第九章 建筑環(huán)境測量-2014

第九章

建筑環(huán)境測量

本章主要內(nèi)容空氣中氣體污染物的測量環(huán)境噪聲測量氧量測量GB/T16146-1995《住房內(nèi)氡濃度控制標準》GB/T16127-1995《居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標準》GB/T17097-1997《室內(nèi)空氣SO2衛(wèi)生標準》GB/T17094-1997《室內(nèi)空氣CO2衛(wèi)生標準》GB50325-2001《室內(nèi)空氣質(zhì)量衛(wèi)生規(guī)范》《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》《室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量評價標準》《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質(zhì)限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑有害物質(zhì)限量》及《室內(nèi)裝飾裝修材料木家具有害物質(zhì)限量》GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》第1節(jié)空氣中氣體污染物的測量CO和CO2的測量SO2的測量測量方法不分光紅外吸收法電導(dǎo)法氣體色譜法間接冷原子吸收法一、CO和CO2的測量不分光吸收式紅外線氣體分析儀工作原理：利用被測氣體對紅外光有選擇吸收特性（特征吸收）來進行定量分析1、比爾定律I—透射的特征波長紅外光強度I0—入射的特征波長紅外光強度k—被測組分對特征波長的吸收系數(shù)l—入射光透過被測樣品的光程c—樣品中被測組分的濃度2、組成紅外線氣體分析器的基本組成紅外光源切光片濾光鏡測量氣室參比氣室遮光板電容微音器固定金屬片金屬薄膜接收室紅外光源：為直徑0.5mm的鎳鉻絲，被加熱到600-1000℃，可得到波長2-10μm的紅外線。切光器：獲得交變信號，減少信號漂移。氣室：參比氣室、測量氣室。參比氣室內(nèi)充氮氣，測量氣室內(nèi)充測量氣體，射入接收室的光的強度減弱與被測組分的濃度有關(guān)光檢測器：為薄膜電容微音器，接收室充滿等濃度的CO氣體，被電容的金屬薄膜將接收室分成等容積的兩個接收室，距離薄膜0.05-0.08mm有一定片，這樣組成一電容器。電容量的大小與被測組分的濃度有關(guān)。二氧化碳分析儀(HK-6004)

HK6004二氧化碳監(jiān)測儀采用國外紅外非分光(NDIR)傳感器和先進微處理器，具有測量準確和穩(wěn)定性好的特點。適用于食品、醫(yī)藥、化工以及環(huán)保等行業(yè)應(yīng)用。二氧化碳分析儀(HK-6004)主要技術(shù)指標檢測范圍:0-2,000，0-5,000，0-50,000ppm

測量精度：+/-40ppm+3%

讀數(shù)溫度系數(shù):0.2%F.S./C

重復(fù)性：<1%F.S.

響應(yīng)時間：T90

<60

秒預(yù)熱時間：小于2分鐘工作環(huán)境：0-50℃；0-95%RH設(shè)備尺寸：200×90×220mm

紫外熒光法工作原理：通過測熒光波長和強度建立起來的定性、定量方法來得到SO2量透射光強度被吸收的光量熒光強度F熒光效率二、二氧化硫的測量常用測量方法有紫外熒光法、庫侖滴定法、電導(dǎo)法、分光光度法、火焰光度法等當熒光物質(zhì)的濃度很稀，被吸收的光不超過總量的2%，且klc不大于0.05，上式可簡化為：

熒光的強度與SO2濃度成正比，只要得到熒光的強度，即可得到SO2濃度熒光強度F測量熒光裝置的幾何結(jié)構(gòu)系數(shù)影響測量精度的因素水分：一方面SO2可溶于水，另一方面SO2遇水產(chǎn)生熒光猝滅，導(dǎo)致負誤差方法：半透膜滲透法或反應(yīng)室加熱法芳香烴化合物：芳香烴化合物在190-230nm紫外光激發(fā)下發(fā)射熒光造成正誤差方法：特殊吸附劑的過濾器

紫外熒光式二氧化硫分析儀工作原理圖1-紫外光源2、4-透鏡3-反應(yīng)室5-激發(fā)光濾光片6-發(fā)射光濾光片7-光電倍增管8-放大器9-指示表注意：使用前用標準SO2氣體標定，應(yīng)安裝在溫度變化不大、灰塵少，清潔干燥的地方N46-APSA-360CE二氧化硫分析儀性能指標:

測量范圍:0-0.1,0.2,0.5和1.0ppm及其它最低檢測極限:0.001ppm響應(yīng)時間:＜120秒零點漂移:±1%全量程/天全程漂移±2%全量程/天

特點:消除了水氣干擾碳氫隔膜，消除了HC干擾無可移動部件，增加高可靠性有壓力溫度補償熒光探測量，使測量靈敏度高結(jié)構(gòu)設(shè)計堅固耐用可以安裝使用于汽車，貨車上易于安裝和維修第2節(jié)空氣含塵濃度及生物微粒的測量空氣中的總懸浮顆粒物(TSP)懸浮顆粒(<10μm)，又稱可吸入顆粒物沉降顆粒(10~100μm)濃度表示方法計重濃度(mg/m3)計數(shù)濃度(粒/m3)沉降濃度(mg或粒/m3.h)測量儀器：TSP采樣器由采樣夾、流量計、采樣管及采樣泵組成一、總懸浮顆粒物的測量中流量TSP采樣器1-流量計2-調(diào)節(jié)閥3-采樣泵4-消聲器5-采樣管6-采樣頭

計重濃度式中：TSP——總懸浮顆粒，mg/m3W——阻留在濾膜上的TSP的質(zhì)量，mg/m3Vn——標準狀態(tài)下的采樣流量，m3/mint——采樣時間，min注意事項采樣前，必須校準流量計，采樣時準確保持穩(wěn)定的流量稱量空白及采過樣的濾紙時，采樣環(huán)境及操作步驟必須相同采樣時必須將采樣器旋緊，以防止樣品從旁側(cè)進入采樣器測量方法：撞擊式-稱重法（GB/T17905-1997）光散射式測塵法光散射式粒子計數(shù)器原理：光照射空氣中微粒引起光散射現(xiàn)象，經(jīng)光電器件轉(zhuǎn)換為電信號。通過測量散射光的強度來得到微粒的大小二、可吸入顆粒物的測量粒徑與輸出電信號的關(guān)系：儀器系數(shù)，1.8～2轉(zhuǎn)換系數(shù)粒子計數(shù)器工作原理示意圖1-光源2-透鏡組3-浮游微粒4-檢定空間5-光電倍增管6-透鏡組7-放大器

J-73型粒子計數(shù)器部分粒徑范圍（μm）檔別0.30.40.50.60.81.01.2粒徑范圍0.3256～0.42610.4261～0.50000.5000～0.60670.6067～0.73490.7349～0.89180.8918～1.0671.067注：以0.5μm標準粒子標定的粒徑范圍測定方式：單記和總記單記測定某一粒徑檔別的微粒數(shù)量總記測定粒徑大于某一檔別的微?？倲?shù)樣氣的稀釋進入測量區(qū)的微粒必須一個一個通過，如果有2?；?粒以上同時進入時，由于光散射脈沖信號重疊，可能使計數(shù)的粒數(shù)減少，粒徑增大。當采樣濃度接近或超過105粒/L時，應(yīng)使用稀釋系統(tǒng)，則濃度測定值乘以稀釋倍數(shù)即為實際濃度光散射式粒子計數(shù)器的類型白熾燈適于0.3μm以上微粒激光可以測定0.1μm以下的微粒，如ASAS-X型粒徑分辨極限可達0.007μm測定方法：沉降法、撞擊法和過濾法三、生物微粒的測量第３節(jié)環(huán)境噪聲測量噪聲？空氣聲：經(jīng)空氣和圍護結(jié)構(gòu)傳播固體聲：振動噪聲人們不愿意聽到的任何聲音噪聲危害：對聽覺器官的損害、對正常生活的影響、降低勞動生產(chǎn)率、能造成生物死亡、損壞建筑物測量儀器：聲級計、聲級頻譜儀、聲級記錄儀、噪聲統(tǒng)計分析儀聲級計：由傳聲器、放大器、哀減器、頻率計權(quán)網(wǎng)路、RMS檢波器和顯示等部分組成聲級計原理框圖

聲級計分類按表頭響應(yīng)靈敏度慢表頭時間常數(shù)為1000ms，一般用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲，測得的數(shù)值為有效值快表頭時間常數(shù)為125ms，接近人耳對聲音的反應(yīng)，一般用于測量波動較大的不穩(wěn)態(tài)噪聲和交通運輸噪聲等脈沖或脈沖保持表頭時間常數(shù)為35ms，用于測量持續(xù)時間較長的脈沖噪聲，如沖床、按鍾等，測得數(shù)值為最大有效值峰值保持表頭時間常數(shù)為20ms，用于測量持續(xù)時間很短的脈沖噪聲，如槍、炮和爆炸所產(chǎn)生的聲音，測得數(shù)值是峰值，即最大值按精度等級分類0型標準聲級計1型實驗室用精密聲級計2型一般用途的普通聲級計3型噪聲監(jiān)測的普及型聲級計4種類型的聲級計的各種性能指標具有同樣的中心值，僅僅是容許誤差不同。根據(jù)IEC651標準和國家標準，4種聲級計參考頻率、參考入射方向、參考聲壓級和基準溫濕度等條件下，允許的固有誤差如下表聲級計類型0123固有誤差±0.4±0.7±1.0±1.5環(huán)境噪聲測量應(yīng)采用精度為2型以上的積分式聲級計及環(huán)境噪聲自動監(jiān)測儀器。測量儀器和聲校準器應(yīng)按規(guī)定定期檢定，測量前后使用聲校準器校準測量的示值偏差應(yīng)不大于2dB建筑噪聲測量方法測量時間測量條件測點布置建筑噪聲測量方法測量時間：應(yīng)在晝間和夜間分別進行，一般應(yīng)選擇白天（6:00~22:00)和夜間（22:00~6:00)時間段內(nèi)。辦公室白天測量時間應(yīng)人員上班時間段8:00~12:00和14:00~18:00；住宅夜間應(yīng)在睡眠時間段，選擇23:00~5:00測量條件：無雨、無雪的天氣條件下進行，測量過程中保持窗戶開啟，風速高于5m/s停止測量；采樣時測點距墻面和其他主要反射面不小于1m，距地板上1.2~1.5m，離窗戶約1.5m測點布置測點布置公共場所：對較小場所(<100m2)取室中央為監(jiān)測點；較大場所(>100m2)聲源（或一側(cè)墻）中心劃一直線至對側(cè)墻壁中心，在此直線上取均勻分布3點為監(jiān)測點生產(chǎn)環(huán)境：測量高度應(yīng)根據(jù)人耳高度取1.2～1.5m，測點數(shù)量取決于待測環(huán)境的噪聲級差，各點噪聲級差小于3dB建筑設(shè)備：測量布置在人員活動范圍內(nèi)，測點到聲源的距離應(yīng)取比聲源的最大外形尺寸稍大些位置，并取整為0.3，0.5，1.0m（最大為1.0m），測點應(yīng)能表征設(shè)備在各方向上的分布情況我國的室內(nèi)噪聲標準

房間類型 NR(dB) A聲級dB(A)

臥室、書房、病房 35~4540~50

起居室 40~4540~50

語言教室 35 40

一般教室 45 50

門診室 50~5555~60

手術(shù)室 40~4540~50

賓館客房 30~45 35~50

會議室 30 35

學(xué)術(shù)報告廳、閱覽室 25 30

室內(nèi)樂、演唱廳 20 25

辦公室 35 40

宴會廳 35 40第4節(jié)氧量的測量

常用氧量測量方法：熱磁法和氧化鋯法一、熱磁法

磁化：介質(zhì)處于外磁場中，受到力和力矩的作用而顯示出磁性的現(xiàn)象順磁性氣體：氧、甲烷逆磁性氣體：大部分氣體磁化率：氣體的磁化強度與外磁場強度之比稱為磁化率1、原理：在具有溫度梯度和磁場梯度的環(huán)境中，當存在順磁性氣體時，由于氣體局部溫度升高，使氣體的磁化率下降，利用磁化率與溫度間的關(guān)系測定氣體中某種成分含量的方法順磁性氣體的比磁化率x與氣體體積磁化率k之間關(guān)系式中：C——居里常數(shù)T——氣體的熱力學(xué)溫度，K

△——修正系數(shù)，大多數(shù)順磁性物質(zhì)為0

ρ——氣體的密度，kg/m3或互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的多組分混合氣體，其體積磁化率kmix等于各單獨組分體積磁化率ki的加權(quán)和式中：k——氧氣體積磁化率q——氧含量的體積百分率

ki——混合氣體中i組分的體積磁化率

qi——混合氣體中i組分的含量的體積百分比k'——混合氣體中非氧組分的體積磁化率2、熱磁氧傳感器的結(jié)構(gòu)由取樣裝置、傳感器和顯示儀表組成傳感器：將被分析氣體的含氧量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栍没菟沟请姌驕y量因被分析氣體的含氧量變化引起的熱敏元件電阻變化分類內(nèi)對流式：用于小量程場合（如0%~1%O2或98%~100%O2）外對流式：環(huán)境及煙氣中氧量分析內(nèi)對流式r1,r2鉑絲熱敏元件作為電橋橋臂殼體為不導(dǎo)磁的材料永久磁鋼產(chǎn)生非均勻磁場內(nèi)對流式熱磁氧傳感器當被測氣體中不含有氧氣時，氣體由環(huán)室兩側(cè)通過，敏感元件環(huán)繞的空間沒有氣流當被測氣體中含氧時，氧氣分子受到磁場吸引穿敏感元件環(huán)繞的空間，使敏感元件溫度發(fā)生變化主要用于測量小量程的場合外對流式熱磁氧傳感器ⅠⅡⅢⅣ交流雙電橋工作原理圖1、氧化鋯氧化鋯(ZrO2)在常溫下具有單斜晶體結(jié)構(gòu)，氧化鋯晶體隨著溫度變化是不穩(wěn)定的。在氧化鋯晶體加入少量的氧化鈣(CaO)或氧化釔(Y2O3)。在經(jīng)過高溫處理，則其晶體變?yōu)椴浑S溫度變化的螢石型立方晶體，是一種穩(wěn)定的氧化鋯材料在600～800℃時，摻有氧化鈣的氧化鋯材料，具有導(dǎo)電性，稱為固體電解質(zhì)二、氧化鋯法氧化鋯管結(jié)構(gòu)1-摻雜有氧化鈣的氧化鋯材料2、3-鉑電極4-引線2．氧濃差電勢空氣側(cè)（正極）：煙氣側(cè)（負極）：氧濃差電池原理1-摻雜有氧化鈣的氧化鋯材料2、3-鉑電極4-引線5-氧離子式中：R——理想氣體常數(shù)，R=8.314J/(mol·K)T——氣體的熱力學(xué)溫度，Kn——一個氧分子所得的電子數(shù)，n=4F——法拉第常數(shù)，F(xiàn)=96487C/molpA——參比氣體（空氣）的氧分壓pC——被測氣體（煙氣）的氧分壓mV若兩側(cè)氣體的總壓力相同，則上式可寫成3、注意事項采取溫度補償或恒溫裝置使用中保持被測氣體與參比氣體壓力相等參比氣體中的氧分壓恒定不變，且比被測氣體氧分壓大得多，輸出靈敏度大保證被測氣體與參比氣體都有一定的流速氧化鋯材料