张国健 罗会龙

(昆明理工大学建筑工程学院 昆明 650500)

0 引言

超市是当代社会重要的购物场所之一。地下超市建筑结构相对封闭，通风条件受限[1]。由于地下超市多数是处于商业闹市区，其新风口设置在离地面很低处，这样加大了室内空气质量的污染[2]。我国地下空间空气质量标准尚不规范，对于地下超市空气质量的研究较少，因此探究地下超市空气质量势在必行。陶海涛等[3]、毕文蓓等[4]、高俊敏等[5]、韩璐[6]对地下商场室内环境质量进行了研究分析，寒冷地区、夏热冬冷地区地下空间均存在污染物浓度超标等诸多空气质量问题。本文为了解温和地区地下超市室内空气质量, 选取能代表大多数温和地区地下超市的昆明某超市为研究对象,通过量化监测和主观问卷的方法研究室内空气品质，并根据研究结果提出改善建议。

1 研究方法

1.1 研究背景

该地下超市位于昆明市某步行街地下1层，总面积约1 200 m2，高3.6 m，于2015年正式营业。超市分为7大功能区，分别包括：水果区、糕点区、蔬菜肉类区、调味料区、零食区、日化区、百货区，对其分别进行编号为1、2、3、4、5、6、7区。超市内部整体装修及改造均已完成12个月以上，在测试时间段内不存在大面积装修情况。营业时间为8:00—22:00。由于超市位置位于住宅区及大学城附近，日均客流量比较大，超市内无人员吸烟情况，新风系统采用机械通风。整个超市地理位置、室内空间布局等都具有目前地下超市的典型特征。采用量化监测和主观问卷相结合的方式，对温和地区地下超市展开调查，调查时间为2021年4月12—25日。

1.2 环境实测

根据本超市建筑结构特点、室内布局、商品种类及各功能区待测参数值的差异,选取7个有代表性的测试位置进行布点，布点分区见图1。测点高度在1.5 m左右，处于人员呼吸区，避开通风口，为避免测试人员对监测数据的影响，测试仪放置于便携支架上进行监测。在超市营业时间段每隔15 min读1次数据，监测各时段地下超市内的CO2、TVOC、甲醛浓度。

图1 布点分区示意

1.3 主观调查

主观调查以纸质问卷的形式进行，调查对象为超市室内人员，问卷内容包括人员基本信息、不适症状等的评价。人员基本信息包括：性别、年龄、工作性质等。不适症状选取比较典型的9种症状，分别为：疲乏困倦、头晕头痛、胸闷烦躁、呼吸不畅、感冒症状、恶心、咳嗽、流鼻涕、皮肤干燥。

2 环境实测结果分析

超市内空气参数监测汇总数据见表1。图2为监测时间段内周末、工作日室内CO2、TVOC浓度对比，图3为周末、工作日室内人数对比，图4为监测时间段内甲醛浓度变化。室内空气参数标准值参照国内相关标准《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)[7]以及《民用建筑室内环境污染控制规范》(GB 50325—2010)[8]。实测结果(见表1)表明：CO2、TVOC、甲醛浓度超标率分别为18.8%、22.9%、8.9%。

表1 室内空气参数实测表

图2 CO2、TVOC浓度对比

由表1可知，各功能区中蔬菜肉类区的CO2浓度最高，其次是水果区，调味料区的CO2浓度最低；糕点区、百货区的TVOC浓度高于其他功能区；百货区甲醛浓度最高。通过对超市内各功能区甲醛浓度对比发现，百货区极易出现高浓度甲醛，这与该区放置商品的材质及加工制造过程密切相关。百货区的甲醛主要来自凉拖鞋、被子、服装等日用百货的长期动态释放[9]。

由图2可知，超市内CO2及TVOC浓度周末明显比工作日高，早、晚浓度低，上午9:30—11:30及下午17:30—19:30人流高峰时间段内浓度高。由图3可知，周末附近居民和高校学生购物人数均比工作日多。由于超市位于住宅区及大学城附近，人员流动存在明显的规律性，上午9:30—11:00是附近居民买菜高峰期，下午16:00—17:00是买菜亚高峰期，人流量较大；17:30—20:00附近高校购物学生较多，12:00—14:00时间段超市人员较少。结合图3，人体新陈代谢会释放CO2和TVOC[10]，超市内CO2、TVOC浓度与室内人员数存在很高的契合度，CO2、TVOC浓度随室内人数的变化而波动。室内人员下午比上午多，但TVOC浓度上午较下午高。经调研发现，超市的糕点区于营业开始1 h左右准备和面、揉面等烘焙前期工作，之后开始糕点烘焙。糕点区烘焙产生有机挥发物导致超市内上午TVOC浓度高于下午时间段。由图4可知，超市内甲醛浓度在开门营业时最高，出现超标现象，高达0.135 mg·m-3。随着营业后超市内通风效果增强，约75 min左右，室内甲醛浓度降至标准值以下，最终降至稳定范围。

图3 室内人数对比

图4 甲醛浓度变化

3 问卷调查结果分析

本次问卷针对超市内人员，随机发放问卷300份，剔除信息不完整或无效的问卷后，有效问卷共计280份。其中男性占比36.1%，女性占比63.9%，顾客占比90.7%，员工占比9.3%。受访者年龄段主要集中在18～40岁。表2为超市人员各类不适症状情况占比。

表2 超市人员不适症状占比情况 %

问卷调查结果(表2)显示，在超市整体不适症状评价中，呼吸不畅的受访者最多，占比16%，由此可见超市内通风效果不佳；其次是疲乏困倦，占比15.4%；头晕头痛、感冒症状、咳嗽、流鼻涕、皮肤干燥的受访者人数占比极小。在各功能区单项评价中，蔬菜肉类区不适症状占比最多，其次是糕点区，与实测结果蔬菜肉类区、糕点区污染物浓度较高相吻合，其中表示恶心有异味的受访者数量占比尤为突出，高达23.3%。调查发现，蔬菜肉类区人员密度较大，海鲜等肉类散发腥味，造成该区域空气较污浊，因此很有必要对该区域进行单独的通风分区，以加强对该区域的管控，改善该区域的空气品质。

4 CO2、TVOC浓度与人流量关联度分析

相关分析是分析客观事物相互间关系的密切程度并用适当的统计指标表示出来的统计分析方法[11]。Pearson 相关系数是1种线性关联度量,适用于2个变量的度量水平都是尺度数据,并且2个变量的总体是正态分布或接近于正态分布的情况[12]。Pearson 相关系数表达式为

相关等级：0.8<|R|≤1.0，极强相关；0.6<|R|≤0.8，强相关；0.4<|R|≤0.6，中等程度相关；0.2<|R|≤0.4，弱相关；0≤|R|≤0.2，极弱相关或无相关。

根据图2中CO2、TVOC浓度对比和图3中室内人数对比，运用SPSS 23软件Pearson相关分析得到室内人数与室内CO2、TVOC浓度的相关系数分别为0.89、0.798，由此可见超市内CO2、TVOC浓度与室内人数具有极强的相关性。

5 结论

基于对温和地区地下超市内空气质量现场环境量化监测和主观问卷调查，综合主、客观评价，得到了温和地区地下超市内各环境参数的变化规律及各功能区不适症状情况分类，并在此基础上探讨了改善超市空气质量的措施，为地下超市空间设计提供参考与帮助。主要结论如下:

(1)运用SPSS 23软件Pearson相关分析得到超市内人数与室内CO2、TVOC浓度的相关系数分别为0.89、0.798。CO2、TVOC浓度非工作日明显比工作日高，且早、晚时间段浓度低，随室内人员数量的变化而波动。

(2)通过对各功能区污染物浓度对比发现，蔬菜肉类区的CO2浓度最高，百货区甲醛浓度最高，糕点区、百货区TVOC浓度相较于其他功能区高。糕点区的TVOC浓度存在规律性，浓度高峰区集中在9:30—10:30烘焙糕点这段时间。针对以上现象应在买菜高峰期加强蔬菜肉类区通风效果；针对百货区应增大该区整体的通风量及换气频率；对于糕点区应在烘焙糕点的时间段加强通风换气。

(3)该地下超市于2015年正式营业，室内甲醛散发源释放率已达到稳定状态，但经过夜间封闭状态下的累积，早上开门营业时出现超标现象，营业后随着通风效果增强，超市内甲醛浓度在约75 min后降至标准值范围，最后降至稳定范围。针对开门营业时甲醛超标现象，可在营业前开启新风系统，增大通风换气次数，以降低夜间积累的甲醛浓度。

(4)在超市整体不适症状评价中，呼吸不畅的受访者最多，占比16%；其次是疲乏困倦，占比15.4%；头晕头痛、感冒症状、咳嗽、流鼻涕、皮肤干燥的受访者占比极小，应加强超市内通风量、换气频率及种植绿色植被改善室内空气品质以消除呼吸不畅等不适症状。在各功能区单项评价中，蔬菜肉类区不适症状占比最多，与实测蔬菜肉类区污染物浓度较高的结果相吻合，应对该区域进行单独的通风分区，加强对该区域的管控。

(5)地下超市自然通风效率低，新风供应量不足，主要依靠机械通风来保证室内空气循环流动。地下超市新风系统的设计、运行和超市空间布局应结合当地生活规律，对消费者购物特点及购物人群分布进行提前调查，考虑到不同功能区的人员密度差异及放置商品的特殊性，合理规划商品布局、新风系统风量及特殊时间段的通风频率。