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文檔簡介
UDC
中國工程建設標準化協(xié)會標準
建筑室內細顆粒物(PM2.5)污染控制
技術規(guī)程
TechnicalSpecificationforpollutioncontroloffineparticulate
matter(PM2.5)inthebuilding
(征求意見稿)
201×-××-××發(fā)布201×-××-××實施
1總則
1.0.1為控制建筑室內PM2.5污染,降低室內人員因PM2.5暴露帶來的潛在健康
風險,制定本規(guī)程。
【條文說明】
本條規(guī)定了本規(guī)程的編制目的。隨著霧霾天氣的頻發(fā),PM2.5成為影響大氣
環(huán)境質量的主要污染物之一,也是人們最為關注的污染物。PM2.5能夠突破鼻腔,
深入肺部,甚至滲透進入血液,如果長期暴露在PM2.5污染的環(huán)境中,還會對
人體健康,如呼吸系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)、神經系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)等造成傷害,還可
能引發(fā)整個人體范圍的疾病。現代人們大部分的時間都是在室內度過,且當霧霾
天氣出現的時候,人們的通常選擇室內活動。然而,建筑室內并不完全是“躲避”
PM2.5的“安全避風港”,因為室外PM2.5可以通過空調通風系統(tǒng)、自然通風、
圍護結構縫隙穿透以及人員攜帶等多種途徑進入室內,而且室內同樣具有PM2.5
散發(fā)源。因此,有效的室內PM2.5控制措施是降低室內PM2.5暴露帶來的潛在
危害的重要方式,雖然國內外針對PM2.5污染控制做了大量的研究,但對于工
程應用方面,還沒有一套系統(tǒng)的PM2.5污染控制設方法,如沒有統(tǒng)一的PM2.5
室外設計濃度的確定方法、沒有用于工程的規(guī)范性的設計計算方法等。
編制本規(guī)程的目的,是力求通過規(guī)定設計參數取值、提出控制技術措施、統(tǒng)
一設計計算方法、給出檢測與評價要求、規(guī)范運行管理等多個方面為工程設計、
建設和運營提供技術指導,系統(tǒng)性地實現建筑室內PM2.5污染的有效控制,降
低室內人員因PM2.5暴露帶來的潛在健康風險。
1.0.2本規(guī)程適用于各類民用建筑工程的室內PM2.5污染控制。
【條文說明】
本條規(guī)定了本規(guī)程的適用范圍。本規(guī)程適用于各類民用建筑工程的室內
PM2.5污染控制,包括新建、改建、擴建的居住建筑以及辦公建筑、醫(yī)療衛(wèi)生建
筑(非潔凈區(qū)域)等公共建筑。對于其他建筑類型,如工業(yè)建筑,可參考本規(guī)程
的技術內容。
1.0.3應在結合實際需求且充分考慮當地環(huán)境特點的基礎上,進行合理的建筑室
內PM2.5污染控制設計。
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【條文說明】
本條規(guī)定了建筑室內PM2.5污染控制的總體原則。建筑室內PM2.5污染控
制的技術措施選用、設計計算、檢測與評價、運行管理等應建立在符合實際需求
且充分考慮當地環(huán)境特點的基礎上。大氣顆粒物濃度的變化具有隨機性、非平穩(wěn)
性(時變性)、非線性、區(qū)域性等特點,與各城市的能源結構、產業(yè)結構有關,
以致我國不同城市的大氣顆粒物污染程度不同,即使相鄰城市甚至同一城市不同
區(qū)域的污染情況均不盡相同;加之隨著大氣顆粒物污染治理工作的推進,未來每
年的污染情況也會有所不同。以通風系統(tǒng)中空氣過濾器選型為例,不同城市和地
區(qū)的室內PM2.5污染控制選用方案不能“一刀切”式的統(tǒng)一標準,即不可以將
環(huán)境PM2.5濃度高的地區(qū)的空氣過濾器選用方案不經改變而直接用到環(huán)境
PM2.5濃度低的地區(qū),這會導致“選型大”,既不經濟還可能會增加風機能耗;
反之會導致“選型小”,使室內PM2.5濃度達不到控制需求。因此,建筑室內PM2.5
污染控制應結合實際需求及所在地區(qū)環(huán)境PM2.5濃度特點,合理選用室內PM2.5
污染控制的設計參數、技術方案及運維管理手段。
1.0.4建筑室內PM2.5污染控制除應符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應符合國家現行有
關標準的規(guī)定。
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2術語
2.0.1細顆粒物(PM2.5)fineparticulatematter
懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑小于或等于2.5μm的顆粒物。
2.0.2PM2.5室內設計濃度indoordesignconcentrationofPM2.5
用于建筑室內PM2.5污染控制設計計算的室內PM2.5日平均濃度,單位為
μg/m3。
2.0.3PM2.5室外設計濃度outdoordesignconcentrationofPM2.5
以室外環(huán)境PM2.5日平均濃度為基礎,統(tǒng)計氣象資料確定的用于建筑室內
PM2.5污染控制設計計算的室外PM2.5濃度,單位為μg/m3。
2.0.4建筑室內PM2.5污染控制系統(tǒng)indoorPM2.5pollutioncontrolsystem
對建筑室內PM2.5污染進行控制的凈化系統(tǒng)。分為集中式空氣凈化系統(tǒng)、
半集中式空氣凈化系統(tǒng)和分散式空氣凈化系統(tǒng)。
2.0.5穿透系數penetrationcoefficient
跟隨滲透風穿過建筑圍護結構進入室內的顆粒物比例,無量綱量。
2.0.6PM2.5負荷PM2.5load
單位時間室內的PM2.5獲得量,單位為μg/h。建筑室內PM2.5負荷分為隨
滲透風進入室內的PM2.5滲透負荷、隨新風進入室內的PM2.5新風負荷以及
PM2.5室內源負荷。
【條文說明】
PM2.5室內源包括人員行走、吸煙、燃燒、烹飪、家務活動、設備運行等。
這些污染源中,烹飪需要進行專項設計實現排出油煙及避免油煙串通進入室內其
他空間;吸煙、熏香燃燒等可瞬間產生大量PM2.5,但其屬于個別行為。因此,
本技術規(guī)程中的PM2.5室內源負荷僅包括人員行走、辦公設備運行等產生的
PM2.5,不包括廚房油煙、室內吸煙、室內熏香等產生的PM2.5。
2.0.7PM2.5去除能力removalcapacityofPM2.5
空氣凈化裝置單位時間去除PM2.5的量,單位為μg/h。
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3設計濃度
3.1室內設計濃度
3.1.1PM2.5室內設計濃度宜符合表3.1.1規(guī)定。
表3.1.1PM2.5室內設計濃度
等級現行值(μg/m3)引導值(μg/m3)
I級3525
II級7535
【條文說明】
PM2.5室內設計濃度分為現行值和引導值兩類。現行值為現階段室內宜滿足
的PM2.5日平均濃度值,引導值為可采用更高效過濾技術達到的高標準要求。
建筑使用目標人群對PM2.5敏感性強和對室內PM2.5濃度控制有高要求的
建筑,如托兒所、幼兒園、養(yǎng)老院、其他特殊需求的建筑等,宜采用I級標準值
進行設計;使用目標人群對PM2.5敏感性較弱和一般性建筑,如一般性的住宅
建筑、辦公建筑、商店建筑、圖書館、候車室(廳)等,宜至少采用II級標準
進行設計。
《環(huán)境空氣質量標準》GB3095-2012規(guī)定的環(huán)境PM2.5濃度限值(日均值)
為:I級標準35μg/m3,II級標準75μg/m3。綜合考慮我國現階段顆粒物污染情況
及其健康風險,本規(guī)程PM2.5室內設計濃度現行值的要求與《環(huán)境空氣質量標
準》GB3095-2012濃度限值相持平;引導值的I級標準依據為WHO指導值
(25μg/m3),II級標準為《環(huán)境空氣質量標準》GB3095-2012中I級標準限值。
3.2室外設計濃度
3.2.1PM2.5室外設計濃度宜按近3年歷年平均不保證5天的室外PM2.5日平均
濃度確定。
【條文說明】
將統(tǒng)計期內的每一年的PM2.5日平均質量濃度分別進行降序排列,按不保
證5天的原則分別確定每一年的PM2.5日平均質量濃度,將3年不保證5天的
室外PM2.5日平均濃度的平均值作為PM2.5室外設計濃度。
我國對大氣PM2.5的監(jiān)測工作起步較晚,2013年京津冀、長三角、珠三角
等重點區(qū)域以及直轄市和省會城市等共74個城市作為國家標準《環(huán)境空氣質量
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標準》GB3095-2012第一階段監(jiān)測實施城市,按照新標準要求對包括細顆粒物
(PM2.5)在內的6項基本項目進行監(jiān)測,2014年新增87個城市為第二階段實
施城市。從環(huán)保部發(fā)布的全國空氣質量狀況來看,我國大氣污染治理效果顯現,
隨著大氣污染治理工作的逐步推進,未來大氣污染將會呈現逐年降低的趨勢。因
此,本規(guī)程規(guī)定了PM2.5室外設計濃度宜按近3年的室外PM2.5濃度為區(qū)間進
行統(tǒng)計。
3.2.2主要城市的PM2.5室外設計濃度宜按本規(guī)程附錄A采用。對于附錄A未
列入的城市,應根據當地大氣PM2.5濃度按本節(jié)第3.2.1條確定,也可參照室外
PM2.5濃度相近的地區(qū)確定。
【條文說明】
本規(guī)程按照第3.2.1條的規(guī)定,選取2014~2016年我國74個重點監(jiān)測城市的
室外PM2.5日平均濃度進行了統(tǒng)計,并給出了PM2.5室外設計濃度參照表,詳
見附錄A。對于未列入附錄A的城市,其PM2.5室外設計濃度應根據當地大氣
PM2.5濃度按本節(jié)第3.2.1條確定,也可參照室外PM2.5濃度相近的地區(qū)確定。
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4控制措施
4.1圍護結構
4.1.1建筑主要出入口宜設置阻礙PM2.5進入室內的措施。
【條文說明】
外門開啟時室外空氣會進入室內,室外PM2.5也會隨之進入室內;外門關
閉時,PM2.5亦會通過外門縫隙隨空氣滲透到室內。建筑外門應具有降低空氣侵
入的作用,如設置擋風門廊、門斗、旋轉門、伸縮自動門、風幕、安裝閉門器、
提高外門氣密性等非凈化措施的被動式技術措施,以此阻礙外PM2.5的侵入。
建筑出入口人員出入頻發(fā)、人流量大,應特別控制進入室內人員鞋底攜帶的
塵土??刹扇〉募夹g措施為在建筑入口鋪設刮沙、除塵地墊,其寬度至少與入口
寬度相同,主要進出方向長度(室內和室外長度之和)宜至少為3m,且每周進
行清理和維護。
4.1.2近3年平均每年空氣質量優(yōu)良天數低于310天的地區(qū),宜提高外窗、幕墻
的氣密性能的設計要求。
【條文說明】
PM2.5圍護結構穿透是室外PM2.5進入室內的途徑之一,該過程的影響因
素是穿透系數,其定義為跟隨滲透風穿過建筑圍護結構進入室內的顆粒物比例。
由于現代建筑的設計與施工驗收要求嚴格,除預留孔洞外,建筑墻體幾乎沒有明
顯的縫隙或孔洞,所以外窗和幕墻是室外PM2.5向室內穿透的重要途徑。研究
表明,相同室外PM2.5濃度條件下,氣密性好的外窗對室外PM2.5的阻隔作用
強。因此增強建筑外窗和幕墻的氣密性,能夠在一定程度上阻隔室外PM2.5穿
透進入室內,也能在一定程度上阻隔室外其他污染物。
我國各地區(qū)的室外空氣質量不盡相同,對于近3年平均每年的空氣質量優(yōu)良
天數低于310天的地區(qū),宜在相關節(jié)能標準基礎上合理提高外窗和幕墻的氣密性
設計要求,降低PM2.5的穿透量。中國建筑學會標準《健康建筑評價標準》T/ASC
02-2016中第4.2.3條要求“對于每年有310天以上空氣質量指數在100以下的地
區(qū),外窗氣密性達到國家標準《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測
方法》GB/T7106-2008規(guī)定的4級及以上,其他地區(qū)的外窗氣密性達到6級及以
上;幕墻達到國家標準《建筑幕墻》GB/T21086-2007規(guī)定的3級及以上”。
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4.1.3建筑外墻的縫隙和孔洞應填充和密封。
【條文說明】
建筑外墻的縫隙和孔洞會影響建筑整體的氣密性,建筑外墻的縫隙和孔洞應
進行填實和密封處理,例如分體空調或抽油煙機與室外連接的管路孔洞、戶式燃
氣爐穿墻或穿窗的煙囪洞口、門窗框與門窗洞口之間的縫隙等。
4.1.4建筑外門窗的密封部位應完好、可靠。
【條文說明】
外門窗的氣密性能會影響室外PM2.5向室內的穿透。設計上雖然采用了高
氣密性能的外門窗,若產品質量或施工質量不高,會使外門窗氣密性無法達到設
計要求,所以應對外門窗的密封部位進行檢查。外門窗密封部位主要包括密封膠、
密封膠條/毛條及其端頭、門窗批水、蓋口條、壓縫條、構件連接部位和五金件
裝配部位等。各密封部位應完好、平整、飽滿、密實、牢固,接口處應嚴密,交
角處連接應平順,密封部位應無開裂、密封條脫槽、收縮、虛壓、松動等現象。
4.2室內污染源
4.2.1PM2.5散發(fā)源設備宜設置在專用房間或區(qū)域并配有有效的排風措施。
【條文說明】
打印機、復印機等PM2.5散發(fā)源設備在運行時會產生PM2.5及其他污染物,
這些設備宜與人員活動區(qū)保持一定的距離,如設置在專用房間或區(qū)域內。為降低
人員在使用設備時的PM2.5暴露量、防止PM2.5串通到室內其他空間,PM2.5
散發(fā)源設備附近或所在房間或區(qū)域設置有效的排風措施。
4.2.2應采取有效措施避免廚房油煙串通和控制室內煙氣。
【條文說明】
廚房油煙和室內吸煙可以使PM2.5濃度瞬間增加數倍,若無有效控制措施,
在常規(guī)新風量條件下,空氣凈化裝置對廚房油煙和室內煙氣的稀釋速度遠不及其
PM2.5產生速度。因此,為保證室內PM2.5污染可控,廚房應進行有效的油煙
排放設計,且不應在室內吸煙或設置有效措施快速排出或凈化煙氣。
4.3通風
4.3.1建筑進風口應遠離室外PM2.5污染源3m以上。
【條文說明】
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現行國家標準《民用建筑供暖通風與空調設計規(guī)范》GB50736第6.2.3條規(guī)
定“自然通風進風口應遠離污染源3m以上”,據此規(guī)定室外PM2.5污染源與建
筑進風口的距離要求。室外PM2.5污染源包括室外吸煙區(qū)、煙囪、排風口及排
風罩(尤其廚房排風)、建材加工間(瓷磚、石材、木材等)等。建筑進風口包
括自然通風進風口(外門、外窗)和新風取風口。
4.3.2建筑室內PM2.5污染控制系統(tǒng)應與通風空調系統(tǒng)相適應。
【條文說明】
空氣凈化系統(tǒng)是在通風空調系統(tǒng)基礎上增加空氣凈化裝置,是在通風空調系
統(tǒng)設計基礎上進行的。因此,室內PM2.5污染控制系統(tǒng),特別是既有建筑PM2.5
污染控制系統(tǒng)改造,應與通風空調系統(tǒng)相適應,做到既滿足通風空調系統(tǒng)要求,
又能有效控制室內PM2.5濃度。
4.3.3空氣凈化裝置可根據空調系統(tǒng)形式進行合理設置,并應符合下列規(guī)定:
1采用集中式空調系統(tǒng)的建筑,宜在新風機組、空氣處理機組中合理設置空
氣凈化裝置;
2采用半集中式空調系統(tǒng)的建筑,宜在新風系統(tǒng)、末端或回風段中單獨或混
合設置空氣凈化裝置;
3分散式空調系統(tǒng)或無空調系統(tǒng)的建筑,宜在室內設置具有PM2.5凈化功
能的空氣凈化器或戶式新風系統(tǒng)。
【條文說明】
空調系統(tǒng)按空氣處理設備的設置情況分為集中式系統(tǒng)、半集中式系統(tǒng)、分散
式系統(tǒng),不同的空調系統(tǒng)可以采取不同的PM2.5污染控制措施,空氣凈化裝置
可根據建筑空調系統(tǒng)形式進行合理設置。
集中式系統(tǒng)分為新風預處理的集中式系統(tǒng)和新風未預處理的集中式系統(tǒng)。在
典型的新風預處理集中式系統(tǒng)中,室外空氣首先進入新風機組進行預處理后再與
回風混合進入空氣處理機組,在此系統(tǒng)中,配置在新風機組中的空氣凈化裝置處
理全部的新風PM2.5、部分或全部的室內產生的PM2.5和圍護結構滲透進入室
內的PM2.5,配置在空氣處理機組中的空氣凈化裝置處理部分或全部的室內產生
的PM2.5和圍護結構滲透進入室內的PM2.5。在典型的新風未預處理的集中式
系統(tǒng)中,新風與回風混合后進入空氣處理機組,在此系統(tǒng)中,配置在空氣處理機
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組中的空氣凈化裝置處理全部的新風PM2.5、室內產生的PM2.5和圍護結構滲
透進入室內的PM2.5。
半集中式系統(tǒng)與新風預處理的集中式系統(tǒng)處理方式類似,新風機組可以采用
只處理新風中的PM2.5,或者新風機組除處理新風中的PM2.5外還處理部分或
全部的室內產生的PM2.5和圍護結構滲透進入室內的PM2.5;部分或全部的室
內產生的PM2.5和圍護結構滲透進入室內的PM2.5由其他凈化措施承擔,包括
在回風口或回風段設置空氣凈化裝置、房間放置凈化器等方式。
分散式系統(tǒng)未引入室外新風,不需去除新風中的PM2.5,可通過空氣凈化器
去除室內產生的和圍護結構滲透的PM2.5;也可加裝帶PM2.5凈化功能的戶式
新風系統(tǒng)。
值得一提的是,室內PM2.5凈化技術和措施多樣,空調系統(tǒng)形式以及既有
空調系統(tǒng)加裝空氣凈化裝置的條件不盡相同,所以應根據項目實際靈活、合理選
擇PM2.5凈化措施及凈化裝置安裝位置。
4.3.4集中式空調系統(tǒng)宜采用新風預處理的凈化系統(tǒng)。
【條文說明】
集中式空調系統(tǒng)新風未預處理的凈化系統(tǒng)是指新風與室內回風混合后再進
入空氣凈化裝置進行處理。此種系統(tǒng)的缺點是增大了過濾器的處理面積,整個空
氣凈化裝置更換或清洗過濾器的頻率增加,初投資和運行費用也會增加;在空氣
凈化裝置停止運行后,如新風管上未設置連鎖的新風閥時,會造成新風管通過回
風管直接和室內相通。
新風預處理的凈化系統(tǒng)是指新風集中處理后再進入室內的處理循環(huán)風的空
氣凈化裝置。此種系統(tǒng)的優(yōu)點是新風集中處理,只需經常更換或清洗處理新風空
氣凈化裝置的過濾器,在局部空氣凈化裝置停止運行后;如新風管上未設置連鎖
的新風閥時,由于新風通過了新風空氣凈化裝置,對室內不會造成太大影響。
4.3.5當空氣凈化裝置在工作狀態(tài)下產生臭氧時,應符合現行國家標準《通風系
統(tǒng)用空氣凈化裝置》GB/T34012的有關規(guī)定。
【條文說明】
國家標準《通風系統(tǒng)用空氣凈化裝置》GB/T34012-2017對空氣凈化裝置的
臭氧濃度增加量進行了規(guī)定,要求“當空氣凈化裝置在工作狀態(tài)下產生臭氧時,
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應給出額定風量下的臭氧濃度增加量,且應符合GB21551.3的有關規(guī)定。臭氧
濃度增加量實測值不應高于標稱值”。國家標準《家用和類似用途電器的抗菌、
除菌、凈化功能空氣凈化器的特殊要求》GB21551.3-2010規(guī)定空氣凈化器產
生的臭氧濃度(出風口5cm處)控制指標為小于等于0.10mg/m3。
4.3.6空氣凈化系統(tǒng)宜采取節(jié)能運行方式。
【條文說明】
解決建筑PM2.5污染控制,采取的方式就是進行合理的過濾器配置,但室
外的PM2.5污染不是一直有的,在不是霧霾天的時間里,如果過濾器一直在處
于工作狀態(tài),則會增加系統(tǒng)的阻力,進而增加了運行費用,這樣的運行是不經濟
的??紤]到室外環(huán)境PM2.5的污染程度具有波動性和隨機性的特點,為在系統(tǒng)
設計中充分考慮室外環(huán)境PM2.5污染的特點(即室外環(huán)境發(fā)生PM2.5污染時及
室外環(huán)境PM2.5濃度低于室內PM2.5設計濃度時)并兼顧通風空調系統(tǒng)的節(jié)能
運行,提出本條要求。
根據室外是否存在PM2.5污染情況,過濾器可以采取兩種運行方式,即:
在有污染的條件下,過濾器投入運行;在沒有污染的情況下,過濾器不投入運行,
這就解決了兩種狀態(tài)下的矛盾,實現PM2.5污染控制的系統(tǒng)節(jié)能的節(jié)能運行。
為了實現過濾器的上述運行方式,可以采用旁通、啟閉兩種解決方案。
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5設計計算
5.1一般規(guī)定
5.1.1建筑室內PM2.5污染控制設計應根據室內PM2.5負荷確定空氣凈化系統(tǒng)的
PM2.5去除能力,空氣凈化系統(tǒng)的PM2.5去除能力不應小于室內PM2.5負荷。
【條文說明】
建筑室內PM2.5污染控制設計計算的核心是污染控制平衡方程,其本質為
PM2.5去除能力不應低于室內PM2.5負荷。其中,室內PM2.5負荷定義為單位
時間室內的PM2.5獲得量(單位為μg/h),分為單位時間內隨滲透風進入室內的
PM2.5滲透負荷、隨新風進入室內的PM2.5新風負荷以及PM2.5室內源負荷(人
員行走、辦公設備運行等一般性活動,不包括廚房油煙及室內吸煙產生的PM2.5);
PM2.5去除能力定義為空氣凈化裝置單位時間去除PM2.5的量(單位為μg/h)。
對于建筑室內PM2.5污染控制系統(tǒng)而言,PM2.5污染控制系統(tǒng)的總PM2.5
去除能力不應低于室內總PM2.5負荷(PM2.5滲透負荷、PM2.5新風負荷、PM2.5
室內源負荷之和);對于每個空氣凈化裝置,其PM2.5去除能力不應低于其承擔
的PM2.5負荷。
(1)集中式空氣凈化系統(tǒng)
1)新風未預處理時,若多個房間共用一臺空氣凈化裝置,空氣凈化裝置要
承擔所有房間的PM2.5負荷,空氣凈化裝置的PM2.5去除能力不應低于各房間
PM2.5負荷之和。
2)新風預處理時,新風空氣凈化裝置承擔系統(tǒng)中PM2.5新風負荷,降低了
回風空氣凈化處理裝置所承擔的負荷,可減少回風空氣凈化裝置過濾器更換或清
洗的次數,此情況下新風空氣凈化裝置的PM2.5去除能力不應低于新風負荷。
(2)半集中式空氣凈化系統(tǒng)
1)新風空氣凈化裝置應集中設置且需承擔新風負荷,否則新風送風中PM2.5
的濃度將高于PM2.5室內設計濃度,新風則成為了污染源,增加了房間末端空
氣凈化裝置的負擔,所有新風空氣凈化裝置PM2.5去除能力不應低于新風負荷;
2)宜優(yōu)先采用新風空氣凈化裝置承擔全部室內PM2.5負荷的方式。當新風
空氣凈化裝置PM2.5去除能力不能承擔全部室內PM2.5負荷時,房間末端應設
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置空氣凈化裝置。末端空氣凈化裝置的PM2.5去除能力與新風空氣凈化裝置
PM2.5去除能力之和不應低于房間總PM2.5負荷。
(3)分散式空氣凈化系統(tǒng)
1)對于分散式空氣凈化系統(tǒng),由于沒有集中新風系統(tǒng),故通常采用空氣凈
化器的方式處理室內PM2.5污染。此情況下,空氣凈化裝置的PM2.5去除能力
不應低于PM2.5滲透負荷和PM2.5室內源負荷之和。
2)當一個房間設置多臺空氣凈化裝置時,多臺空氣凈化裝置總的PM2.5處
理能力不應低于房間的PM2.5負荷。
綜上,在進行建筑室內PM2.5污染控制設計時,應根據室內PM2.5負荷確
定空氣凈化系統(tǒng)的PM2.5去除能力,并據此進行空氣過濾器或相關凈化裝置選
型。
5.2負荷計算
5.2.1室內總PM2.5負荷應按下式計算:
?=?w+?P+?n(5.2.1)
式中Q—室內總PM2.5負荷(μg/h);
?w—PM2.5新風負荷(μg/h);
?P—PM2.5滲透負荷(μg/h);
?n—PM2.5室內源負荷(μg/h)。
【條文說明】
室內總PM2.5負荷為單位時間室內總的PM2.5獲得量(單位為μg/h),為
PM2.5滲透負荷、PM2.5新風負荷、PM2.5室內源負荷三者之和。其中,PM2.5
滲透負荷為單位時間隨滲透風進入室內的PM2.5濃度,PM2.5新風負荷為單位
時間隨新風進入室內的PM2.5濃度,PM2.5室內源負荷為室內PM2.5污染源單
位時間產生的PM2.5濃度。
5.2.2PM2.5新風負荷應按下式計算:
QGCCwwwn(5.2.2)
式中Qw——同式(5.2.1);
3
Gw——新風量,m/h;
3
Cw——PM2.5室外設計濃度(μg/m);
12
3
Cn——PM2.5室內設計濃度(μg/m)。
5.2.3PM2.5滲透負荷應按下式計算:
QGCPCPPwn(5.2.3-1)
GPnV=(5.2.3-2)
式中QP——同式(5.2.1);
3
GP——由外窗縫隙滲入室內的風量(m/h);
n——換氣次數(m3/h);
V——房間容積(m3/h);
P——PM2.5外窗穿透系數;
Cw、Cn——同式(5.2.2)。
【條文說明】
PM2.5經由外窗縫隙隨滲透風進入室內,該過程稱之為PM2.5外窗穿透,
用PM2.5外窗穿透系數表征PM2.5穿透外窗縫隙的能力。
由外窗縫隙滲入室內的風量(簡稱“滲透風量”)受室外風速、室內外溫度、
朝向等綜合影響,不同地域、不同季節(jié)的滲透風量均有所不同,其常用的獲取方
法有縫隙法、換氣次數法、測試統(tǒng)計法等。本規(guī)程按照換氣次數法估算外窗滲透
風量。據研究顯示(陳超,萬亞麗,陳紫光,等.基于大氣PM2.5污染的建筑外
窗縫隙通風換氣次數動態(tài)變化特性.北京工業(yè)大學學報,2017,43(2):285-293),
室外風速分別為0~0.2m/s、1.6~3.3m/s、5.5~7.9m/s時,建筑外窗縫隙通風換氣
次數平均值分別為0.1h-1、0.22h-1、0.39h-1;另據北京工業(yè)大學陳超教授團隊研
究結果顯示,室外PM2.5污染嚴重時室外基本為無風或微風狀態(tài),此條件下測
得不同氣密性外窗分別對應一定范圍的換氣次數,見表1所示。外窗滲風對應的
換氣次數影響因素很多,所給出數值僅供參考。
表1不同氣密性外窗對應的換氣次數
外窗氣密性等級45678
換氣次數0.60~0.800.55~0.650.40~0.550.25~0.400.10~0.25
研究表明,PM2.5外窗穿透系數受縫隙條件、室內外壓差、室外濕度等的共
同影響,具體的影響因素有縫隙類型、縫隙尺寸、縫隙粗糙度、外窗整體氣密性、
室內外溫度、室外風速、相對濕度等等。同時,不同研究人員得到的穿透系數也
13
不盡相同,其范圍大部分分布在0.5~0.9之間,所以PM2.5外窗穿透系數并非一
個固定的值。中國建筑科學研究院有限公司對不同氣密性外窗、不同壓差條件下
的PM2.5外窗穿透系數進行了實驗室測試,結果見表1,供計算時參照選用。
表1PM2.5外窗穿透系數P
外窗氣密性等級45678
P0.850.800.750.700.70
注:外窗氣密性等級與國家標準《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T7106-2008
一致。
5.2.4PM2.5室內源負荷宜根據PM2.5室內源類型、強度、同時發(fā)生概率等綜合
確定;當無法精確計算時,可按下式計算:
Qn=k(Qw+Qp)(5.2.4)
式中Qn、Qw、Qp——同式(5.2.1);
k——安全系數。
【條文說明】
PM2.5室內源包括人員行走、吸煙、燃燒、烹飪、家務活動、設備運行等。
這些污染源中,烹飪需要進行專項設計實現排出油煙及避免油煙串通進入室內其
他空間;吸煙、熏香燃燒等可瞬間產生大量PM2.5,但其屬于個別行為。因此,
本技術規(guī)程中的PM2.5室內源負荷僅包括人員行走、辦公設備運行等產生的
PM2.5,不包括廚房油煙、室內吸煙、室內熏香等產生的PM2.5。而目前對于室
內PM2.5污染源散發(fā)率的研究并無普適性的結果,國內外很多學者進行了室內
PM2.5污染源的散發(fā)速率的測試研究,但現場實測結果受通風條件、房間大小、
室外PM2.5濃度、作業(yè)形式等多種因素和條件影響,結果差異巨大。在計算室
內污染源負荷時,應綜合項目實際及PM2.5室內源的類型、強度、頻率、同時
發(fā)生概率、時間等因素綜合確定,而不是簡單的累加。
當無法精確計算時,可按本規(guī)程提供的方式進行估算。具體為PM2.5新風
負荷與PM2.5滲透負荷之和乘以一個安全系數,將其視為PM2.5室內源負荷。
考慮到一般民用建筑中人員、設備的產塵量很小甚至可忽略不計,安全系數可根
據實際PM2.5室內源的情況取值為0~0.1。
5.3設備選型
5.3.1空氣凈化裝置的PM2.5綜合過濾效率應按下式計算:
14
?
?=×100%(5.3.1)
?1.??
式中η—空氣凈化裝置的PM2.5綜合過濾效率(%);
D—PM2.5去除能力(μg/h),應根據空氣凈化裝置承擔的PM2.5負荷類
別確定;
3
C1—空氣凈化裝置進風中的PM2.5濃度(μg/m);
3
Gz—空氣凈化裝置的處理風量(m/h)。
【條文說明】
對于建筑室內PM2.5污染控制系統(tǒng)而言,PM2.5污染控制系統(tǒng)的總PM2.5
去除能力不應低于室內總PM2.5負荷(PM2.5滲透負荷QP、PM2.5新風負荷Qw、
PM2.5室內源負荷Qn之和);對于每個空氣凈化裝置,其PM2.5去除能力D不
應低于其承擔的PM2.5負荷。
在計算空氣凈化裝置的過濾效率時,應根據其承擔的PM2.5負荷類別確定
PM2.5去除能力數值,若系統(tǒng)中空氣凈化裝置承擔所有的PM2.5負荷,則D=QP+
Qw+Qn;若系統(tǒng)中空氣凈化裝置僅承擔PM2.5新風負荷,則D=Qw。
也存在同一區(qū)域采用多個空氣凈化裝置共同承擔同一類PM2.5負荷的情況,
例如某一空間中使用多個空氣凈化器承擔PM2.5滲透負荷。此情況可將PM2.5
滲透負荷平均分配給這些空氣凈化器后,再按本條方法進行計算。
空氣凈化裝置可能由不同過濾效率的空氣過濾器組成,因此該條計算的是空
氣凈化裝置在安裝多個空氣過濾器后的PM2.5綜合過濾效率。
5.3.2對于由多個空氣過濾器串聯(lián)構成的空氣凈化裝置,其PM2.5綜合過濾效率
與各道空氣過濾器的PM2.5過濾效率應滿足下式要求:
?=1?(???1)(???2)...(???m)(5.3.2)
式中?——同式(5.3.1);
ηm——第m道空氣過濾器的PM2.5過濾效率(%)。
5.3.3空氣過濾器的PM2.5過濾效率宜按計重效率進行計算和選型。
【條文說明】
國內外標準中除粗效過濾器外,都是采用計數效率。為便于選擇空氣過濾器,
中國建筑科學研究院有限公司對主要的空氣過濾器進行了計重濃度的實測,可供
室內PM2.5污染控制設計提供參考,見表2。
15
表2空氣過濾器的PM2.5計重過濾效率
空氣過濾器級別計重效率(%)
G31.29
G420.53
M520.06
M645.22
F747.22
F859.29
F984.10
H1091.82
5.3.4當采用空氣凈化器承擔室內PM2.5負荷時,宜根據空氣凈化器的PM2.5過
濾效率按本規(guī)程式(5.3.1)計算所需空氣凈化器的處理風量,并應據此選型。
【條文說明】
空氣凈化器為成品出售,出廠時其PM2.5過濾效率已經確定,一般可從產
品銘牌或產品說明書中獲得。在進行PM2.5污染控制設計時,其過濾效率為已
知量,故可按照本規(guī)程式(5.3.1)計算需要的空氣凈化器的處理風量,并據此選
擇適合風量的空氣凈化器。若一臺空氣凈化器無法滿足風量要求,可選擇相同
PM2.5過濾效率的多臺空氣凈化器,使總風量滿足要求。
5.3.5同類區(qū)域或房間宜采用相同類型的空氣凈化裝置。
16
6檢測與評價
6.1一般規(guī)定
6.1.1室內PM2.5污染控制檢測與評價應包括空氣凈化裝置過濾效果和室內
PM2.5濃度的檢測與評價。
【條文說明】
空氣凈化裝置是室內PM2.5污染控制的核心部分,室內PM2.5濃度是室內
PM2.5污染控制的效果反映。因此,建筑室內PM2.5污染控制的檢測與評價,
應包括空氣凈化裝置過濾效果和室內PM2.5濃度兩個方面??諝鈨艋b置過濾
效果的檢測與評價的目的是為了檢驗和評價空氣凈化裝置安裝后的整體凈化效
率是否達到設計要求,室內PM2.5濃度的檢測與評價的目的是為了檢驗整個
PM2.5污染控制系統(tǒng)是否能達到預期的效果。
6.1.2空氣凈化裝置過濾效果的檢測與評價適用對象為安裝在通風系統(tǒng)內的凈化
裝置,宜在建筑工程驗收、更換空氣凈化裝置、定期運行維護時進行;室內PM2.5
濃度的檢測與評價宜與空氣凈化裝置過濾效果的檢測與評價同步進行,及主要部
件或配件維修后、日常運行管理時進行。
【條文說明】
有條件的情況下,空氣凈化裝置過濾效果的檢測與評價宜在建筑工程驗收、
更換空氣凈化裝置、定期運行維護時進行,以保證空氣凈化裝置的可靠性。
室內PM2.5濃度的檢測與評價的目的是評價PM2.5污染控制系統(tǒng)的有效性
(PM2.5滲透負荷、PM2.5新風負荷、PM2.5室內污染源負荷),應在室外PM2.5
達到一定污染程度時進行。但在建筑工程驗收、更換空氣凈化裝置、定期運行維
護、主要部件或配件維修時,室外PM2.5濃度不一定達到檢測條件,如果規(guī)定
必須進行室內PM2.5濃度檢測,可能會造成影響工程驗收、無法按期完成檢測
等問題。因此,室內PM2.5濃度的檢測與評價,若室外天氣條件滿足檢測要求,
宜與空氣凈化裝置過濾效果的檢測與評價同步進行以及主要部件或配件維修后
進行可達到最理想的評價效果;若室外天氣條件不滿足檢測要求,則宜在室外天
氣適宜時以及日常運行管理時進行。針對工程驗收時室內PM2.5濃度的檢測與
評價,可約定在建筑工程驗收合格后、質保期內進行檢測,檢測與評價合格即可。
6.1.3室內PM2.5污染控制檢測的主要儀器要求應符合表6.1.3的規(guī)定,且應每
17
年校準一次。
表6.1.3主要檢測儀器要求
檢測儀器
編號測量項目技術要求
名稱
最小分辨率宜為1μg/m3,且應滿足現行國家
PM2.5質量粉塵測試
1計量檢定規(guī)程《粉塵濃度測試儀》JJG846
濃度儀
的有關規(guī)定
最小分辨率宜為0.1m/s,最大允許偏差應不
2風速風速儀
大于0.5m/s
【條文說明】
本條規(guī)定了室內PM2.5污染控制檢測儀器的基本要求,檢測儀器的選擇須
根據檢測量程范圍和檢測精度的要求確定。
6.2空氣凈化裝置過濾效果檢測與評價
6.2.1空氣凈化裝置過濾效果的檢測與評價應在空氣凈化裝置安裝完畢后進行,
且應符合下列規(guī)定:
1通風系統(tǒng)應正常運行且應在額定風量下進行檢測;
2應以環(huán)境PM2.5背景濃度或人工發(fā)塵作為檢測塵源,空氣凈化裝置上游的
PM2.5濃度不宜低于150μg/m3,且檢測塵源發(fā)塵量應連續(xù)、穩(wěn)定;
3空氣凈化裝置下游采樣點應能采集到穿過空氣凈化裝置本體和安裝邊框泄
露的混合氣流。
【條文說明】
空氣凈化裝置過濾效果的檢測與評價是考察空氣凈化裝置本體和安裝邊框
整體的效果,所以空氣凈化裝置應安裝完畢,通風系統(tǒng)應正常運行,溫濕度范圍、
新風量等應符合設計要求。檢測應在額定風量下進行,其塵源可直接利用室外
PM2.5污染時的條件,也可以利用人工發(fā)塵方式。為保證檢測與評價結果的可靠
性,空氣凈化裝置上游的PM2.5濃度不宜低于150μg/m3。
PM2.5污染控制系統(tǒng)中的空氣凈化裝置可能是多個數量、不同位置的組合,
無論PM2.5污染控制系統(tǒng)是何種形式,空氣凈化裝置安裝后,安裝邊框均應密
封嚴密。空氣凈化裝置過濾效果的檢測與評價時,應根據工程實際情況,可將室
內PM2.5污染控制系統(tǒng)中不同的空氣凈化裝置視為整體進行檢測,亦可單獨進
行檢測,原則是空氣凈化裝置與安裝邊框構成的整體的凈化效率不應低于設計要
18
求。所以空氣凈化裝置下游采樣點應既能采集到穿過空氣凈化裝置本體的氣流,
又能采集到穿過安裝邊框泄露的氣流,以評價空氣凈化裝置安裝后的凈化效率是
否滿足設計要求。
6.2.2空氣凈化裝置上游采樣截面的采樣點數不應少于3點,下游采樣截面的采
樣點數不應少于4點,且應采用對角線、斜線、梅花狀均衡布點。
【條文說明】
因下游采樣截面處經過空氣凈化裝置過濾,PM2.5濃度降低,故規(guī)定下游采
樣截面采樣點數比上游多,且上、下游采樣點應采用對角線、斜線、梅花狀均衡
布點,以使測試更具準確性。
6.2.3空氣凈化裝置過濾效果檢測的采樣要求應符合下列規(guī)定:
1空氣凈化裝置上、下游采樣點所在截面的風速不均勻性均不宜大于20%;
2每個檢測點應重復采樣6次,每次采樣時間不應小于1min或采樣量不應
小于1L,且應取各點檢測結果的平均值作為PM2.5濃度檢測值;
3當6次采樣值偏差超過平均值±20%時,應增加采樣次數3次。
【條文說明】
為降低誤差,同時也使檢測取樣時通風系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài),規(guī)定空氣凈
化裝置上、下游采樣點所在截面的風速不均勻性均不宜大于20%。
6.2.4空氣凈化裝置的實測綜合過濾效率應按式(6.2.4)進行計算:
C2t
?t=(1-)×100%…(6.2.4)
C1t
式中ηt—空氣凈化裝置的實測綜合過濾效率(%);
3
C1t—空氣凈化裝置上游PM2.5濃度檢測值(μg/m);
3
C2t—空氣凈化裝置下游PM2.5濃度檢測值(μg/m)。
6.2.5空氣凈化裝置的實測綜合過濾效率不應低于設計值。
6.3室內PM2.5濃度檢測與評價
6.3.1室內PM2.5濃度的檢測與評價應在全部空氣凈化裝置投入運行的情況下進
行,且應符合下列規(guī)定:
1通風系統(tǒng)應正常運行且應在額定風量下進行檢測;
2應以環(huán)境PM2.5背景濃度作為檢測塵源,環(huán)境PM2.5濃度不宜低于PM2.5
室外設計濃度的70%且不應低于75μg/m3;
19
3環(huán)境PM2.5背景濃度的檢測取樣點應遠離顆粒物污染源及排風口。
【條文說明】
室內PM2.5濃度的檢測與評價的目的是評價PM2.5污染控制系統(tǒng)的有效性,
即建筑室內PM2.5污染控制系統(tǒng)對PM2.5滲透負荷、PM2.5新風負荷、PM2.5
室內污染源負荷的綜合控制,所以應在室外PM2.5達到一定污染程度時進行。
室內PM2.5濃度的檢測應在通風系統(tǒng)和空氣凈化裝置達到穩(wěn)定運行狀態(tài)后進行。
我國不同地區(qū)的環(huán)境PM2.5污染程度不同,理想的檢測工況是室外PM2.5濃度
與設計值相近,但該理想工況可遇不可求,同時需要考慮檢測儀器技術性能,故
規(guī)定了室內PM2.5濃度檢測與評價時的環(huán)境PM2.5濃度。環(huán)境PM2.5背景濃度
的檢測應遠離煙囪、油煙排放口等顆粒物污染源及排風口。
6.3.2室內PM2.5濃度的檢測與評價應抽檢代表性房間,抽檢數量不應少于房間
總數的10%,且不宜少于3間,當房間總數少于3間時,應全部檢測。
【條文說明】
室內PM2.5濃度的檢測與評價抽檢房間數量,參照國家標準《通風系統(tǒng)用空
氣凈化裝置》GB/T34012-2017。條文中的房間指自然間,在概念上可以理解為
建筑物內形成的獨立封閉、使用中人們會在其中停留的空間單元。計算抽檢房間
數量時,指對一個單體建筑而言。
6.3.3室內PM2.5濃度的檢測應符合下列規(guī)定:
1室內PM2.5濃度檢測點數應符合表6.3.3的要求;
表6.3.3室內PM2.5濃度檢測點數設置
房間使用面積(m2)最少檢測點數(個)
<501
≥50,<1002
≥100,<500≥3
≥500,<1000≥5
≥1000,<3000≥6
≥3000≥9
2室內PM2.5濃度檢測點距內墻面應不小于0.5m,距地面高度應為
0.8m~1.5m;
3當房間內有2個及以上檢測點時,應采用對角線、斜線、梅花狀均衡布
點,檢測點應避開送風口和室內污染源;
4每個檢測點應重復采樣檢測6次,每次采樣時間不應小于1min或采樣量
20
不應小于1L,以6次的平均值作為該檢測點濃度值,對于6次采樣值偏差較大
的情況(超過平均值±20%范圍),應增加采樣次數3次。
6.3.4室內PM2.5濃度應按下式計算:
1m
()
CCnt=it…………6.3.4
mi1
3
式中Cnt——室內PM2.5濃度(μg/m);
m——室內的檢測點數量;
Cit——室內第i個檢測點的PM2.5濃度。
6.3.5室內PM2.5濃度的評價應符合下列規(guī)定:
Cwt
CCntn…………(6.3.5)
Cw
式中Cnt——同式(6.3.4);
3
Cwt——環(huán)境PM2.5背景濃度(μg/m);
3
Cw——PM2.5室外設計濃度(μg/m);
3
Cn——PM2.5室內設計濃度(μg/m)。
21
7運行管理
7.1制度
7.1.1應制定PM2.5污染控制系統(tǒng)接管驗收流程,對PM2.5控制設施及關鍵設備
進行接管驗收。
【條文說明】
運行維護管理單位的接管驗收的接管主體為建筑所屬業(yè)主單位,由業(yè)主提供
PM2.5控制設施及關鍵設備相關的技術材料。根據中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建
設部《物業(yè)承接查驗辦法》(建房[2010]165號)對PM2.5控制設施及關鍵設備
進行查驗與驗收。
7.1.2應根據PM2.5污染控制系統(tǒng)具體特征制定完善的運行管理制度、維護保養(yǎng)
方案和系統(tǒng)操作規(guī)程。
【條文說明】
運行管理制度主要對常規(guī)運行管理進行規(guī)范,包括設備運行管理制度、預防
性計劃維修制度、物資工具保管制度、任用
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