《建筑环境学》 实验教学讲义 大理理工大学土木水利实验教学中心 建筑环境与设备工程实验室 2011年10月
《建筑环境学》 实验教学讲义 大理理工大学土木水利实验教学中心 建筑环境与设备工程实验室 2011 年 10 月
一基本环境参数测试实验 一总则 )实验目的 ()了解建筑热湿环境、建筑空气环境、建筑光环境及建筑声环境的基本环境参数及其测试方 法 (2)掌握基本环境参数测试仪器的测试基本原理、依据的国际或国内相关标准 2)基本环境参数 建筑热湿环境：温度、相对湿度、黑球温度、房间气流速度 建筑空气环境：化学污染物（甲醛、TVOC、氨气、苯、CO2、C0)、物理污染物（放射性氧、 可吸入颗粒物)、生物污染物（微生物） 建筑光环境：照度 建筑声环境：声压级 二测试实验内容 )建筑热湿环境 关于评价室内热湿环境的测试方法的标准和规范主要有： I07726:Ergonomics of the thermal environment-instruments for measuring physical quantities. ASHRAE ANSI/ASHRAE STANDARD 55-92 Thermal Environmental Conditions for Humar Occupancy (1)空气温度测量 室内空气温度测量 室温通常是将温度计置于离地面1m至1.5m之间高度位置进行测量。这主要考虑到人的活动 区为离地面2m之内的范围内，所以测点位置主要设在大约为平均室温的高度位置。1S0726推荐 的测点高度分别为距地面0.1m、0.6m、1.1m和1.7m。如果测试房间建筑面积较大，则水平面上 也要选择代表性测点以平均室温：当测点靠近外窗或有辐射热源处时，应对温度探头做一个防辐 射影响材料（如锡箔纸）做成的罩以减低辐射造成的测量误差。 室外空气温度测量 测量室外空气温度应将温度计探头设置于距地面1.5m高、背阴处。 (2)房间相对湿度 由于通常无散湿源的房间内相对湿度变化不大，所以房间相对湿度测量在房间中央设置一个 数字式温湿度计即可。 (3)黑球温度 为了测量房间的平均辐射温度，可以通过测量黑球温度，然后根据公式(1)计算求得。 i,=1+2.37W下0-1)
1 一 基本环境参数测试实验 一. 总则 1) 实验目的 (1) 了解建筑热湿环境、建筑空气环境、建筑光环境及建筑声环境的基本环境参数及其测试方 法； (2 ) 掌握基本环境参数测试仪器的测试基本原理、依据的国际或国内相关标准。 2) 基本环境参数 建筑热湿环境：温度、相对湿度、黑球温度、房间气流速度 建筑空气环境：化学污染物（甲醛、TVOC、氨气、苯、CO2、CO）、物理污染物（放射性氡、 可吸入颗粒物）、生物污染物（微生物） 建筑光环境：照度 建筑声环境：声压级 二. 测试实验内容 1) 建筑热湿环境 关于评价室内热湿环境的测试方法的标准和规范主要有： ISO7726：Ergonomics of the thermal environment-instruments for measuring physical quantities. ASHRAE ANSI/ASHRAE STANDARD 55-92 Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy (1) 空气温度测量 室内空气温度测量 室温通常是将温度计置于离地面 1m 至 1.5m 之间高度位置进行测量。这主要考虑到人的活动 区为离地面 2m 之内的范围内，所以测点位置主要设在大约为平均室温的高度位置。ISO7726 推荐 的测点高度分别为距地面 0.1m、0.6m、1.1m 和 1.7m。如果测试房间建筑面积较大，则水平面上 也要选择代表性测点以平均室温；当测点靠近外窗或有辐射热源处时，应对温度探头做一个防辐 射影响材料（如锡箔纸）做成的罩以减低辐射造成的测量误差。 室外空气温度测量 测量室外空气温度应将温度计探头设置于距地面 1.5m 高、背阴处。 (2) 房间相对湿度 由于通常无散湿源的房间内相对湿度变化不大，所以房间相对湿度测量在房间中央设置一个 数字式温湿度计即可。 (3) 黑球温度 为了测量房间的平均辐射温度，可以通过测量黑球温度，然后根据公式（1）计算求得。 2.37 ( ) g g a t r = t + v t − t (1)
式中：i,一一平均辐射温度，℃： 。一一黑球温度，℃： 一一空气温度，℃： v一一风速，m/s。 黑球温度是利用黑球温度计测得。黑球温度计是由直径150mm的涂黑薄壁铜球内装有温度计 组成，温度计的感温包位于铜球的中心。使用时将黑球温度计悬挂在测点处，使其与周围环境达 到热平衡，此时测得的温度为黑球温度 (4)房间气流速度 通常将变动的室内气流用作环境要素之一进行评价时，采用某一定时间内的测定值进行时间 平均的平均风速。求室内平均风速时，一般需要1分钟至3分钟左右的测定时间。 2)建筑空气环境 ()化学污染物的测试 ①空气中甲醛含量的测定 )检测范围：新建、扩建和改建的民用建筑工程室内空气中甲醛浓度的测定。 b)检测依据： ·中华人民共和国国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2001 ·中华人民共和国国家标准《室内空气质量标准》GB/T18883-2002 ·中华人民共和国国家标准《公共场所空气中甲醛测定方法》GB/T18204.26-2000 c)检测参数：空气中甲醛浓度 d山仪器和设备 ·大型气泡吸收管：出气口内径为lmm,出气口至管底距离等于或小于5mm。 ·恒流采样器：流量范围0mi。流量稳定可调，恒流误差小于2%，采样前和采样 后，应用皂沫流量计校准采样系列流量，误差小于5%。 ·具塞比色管：10mL。 ·7230G可见光分光光度计：在630nm测定吸光度。 ©)检测方法：可采用《公共场所空气中甲醛测定方法》GB/T1820426-2000中酚试剂分光 光度法进行，也可采用甲醛分析仪现场检测。 【.酚试剂分光光度法 采样： 依据中华人民共和国国家标准《室内空气质量标准》GB/T18883-2002附录A进行 选点，在采样点用一个内装5mL吸收液的大型气泡吸收管，以0.5L/min流量，采气10L。 并记录采样点的温度和大气压力。采样后样品在室温下应在24h内分析 绘删标准曲线： 取10mL具塞比色管，用甲醛标准溶液按下表制备标准系列： 2
2 式中：t r ——平均辐射温度，℃； tg——黑球温度，℃； ta——空气温度，℃； v ——风速，m/s。 黑球温度是利用黑球温度计测得。黑球温度计是由直径 150mm 的涂黑薄壁铜球内装有温度计 组成，温度计的感温包位于铜球的中心。使用时将黑球温度计悬挂在测点处，使其与周围环境达 到热平衡，此时测得的温度为黑球温度。 （4）房间气流速度 通常将变动的室内气流用作环境要素之一进行评价时，采用某一定时间内的测定值进行时间 平均的平均风速。求室内平均风速时，一般需要 1 分钟至 3 分钟左右的测定时间。 2) 建筑空气环境 (1) 化学污染物的测试 ① 空气中甲醛含量的测定 a) 检测范围：新建、扩建和改建的民用建筑工程室内空气中甲醛浓度的测定。\ b) 检测依据： 中华人民共和国国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2001 中华人民共和国国家标准《室内空气质量标准》GB/T 18883-2002 中华人民共和国国家标准《公共场所空气中甲醛测定方法》GB/T 18204.26-2000 c) 检测参数：空气中甲醛浓度 d) 仪器和设备 大型气泡吸收管：出气口内径为 1mm，出气口至管底距离等于或小于 5mm。 恒流采样器：流量范围 0~1L/min。流量稳定可调，恒流误差小于 2%，采样前和采样 后，应用皂沫流量计校准采样系列流量，误差小于 5%。 具塞比色管：10mL。 7230G 可见光分光光度计：在 630nm 测定吸光度。 e) 检测方法：可采用《公共场所空气中甲醛测定方法》GB/T 18204.26-2000 中酚试剂分光 光度法进行，也可采用甲醛分析仪现场检测。 I．酚试剂分光光度法 采样： 依据中华人民共和国国家标准《室内空气质量标准》GB/T 18883-2002 附录 A 进行 选点，在采样点用一个内装 5mL 吸收液的大型气泡吸收管，以 0.5L/min 流量，采气 10L。 并记录采样点的温度和大气压力。采样后样品在室温下应在 24h 内分析。 绘制标准曲线： 取 10mL 具塞比色管，用甲醛标准溶液按下表制备标准系列：
表1甲醛标准溶液制备标准系列 管号 012345678 标准溶液(ml)00.100.200.400.600.801.001.502.00 吸收液(ml)5.04.94.84.64.44.24.03.53.0 甲醛含量(g)00.10.20.40.60.81.01.52.0 各管中，加入0.4mL1%硫酸铁铵溶液，摇匀。放置15min。用1cm比色皿，以在波 长630m下，以水参比，测定各管溶液的吸光度。以甲醛含量为横坐标，吸光量为纵坐 标，绘制曲线，并计算回归线斜率，以斜率作为样品测定的计算因子Bg(μg吸光度)。 样品测定： 采样后，将样品溶液全部转入比色管中，用少量吸收液洗吸收管，合并使总体积为 5mL。按绘制标准曲线的操用步骤测定吸光度(A):在每批样品测定的同时，用5mL的 吸收液作试剂空白，测定试剂空白的吸光度(AO)。 结果计算： 将采样体积按下式换算成标准状态下采样体积： T。 P %=V*273+ (2) 式中：'。一一标准状态下的采样体积，L: 一一采样体积，L=采样流量(L/min)采样时间(min): 1一一采样点的气温，C: To- 一标准状态下的绝对温度，=273： 一采样点的大气压力，kPa: P。一一标准状态下的大气压力，=101kP阳 空气中甲醛浓度按下式计算 C=(A-A6×B。/% (3) 式中：C一一空气中甲醛，mgm3 A一一样品溶液的吸光度： Ao- 一空白溶液的吸光度 B。一计算因子，g吸光度 V 一换算成标准状态下的采样体积，L。 山.现场法 见仪器设备操作规程。 ②空气中总有效挥发物TVOC的测定 )检测范围：新建、扩建和改建的民用建筑工程室内空气中总挥发性有机物(TVOC)的 测定。 3
3 表 1 甲醛标准溶液制备标准系列 管号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 标准溶液（ml） 0 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.50 2.00 吸收液（ml） 5.0 4.9 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 3.5 3.0 甲醛含量（µg） 0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 各管中，加入 0.4mL1%硫酸铁铵溶液，摇匀。放置 15min。用 1cm 比色皿，以在波 长 630nm 下，以水参比，测定各管溶液的吸光度。以甲醛含量为横坐标，吸光量为纵坐 标，绘制曲线，并计算回归线斜率，以斜率作为样品测定的计算因子 Bg(µg/吸光度)。 样品测定： 采样后，将样品溶液全部转入比色管中，用少量吸收液洗吸收管，合并使总体积为 5mL。按绘制标准曲线的操用步骤测定吸光度（A）；在每批样品测定的同时，用 5mL 的 吸收液作试剂空白，测定试剂空白的吸光度（Ao）。 结果计算: 将采样体积按下式换算成标准状态下采样体积： 0 0 0 273 P P t T V Vt × + = × （2） 式中：V0——标准状态下的采样体积，L； Vt——采样体积，L=采样流量（L/min） 采样时间（min）； t——采样点的气温，℃； T0——标准状态下的绝对温度， =273； P——采样点的大气压力，kPa； P0 ——标准状态下的大气压力， =101kPa。 空气中甲醛浓度按下式计算 0 V0 C ( A A ) B / = − × g （3） 式中：C——空气中甲醛，mg/m3 ； A——样品溶液的吸光度； A0——空白溶液的吸光度； Bg——计算因子，µg/吸光度； V0——换算成标准状态下的采样体积，L。 II．现场法 见仪器设备操作规程。 ② 空气中总有效挥发物 TVOC 的测定 a) 检测范围：新建、扩建和改建的民用建筑工程室内空气中总挥发性有机物（TVOC）的 测定
b)检测依据： ·中华人民共和国国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2001 ·中华人民共和国国家标准《室内空气质量标准》GB/T18883-2002 ·1S016017一1《室内、环境和作业场所空气取样和通过吸附管/热吸/毛细气相色谱 法分析挥发性有机成分》 c)检测参数与内容： 空气中甲醛、苯、甲苯、对（间、邻）二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁酯、十一烷的 含量，并计算出空气中总挥发性有机物(TVOC)(对未识别组分均以甲苯计)的含量。 d检测仪器及设备： ·气相色谱仪（毛细管柱、氢火焰离子化检测器） ·热解吸装置 ·空气采样器 ·注射器 e)检测方法： ·采样和样品保存：依据中华人民共和国国家标准《室内空气质量标准》GB/T18883-2002 附录A进行选点，将吸附管与采样泵用塑料或硅橡胶管连接。打开采样泵，调节流量， 以保证在适当的时间内获得所需的采样体积(1L~10L)。如果总样品量超过1mg,采 样体积应相应地减少。记录采样开始及结束的时间、采样流量、温度和大气压力。样 品可保留14天。 ·制备约0、0.01mgmL、0.1mgmL、1.0mgmL、10.0mgmL标准溶液系列。 ·通过热解析和气相色谱分析每个标准溶液，记录峰面积，并以峰面积的对数为横坐标 以对应组分浓度的对数为纵坐标，绘制标准曲线图。 ·所采室内空气样品和所采室外空气样品同法测定，以保留时间定性，记录峰面积并从 标准曲线上查得样品中个组分的含量。 ③空气中氨的检测 a)检测范围：新建、扩建和改建的民用建筑工程室内空气中甲醛浓度的测定 ·b)检测依据： ·中华人民共和国国家标准《公共场所空气中氨的测定方法》GB/T18204.25-2000 b)检测仪器： ·大型气泡吸收管 。空气采样器 ·具塞比色管 ·分光光度计 c)检测方法： ·制备试剂和材料。试剂和材料包括：吸收液、水杨酸溶液、亚硝基铁氰化钠溶液、次 4
4 b) 检测依据： 中华人民共和国国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2001 中华人民共和国国家标准《室内空气质量标准》GB/T 18883-2002 ISO 16017—1 《室内、环境和作业场所空气 取样和通过吸附管/热吸/毛细气相色谱 法分析挥发性有机成分》 c) 检测参数与内容： 空气中甲醛、苯、甲苯、对（间、邻）二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁酯、十一烷的 含量，并计算出空气中总挥发性有机物（TVOC）（对未识别组分均以甲苯计）的含量。 d) 检测仪器及设备： 气相色谱仪（毛细管柱、氢火焰离子化检测器） 热解吸装置 空气采样器 注射器 e）检测方法： 采样和样品保存：依据中华人民共和国国家标准《室内空气质量标准》GB/T 18883-2002 附录 A 进行选点，将吸附管与采样泵用塑料或硅橡胶管连接。打开采样泵，调节流量， 以保证在适当的时间内获得所需的采样体积（1L~10L）。如果总样品量超过 1mg，采 样体积应相应地减少。记录采样开始及结束的时间、采样流量、温度和大气压力。样 品可保留 14 天。 制备约 0、0.01mg/mL、0.1mg/mL、1.0mg/mL、10. 0mg/mL 标准溶液系列。 通过热解析和气相色谱分析每个标准溶液，记录峰面积，并以峰面积的对数为横坐标， 以对应组分浓度的对数为纵坐标，绘制标准曲线图。 所采室内空气样品和所采室外空气样品同法测定，以保留时间定性，记录峰面积并从 标准曲线上查得样品中个组分的含量。 ③空气中氨的检测 a) 检测范围：新建、扩建和改建的民用建筑工程室内空气中甲醛浓度的测定。 b) 检测依据： 中华人民共和国国家标准《公共场所空气中氨的测定方法》GB/T18204.25-2000 b) 检测仪器： 大型气泡吸收管 空气采样器 具塞比色管 分光光度计 c）检测方法： 制备试剂和材料。试剂和材料包括：吸收液、水杨酸溶液、亚硝基铁氰化钠溶液、次