当前世界环境

简介

室内空气质量需要始终在可接受的范围内，因为在当前大流行的情况下，人们大部分时间都在室内度过，以避免疾病(CoV-19)的传播。在发展中国家，室内空气污染质量差可能导致发病率和死亡率。这可能有助于呼吸系统健康的重要危险因素，特别是在母亲和儿童中¹由于灰尘和污垢²．造成室内空气质量差的污染物来源:包括烹饪和加热的类型、居住者的活动、吸烟、烟草烟雾、建筑材料、织物、生物来源、用于加热或燃料的物质燃烧、建筑材料的排放，也可能是建筑物内活动的副产品^3、4．此外，烹饪活动还会增加室内空气污染物，降低室内空气质量，影响居住者的健康^5、6．它产生一种复杂的空气污染物(无机气体)混合物，含有一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO₂)、颗粒物(PM)、二氧化硫(SO₂)、挥发性有机化合物(即，苯，甲苯和二甲苯)，碳氢化合物和自由基^7号到9号．

此外，二氧化碳是用于确定通风性能指标和室内空气质量可接受性的指标之一¹⁰．它与室内环境中的人数相对应¹¹．人体代谢对高CO有影响₂呼气速率为0.3升/分钟的水平，用于轻量工作^12、13．恶心、头晕、呕吐、意识丧失等症状引起高CO和CO₂¹³．Indrie等．²报道低温和高湿度会刺激微生物和霉菌的生长。因此，室内建筑物应保持足够的通风。通风系统的功能是通过消除室内空气污染物，在整个建筑中引入新鲜空气的循环，以实现良好的室内空气质量，降低居住者的健康风险问题¹⁴并降低室内温度¹⁵．此外，自然通风还可以提高室内空气质量，提高热舒适度，降低能耗，为建筑居住者提供舒适¹⁶．通风不足会使室内空气质量恶化。因此，需要根据居住者的需求设计一个系统来供应新鲜空气¹⁷．Hesaraki等．¹⁸建议根据人数和通风需求灵活调整通风水平。研究发现，对于一个房子里的两个成年人和一个婴儿来说，0.3分钟的通风量就足够了，而对于可接受的室内空气质量来说，推荐的通风量是0.5分钟。节能43%。降低室外通风量可降低能耗。同时，在室外空气污染物较高的情况下，增加室外通风频率以降低室内空气污染物的效果并不显著，反而会增加对居住者的致癌性风险¹⁹．

通风有三种自然力(也就是说,悬浮力(烟囱通风)，风力(横向通风)，以及它们的组合)可以垂直和水平传播空气污染物^20.．交叉通风是由建筑围护结构两侧的风压差引起的气流运动¹⁶．同时，烟囱通风是指当室内空气温度高于室外时，上下开口高度差之间的浮力压力所引起的气流运动²¹．当室外空气比室内空气冷时，空气密度就会发生变化。室内的热空气会上升并从上面的开口离开，因此，来自室外的冷空气会通过下面的入口取代它。除此之外，为了冷却目的，单面通风是由风和浮力在开口处引起的压力共同作用产生的²²．然而，空气污染物可能主要受风向和污染源位置的影响^23日,24日．比如，Lai等．²⁵发现PM的传播_2.5从邻近公寓的较低楼层明显是通过自然通风的堆叠效应。

方法

取样位置

这项研究是在平房和排屋进行的乌敏岛槟榔而且马六甲地区,分别。平房位于槟州州州北纬5°33′32.9”，东经100°30′13.8”艾耶尔Keroh北纬2°14’45.8”，东经102°19’00.4”。

监测仪器的选择

室内空气质量检测器(IQ-610)测定总挥发性有机化合物(TVOC)、二氧化碳(CO₂)、一氧化碳(CO)、臭氧(O_3.)、温度(T)、相对湿度(RH)，而甲醛(CH₂O)采用甲醛多模监测仪(FM-801)进行监测。空速(AS)由空速探头(AS-201)测量。所使用的仪器来自Graywolf模型。除此之外，机载粒子计数器(手持3016 IAQ)灯塔模型被用于测量颗粒物(PM₁₀)．

抽样方法

两幢房子的尺寸(也就是说,平房和排屋)进行了三(3)次会议;(1)上午时段(上午6时至上午9时)，(2)早晚时段(上午11时至下午2时)，及(3)晚间时段(下午5时至晚上8时)。监测在平房(1天)和排屋(3天)进行，每次3小时，持续4天。会议的选择是基于一天中时间的变化阶段，重点是太阳作为热源(日出)的存在，而在日落之后，就没有更多的热源或热量来自外部。平房采用交叉通风和叠排通风(即，它两侧有上下开口)。相比之下，排屋有单面通风(它只有较低的入口)。气流的运动已在节中显示2.5（家里的布局)．平房及联排屋的住宅剖面(即.、Façade 1、Façade 2、Façade 3、Façade 4)用Microsoft Word软件绘制。

这些仪器被放置在客厅中心，并遵循ICOP室内空气质量指南¹⁰．一分钟平均数据记录了每个会话的三(3)小时(即.， N= 3 x 60分钟;N = 180)。然而，当仪器延迟到完全稳定时(即， N< 180)，记录数据较晚。平房及排屋的监测时间表见表1。所有的家庭活动都是根据时间进行记录的。在完成监测后，Origin Pro Software绘制所有图形。

表1:平房及排屋的抽样时间表及家庭活动实例。

监测联排屋不同通风方式的室内空气质素

室内空气质素监测(即。， co, co₂阿,_3.， tvoc， & PM₁₀)继续在联排屋进行不同的通风方式，以量度室内空气质素，并研究烹饪对不同通风方式的影响。实验有三个条件;1)不通风(也就是说,窗户、门、风扇和通风机关闭);2)机械通风与自然通风相结合(也就是说,窗户、门、风扇和通风机打开);3)仅供机械通风(即.，风扇开着;开启抽气器)，只供自然通风(也就是说,门开了;窗户打开了)。烹饪活动(即(煎鸡蛋)，每次进行10分钟，当室内空气质量参数恢复到基线水平时，下一阶段开始。每次煎蛋用的食物和油的数量和类型都是一样的。表2显示了不同通风方式下的烹饪活动。

表2:不同通风方式下的烹饪活动。

家里的布局

平房和排屋的住宅布局分为4个正面，分别是Façade 1, Façade 2, Façade 3和Façade 4。平房和排屋的平面布局如图1所示。平房的面积为46.525米²体积为151.202米^3.，约为排屋的两倍空间，面积为18.997 m²容积58.055 m^3.．平房有上下两个开口(即在Façade 2和Façade 4)的窗口，允许堆栈和交叉通风发生。与此同时，排屋只有在Façade 3有一个更大的窗户，允许单向通风。

图1:平房和排屋的平面布局与面积和体积。 点击此处查看图

图2显示了平房和排屋的住宅剖面和室外空气穿透室内并返回室外的插图运动。平房有烟囱和交叉通风，而排屋有单面通风。同时，表3显示了这两所房子façade的面积、玻璃面积和窗墙比(WWR)。平房的玻璃面积在Façades 2和4，分别占WWR的22.45%和14.66%。排屋只有28.72%的WWR在Façade 3。

图2:家庭剖面和插图室外空气的运动穿透室内，并返回整个室外平房(即。、交叉通风及叠层通风)及联排屋(即，单侧通气)。 点击此处查看图

表3:平房和排屋Façade的面积、玻璃面积和窗墙比(WWR)。

结果与讨论

室内空气污染物

表4显示了室内空气质量对特定物理参数(T、RH、AS)、化学空气污染物(TVOC、O_3.， co, PM₁₀，和CH₂O)、通风性能指标(CO .₂)，在第一天上午、早晚及晚上进行。对于特定的物理参数，所有会话的平均温度都超过了ICOP的建议可接受极限(23-26°C)，而相对湿度在ICOP的允许范围内(40- 70%)。同时，空速平均值低于ICOP的可接受极限(0.15 ~ 0.5 m/s)。此外，空气中化学污染物(TVOC, O_3.， co, PM₁₀，和CH₂O)和通风性能指标(CO₂)均在ICOP可接受范围内。

表4:平房第1天早、早、晚三个时间段具体物理参数、化学空气污染物、通风性能指标描述性分析

同时，图3显示了平房室内空气污染物在第1天上午时段、早晚时段和晚间时段的波动情况。在上午时段，由于加热食物，TVOC浓度增加到约712 ppb, CO和TVOC浓度也因摩托车尾气和PM而增加₁₀由于室内清扫活动，浓度也略有增加。在早晚会议上，CO₂13时，由于住户(5-6人)聚集在客厅看电视，注意力有所增加。与此同时，在晚间时段，大约在17:30有室内烹饪活动。从观察来看，PM₁₀蒸煮后，TVOC和CO浓度升高。这一发现支持了Rumchev等．¹世卫组织指出，烹饪活动可能会影响最严重的室内空气污染物。持续增加的室内空气污染物(也就是说,HONO)可能是由于室内地表储层解吸缓慢所致²⁶．

图3:平房室内空气污染物的波动(即，允许堆叠和交叉通风)，在第一天的早场、早场和晚场。 点击此处查看图

表5、表6、表7分别是对排屋在第1天早晨、第2天、第3天早晚时段的具体物理参数、化学空气污染物和通风性能指标的描述性分析。在第1天、第2天和第3天的所有会议中，特定物理参数的平均温度都超过了ICOP的建议可接受极限(23-26°C)，而相对湿度在ICOP的可接受极限(40- 70%)内。平均空速低于ICOP可接受极限(0.15 ~ 0.5 m/s)。此外，化学空气污染物(TVOC, CO, PM)的平均值₁₀，和CH₂O)和通风性能指标(CO₂)在第1天、第2天、第3天的ICOP均在可接受范围内，除O_3.第2天晚间时段的浓度(0.08 ppm)和第3天早晚时段的浓度(0.069 ppm)和晚间时段的浓度(0.07 ppm)。

表5:第1天上午时段、早晚时段和夜间时段露台住宅具体物理参数、化学空气污染物和通风性能指标描述性分析

表6:第2天上午时段、早晚时段和夜间时段露台住宅具体物理参数、化学空气污染物和通风性能指标的描述性分析

表7:第3天上午时段、早晚时段和晚上时段露台住宅具体物理参数、化学空气污染物和通风性能指标的描述性分析

图4、图5、图6分别为排屋在第1天、第2天、第3天早晨、早晚、早晚时段的室内空气污染物波动情况。从观察来看，烹饪是排屋TVOC、CO较高的重要贡献活动₂， co, o_3.，和PM₁₀第1天，第2天和第3天的浓度。

在第一天的上午会议上，CO₂6点30分浓度很高，因为在这段时间里，居住者正在准备晨祷。在早晚时段，清扫活动不会导致室内空气污染物的增加。同时，在夜间阶段，烹饪活动增加了CO₂下午,₁₀、TVOC和CO浓度。但是，第1天室内空气污染物的最大浓度没有超过建议的ICOP限制。

图4:排屋第1天上午时段、早晚时段和晚间时段室内空气污染物的波动情况。 点击此处查看图

CO的最大浓度(16.30 ppm)和O_3.由于烹饪活动，第2天(0.07 ppm)在早上和早上-晚上分别超过了ICOP限制(10ppm和0.05 ppm)。与此同时，在晚间交易时段，TVOC (4339.00 ppb)下降_3.(0.33 ppm)， CO (11.6 ppm)， PM₁₀(341.30µg / m^3.)及CO₂(1741.00 ppm)的浓度也超过了3000 ppb、0.05 ppm、10 ppm、150µg/m的可接受限度^3.，和1000ppm，因为烹饪活动。

图5:排屋室内空气污染物在第2天上午时段、早晚时段和晚间时段的波动情况。 点击此处查看图

此外，在第3天，TVOC, O_3.，及CO₂早晚时段均超过ICOP推荐可接受限度。TVOC浓度超过了ICOP的推荐限值5101.00 ppm, O_3.0.12 ppm, CO₂为1132.00 ppm，而TVOC为5938.00 ppm, O_3.0.17 ppm, CO₂在早晚时段的1110.00 PPM。同时，在晚间交易时段，TVOC (14539.00 ppb)下降_3.(0.19 ppm)， CO (17.00 ppm)， CO₂(1501.00 ppm)的浓度也超过了可接受的推荐ICOP限度。在清晨、早晚及夜间时段，室内空气污染物浓度超标是由于露台住宅内的烹饪活动(也就是说,单面通风)。

图6:排屋室内空气污染物在第3天上午时段、早晚时段和晚间时段的波动情况。 点击此处查看图

根据所得结果，室内活动(即祷告、做饭、聚在一起看电视、扫地)和户外活动(即(摩托车排出的废气)会增加平房和排屋的室内空气污染物。然而，烹饪活动是导致室内空气污染物最高的主要和重要活动，与其他活动相比，烹饪活动超过了建议的ICOP限制。蒸煮活动增加了TVOC、CO、O_3.下午,₁₀，及CO₂室内的浓度。室内空气质素浓度高受烹调类型(也就是说,煎、煮、烤)，通风系统不足，燃料类型，设备烹饪，烹饪材料^6日27日．在本研究中，第2天夜间时段的颗粒物已超过ICOP限制，并且在烹饪活动期间增加了约3.8倍。这一结果与See和Balasubramanian的结果相似²⁸该研究发现，炒菜活动使颗粒物浓度增加了约3.7倍。烹饪排放的颗粒物和挥发性有机化合物(VOCs)可能会对健康造成有害影响²⁹．

此外，还说明了排屋通风系统不足(也就是说,单面通风)，因为CO₂第2天超过ICOP限制74.1%(晚-晚时段)，第3天超过13.2%(早时段)，11%(早-晚时段)，50.1%(晚-晚时段)。有限公司₂代表通风性能指标的浓度表明，烹饪活动使室内通风状况恶化。Hesaraki等．¹⁸研究还发现，室内建筑通风不足可能导致室内空气质量高。

此外，虽然平房和排屋的空气流动均低于ICOP的可接受限度(0.15-0.5米/秒)，但烹饪活动导致室内空气污染物较高(即， tvoc, co, o_3.，和PM₁₀与平房相比，排屋的浓度更高。排屋室内空气污染物超标，平房未超标。这可能是由于:1)平房采用叠排通风，与单面通风相比，叠排通风可以促进室外空气快速置换室内空气;2)双层面积(46.525 m²)，而排屋(18.997米)的面积则相对较低²)，以及3)与排屋相比，平房的室内空气污染物从烹饪区到客厅的路径较长(见图2)。

图7显示联排屋不同通风方式下烹饪活动对室内空气污染物的影响(即，单面通风)。结果表明，蒸煮活动增加了TVOC、CO含量₂阿,_3.、CO和PM₁₀浓度。结果表明，采用不通风的通风方式，室内空气污染物扩散至基本水平所需时间最长(5小时)(即窗户、门、风扇和通风机都是关闭的)。同时，机械通风(即. .，只开启风扇)需多花3小时才能消散，然后只进行2小时自然通风(即.，只打开一扇门;只开放窗户)，然后进行1小时的机械通风和自然通风结合(即窗户、门、风扇、通风机开着)。尽管如此，使用可以直接吸走烹饪过程中产生的室内空气污染物的通风机是最好的方法，因为它只需要30分钟。然而，并不是所有的房子都有通风机。

因此，机械通风与自然通风相结合是去除室内空气污染物的最佳方式(即. . tvoc，公司₂阿,_3.、CO和PM₁₀)在住宅区内空气流通不足的情况下，迅速进行。除此之外，冈萨雷斯的一项研究²⁸亦有报告指出，自然通风是控制颗粒物和CO₂与不通风时相比，烹饪活动产生的浓度。

图7:不同通风方式下烹饪活动引起的室内空气污染物波动。 点击此处查看图

人的热舒适

图8显示了两个室内和两个室外温度的10分钟平均值(也就是说,室内Qiblat、户外Qiblat室内对面Qiblat，与室外相对Qiblat)为平房及联排屋提供早、早、晚三个时段的服务。

图8:室内和室外温度的10分钟平均值(即。室内Qiblat、户外Qiblat室内对面Qiblat，和室外对面Qiblat)，于上午、早晚及晚间时段，举行平房及联排屋的展览。 点击此处查看图

室内温度(也就是说,室内Qiblat相对于室内Qiblat)的温度均高于室外温度(即。户外Qiblat对面是室外Qiblat)。同时，在早晚时段，室外温度高于室内温度。在夜间阶段，室内温度和室外温度之间有交集。从观察来看，室外温度正在降低;同时，平房室内温度在18:30开始升高。同样的模式也适用于排屋。19:00时，室内温度开始升高，室外温度开始下降。这可能是由于太阳能系统收集的热量从墙体建筑中释放出来的热量。当时有两种太阳能系统³¹．从外部太阳能收集到的太阳能热量通过机械装置输送到内部，被称为有源太阳能系统。同时，根据设计、朝向和建筑构件收集太阳能热量(即房子的窗户、墙壁和地板)可以被认为是被动式太阳能系统。墙体表面温度与墙体一样高，吸收了更多来自太阳能系统的太阳辐射。由于太阳空间中空气温度的升高以及通过墙壁的热通量的增加，导致了对流通量的增加³²．

平房和排屋的室内平均温度上午时段分别为26.71°C和27.03-29.37°C，早晚时段分别为31.22°C和29.87-31.42°C，晚间时段分别为31.55°C和30.71-31.85°C。平房和排屋的平均室内温度几乎相同。然而，平房的平均室内温度预期较低，因为有烟囱和交叉通风，与联排屋相比(也就是说,单面通风)。平房和排屋的室内温度均高于ICOP建议限值，可能是由于:(1)室外空气温度过高;(2)降低居住区域内的室内空气流动。

结论

本文介绍了不同类型的通风对烟囱和交叉通风的影响(即，平房)及单侧通风(即在马来西亚高而潮湿的国家进行室内活动。目的是通过实时监测技术获取室内空气质量和室内热舒适。得到的结果发现，TVOC、CO、PM₁₀阿,_3.，及CO₂在两种不同通风条件下，室内烹饪活动的浓度均显著升高。平房的室内空气污染物没有超过ICOP限值(即.、堆叠和交叉通风)。这可能是由于平房采用了叠层通风和交叉通风(即，上下开口之间的空气变化)，双面积，室内空气污染物移动路径长。此外，通风系统的缺乏(即,有限公司₂导致平房和排屋温度均超过ICOP极限(23 ~ 26℃)的原因可能是室内空气流动较低，小于ICOP极限(0.15 ~ 0.5 m/s)，室外空气温度较高。机械通风与自然通风的结合(即，打开所有的门、窗、风扇)是适用于没有炊事通风机的房子的最佳方式，以较低的室内空气流动来改善通风，以达到可接受的室内空气质量和热舒适的家庭房子，可以进行未来的研究。

确认

EACAR个人基金支持这项研究来开展这项工作。

资金来源

这项研究工作没有资金或财政支持。

利益冲突

作者同意本研究是在没有任何自我利益、商业或财务冲突的情况下进行的，并声明与资助者没有利益冲突。

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