成立標準

室內空氣的具體指南和標準的製定是負責建立和維持室內空氣質量在可接受水平的機構在該領域積極政策的產物。 在實踐中，任務由許多負責控制污染、維護健康、確保產品安全、監督職業衛生和規范建築施工的實體分擔。

制定法規旨在限製或降低室內空氣中的污染水平。 這個目標可以通過控制現有的污染源、用室外空氣稀釋室內空氣和檢查可用空氣的質量來實現。 這需要為室內空氣中發現的污染物製定具體的最高限值。

室內空氣中任何給定污染物的濃度遵循以下等式表示的平衡質量模型：

其中：

C_i =室內空氣中污染物的濃度（mg/m³);

Q = 排放率（mg/h）；

V = 室內空間體積 (m³);

C_o =室外空氣中污染物的濃度（mg/m³);

n = 每小時的通風率；

a =每小時的污染物衰減率。

通常觀察到，在靜態條件下，存在的污染物濃度將部分取決於從污染源釋放到空氣中的化合物的數量及其在室外空氣中的濃度，以及污染物釋放到空氣中的不同機制已移除。 消除機制包括污染物的稀釋及其隨時間的“消失”。 為減少污染而製定的所有法規、建議、指南和標準都必須評估這些可能性。

污染源控制

降低室內空氣中污染物濃度水平的最有效方法之一是控制建築物內的污染源。 這包括用於建築和裝飾的材料、建築物內的活動以及居住者本身。

如果認為有必要對由於使用的建築材料引起的排放進行監管，則有一些標准直接限制這些材料中已證明對健康有害的化合物的含量。 其中一些化合物被認為是致癌物質，如甲醛、苯、某些殺蟲劑、石棉、玻璃纖維等。 另一個途徑是通過建立排放標準來規範排放。

這種可能性帶來了許多實際困難，其中最主要的是缺乏關於如何測量這些排放的一致意見，缺乏關於它們對建築物居住者健康和舒適的影響的知識，以及識別和確定的固有困難。量化相關材料排放的數百種化合物。 建立排放標準的一種方法是從可接受的污染物濃度水平開始，併計算考慮環境條件（溫度、相對濕度、空氣交換率、負載因子等）的排放率——代表產品實際使用的方式。 對這種方法的主要批評是，不止一種產品可能會產生相同的污染化合物。 排放標準是從在完全定義條件的受控大氣中獲取的讀數獲得的。 有針對歐洲 (COST 613 1989 和 1991) 和美國 (ASTM 1989) 的已發布指南。 通常針對它們的批評基於：（1）難以獲得比較數據的事實以及（2）室內空間存在間歇性污染源時出現的問題。

至於可能發生在建築物內的活動，最大的重點是建築物維護。 在這些活動中，可以以有關履行某些職責的規定的形式建立控制，例如與使用殺蟲劑或在翻新或拆除建築物時減少接觸鉛或石棉有關的建議。

由於菸草煙霧（歸因於建築物的居住者）通常是室內空氣污染的原因，因此需要單獨處理。 許多國家/地區都有州級法律，禁止在某些類型的公共場所（例如餐館和劇院）吸煙，但其他安排也很常見，允許在給定建築物的某些特別指定部分吸煙。

當某些產品或材料的使用被禁止時，這些禁令是基於它們所謂的有害健康影響而製定的，這些影響或多或少已被充分記錄在室內空氣中通常存在的水平。 出現的另一個困難是，通常沒有足夠的信息或知識來了解可以代替它們使用的產品的特性。

消除污染物

有時無法避免某些污染源的排放，例如，排放是由建築物的居住者造成的。 這些排放物包括二氧化碳和生物流出物、具有無法以任何方式控制的特性的材料的存在，或日常任務的執行。 在這些情況下，降低污染水平的一種方法是使用通風系統和其他用於清潔室內空氣的方法。

通風是降低室內空間污染物濃度最依賴的選擇之一。 然而，節能的需要也要求盡可能少地吸入外部空氣來更新室內空氣。 在這方面有一些標準規定了最低通風率，基於每小時室內空氣與室外空氣的更新量，或者規定了每個居住者或單位空間的最低空氣貢獻，或者考慮了濃度考慮到有吸煙者和沒有吸煙者的空間之間的差異，二氧化碳的含量。 對於自然通風的建築物，還針對建築物的不同部分（例如窗戶）設定了最低要求。

在大多數現有標準（包括國家和國際標準）中最常引用的參考資料中（即使它不具有法律約束力）是由美國采暖、製冷和空調工程師協會 (ASHRAE) 發布的規範。 它們旨在幫助空調專業人員進行安裝設計。 在 ASHRAE 標準 62-1989 (ASHRAE 1989) 中，規定了建築物通風所需的最低空氣量，以及為防止對健康造成不利影響而要求居住者可接受的室內空氣質量。 對於二氧化碳（考慮到其人類來源，大多數作者不認為這是一種污染物，但它被用作室內空氣質量的指標，以建立通風系統的正常運行），該標準建議將其限制為 1,000 ppm為了滿足舒適標準（氣味）。 本標準還規定了室內空氣更新所需的室外空氣質量。

在污染源（無論是內部還是外部）不易控制且必須使用設備將其從環境中消除的情況下，有一些標準可以保證其有效性，例如那些規定了檢查污染源的具體方法的標準某種過濾器的性能。

從職業衛生標準外推到室內空氣質量標準

根據需要保護的人群類型，可以建立適用於室內空氣的不同類型的參考值。 這些值可以基於環境空氣的質量標準、給定污染物（如二氧化碳、一氧化碳、甲醛、揮發性有機化合物、氡等）的特定值，或者它們可以基於職業衛生中通常採用的標準. 後者是專門為工業環境中的應用制定的值。 它們的設計首先是為了保護工人免受污染物的急性影響——如粘膜或上呼吸道的刺激——或防止具有全身效應的中毒。 由於這種可能性，許多作者在處理室內環境時，將美國政府工業衛生學家協會 (ACGIH) 制定的工業環境暴露限值作為參考。 這些限制被稱為 閾限值 (TLV)，它們包括 40 小時工作日和 XNUMX 小時工作週的限值。

應用數字比率是為了使 TLV 適應建築物的室內環境條件，並且這些值通常會減少兩倍、十倍甚至一百倍，具體取決於所涉及的健康影響的種類和類型人口受影響。 當將 TLV 應用於此類暴露時，降低 TLV 值的原因包括以下事實：在非工業環境中，人員同時暴露於幾種低濃度的、通常未知的化學物質，這些化學物質能夠以一種協同作用的方式發揮作用：不能輕易控制。 另一方面，人們普遍認為，在工業環境中，需要控制的危險物質的數量是已知的，而且通常是有限的，儘管濃度通常要高得多。

此外，在許多國家/地區，工業情況受到監控，以確保符合既定參考值，這在非工業環境中是不會做的。 因此，在非工業環境中，偶爾使用某些產品可能會產生高濃度的一種或多種化合物，而沒有任何環境監測，也無法揭示已發生的接觸水平。 另一方面，工業活動中固有的風險是已知的或應該知道的，因此，減少或監測這些風險的措施已經到位。 受影響的工人被告知並有辦法降低風險和保護自己。 此外，工業工人通常是身體健康且身體狀況可以接受的成年人，而室內環境的人口通常呈現出更廣泛的健康狀況。 例如，辦公室的正常工作可能由身體受限的人或對過敏反應敏感的人完成，他們將無法在某些工業環境中工作。 這種推理的極端情況適用於將建築物用作家庭住宅。 最後，如上所述，TLV 與其他職業標準一樣，基於每天 40 小時、每週 168 小時的暴露時間。 如果一個人在一周的整個 16 小時內持續處於同一環境中或接觸某種物質，則這不到他或她暴露於某種物質的時間的四分之一。 此外，參考值基於包括每週暴露的研究，並考慮了每天 64 小時和周末 XNUMX 小時的非暴露時間（暴露之間），這使得很難對這些數據的強度。

大多數作者得出的結論是，為了使用室內空氣工業衛生標準，參考值必須包含非常大的誤差範圍。 因此，ASHRAE 標準 62-1989 建議對於那些沒有自己確定的參考值的化學污染物，其濃度為 ACGIH 為工業環境推薦的 TLV 值的十分之一。

關於生物污染物，不存在適用於工業環境或室內空間的評估技術標準，就像 ACGIH 的化學污染物 TLV 一樣。 這可能是由於生物污染物的性質造成的，它們表現出廣泛的特徵變化，因此很難建立針對任何給定情況的通用和驗證的評估標準。 這些特徵包括相關生物體的繁殖能力、同一微生物物種可能具有不同程度的致病性這一事實，或者溫度和濕度等環境因素的改變可能對其在任何給定環境中的存在產生影響這一事實。 儘管如此，儘管存在這些困難，ACGIH 的生物氣溶膠委員會還是製定了在室內環境中評估這些生物製劑的指南： 室內環境中生物氣溶膠評估指南 （1989）。 這些指南中推薦的標準方案設定了採樣系統和策略、分析程序、數據解釋和糾正措施建議。 當醫學或臨床信息表明存在加濕器發熱、過敏性肺炎或與生物污染物相關的過敏等疾病時，可以使用它們。 當需要取樣時可以應用這些指南，以記錄已經確定的生物氣溶膠來源的相對貢獻或驗證醫學假設。 應進行取樣以確認潛在來源，但不建議通過常規空氣取樣來檢測生物氣溶膠。

現有指南和標準

世界衛生組織 (WHO) 和國際建築研究理事會 (CIBC) 等不同的國際組織、ASHRAE 等私人組織以及美國和加拿大等國家/地區正在製定暴露指南和標準。 就其本身而言，歐盟 (EU) 通過歐洲議會提出了一項關於室內空間空氣質量的決議。 該決議規定歐盟委員會有必要盡快提出具體指令，其中包括：

1. 在建築物的建造和維護中被禁止或管制的物質清單
2. 適用於不同類型室內環境的質量標準
3. 空調通風設備的考慮、建設、管理和維護規定
4. 對公眾開放的建築維護的最低標準。

許多化合物在一定濃度下會產生氣味和刺激性，根據目前的知識，這些濃度不會對建築物的居住者造成危險，但會被大量人察覺並因此而煩惱。 今天使用的參考值往往涵蓋這種可能性。

鑑於除非考慮校正因素，否則不建議使用職業衛生標準來控制室內空氣，因此在許多情況下，最好參考用作環境空氣質量指南或標準的參考值。 美國環境保護署 (EPA) 制定了環境空氣標準，旨在以足夠的安全邊際保護一般人群的健康（主要標準）甚至其福利（次要標準）免受可能產生的任何不利影響由於給定的污染物而被預測。 因此，這些參考值可用作為給定室內空間建立可接受的空氣質量標準的一般指南，ASHRAE-92 等一些標準將它們用作封閉建築物中空氣更新的質量標準。 表 1 顯示了二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、鉛和顆粒物的參考值。

表 1. 美國環境保護署制定的空氣質量標準

^a 初級標準。 ^b 二級標準。 ^c 每年不應超過一次的最大值。 ^d 以直徑≤10 μm 的顆粒測量。 資料來源：美國環境保護署. 全國中小學環境 空氣質量標準。 聯邦法規， 標題 40，第 50 部分（1990 年 XNUMX 月）。

就其本身而言，世衛組織製定了準則，旨在提供一個基線，以保護公眾健康免受空氣污染造成的不利影響，並將已知或懷疑對人類健康和福祉有害的空氣污染物消除或減少到最低限度（世衛組織1987）。 這些指南不區分它們所處理的暴露類型，因此它們涵蓋了由於室外空氣引起的暴露以及可能發生在室內空間中的暴露。 表 2 和表 3 顯示了 WHO（1987 年）提出的非致癌物質的數值，以及引起健康影響和引起感覺不適的物質之間的差異。

表 2. 空氣中某些物質的 WHO 準則值基於對人類健康的已知影響而不是癌症或氣味煩惱。^a

^a 此表中的信息應與原始出版物中提供的基本原理結合使用。
^b 該值僅指室內空氣。
^c 暴露於該濃度不應超過指示的時間，並且不應在 8 小時內重複。 資料來源：世界衛生組織 1987 年。

表 3. 空氣中某些非致癌物質的 WHO 準則值，基於平均 30 分鐘的感官影響或煩擾反應

^b 在粘膠的製造過程中，它伴隨著硫化氫和硫化碳等其他有氣味的物質。 資料來源：世界衛生組織 1987 年。

對於致癌物質，EPA確立了以下概念 風險單位. 這些單位代表一個因素，用於計算人類受試者因終生暴露於空氣中濃度為 1 微克/立方米的致癌物質而患癌症的概率增加³. 這個概念適用於可能存在於室內空氣中的物質，例如砷、六價鉻和鎳等金屬； 苯、丙烯腈、多環芳烴等有機化合物； 或顆粒物，包括石棉。

以氡氣為例，表 20 顯示了不同組織的參考值和建議。 因此，當室內空氣濃度超過 4 pCi/l（150 Bq/m³)，確定降低這些水平的時間框架。 歐盟根據國際輻射防護委員會 (ICRP) 工作組於 1987 年提交的一份報告，推薦氡氣的年平均濃度，區分現有建築和新建建築。 就其本身而言，世衛組織在提出建議時牢記氡的衰變產物暴露，表示為氡的平衡當量濃度 (EER)，並考慮到患癌症的風險增加 0.7 x 10^-4 和 2.1 x 10^-4 對於 1 Bq/m 的終生暴露³ 能效比。

表 4. 三個組織的氡參考值

^a 氡氣的年平均濃度。
^b 相當於 20 mSv/年的劑量。
^c 年平均。

最後，必須記住，一般而言，參考值是根據個別物質對健康的已知影響確定的。 雖然這在分析室內空氣的情況下通常可能代表艱鉅的工作，但它沒有考慮某些物質可能產生的協同效應。 這些包括，例如，揮發性有機化合物（VOC）。 一些作者提出了定義建築物居住者可能開始反應的揮發性有機化合物 (TVOC) 總濃度水平的可能性。 主要困難之一是，從分析的角度來看，TVOCs的定義還沒有得到令人滿意的解決。

在實踐中，室內空氣質量這個相對較新的領域未來參考值的建立會受到環境政策發展的影響。 這將取決於污染物影響知識的進步以及可以幫助我們確定這些值的分析技術的改進。

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