重庆市地下商场CO2浓度测试与分析

摘要　　本文对重庆市地下商场采用实地测试和问卷调查的方法，研究了影响商场室内空气品质的重要因素--CO₂浓度，造成CO₂浓度偏高的主要因素为人员密度、通风工况和空间形式。机械通风是降低室内CO₂浓度有有效方法。问卷调查反映出人员对商场的空气品质的不满意率较高。
　　
关键词　　地下商场 CO₂浓度室内空气品质问卷调查
　　重庆市作为我国西南地区的重要工业城市，1960年建造了大量的地下人防工程。根据"平战结合"的原则，许多位于高区的人防工程相继改建成了地下商场。这些商场室内空气品质的好坏不但直接影响着人员的身心健康，而且间接影响着商场的经济效益。在影响室内空气品质的众多因素中，人员呼出的CO₂浓度对舒适性影响最大。商场内CO₂浓度的大小是设计通风换气量的重要依据。为此，笔者于2000年11月至2001年4月对位于高区的三座"平战结合"地下商场进行了CO₂浓度测试。
　　
一、商场概况
　　
　　一号商场为单建式浅埋地下建筑（见图1），使用面积20000m²。其中负二层面积6000m²，为图书批发市场；负一层14000 m²，为商业零售兼做市政地下通道，主要经营食品、服装、日杂等。按照通风设计划分为8个区（简记为Q）。负二层分3个区，均匀布置24个测点：负一层分5个区，均匀布置53个测点。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1 一号商场平面图
　　二号商场为复式浅埋地下建筑（见图2），商场由洞库改建而成。其中1洞（简讯为D）、2D、3 D、4 D、6 D、8 D断面大，洞顶高，为主洞室；4 D、6 D和8 D分别与5 D、7 D相互连通。有9个出入口分别与市政地下通道、地面街区相连。
　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2 三号商场平面图
　　三号商场为深埋地下建筑（见图3），面积5000m2，地下主体部为三层阶梯式洞室。负一层和负二层由洞室改建而成，分为1 D～5 D和1Q～4Q；负三层（5Q）与地面高层建筑相通。
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3 三号商场平面图
二、测试结果
　　
　　测试采用GM12便携式CO₂测试仪，测试结果见表1～4，其中表1～3为商场内各点CO₂浓度的平均值，表4为各商场CO₂浓度的月平均值。

三、测试结果分析
　　
　　1．重庆地区室外CO₂浓度值在500～650ppm之间，室外CO₂浓度变化基本不影响地下商场中CO₂的浓度和分布。地下商场CO₂浓度主要由人员密度、通风工况和空间形式决定。
　　2．一号商场在自然通风条件下各测点的CO₂浓度值都低于1000ppm；二号商场的1D、4 D、5 D和6D的CO₂浓度值都高于1500ppm，有的测点还高于2000ppm。说明单纯依靠自然通风不不定期能满足新风量的要求，对于特殊形式的地下商场自然通风效果更差，不能使CO₂浓度达到《人防工程平时使用卫生标准》的要求。
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一号商场测量数据汇总　表1

测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）
商场负二层
1	800	2	857	30	1029	4	1261	5	960	6	914
商场负一层
8	689	9	634	10	830	11	771	12	717	13	776
14	812	15	952	16	837	17	721	18	588	19	622
20	743	21	807	22	766	23	860	24	814	25	859

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二号商场测量数据汇总　表2

测点	第一次测量值（ppm）	第二次测量值（ppm）	测点	第一次测量值（ppm）	第二次测量值（ppm）	测点	第一次测量值（ppm）	第二次测量值（ppm）	测点	第一次测量值（ppm）	第二次测量值（ppm）
1D	1116	1850	2D	1327	1500	3 D	728	850	4 D	1380	1565
5 D	1453	2200	6 D	1446	2000	7 D	1418	1065	8 D	1050	1100

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　三号商场测量数据汇总　表3

测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）	测点	测量值（ppm）
2K	560	1	1700	2	1455	3	1125	4	1095	5	1200
6	1200	1D	1100	2D	830	3D	930	4D	820	1Q	1165
2Q	1070	3Q	1025	4Q	1040	5Q	1050

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　测试平均值　　表4

地点	类别	月份	温度（T/℃）	相对湿度（φ/%）	CO₂	月份	温度（T/℃）	相对湿度（φ/%）	CO₂
一号商场负一层	地下商场	11月	22.1± 0.6	55±8	950±150	2月	17.5±2.1	52±7	1200±250
		12月	15.6±1.1	52±6	950±350	3月	21.2±1.2	55±7	1200±150
		1月	15.2±1.2	48±7	1100±200	4月	24.2±0.6	60±8	1150±350
一号商场负二层	地下书市	11月	23.1±0.6	58±6	1150±250	2月	18.5±2.1	52±5	1200±150
		12月	17.3±1.1	52±6	1250±150	3月	22.2±1.2	55±7	1350±250
		1月	16.2±1.2	48±7	1350±200	4月	24.2±1.5	60±8	1350±150
二号商场	地下商城	11月	22.5±1.2	55±8	1050±250	2月	18.1±0.6	55±5	1200±350
		12月	18.5±0.8	52±6	1200±150	3月	21.5±1.3	55±7	1250±250
		1月	16.5±1.6	48±7	1100±200	4月	24.2±1.5	60±8	1150±250
三号商场	地下商城	11月	23.1±0.6	62±8	1250±150	2月	17.1±1.6	52±5	1150±250
		12月	18.5±0.8	58±6	1100±350	3月	21.5±1.6	55±7	1200±150
		1月	16.5±1.6	48±7	980±350	4月	24.5±1.5	58±8	980±350

　　3．地下商场入口形式对气流的影响较大，进而影响了CO₂浓度分布。一号商场的大厅入口处的气流速度明显高于其他部
位。在大量采用自然通风的冬春季节，商场内的温度高于地面温度。在热压作用下，CO₂浓度高的热气流通过入口的上半部分流出商场，室外CO₂浓度低的冷气流通过入口的下半部分流入商场。流入的冷气流基本上进入人员呼吸区。地下商场各个入口处的CO₂浓度值一般要比中心地带低100～200ppm。但是，对于一些小的入口，特别是入口段比较长、由来回形的阶梯组成的入口段CO₂浓度没有明显下降。
　　
　　4．地下商场摊位布置和餐饮业对CO₂浓度的影响。在商业活动中，有的商家用轻质材料将摊位隔断。隔断形式对CO₂浓度影响很大，主要有全隔断和半隔断两种形式。一般情况下，隔断内的CO₂浓度偏听偏信高。在机械排风系统不工作时，全隔断为CO₂浓度平均高出50ppm；半隔断内外CO₂浓度几乎相等。在机械排风工况下，全隔断内CO₂浓度平均高出150ppm以上；半隔断为CO₂浓度高出50～150ppm。图4为一号商场1Q的CO₂浓度分布图。该区右下方有一个小餐馆，由于餐馆灶具产生的CO₂主要依靠商场内的机械排风系统排出，致使餐馆所在地带的CO₂浓度达到了最大值。为了保证地下商场的空气品质，必须严格控制餐馆业的布点。
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4　一号商场IQ CO₂浓度平面分布图
　　
　　5．地下商场内空气品质的主观评价。在现场测试期间还对商场工作人员和顾客进行了问卷调查。发出问卷700份，改回559份，回收率为80%，调查统计结果见表5。从表中看出，商场内空气品质的主观感觉并不好，大多数人有不舒适的反应。在热舒适、空气品质、视听环境等指标中，地下商场内人员对空气品质的平均不满意率最高。将各家商场的调查结果相互比较发现，一号商场负二层室内人员对空气品质的不满意率最高，三号商场次之。这是因为一号商场负二层摊位布置较密、三号商场空间复杂，这些都不利于CO₂浓度的扩散。在本次调查对象中，商场售货员占较大的比例。由于售货员长期在地下商场的环境中工作，属于环境适应者，而顾客对于地下商场环境属于未适应才，一般情况下，顾客的不满意率高于售货员的不满意率。通过对主观评价的调查，同样证明了三家地下商场内的CO₂浓度偏高，空气品质是"不可接受的"。
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　调查统计表（占回收卷%）　表5

调查项目	是	不是	说不清楚	调查项目	是	不是	说不清楚
是否有烦闷感	67.14	17.4	15.2	是否感觉疲倦	51.2	29.1	19.7
是否有憋气感	77.3	12.8	9.9	是否感觉头痛	10.5	34.9	54.6
是否感觉有异味	62.8	23.3	13.9

四、结论
　　
　　通过现场测试和主观调查，均反应出重庆市地下商场内CO₂浓度偏高，室内空气品质较差。地下商场内的人流密度、通风工况、空间形式对CO₂浓度的扩散和稀释有显著的影响。各摊位的隔断对CO₂扩散不容忽视。尤其在自然通风的条件下应考虑隔断摊位内的CO₂扩散问题。在地下商场内不宜布置产生大量的CO₂的餐馆；若有这类摊位，应单独设置排烟道，将燃烧产生的CO₂及时排走。在过渡季节单纯依靠自然通风很难满足地下商场的新风量要求。在主观调查中还反映出，当室内空气品质在1000～1500ppm时，地下商场内的各类人员对空气品质仍然表示不满意。说明现行"人防工程平时使用"规定"室内空气品质分别以1000ppm和1500ppm为上限值"有待商榷。
　　

参考文献
　　
　　[1]欧洲地区办事处，室内空气质量，世界卫生组织，人民卫生出版社，1991
　　[2]成通宝，江亿，室内空气品质及其改善途径，全国暖通空调制冷2000年学术文集。
　　[3]耿世彬，地下工程空气环境质量调查，2000年学术年会论文集。