溫和地區地下超市空氣質量評測研究*

張國健 羅會龍

(昆明理工大學建筑工程學院 昆明 650500)

0 引言

超市是當代社會重要的購物場所之一。地下超市建筑結構相對封閉，通風條件受限[1]。由于地下超市多數是處于商業鬧市區，其新風口設置在離地面很低處，這樣加大了室內空氣質量的污染[2]。我國地下空間空氣質量標準尚不規范，對于地下超市空氣質量的研究較少，因此探究地下超市空氣質量勢在必行。陶海濤等[3]、畢文蓓等[4]、高俊敏等[5]、韓璐[6]對地下商場室內環境質量進行了研究分析，寒冷地區、夏熱冬冷地區地下空間均存在污染物濃度超標等諸多空氣質量問題。本文為了解溫和地區地下超市室內空氣質量, 選取能代表大多數溫和地區地下超市的昆明某超市為研究對象,通過量化監測和主觀問卷的方法研究室內空氣品質，并根據研究結果提出改善建議。

1 研究方法

1.1 研究背景

該地下超市位于昆明市某步行街地下1層，總面積約1 200 m2，高3.6 m，于2015年正式營業。超市分為7大功能區，分別包括：水果區、糕點區、蔬菜肉類區、調味料區、零食區、日化區、百貨區，對其分別進行編號為1、2、3、4、5、6、7區。超市內部整體裝修及改造均已完成12個月以上，在測試時間段內不存在大面積裝修情況。營業時間為8:00—22:00。由于超市位置位于住宅區及大學城附近，日均客流量比較大，超市內無人員吸煙情況，新風系統采用機械通風。整個超市地理位置、室內空間布局等都具有目前地下超市的典型特征。采用量化監測和主觀問卷相結合的方式，對溫和地區地下超市展開調查，調查時間為2021年4月12—25日。

1.2 環境實測

根據本超市建筑結構特點、室內布局、商品種類及各功能區待測參數值的差異,選取7個有代表性的測試位置進行布點，布點分區見圖1。測點高度在1.5 m左右，處于人員呼吸區，避開通風口，為避免測試人員對監測數據的影響，測試儀放置于便攜支架上進行監測。在超市營業時間段每隔15 min讀1次數據，監測各時段地下超市內的CO2、TVOC、甲醛濃度。

圖1 布點分區示意

1.3 主觀調查

主觀調查以紙質問卷的形式進行，調查對象為超市室內人員，問卷內容包括人員基本信息、不適癥狀等的評價。人員基本信息包括：性別、年齡、工作性質等。不適癥狀選取比較典型的9種癥狀，分別為：疲乏困倦、頭暈頭痛、胸悶煩躁、呼吸不暢、感冒癥狀、惡心、咳嗽、流鼻涕、皮膚干燥。

2 環境實測結果分析

超市內空氣參數監測匯總數據見表1。圖2為監測時間段內周末、工作日室內CO2、TVOC濃度對比，圖3為周末、工作日室內人數對比，圖4為監測時間段內甲醛濃度變化。室內空氣參數標準值參照國內相關標準《室內空氣質量標準》(GB/T 18883—2002)[7]以及《民用建筑室內環境污染控制規范》(GB 50325—2010)[8]。實測結果(見表1)表明：CO2、TVOC、甲醛濃度超標率分別為18.8%、22.9%、8.9%。

表1 室內空氣參數實測表

圖2 CO2、TVOC濃度對比

由表1可知，各功能區中蔬菜肉類區的CO2濃度最高，其次是水果區，調味料區的CO2濃度最低；糕點區、百貨區的TVOC濃度高于其他功能區；百貨區甲醛濃度最高。通過對超市內各功能區甲醛濃度對比發現，百貨區極易出現高濃度甲醛，這與該區放置商品的材質及加工制造過程密切相關。百貨區的甲醛主要來自涼拖鞋、被子、服裝等日用百貨的長期動態釋放[9]。

由圖2可知，超市內CO2及TVOC濃度周末明顯比工作日高，早、晚濃度低，上午9:30—11:30及下午17:30—19:30人流高峰時間段內濃度高。由圖3可知，周末附近居民和高校學生購物人數均比工作日多。由于超市位于住宅區及大學城附近，人員流動存在明顯的規律性，上午9:30—11:00是附近居民買菜高峰期，下午16:00—17:00是買菜亞高峰期，人流量較大；17:30—20:00附近高校購物學生較多，12:00—14:00時間段超市人員較少。結合圖3，人體新陳代謝會釋放CO2和TVOC[10]，超市內CO2、TVOC濃度與室內人員數存在很高的契合度，CO2、TVOC濃度隨室內人數的變化而波動。室內人員下午比上午多，但TVOC濃度上午較下午高。經調研發現，超市的糕點區于營業開始1 h左右準備和面、揉面等烘焙前期工作，之后開始糕點烘焙。糕點區烘焙產生有機揮發物導致超市內上午TVOC濃度高于下午時間段。由圖4可知，超市內甲醛濃度在開門營業時最高，出現超標現象，高達0.135 mg·m-3。隨著營業后超市內通風效果增強，約75 min左右，室內甲醛濃度降至標準值以下，最終降至穩定范圍。

圖3 室內人數對比

圖4 甲醛濃度變化

3 問卷調查結果分析

本次問卷針對超市內人員，隨機發放問卷300份，剔除信息不完整或無效的問卷后，有效問卷共計280份。其中男性占比36.1%，女性占比63.9%，顧客占比90.7%，員工占比9.3%。受訪者年齡段主要集中在18～40歲。表2為超市人員各類不適癥狀情況占比。

表2 超市人員不適癥狀占比情況 %

問卷調查結果(表2)顯示，在超市整體不適癥狀評價中，呼吸不暢的受訪者最多，占比16%，由此可見超市內通風效果不佳；其次是疲乏困倦，占比15.4%；頭暈頭痛、感冒癥狀、咳嗽、流鼻涕、皮膚干燥的受訪者人數占比極小。在各功能區單項評價中，蔬菜肉類區不適癥狀占比最多，其次是糕點區，與實測結果蔬菜肉類區、糕點區污染物濃度較高相吻合，其中表示惡心有異味的受訪者數量占比尤為突出，高達23.3%。調查發現，蔬菜肉類區人員密度較大，海鮮等肉類散發腥味，造成該區域空氣較污濁，因此很有必要對該區域進行單獨的通風分區，以加強對該區域的管控，改善該區域的空氣品質。

4 CO2、TVOC濃度與人流量關聯度分析

相關分析是分析客觀事物相互間關系的密切程度并用適當的統計指標表示出來的統計分析方法[11]。Pearson 相關系數是1種線性關聯度量,適用于2個變量的度量水平都是尺度數據,并且2個變量的總體是正態分布或接近于正態分布的情況[12]。Pearson 相關系數表達式為

相關等級：0.8<|R|≤1.0，極強相關；0.6<|R|≤0.8，強相關；0.4<|R|≤0.6，中等程度相關；0.2<|R|≤0.4，弱相關；0≤|R|≤0.2，極弱相關或無相關。

根據圖2中CO2、TVOC濃度對比和圖3中室內人數對比，運用SPSS 23軟件Pearson相關分析得到室內人數與室內CO2、TVOC濃度的相關系數分別為0.89、0.798，由此可見超市內CO2、TVOC濃度與室內人數具有極強的相關性。

5 結論

基于對溫和地區地下超市內空氣質量現場環境量化監測和主觀問卷調查，綜合主、客觀評價，得到了溫和地區地下超市內各環境參數的變化規律及各功能區不適癥狀情況分類，并在此基礎上探討了改善超市空氣質量的措施，為地下超市空間設計提供參考與幫助。主要結論如下:

(1)運用SPSS 23軟件Pearson相關分析得到超市內人數與室內CO2、TVOC濃度的相關系數分別為0.89、0.798。CO2、TVOC濃度非工作日明顯比工作日高，且早、晚時間段濃度低，隨室內人員數量的變化而波動。

(2)通過對各功能區污染物濃度對比發現，蔬菜肉類區的CO2濃度最高，百貨區甲醛濃度最高，糕點區、百貨區TVOC濃度相較于其他功能區高。糕點區的TVOC濃度存在規律性，濃度高峰區集中在9:30—10:30烘焙糕點這段時間。針對以上現象應在買菜高峰期加強蔬菜肉類區通風效果；針對百貨區應增大該區整體的通風量及換氣頻率；對于糕點區應在烘焙糕點的時間段加強通風換氣。

(3)該地下超市于2015年正式營業，室內甲醛散發源釋放率已達到穩定狀態，但經過夜間封閉狀態下的累積，早上開門營業時出現超標現象，營業后隨著通風效果增強，超市內甲醛濃度在約75 min后降至標準值范圍，最后降至穩定范圍。針對開門營業時甲醛超標現象，可在營業前開啟新風系統，增大通風換氣次數，以降低夜間積累的甲醛濃度。

(4)在超市整體不適癥狀評價中，呼吸不暢的受訪者最多，占比16%；其次是疲乏困倦，占比15.4%；頭暈頭痛、感冒癥狀、咳嗽、流鼻涕、皮膚干燥的受訪者占比極小，應加強超市內通風量、換氣頻率及種植綠色植被改善室內空氣品質以消除呼吸不暢等不適癥狀。在各功能區單項評價中，蔬菜肉類區不適癥狀占比最多，與實測蔬菜肉類區污染物濃度較高的結果相吻合，應對該區域進行單獨的通風分區，加強對該區域的管控。

(5)地下超市自然通風效率低，新風供應量不足，主要依靠機械通風來保證室內空氣循環流動。地下超市新風系統的設計、運行和超市空間布局應結合當地生活規律，對消費者購物特點及購物人群分布進行提前調查，考慮到不同功能區的人員密度差異及放置商品的特殊性，合理規劃商品布局、新風系統風量及特殊時間段的通風頻率。