分合適的。從表1中可以看出地下超市的ＣＯ2濃度明顯高于，位于地面以上的商場(chǎng)。位于同一大樓內(nèi)的超市A和商場(chǎng)AＣＯ2濃度分別為1200ppm和800ppm。超市B夏季客流高峰期ＣＯ2濃度也到達(dá)1252ppm。
3ＣＯ2濃度和溫度隨時(shí)間的變化情況
圖5和圖6分別表示了在測(cè)試時(shí)間內(nèi)超市B內(nèi)冬季的某個(gè)周六二氧化碳濃度隨時(shí)間的變化和溫度隨時(shí)間的變化情況�？梢钥闯龀虚_(kāi)門(mén)一小時(shí)后溫度達(dá)到
18℃，此后一直在18.5℃左右波動(dòng)，溫度比較穩(wěn)定。而二氧化碳濃度剛開(kāi)門(mén)時(shí)僅為450ppm，到10：30時(shí)為869ppm，此后兩小時(shí)內(nèi)比較穩(wěn)定，12：30時(shí)為907ppm，而隨著客流量的增加二氧化碳濃度又開(kāi)始上升到測(cè)試結(jié)束14：30時(shí)已經(jīng)達(dá)到1253ppm，這顯然說(shuō)明商場(chǎng)的`新風(fēng)量不足。
4ＣＯ2濃度濃度過(guò)高的原因
ＡＳＨＡＲＥ-1982給出最小新風(fēng)量為8.6ｍ3h·人,推薦新風(fēng)量為12.8ｍ3ｈ·人。參考這一標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)商場(chǎng)新風(fēng)量的取值標(biāo)準(zhǔn)為8.5～12ｍ3ｈ·人。由于新風(fēng)量的取值與人均占有空間或面積有關(guān)。ＡＳＨＡＲＥ62-81標(biāo)準(zhǔn)對(duì)商場(chǎng)新風(fēng)量取值8.6ｍ3ｈ·人時(shí),100ｍ2建筑面積測(cè)試人數(shù)為20～30人,而我國(guó)大型商場(chǎng)在峰值客流量時(shí)每100ｍ2面積人數(shù)高達(dá)200人。根據(jù)Ｙａｇｌｏｎ的試驗(yàn),當(dāng)人均占有空間為14.0ｍ3人時(shí),必須新風(fēng)量為8.5ｍ3ｈ·人;當(dāng)人均占有空間為2.8ｍ3人時(shí),必須換氣量則增至39.0ｍ3人。我國(guó)大中型商場(chǎng)人均占有空間的體積在客流量高峰期尚不足2ｍ3人,在設(shè)計(jì)客流量下人均占有空間也不足4ｍ3人。因此,我國(guó)大中型商場(chǎng)人均新風(fēng)量取值不宜偏低,至少應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限即12ｍ3ｈ·人[2]。
超市B營(yíng)業(yè)面積6000m2左右，根據(jù)在測(cè)量時(shí)統(tǒng)計(jì)的客流量在，從8：30分開(kāi)始11：00進(jìn)入6192人，各出口出來(lái)人數(shù)為3499人，即11：00超市B內(nèi)，約有2700人，100ｍ2建筑面積測(cè)試人數(shù)為45人[1]。若選擇標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限12ｍ3ｈ·人，則新風(fēng)量應(yīng)取32400ｍ3/ｈ；而該超市總設(shè)計(jì)風(fēng)量20000ｍ3/ｈ，顯然是不夠的。因此商場(chǎng)內(nèi)ＣＯ2濃度才會(huì)一直上升（圖5所示）。
5結(jié)論
通過(guò)對(duì)長(zhǎng)沙市內(nèi)商場(chǎng)、超市熱濕環(huán)境及ＣＯ2濃度的調(diào)查分析，我們發(fā)現(xiàn)各商場(chǎng)、超市的熱濕環(huán)境是合理，地上商場(chǎng)的ＣＯ2濃度也在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，但是地下超市的ＣＯ2濃度卻超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的1000ppm，以致超市內(nèi)70%人員感覺(jué)到空氣不新鮮，較悶。地下空間本來(lái)就是一個(gè)特殊場(chǎng)所，影響人們心理更為復(fù)雜。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮超市客流量，按照標(biāo)準(zhǔn)選取合理的新風(fēng)量；空調(diào)系統(tǒng)盡量考慮有使用全新風(fēng)的可能，以在過(guò)渡季節(jié)達(dá)到既節(jié)能有滿(mǎn)足空氣質(zhì)量要求的效果；在運(yùn)行時(shí)，應(yīng)根據(jù)客流量大小合理調(diào)節(jié)新風(fēng)量。
參考文獻(xiàn)
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