室内空气质量对工作效率的影响
作者：宋宇 张弘 张飞飞 杨艳明 杜光
来源：《建筑科技与经济》2014年第09期
摘; 要：本文主要论述了在安装空调系统的办公建筑中室内空气质量对工作效率损失的影响。在不同的工作中，有部分人由于室内空气质量而感到不满意时，就是工作效率下降的前兆。增加室外新风量、减少室内污染物散发和改善通风效率等手段都可以提高工作效率。与传统的混合系统相比置换送风可以极大地提高工作效率。
关键词：工作效率;可感觉的空气质量;室内空气质量
The effect of indoor air quality on productivity loss
Song yu，Zhang Hong，Zhang Fei-fei，Yang Yan-ming，Du Guang
Abstract：This theoretical study reports on the impact of indoor air quality for productivity loss in air-conditioned office buildings. The findings show that the proportion dissatisfied is a good
predictor of productivity loss due to indoor air quality in different kinds of office work. Productivity is possible to improve by increasing outdoor airflow rate， decreasing emissions and improving
ventilation efficiency. With displacement ventilation， it is possible to improve indoor air quality in a manner that significantly increases productivity compared with traditional mixing system. Key word：Productivity; ;Perceived air quality; ;Indoor air quality
简介：
人们一生中大约有90%的时间在室内度过，室内环境的好坏对人们的健康有重要的影响。有利于健康的室内环境包括空气的洁净度、热舒适性和光环境等[1]，据统计在美国每年因为呼吸性传染病降低工作效率的损失至少70亿美元，而病态建筑综合症造成的损失则高达100亿美元[2]。挪威的一份报告表明改善室内气候可极大地提高工作效率，其带来的收益至少是是运行和维护费用的10到100倍[3]。
实验研究表明，提高被烟草和建筑材料污染的室内空气质量，增加换气次数是行之有效的办法[4]。一些现场调查也表明高的换气次数可以降低办公建筑中人们对空气质量的不满意率[5]。
空调建筑是为人们提供一个满意的室内空气品质使人们感到舒适，有较高的工作效率。在人们选择空调系统时初投资往往是第一考虑要素，这是不明智的，如果空调系统不慎重选择，建筑的运行和维护费用以及对人们工作效率的影响将耗资巨大，往往得不偿失。
1.室内空气环境的热舒适方程
热舒适方程的提出使污染源量化和比较成为可能[6]，我们应该认识到人是仅次于建筑材料和通风系统的污染源，这些是引起病态建筑综合症的主要原因。载运率（olf）是空气污染的一种量化的单元，是一个标准人的污染物排放效率;建筑材料污染物的排放效率大概在0.1～0.2olf/m2，地面附近区域的值是0.1olf/m2时，则该建筑污染情况较轻。如果没有其他可替代的原料，那么地面附近区域的污染负荷大于或等于0.2olf/m2时，该建筑则为非低污染建筑
[6]。
分味（decipol）单元把可感觉到的空气质量量化。人类通过嗅觉器官和化学感应感觉空气质量，对空气中的刺激性气味特别敏感。一分味是一个标准人在新风量为10L/s的情况下产生的污染。在较高的分味情况下人们对空气的污染度会更加敏感而且不满意度也会迅速增加，这就意味着如果要使不满意率维持在一个可接受的水平，就必须引入适量的室外新风以减少建筑材料和空调系统造成的污染。
但是在实际中由于自然通风和渗透作用会使室内空气的质量好一，在基本的方法中假设通风系统完全混合，排污效率的最大值为100%[7]，在相同情况下而置换通风系统的排污效率可达到150～200%[8]。
相关研究表明置换通风系统是提高室内空气质量的一个重要方法，对人们保持健康和提高工作效率意义重大。而且如果使用回风，那么人员污染负荷会降低，因为实际的人员数量一般是设计工况下的65%，无论如何，有回风的空调系统管道和过滤器会成为额外的污染源，影响室内空气化境质量[9]。
2.可感知的空气质量和工作效率的关系
两份独立的研究报告显示当室内空气质量提高时，模拟的办公环境下工作效率有所提高
[8，10]。使用打字和校对等这些典型的办公活动来模拟办公环境下的工作。当室内污染负荷一定时，分别采用降低污染负荷和增加室外新风两种方法来改善室内空气质量。两份报告采用了相似的方法，在模拟工作环境中不同的室内空气质量条件下暴露4.5个小时，然后对可感觉的室内空气质量进行评估。在空气质量的可接受性和工作效率之间有着正相关性。研究结果表明在空气质量的不满意率在低于70%的情况下，每降低10%的不满意率，打字的工作效率可提高1.4%，校对的工作效率可提高2.3%。所以工作效率的变化与工作性质的密切相关。
Wargocki使用这项结果建立了一个以不满意度作为预测指标的研究工作效率损失的模型，这个模型还包含了污染物排放的因素[10]，可以计算出在一般的设计条件下最小的不满意率为26%，此时思考的效率下降5.9%，打字的效率下降3.6%。另一个方法是利用分味值，在非常典型的分味值为4即不满意率为40%的去情况下，思考活动的效率下降9.1%，打字效率下降
5.6%。
3.污染物负荷对工作效率的影响
;Fanger[7]曾经提出一个方程描述不满意率和污染物负荷、新风量的关系，如果把渗透率和通风效率等一些参数加入到这个方法中，对于室内空气品质可以获得一个更全面的描述，渗风率一般达到0.1～0.3L/h，混合通风的排污效率可达到100%，置换通风的效率高达150～200%。可感觉的室内空气质量与工作效率的关系可以用以下参数描述：
①人员密度：一般情况下每平米0.05-～0.75个人[11]。
②冷风渗风：一般情况下每秒0.07～0.2 L。
③建材和通风系统污染物排放：一般情况下0.1～0.2 olf/m2[8]。
④工作区域的排污效率：既有系统的效率一般在100%～200%[9]。
其中室外新风量和污染物负荷是最重要的影响因素，对室内空气质量影响最大。
4.通风效率对工作效率的影响
通风系统一般有两个功能：置换室内空气和排除室内污染物。对于排除空气传播的污染物，排风系统是一项有力的措施，一般认为当完全混合时排污效率达到最大值100%，然而混合并不是最好的措施而且其效率一般低于100%。置换通风的效率则高达100～200%[9]。在同一工作场所中新风量相同时使得置换通风有着巨大的优势。
Fisk和 Rosenfeld曾经致力于研究在美国室内空气对室内人员的健康消费（为身体健康所产生的消费）和工作表现的影响[4]。在改进的通风系统中如果辅以较好的渗风，可以减少过敏症、哮喘病和病态建筑综合症的医疗费用，通过提高排污效率也可以达到同样的效果，以他们的报告为出发点，可以粗略的估计由改善空调系统带来的工作效率和健康方面受益，如果排污效率由混合式的100%提高到置换式通风的150%，那么每年将减少10%的医疗费用，在过敏症上将减少花费1～5亿美元，病态建筑综合症的花费会减少10～20亿美元。混合式和置换式造成的工作效率的损失在0.5～2%之间，则相应的经济损失在30～120亿美元之间。这个保守估计只假设有四分之一的人受到室内空气品质的影响，而事实上在先前的计算中室内空气质量的改善对室内的每个人都有影响。
5.结论
人们在工作中的表现极大地受到可感觉的空气质量的影响，一般情况下思考工作的效率损失远大于打字工作。在不同的办公活动中，由于室内空气质量造成的工作效率的损失，不满意率是一个重要的指标。由已知的污染物负荷、新风量和通风效率可以估算不满意率的数值。可感觉空气质量的主要影响因素是污染物负荷和新风量，再加上通风效率可以估算在不同的工作条件下工作效率的损失。与传统的混合式空调系统相比，置换通风可以极大地提高室内空气品质。这些空调系统的排污效率对工作效率的影响在0.5%～2%之间，工作效率1%的提高所带来的经济效益相当于与整个空调系统一年的费用，而且工作效率1%～2%的提高相当于不满
意率降低5%～10%，在美国由于改善了通风系统而带来的工作效率的提高和医疗费用的节省。如果把空调系统的排污效率从混合式的100%提高到置换式的150%，将节省大约10%的医疗费用，在过敏症方面将节省1～5亿美元，而病态建筑综合症将节省10～20亿美元。混合式空调和置换式对工作效率损失的影响在0.5%～2%之间，但是意味着30～120亿美元的经济损失，这表明改善排污效率有着巨大的经济前景。
参考文献
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【作者简介】宋宇（1988-），男，山西省陵川县，硕士研究生，助理工程师，研究方向：暖通。
【文章编号】1006-2688（2014）09-0014-02
室内空气质量对工作效率的影响
作者：宋宇 张弘 张飞飞 杨艳明 杜光
来源：《建筑科技与经济》2014年第09期
摘; 要：本文主要论述了在安装空调系统的办公建筑中室内空气质量对工作效率损失的影响。在不同的工作中，有部分人由于室内空气质量而感到不满意时，就是工作效率下降的前兆。增加室外新风量、减少室内污染物散发和改善通风效率等手段都可以提高工作效率。与传统的混合系统相比置换送风可以极大地提高工作效率。
关键词：工作效率;可感觉的空气质量;室内空气质量
The effect of indoor air quality on productivity loss
Song yu，Zhang Hong，Zhang Fei-fei，Yang Yan-ming，Du Guang
Abstract：This theoretical study reports on the impact of indoor air quality for productivity loss in air-conditioned office buildings. The findings show that the proportion dissatisfied is a good
predictor of productivity loss due to indoor air quality in different kinds of office work. Productivity is possible to improve by increasing outdoor airflow rate， decreasing emissions and improving
ventilation efficiency. With displacement ventilation， it is possible to improve indoor air quality in a manner that significantly increases productivity compared with traditional mixing system. Key word：Productivity; ;Perceived air quality; ;Indoor air quality
简介：
人们一生中大约有90%的时间在室内度过，室内环境的好坏对人们的健康有重要的影响。有利于健康的室内环境包括空气的洁净度、热舒适性和光环境等[1]，据统计在美国每年因为呼吸性传染病降低工作效率的损失至少70亿美元，而病态建筑综合症造成的损失则高达100亿美元[2]。挪威的一份报告表明改善室内气候可极大地提高工作效率，其带来的收益至少是是运行和维护费用的10到100倍[3]。
实验研究表明，提高被烟草和建筑材料污染的室内空气质量，增加换气次数是行之有效的办法[4]。一些现场调查也表明高的换气次数可以降低办公建筑中人们对空气质量的不满意率[5]。
空调建筑是为人们提供一个满意的室内空气品质使人们感到舒适，有较高的工作效率。在人们选择空调系统时初投资往往是第一考虑要素，这是不明智的，如果空调系统不慎重选择，建筑的运行和维护费用以及对人们工作效率的影响将耗资巨大，往往得不偿失。
1.室内空气环境的热舒适方程
热舒适方程的提出使污染源量化和比较成为可能[6]，我们应该认识到人是仅次于建筑材料和通风系统的污染源，这些是引起病态建筑综合症的主要原因。载运率（olf）是空气污染的一种量化的单元，是一个标准人的污染物排放效率;建筑材料污染物的排放效率大概在0.1～0.2olf/m2，地面附近区域的值是0.1olf/m2时，则该建筑污染情况较轻。如果没有其他可替代的原料，那么地面附近区域的污染负荷大于或等于0.2olf/m2时，该建筑则为非低污染建筑
[6]。
分味（decipol）单元把可感觉到的空气质量量化。人类通过嗅觉器官和化学感应感觉空气质量，对空气中的刺激性气味特别敏感。一分味是一个标准人在新风量为10L/s的情况下产生的污染。在较高的分味情况下人们对空气的污染度会更加敏感而且不满意度也会迅速增加，这就意味着如果要使不满意率维持在一个可接受的水平，就必须引入适量的室外新风以减少建筑材料和空调系统造成的污染。
但是在实际中由于自然通风和渗透作用会使室内空气的质量好一，在基本的方法中假设通风系统完全混合，排污效率的最大值为100%[7]，在相同情况下而置换通风系统的排污效率可达到150～200%[8]。
相关研究表明置换通风系统是提高室内空气质量的一个重要方法，对人们保持健康和提高工作效率意义重大。而且如果使用回风，那么人员污染负荷会降低，因为实际的人员数量一般是设计工况下的65%，无论如何，有回风的空调系统管道和过滤器会成为额外的污染源，影响室内空气化境质量[9]。
2.可感知的空气质量和工作效率的关系
两份独立的研究报告显示当室内空气质量提高时，模拟的办公环境下工作效率有所提高
[8，10]。使用打字和校对等这些典型的办公活动来模拟办公环境下的工作。当室内污染负荷一定时，分别采用降低污染负荷和增加室外新风两种方法来改善室内空气质量。两份报告采用了相似的方法，在模拟工作环境中不同的室内空气质量条件下暴露4.5个小时，然后对可感觉的室内空气质量进行评估。在空气质量的可接受性和工作效率之间有着正相关性。研究结果表明在空气质量的不满意率在低于70%的情况下，每降低10%的不满意率，打字的工作效率可提高1.4%，校对的工作效率可提高2.3%。所以工作效率的变化与工作性质的密切相关。
Wargocki使用这项结果建立了一个以不满意度作为预测指标的研究工作效率损失的模型，这个模型还包含了污染物排放的因素[10]，可以计算出在一般的设计条件下最小的不满意率为26%，此时思考的效率下降5.9%，打字的效率下降3.6%。另一个方法是利用分味值，在非常典型的分味值为4即不满意率为40%的去情况下，思考活动的效率下降9.1%，打字效率下降
5.6%。
3.污染物负荷对工作效率的影响
;Fanger[7]曾经提出一个方程描述不满意率和污染物负荷、新风量的关系，如果把渗透率和通风效率等一些参数加入到这个方法中，对于室内空气品质可以获得一个更全面的描述，渗风率一般达到0.1～0.3L/h，混合通风的排污效率可达到100%，置换通风的效率高达150～200%。可感觉的室内空气质量与工作效率的关系可以用以下参数描述：
①人员密度：一般情况下每平米0.05-～0.75个人[11]。
②冷风渗风：一般情况下每秒0.07～0.2 L。
③建材和通风系统污染物排放：一般情况下0.1～0.2 olf/m2[8]。
④工作区域的排污效率：既有系统的效率一般在100%～200%[9]。
其中室外新风量和污染物负荷是最重要的影响因素，对室内空气质量影响最大。
4.通风效率对工作效率的影响
通风系统一般有两个功能：置换室内空气和排除室内污染物。对于排除空气传播的污染物，排风系统是一项有力的措施，一般认为当完全混合时排污效率达到最大值100%，然而混合并不是最好的措施而且其效率一般低于100%。置换通风的效率则高达100～200%[9]。在同一工作场所中新风量相同时使得置换通风有着巨大的优势。
Fisk和 Rosenfeld曾经致力于研究在美国室内空气对室内人员的健康消费（为身体健康所产生的消费）和工作表现的影响[4]。在改进的通风系统中如果辅以较好的渗风，可以减少过敏症、哮喘病和病态建筑综合症的医疗费用，通过提高排污效率也可以达到同样的效果，以他们的报告为出发点，可以粗略的估计由改善空调系统带来的工作效率和健康方面受益，如果排污效率由混合式的100%提高到置换式通风的150%，那么每年将减少10%的医疗费用，在过敏症上将减少花费1～5亿美元，病态建筑综合症的花费会减少10～20亿美元。混合式和置换式造成的工作效率的损失在0.5～2%之间，则相应的经济损失在30～120亿美元之间。这个保守估计只假设有四分之一的人受到室内空气品质的影响，而事实上在先前的计算中室内空气质量的改善对室内的每个人都有影响。
5.结论
人们在工作中的表现极大地受到可感觉的空气质量的影响，一般情况下思考工作的效率损失远大于打字工作。在不同的办公活动中，由于室内空气质量造成的工作效率的损失，不满意率是一个重要的指标。由已知的污染物负荷、新风量和通风效率可以估算不满意率的数值。可感觉空气质量的主要影响因素是污染物负荷和新风量，再加上通风效率可以估算在不同的工作条件下工作效率的损失。与传统的混合式空调系统相比，置换通风可以极大地提高室内空气品质。这些空调系统的排污效率对工作效率的影响在0.5%～2%之间，工作效率1%的提高所带来的经济效益相当于与整个空调系统一年的费用，而且工作效率1%～2%的提高相当于不满
意率降低5%～10%，在美国由于改善了通风系统而带来的工作效率的提高和医疗费用的节省。如果把空调系统的排污效率从混合式的100%提高到置换式的150%，将节省大约10%的医疗费用，在过敏症方面将节省1～5亿美元，而病态建筑综合症将节省10～20亿美元。混合式空调和置换式对工作效率损失的影响在0.5%～2%之间，但是意味着30～120亿美元的经济损失，这表明改善排污效率有着巨大的经济前景。
参考文献
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【作者简介】宋宇（1988-），男，山西省陵川县，硕士研究生，助理工程师，研究方向：暖通。
【文章编号】1006-2688（2014）09-0014-02