世界衛(wèi)生組織提出的健康住宅十五條標(biāo)準(zhǔn)。其中部分與居室內(nèi)健康環(huán)境有關(guān)內(nèi)容有：會(huì)引起過敏癥的化學(xué)物質(zhì)的濃度很低；設(shè)有換氣性能良好的換氣設(shè)備，能將室內(nèi)污染物質(zhì)排至室外；進(jìn)行定時(shí)換氣；起居室、臥室、廚房、廁所、走廊、浴室等要全年保持在17℃-27℃之間；室內(nèi)的濕度全年保持在40％-70％之間；CO2要低于1000PPM；懸浮粉塵濃度要低于0．15mg m2等，但沒有提出有益于健康的負(fù)離子濃度指標(biāo)，因此本文提出室內(nèi)負(fù)離子濃度指標(biāo)及討論室內(nèi)CO2指標(biāo)。
古代的室內(nèi)環(huán)境是“森林環(huán)境”，它有凈化空氣、吸收CO2、保濕、調(diào)溫、抗菌、產(chǎn)生負(fù)離子等功能?，F(xiàn)代的室內(nèi)環(huán)境被屋頂、地板、門窗、和墻等材料所包圍。呼出的各種廢氣如CO2、家用電器、有機(jī)建材等綜合作用，形成了與室外不同的不利于健康的室內(nèi)氣候，稱之為室內(nèi)小氣候，包括由氣溫、濕度、不同成分氣流和輻射引起的離子、自由基等因素。室內(nèi)小氣候與人的關(guān)系很密切，對(duì)人體健康有重要的影響。
較高濃度的CO2有害于人體健康，當(dāng)室內(nèi)人數(shù)一定時(shí)，可用室內(nèi)CO2濃度反映室內(nèi)的空氣情況，健康住宅的空氣環(huán)境指標(biāo)中濃度一般為：CO2≤1000ppm（0.1％）超過5000ppm為不良狀態(tài)，1％時(shí)為危險(xiǎn)濃度。
負(fù)離子對(duì)人體的健康效應(yīng)在國(guó)外早已被證實(shí)。建材和礦石中微量輻射產(chǎn)生離子的健康作用是美國(guó)Luckey教授所證實(shí)的，并稱它為激活素（hormesis）。負(fù)氧離子對(duì)人的生理機(jī)能起著重要作用，當(dāng)負(fù)離子濃度大于1000個(gè)/cm3時(shí),有益于人體健康和長(zhǎng)壽，因?yàn)樗芷鸬礁纳扑?、降低血壓、促進(jìn)新陳代謝、提高免疫力、減輕疲勞、提高工作效率、清新凈化空氣等有益于健康的作用。目前，室內(nèi)負(fù)離子和CO2濃度的高低已成為評(píng)價(jià)健康住宅的重要參數(shù)。
為了創(chuàng)造有益于健康的室內(nèi)環(huán)境，除了解決有害氣體之外，減少CO2和增加負(fù)離子濃度是為普遍、為重要的課題。本文主要通過CO2與負(fù)離子的室內(nèi)檢測(cè)分析，討論室內(nèi)健康環(huán)境分類指標(biāo)。
1 試驗(yàn)
為了分析居室內(nèi)CO2和負(fù)離子濃度的狀況，于2004年7月23日～25日在北京交大21公寓304（10m2）房間進(jìn)行試驗(yàn)，窗戶開閉面積為0.6m2，房門開閉面積為1.4m2，內(nèi)住一人。
測(cè)試儀器：CO2測(cè)試用PORTABLE IR CO2 ANALYZER GXH-3010E，每小時(shí)測(cè)定；正、負(fù)離子測(cè)試用Smart Ion Monitor ITC-201A空氣離子測(cè)試儀，每小時(shí)測(cè)定3次后取其平均值。
其他設(shè)備：空調(diào)CHANGHONG KFR-25W，制冷量2500W，除濕量1.1L/h，每5～10h開動(dòng)，每次持續(xù)時(shí)間為1～2h；負(fù)離子發(fā)生器用ECO－ION 2205 AC220v，負(fù)離子發(fā)生量為2×107個(gè) /cm3。
實(shí)驗(yàn)用材料：用產(chǎn)生負(fù)離子、凈化和抗菌功能的稀土/電氣石等健康功能涂覆材料，涂在北新建材（集團(tuán)）有限公司生產(chǎn)的2m2多孔礦棉板上。這一材料對(duì)NH3、HCHO及CO2等有害氣體具有凈化功能。
2 討論
2.1控制室內(nèi)CO2濃度的必要性
室內(nèi)CO2主要是人的呼吸產(chǎn)生的。每人每小時(shí)呼出量為0.1～0.2m3/h·人，不用空調(diào)時(shí)，按這值計(jì)算，10m2房間中的CO2每小時(shí)增量為400～800ppm。開門窗的條件下室內(nèi)CO2的濃度接近室外的濃度，約400ppm；一人在居室中關(guān)閉門窗10h后，CO2的濃度測(cè)到3400ppm以上，如果連續(xù)關(guān)閉14h后，可達(dá)到5000ppm，達(dá)到了影響健康的極不良狀態(tài)；再如，關(guān)閉總時(shí)間為24h，室內(nèi)的CO2濃度達(dá)1％，接近危險(xiǎn)濃度。打開門窗0.5h后，室內(nèi)濃度可接近室外的濃度。可見，要保證室內(nèi)空氣中的CO2濃度≤1000ppm時(shí)，完全關(guān)閉門窗時(shí)間不要超過2h。
2.2正、負(fù)離子的健康效應(yīng)及室內(nèi)濃度分布
正離子的作用是從人體細(xì)胞中奪取電子，進(jìn)而氧化細(xì)胞，加快老化；高濃度的正離子還會(huì)導(dǎo)致機(jī)體僵硬、腰痛等不良癥狀。負(fù)離子可以減少自由基，起到抗衰老、活化細(xì)胞、恢復(fù)疲勞、凈化血液、促進(jìn)睡眠等有利于健康的作用。
關(guān)閉門窗狀態(tài)時(shí)，正負(fù)離子濃度各約為800個(gè)/cm3和150個(gè)/cm3以上。打開門窗時(shí)負(fù)離子濃度為200個(gè)/cm3左右，正離子濃度為600個(gè)/cm3以下。醫(yī)學(xué)和早就證明正離子的增多，負(fù)離子的減少是不利于健康的。
2.3空調(diào)在室內(nèi)的作用及對(duì)健康的副作用
空調(diào)具有調(diào)節(jié)溫度和濕度作用，沒有凈化空氣的功能，對(duì)CO2和負(fù)離子濃度增減的影響都很少；但是對(duì)正離子濃度有很大的提高，可使正離子濃度達(dá)2000個(gè)/cm3以上。高濃度的正離子不僅污染空氣，有害于人體健康，也是空調(diào)病和不良建筑物綜合癥（Sick Building Syndrome，SBS）的原因之一。
2.4負(fù)離子發(fā)生器對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響
近，負(fù)離子發(fā)生器在住宅、化妝品、家電制品、環(huán)保等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如電子除塵、電子凈化等，改善了空氣質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種負(fù)離子制品及離子發(fā)生器，這些負(fù)發(fā)生器除產(chǎn)生正、負(fù)離子之外，還產(chǎn)生超量的Ｏ3、NOx、SOx等，都是不利于健康與環(huán)境的。本實(shí)驗(yàn)中使用的負(fù)離子發(fā)生器中O3的發(fā)生濃度≤0.001ppm，不產(chǎn)生正離子及其他有害氣體，對(duì)健康是無害而有益的。American Conference Of Govermental Industrial Hygienists規(guī)定O3的允許濃度在勞動(dòng)環(huán)境中≤0.1ppm，新鮮空氣中臭氧濃度≤0.06ppm,室內(nèi)保持少量的O3對(duì)減少細(xì)菌和空氣凈化是有利的。
居室內(nèi)距離負(fù)離子發(fā)生器1.5～3m范圍內(nèi)負(fù)離子濃度為16000～1000個(gè)/cm3,正離子濃度減少到0～50個(gè)/cm3，達(dá)到了森領(lǐng)環(huán)境負(fù)離子水平，但是對(duì)CO2的作用較少，因此，只用負(fù)離子發(fā)生器是達(dá)不到健康環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的。
2.5 健康功能材料對(duì)室內(nèi)空氣的影響
用健康功能材料在居室內(nèi)測(cè)到負(fù)離子濃度為1000個(gè)/cm3以上，可達(dá)到市內(nèi)公園的水平。從本實(shí)驗(yàn)表1中可推算，每m2材料每小時(shí)CO2的凈化能力為（300－220）×10－6×25/2=0.001cm3/h·m2，即本材料每m2可凈化每人每小時(shí)呼出CO2的1/10。此材料對(duì)NH3、HCHO等有害氣體均有一定的凈化功能，同時(shí)也具有抗菌功能。許多致病微生物在空氣中，特別是通風(fēng)不良、日光不足的情況下生存或者繁殖，因此空氣中和內(nèi)裝飾材料表面的抗菌作用是必要的。
2.6抗菌、凈化材料和負(fù)離子發(fā)生器的協(xié)合作用
從本次試驗(yàn)結(jié)果看出，在材料和負(fù)離子發(fā)生器的協(xié)合作用下可達(dá)到負(fù)離子2000個(gè)/cm3以上，每小時(shí)凈化CO2的能力為200ppm。調(diào)溫、調(diào)濕是空調(diào)完成的。利用負(fù)離子發(fā)生器的抗菌功能和材料的抗菌雙重作用保持室內(nèi)空氣清潔是可以達(dá)到的。
3 結(jié)論
3.1 從空氣中的離子和CO2濃度的角度建議居住環(huán)境分為如下四大類：
有益于健康的環(huán)境 負(fù)離子濃度>1000個(gè)/cm3，CO2濃度<350ppm
健康的環(huán)境 負(fù)離子濃度500～1000個(gè)/cm3，CO2濃度<350～1000ppm
不利于健康的環(huán)境 正離子濃度1000～2000個(gè)/cm3，CO2濃度2000～5000ppm
有害于健康的環(huán)境 正離子濃度>2000個(gè)/cm3，CO2濃度>5000ppm
目前一般住宅的大多數(shù)居室環(huán)境屬于不利于健康和有害健康的環(huán)境。世界衛(wèi)生組織提出的健康住宅的15條標(biāo)準(zhǔn)，可以說是無害于健康的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 充分利用室外的新鮮空氣是健康居室環(huán)境的為有效和節(jié)能的方法。無通風(fēng)設(shè)施的居室內(nèi)，住時(shí)間每隔2小時(shí)開窗半小時(shí)才能達(dá)到健康環(huán)境的水平。
3.3 進(jìn)一步爭(zhēng)取有利于健康（具有療養(yǎng)和治療效果）環(huán)境的居室條件是人類的愿望。只有在充分利用自然條件的健康住宅中，利用負(fù)離子發(fā)生器、空調(diào)以及具有空氣凈化、抗菌及產(chǎn)生負(fù)離子等多功能建材的協(xié)合（Synergy）作用是實(shí)現(xiàn)象森林一樣的有益于健康功能的居住環(huán)境的方法之一。
古代的室內(nèi)環(huán)境是“森林環(huán)境”，它有凈化空氣、吸收CO2、保濕、調(diào)溫、抗菌、產(chǎn)生負(fù)離子等功能?，F(xiàn)代的室內(nèi)環(huán)境被屋頂、地板、門窗、和墻等材料所包圍。呼出的各種廢氣如CO2、家用電器、有機(jī)建材等綜合作用，形成了與室外不同的不利于健康的室內(nèi)氣候，稱之為室內(nèi)小氣候，包括由氣溫、濕度、不同成分氣流和輻射引起的離子、自由基等因素。室內(nèi)小氣候與人的關(guān)系很密切，對(duì)人體健康有重要的影響。
較高濃度的CO2有害于人體健康，當(dāng)室內(nèi)人數(shù)一定時(shí)，可用室內(nèi)CO2濃度反映室內(nèi)的空氣情況，健康住宅的空氣環(huán)境指標(biāo)中濃度一般為：CO2≤1000ppm（0.1％）超過5000ppm為不良狀態(tài)，1％時(shí)為危險(xiǎn)濃度。
負(fù)離子對(duì)人體的健康效應(yīng)在國(guó)外早已被證實(shí)。建材和礦石中微量輻射產(chǎn)生離子的健康作用是美國(guó)Luckey教授所證實(shí)的，并稱它為激活素（hormesis）。負(fù)氧離子對(duì)人的生理機(jī)能起著重要作用，當(dāng)負(fù)離子濃度大于1000個(gè)/cm3時(shí),有益于人體健康和長(zhǎng)壽，因?yàn)樗芷鸬礁纳扑?、降低血壓、促進(jìn)新陳代謝、提高免疫力、減輕疲勞、提高工作效率、清新凈化空氣等有益于健康的作用。目前，室內(nèi)負(fù)離子和CO2濃度的高低已成為評(píng)價(jià)健康住宅的重要參數(shù)。
為了創(chuàng)造有益于健康的室內(nèi)環(huán)境，除了解決有害氣體之外，減少CO2和增加負(fù)離子濃度是為普遍、為重要的課題。本文主要通過CO2與負(fù)離子的室內(nèi)檢測(cè)分析，討論室內(nèi)健康環(huán)境分類指標(biāo)。
1 試驗(yàn)
為了分析居室內(nèi)CO2和負(fù)離子濃度的狀況，于2004年7月23日～25日在北京交大21公寓304（10m2）房間進(jìn)行試驗(yàn)，窗戶開閉面積為0.6m2，房門開閉面積為1.4m2，內(nèi)住一人。
測(cè)試儀器：CO2測(cè)試用PORTABLE IR CO2 ANALYZER GXH-3010E，每小時(shí)測(cè)定；正、負(fù)離子測(cè)試用Smart Ion Monitor ITC-201A空氣離子測(cè)試儀，每小時(shí)測(cè)定3次后取其平均值。
其他設(shè)備：空調(diào)CHANGHONG KFR-25W，制冷量2500W，除濕量1.1L/h，每5～10h開動(dòng)，每次持續(xù)時(shí)間為1～2h；負(fù)離子發(fā)生器用ECO－ION 2205 AC220v，負(fù)離子發(fā)生量為2×107個(gè) /cm3。
實(shí)驗(yàn)用材料：用產(chǎn)生負(fù)離子、凈化和抗菌功能的稀土/電氣石等健康功能涂覆材料，涂在北新建材（集團(tuán)）有限公司生產(chǎn)的2m2多孔礦棉板上。這一材料對(duì)NH3、HCHO及CO2等有害氣體具有凈化功能。
2 討論
2.1控制室內(nèi)CO2濃度的必要性
室內(nèi)CO2主要是人的呼吸產(chǎn)生的。每人每小時(shí)呼出量為0.1～0.2m3/h·人，不用空調(diào)時(shí)，按這值計(jì)算，10m2房間中的CO2每小時(shí)增量為400～800ppm。開門窗的條件下室內(nèi)CO2的濃度接近室外的濃度，約400ppm；一人在居室中關(guān)閉門窗10h后，CO2的濃度測(cè)到3400ppm以上，如果連續(xù)關(guān)閉14h后，可達(dá)到5000ppm，達(dá)到了影響健康的極不良狀態(tài)；再如，關(guān)閉總時(shí)間為24h，室內(nèi)的CO2濃度達(dá)1％，接近危險(xiǎn)濃度。打開門窗0.5h后，室內(nèi)濃度可接近室外的濃度。可見，要保證室內(nèi)空氣中的CO2濃度≤1000ppm時(shí)，完全關(guān)閉門窗時(shí)間不要超過2h。
2.2正、負(fù)離子的健康效應(yīng)及室內(nèi)濃度分布
正離子的作用是從人體細(xì)胞中奪取電子，進(jìn)而氧化細(xì)胞，加快老化；高濃度的正離子還會(huì)導(dǎo)致機(jī)體僵硬、腰痛等不良癥狀。負(fù)離子可以減少自由基，起到抗衰老、活化細(xì)胞、恢復(fù)疲勞、凈化血液、促進(jìn)睡眠等有利于健康的作用。
關(guān)閉門窗狀態(tài)時(shí)，正負(fù)離子濃度各約為800個(gè)/cm3和150個(gè)/cm3以上。打開門窗時(shí)負(fù)離子濃度為200個(gè)/cm3左右，正離子濃度為600個(gè)/cm3以下。醫(yī)學(xué)和早就證明正離子的增多，負(fù)離子的減少是不利于健康的。
2.3空調(diào)在室內(nèi)的作用及對(duì)健康的副作用
空調(diào)具有調(diào)節(jié)溫度和濕度作用，沒有凈化空氣的功能，對(duì)CO2和負(fù)離子濃度增減的影響都很少；但是對(duì)正離子濃度有很大的提高，可使正離子濃度達(dá)2000個(gè)/cm3以上。高濃度的正離子不僅污染空氣，有害于人體健康，也是空調(diào)病和不良建筑物綜合癥（Sick Building Syndrome，SBS）的原因之一。
2.4負(fù)離子發(fā)生器對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響
近，負(fù)離子發(fā)生器在住宅、化妝品、家電制品、環(huán)保等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如電子除塵、電子凈化等，改善了空氣質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種負(fù)離子制品及離子發(fā)生器，這些負(fù)發(fā)生器除產(chǎn)生正、負(fù)離子之外，還產(chǎn)生超量的Ｏ3、NOx、SOx等，都是不利于健康與環(huán)境的。本實(shí)驗(yàn)中使用的負(fù)離子發(fā)生器中O3的發(fā)生濃度≤0.001ppm，不產(chǎn)生正離子及其他有害氣體，對(duì)健康是無害而有益的。American Conference Of Govermental Industrial Hygienists規(guī)定O3的允許濃度在勞動(dòng)環(huán)境中≤0.1ppm，新鮮空氣中臭氧濃度≤0.06ppm,室內(nèi)保持少量的O3對(duì)減少細(xì)菌和空氣凈化是有利的。
居室內(nèi)距離負(fù)離子發(fā)生器1.5～3m范圍內(nèi)負(fù)離子濃度為16000～1000個(gè)/cm3,正離子濃度減少到0～50個(gè)/cm3，達(dá)到了森領(lǐng)環(huán)境負(fù)離子水平，但是對(duì)CO2的作用較少，因此，只用負(fù)離子發(fā)生器是達(dá)不到健康環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的。
2.5 健康功能材料對(duì)室內(nèi)空氣的影響
用健康功能材料在居室內(nèi)測(cè)到負(fù)離子濃度為1000個(gè)/cm3以上，可達(dá)到市內(nèi)公園的水平。從本實(shí)驗(yàn)表1中可推算，每m2材料每小時(shí)CO2的凈化能力為（300－220）×10－6×25/2=0.001cm3/h·m2，即本材料每m2可凈化每人每小時(shí)呼出CO2的1/10。此材料對(duì)NH3、HCHO等有害氣體均有一定的凈化功能，同時(shí)也具有抗菌功能。許多致病微生物在空氣中，特別是通風(fēng)不良、日光不足的情況下生存或者繁殖，因此空氣中和內(nèi)裝飾材料表面的抗菌作用是必要的。
2.6抗菌、凈化材料和負(fù)離子發(fā)生器的協(xié)合作用
從本次試驗(yàn)結(jié)果看出，在材料和負(fù)離子發(fā)生器的協(xié)合作用下可達(dá)到負(fù)離子2000個(gè)/cm3以上，每小時(shí)凈化CO2的能力為200ppm。調(diào)溫、調(diào)濕是空調(diào)完成的。利用負(fù)離子發(fā)生器的抗菌功能和材料的抗菌雙重作用保持室內(nèi)空氣清潔是可以達(dá)到的。
3 結(jié)論
3.1 從空氣中的離子和CO2濃度的角度建議居住環(huán)境分為如下四大類：
有益于健康的環(huán)境 負(fù)離子濃度>1000個(gè)/cm3，CO2濃度<350ppm
健康的環(huán)境 負(fù)離子濃度500～1000個(gè)/cm3，CO2濃度<350～1000ppm
不利于健康的環(huán)境 正離子濃度1000～2000個(gè)/cm3，CO2濃度2000～5000ppm
有害于健康的環(huán)境 正離子濃度>2000個(gè)/cm3，CO2濃度>5000ppm
目前一般住宅的大多數(shù)居室環(huán)境屬于不利于健康和有害健康的環(huán)境。世界衛(wèi)生組織提出的健康住宅的15條標(biāo)準(zhǔn)，可以說是無害于健康的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 充分利用室外的新鮮空氣是健康居室環(huán)境的為有效和節(jié)能的方法。無通風(fēng)設(shè)施的居室內(nèi)，住時(shí)間每隔2小時(shí)開窗半小時(shí)才能達(dá)到健康環(huán)境的水平。
3.3 進(jìn)一步爭(zhēng)取有利于健康（具有療養(yǎng)和治療效果）環(huán)境的居室條件是人類的愿望。只有在充分利用自然條件的健康住宅中，利用負(fù)離子發(fā)生器、空調(diào)以及具有空氣凈化、抗菌及產(chǎn)生負(fù)離子等多功能建材的協(xié)合（Synergy）作用是實(shí)現(xiàn)象森林一樣的有益于健康功能的居住環(huán)境的方法之一。