空气理化检验-电子教材:第三章 气象参数的测定

第三章  气象参数的测定

第一节  概述

气象参数（meteorologicalparameter)属于自然环境的物理因素，是描述空气物理性状和特征的重要指标。它包括气温、气湿、气流和气压等。

气象参数具有重要的卫生学意义，与人体健康密切相关。气象参数的剧烈变化可引起多种疾病；适时测定气象参数有利于指导人们采取措施，预防疾病的发生。

在空气理化检验工作中，气温、气压对采样体积的影响很大，采样时必须测定气温、气压等气象参数。气流对空气污染情况的影响非常大，烟雾强度系数就是用来评价气流对污染源周围区域环境受污染程度的指标。气流对空气理化检验的结果也有很大影响。空气流动缓慢时，污染物扩散慢，被空气稀释的程度小，检验结果数值大，污染严重；空气流动较快时，检验结果数值小，有时甚至检测不出污染物。因此，空气理化检验工作中有时还必须测定气流，了解空气流动对污染物的稀释、扩散程度，对检验结果进行补充说明。

一、测定地点的选择

地理位置不同，气象参数可能不同。尤其在一些工作环境、生活环境中，不同地点的气象参数差异可能很大。

进行空气污染监测时，应选择采样点为气象参数的测定地点。单独测定工作环境的气象参数时，必须根据生产过程、热源分布、工作场所和建筑物的特征等实际情况确定测定地点。为了应用现场气象参数和卫生检验结果共同说明现场卫生条件情况时，常选择工人经常活动的场所（如休息场所和生产岗位)测定气象参数；测定点的高度与人的呼吸带相近，1.5 m高左右。当现场有热源存在时，应在不同高度、不同方位分别测定热辐射强度。

二、测定时间的选择

空气理化检验工作中，采样时间就是气象参数的测定时间。单独测定工作环境中的气象参数时，应根据生产周期、劳动特点和测定目的选择测定时间。

调查工作环境气象参数对人体的影响时，应该在不同的季节测定室内外的气象参数。对环境气象参数变化小的工作场所，可以选择在冬夏两季进行测定，变化大的则应在不同的季节测定工作场所的气象参数。如果是专门调查炎热季节中高温对人体的影响，则只选择在夏季进行测定；每次测定3～6天，选择的测定日期要有代表性。测定中，应根据生产规律、生产特点确定每天气象参数的测定时间和测定次数。生产过程中工作场所的气象参数变化不大时，可选择每个班次开始时测定一次，中间测定两次，下班时测定一次。有些工作场所的生产过程呈现周期性变化，气象参数变化较大，则应按照生产过程的规律，在一个工作班次中选择典型时间进行多次测定。条件许可时，可对现场所需气象参数进行在线监测；或每天在生产的全过程中每小时测定一次，动态监测工作环境气象参数的变化规律。

第二节  气温的测定

一、气温

温度是表示物体冷热程度的物理量，空气的温度称为气温（air temperature)，一般是指距离地面1.5 m左右，处于通风、防辐射条件下用温度计测得的温度。

气温具有重要的卫生学意义。它是影响体温调节的一个主要环境因素。15.6～21℃是人体感觉最舒适的温度区段，最适宜于人们的生活和工作；20℃左右，人的体力消耗最小，工作效率最高，是最佳的工作环境温度。气温过高、过低都不利于人体健康。

在空气理化检验工作中，测定气温还有两个方面的作用，其中最常用的作用是用于换算采样体积，即通过测定采样点的气温，把现场温度下的采样体积换算成标准状态下的体积，将空气污染物的测定结果换算成标准状态下的结果，使测定结果具有可比性。测定气温的另一个作用是了解气温变化与空气污染程度的关系，有利于指导选择采样时间，有利于对某些测定结果加以补充说明。根据气温对空气污染物扩散情况的影响，人们将空气分为不稳定、中性和稳定三种状态。高空气温显著低于地面气温时，地面热空气迅速上升，上层冷空气下降，形成对流，这时空气不稳定，对流作用不断地把污染物带入较高的上空混合稀释。当地面气温低于高空气温时，将产生气温逆增，此时空气处于稳定状态，污染物不能上升，难以扩散，地面空气中污染物浓度将显著增高。

气温的季节性变化、日内变化对空气的污染程度也有明显的影响。冬季地面气温低，空气污染严重。一日之内早晚气温低，污染物浓度增高，而中午和下午气温相对较高，污染较轻。另外，中午和下午太阳辐射强度最强，空气的光化学烟雾污染也最严重。

二、气温的测定方法

（一)玻璃液体温度计法

1．仪器及原理　常用的玻璃液体温度计有水银温度计、酒精温度计，它们由球部（温包)和玻璃细管组成。温度计的球部是一玻璃薄壁，内装水银或乙醇；玻璃细管是一根内空的玻璃管，与球部连通，形成一个封闭的空间。气温变化时，玻璃、液体都因热胀冷缩，体积改变，由于水银、乙醇液体的膨胀系数比玻璃的大，因此，当气温变化时，玻璃细管内的液柱高度随之变化。

单纯测定气温时，通常选用水银温度计、酒精温度计。水银比热小，导热系数大，沸点高，对玻璃没有湿润作用，因此，水银温度计的测定范围大（-35～350℃)，结果准确。但是，由于水银凝固点高，不能测定更低的温度；水银热胀系数小，影响了水银温度计的灵敏度。乙醇凝固点低，沸点低，因此，酒精温度计可以测定较低的温度，但不能测定太高的温度，测定范围小（-100～75℃)。0 ℃以上时乙醇膨胀不均匀，测定结果不够准确。

本章第四节介绍了三种温湿度计，它们也是玻璃液体温度计。同时测定气温、气湿时通常使用温湿度计。

2．测定方法　选择适当的测定地点，将温度计垂直悬挂于1.5 m高处测定气温。在室内，测定气温的地点应无热辐射、不靠近发热设备和通风装置、不接触冷的物体；在室外，测定气温的地点要平坦、自然通风、大气稳定度好。

测定5～10 min后读数。读数时应暂停呼吸，迅速读数，先读小数，后读整数。视线与液柱上端平行，水银温度计读取凸出弯月面最高点对应的数字，酒精温度计则读取凹月面最低点对应的数字。

（二)数显式温度计法

1．仪器及原理　数显示温度计采用PN结、热敏电阻、热电偶、铂电阻等温度传感器作为感温部件，将温度变化转换为相应的电信号，经放大、转换后，在显示器上直接显示温度数值，方便读取。一般可测定-40～90℃范围的气温。

2．测定方法  插好仪器感温传感器，将传感器头部置于测定地点。开启仪器测定；显示器读数稳定后，读取温度值。为了排除热辐射、冷的表面等因素的影响，应在感温元件外部放置一个金属罩。

数显示温度计特别适用于现场气温的在线测定；用水银温度计、酒精温度计测定采样现场气温更为方便，应用较多。

（三)方法说明

1．使用前要检查温度计的完好性  水银或乙醇液柱应连贯，没有间断。如有间断，可通过离心、冷却或加热消除间断。玻璃液体温度计平时尽可能垂直静放，不能倒置、振动。

2．要根据现场气温的高低选择合适的温度计。

3．要正确使用温度计  测定时，温度计球部要干燥，若沾有水滴，读数将偏低。手要握在读数刻度以上部位；避免呼吸和人体温度影响温度计的读数；要防止环境热辐射的影响。当待测环境中存在热辐射时，应选用通风温湿度计测定气温，不宜选用普通水银温度计或酒精温度计测定，因条件限制必须选用时，应在热辐射源与温度计之间放一隔热石棉板或金属片，也可以用铝箔或锡纸圆筒围住温度计的球部，阻隔热辐射的影响。

4．要求准确测定温度时，应先校正温度计。

三、温度计的校正

温度计的读数刻度是等分刻制的，而测温物质（如水银、乙醇)的感温属性与温度示值之间并不呈现严格的线性关系。因此，由等分刻制反应的温度读数与实际温度之间存在误差。温度计在使用前应进行校正，减免等分刻度等因素引起的误差。

校正温度计的方法较多，常用方法有标准温度计法、水沸点-冰点法校正温度计。这两种方法操作简便，适用范围广。

实验室备有标准温度计时，可用标准温度计法校正温度计。先用标准温度计和待校正的温度计同时测定水的沸点（B₀和B₁)；将温度计取出，在空气中自然冷却一段时间，温度读数接近室温后，再同时测定水的冰点（M₀和M₁)。若待校正的温度计测得现场气温为M_x，那么，现场气温的校正值为

没有标准温度计或不使用标准温度计时，可以用水沸点-冰点法校正温度计读数。假设测得现场的气温为M_x，气压为P_x，根据P_x值和相近气压下水的沸点、冰点数值（见表3-1)，用内插法计算出现场气压下对应的水的理论沸点、理论冰点（B₀和M₀)；同标准温度计校正法一样，在实验室用待校正的温度计分别测定B₁、M₁ ，将B₀、M₀、B₁、M₁和M_x代入上式，计算出现场气温的校正值M。

因为B₀和M₀值是现场气压下计算的理论值，因此，该校正方法又称为理论沸点法。

表3-1　不同气压下水的沸点、冰点

第三节  气压的测定

一、气压

包围在地球表面的大气层，以其自身的重量对地球表面产生的压力称为大气压强，简称气压（atmosphericpressure)。气压的法定计量单位是帕（Pa)；还有百帕（hPa)、千帕（kPa)、兆帕（MPa)。

通常把北纬45度的海平面上，0 ℃时的正常气压（101.325 kPa)称为一个大气压或一个标准大气压。

气压具有重要的卫生学意义。气压过高或过低对人体生理活动都有影响，甚至产生危害作用。气压太低时，可能因为缺氧而引发高山病和航空病。人从气压高的地方突然转移到正常气压的地方时，由于减压过速也可能发生潜涵病（cai-  sson disease)，也叫减压病。

气压的变化往往还显著地影响风向、风力等气象参数的变化。随着气压的升高，大气中污染物浓度也相应增大。例如，气压低于750 hPa时，SO₂的浓度为0.035 mg/m³，气压为760～770 hPa时，SO₂的浓度增至1.583 mg/m³。

尤其重要的是，空气样品的体积与气压直接相关。因此，在空气理化检验工作中，采样时必须测定现场气压，以便将现场采样体积换算为标准状态下的体积。

二、气压的测定方法

测定气压的常用仪器有空盒气压计（aneroid barometer)、动槽式水银气压计（又称为杯状水银气压计，cistern barometer)等；月记型或周记型自记气压计可以连续测量、记录气压的变化情况。

空气理化检验工作中，人们常常携带空盒气压计测定采样现场的气压，动槽式水银气压计一般固定安装在室内，用来测定气压或校正空盒气压计。

1．空盒气压计  空盒气压计测量气压的范围为800～1070 hPa，适用于海拔高度2000 m以内地带的测定。

（1)结构原理：空盒气压计由具有弹性的波状薄壁金属空盒构成，空盒正面有刻度盘和指针，指针与杠杆系统连接。盒内呈真空状态，当气压增高时，盒壁收缩而内凹；气压降低时，盒壁膨胀而隆起。借助于杠杆和齿轮的转动，盒壁的这些变化被放大并传递到指针，指示出气压值。

空盒气压计携带方便，使用简便，适用于室外和现场的测定，但其精确度差。

（2)测定方法：将仪器平放，先读取气温值，准确到0.1 ℃。用手指轻扣仪器表面数次，以克服传递部分的机械摩擦误差，再读取气压值。为了使测定结果更加精确，读数后要对气压值进行修正。一是进行器差修正，主要是修正仪器自身读数基点不准、标尺刻度不准所引起的读数误差。从气压计附表的刻度订正曲线中查得订正值，修正仪器刻度误差。二是进行温度修正，就是把不同气温下测量的气压值换算为0℃时的气压值，以便于比较。温度订正值可按下式计算或查表求得。

式中, DP为温度订正值，hPa；t为测定时的气温，℃；为温度系数，即当温度改变1 ℃时，空盒气压计读数的改变值，可以从仪器检定证中查得。

当气温在0℃以上时，从气压读数中减去气温订正值；气温在0℃以下时，则加上气温订正值。

2．动槽式水银气压计

（1)结构原理：动槽式水银气压计由感应部分、刻度部分和附属部分组成（图3-2)。感应部分包括水银、玻璃内管和水银槽等。玻璃管上端封闭，管内呈真空状态，下端插入水银杯中，管内水银柱与杯中水银连通。气压升高或降低时，水银柱高度随之变化。刻度部分由固定刻度尺、游标尺和象牙针组成。应用固定刻度尺和游标尺配合读数，读数误差小，测量结果精确。因此，常用它来校正其它气压计。附属部分主要是一支小型的温度计，用于测定气压计表面温度。由于动槽式水银气压计装有较多的水银，体积较大，不便于携带到现场使用。

（2)测定方法：先测定气温、气压，然后修正气压读数。

测定气压时，旋动仪器上的调节螺旋，使水银杯内的液面刚好接触象牙指针针尖；移动游标尺，使其零刻度线与水银柱液面相切；根据游标尺零刻度线在固定刻度尺上所指的刻度，读出气压的整数值。再从游标尺上找到一条刻度线，它与固定刻度尺上某一条刻度线成一直线（在同一水平面)，游标尺上的这一刻度线数值就是气压读数的小数值。

精确测量气压时，还要根据仪器说明书对气压读数进行器差修正和气温修正。其修正方法同空盒气压计。

（3)方法说明：动槽式水银气压计要垂直悬挂，固定在墙上，避免日光直射，周围无热源、冷源，空气畅通、无风。测定完毕后，调节螺旋降低水银液面，使象牙针尖脱离水银面。

第四节　气湿的测定

一、气湿

空气的湿度称为气湿（air humidity)，表示空气的含水量。气湿变化较大，一般随气温升高而增大。气湿与地理位置有关。海洋湖泊附近和森林绿地地带气湿较大，沙漠和高山地区气湿小；城市因热岛效应、植被面积小，湿度比郊区的小。

空气湿度对空气污染物的扩散有较大的影响。气温较低湿度较大时，空气中的水蒸气容易以烟尘、微尘为凝结核形成雾，使污染物粒子增重下沉，积聚在低层空气中，阻碍了烟气的扩散，加重了空气的污染。所以当气湿很大形成雾时，空气中污染物的浓度往往显著增高，污染加重。伦敦烟雾事件和美国多诺拉的空气污染公害事件都是在有雾的情况下形成的严重空气污染事件。

气湿对人体热平衡有重要作用。高温高湿时人感到烦闷，低温高湿时人感到寒冷，湿度过低时人感到口干舌燥，还可能导致皮肤干裂。

卫生学中用以下五种物理参数表征气湿，其中相对湿度应用最多。

1．绝对湿度（absolutehumidity) 一定气温下，单位体积空气中所含水汽的质量，通常用g/m³或mg/m³表示，也可用水蒸气的分压（kPa)来表示。

2．最大湿度（maximumhumidity)　一定气温下，单位体积空气中所含水汽的最大量，又称为空气的饱和湿度。

3．饱和差（saturateddifference)　一定气温下，空气的最大湿度与绝对湿度之差。它反映在某气温下，单位体积空气中还能容纳水汽的量，即单位体积空气中实际含有水汽的量距离饱和状态的程度，差距越大，说明单位空气中还可容纳越多的水汽。

4．生理饱和差（physiologicalsaturated difference)　37℃时空气的最大湿度与绝对湿度之差。生理饱和差愈大，表明人体散热愈容易，反之愈难。生理饱和差为负值时，人体不能借助蒸发汗水来散热，对人体健康不利。

最大湿度、饱和差和生理饱和差的单位与绝对湿度的单位相同。

5．相对湿度（relativehumidity)　是绝对湿度与最大湿度的比值，即空气中实际含水汽的量与同一温度条件下饱和水汽量的比值，用百分比表示。

人们常用相对湿度来表示空气湿度。一般情况下，相对气湿为30%～70%时人体感到舒适；相对湿度大于80%时为高气湿，小于30%时为低气湿。居室内较舒适的气象参数是：室温18℃时，相对湿度应控制在30%～40%；室温25℃时，相对湿度应控制在40%～60%。当外界温度超过30℃，相对湿度高于70%时，生理饱和差小，皮肤表面蒸发散热发生困难，可能出现人体体温调节障碍。

二、气湿的测定方法

（一)通风干湿计法

该方法只能够测定某一时刻空气的湿度，不能连续测定某一时段的气湿，不能记录气湿的连续变化。因此，准确地说这种测定湿度的仪器是通风干湿表，这种测定方法又称之为通风干湿表法。

通风干湿计法常选用通风温湿度计（ventilation psychrometer )和干湿球温湿度计（psychrometer)测定气湿；这两种仪器结构相似，测湿原理相同，操作方便，应用广泛。

1．通风温湿度计测定气湿

（1)仪器结构：通风温湿度计分电动和手动两种（图3-3，3-4)。由两支结构和性能完全相同的水银温度计组成，两支温度计的球部都安装在镀镍或镀铬的双层金属风管内。两支温度计中，有一支的球部包有纱布，吸引水杯中的蒸馏水将温度计的球部湿润，形成湿球温度计。另一支温度计球部没有包裹纱布，球部处于正常干燥状态，称之为干球温度计，它可以单独测定气温，与湿球温度计配合又可用于测定气湿。测定时，球部能感应空气的温度，又能反射环境热源的热辐射，排除了热辐射对温度读数的影响。外管以象牙环扣接温度计，有利减少传导热的作用。仪器顶端有一个小风机，旋紧小风机的发条或用电力带动，机身外部备有防风罩，保护风叶匀速自转产生恒定风速，不受外界强风干扰，有利于室外测定。风机与风管相连，开动时抽吸空气从风管下端进入，以恒定流速（2～4 m/s)流过干、湿球表面。风速的稳定使湿球表面始终处在一定的风速、温度条件下蒸发水分，排除了风速变化对水分蒸发速度的影响。

（2)测定原理医学考研网：一定温度的气流匀速通过干湿球温湿度计时，干球温度计显示空气的温度。由于湿球表面湿度较空气的大，空气流过湿球时，加速了表面水分蒸发的速度，导致湿球球部温度下降，温度示值低于干球温度计的读数。被测空气愈干燥，湿球水分蒸发越快，干、湿球温度计温差越大，利用温差值可以测定空气的湿度。

（3)测定方法：取适量蒸馏水湿润纱布条，开动风机，将通风温湿度计悬挂在测定地点，3～5 min后分别读取干球、湿球温度计的读数，计算温差。从仪器附有的专用湿度表上查得测定风速下的相对湿度；也可按下式计算相对湿度。

式中，A为空气的绝对湿度，kPa；RH为空气的相对湿度；t₁为干球温度计所示温度，℃；t₂为湿球温度计所示温度，℃；F₁为 t₂时空气的最大湿度，kPa；F为t₁时空气的最大湿度，kPa；P为测定时的大气压，kPa；a为温湿度计系数。

a与风速有关，还与气压、气温、湿球球部形状及纱布包扎情况等因素有关，测定准确a值的工作相当复杂。

表3－2　不同气温时的饱和水蒸气分压和质量表

表3－3　温湿度计系数

（4)方法说明：温度计球部要清洁；干球球部要干燥无水滴；纱布湿润前，两支温度计的状态相同，温度读数差值不超过0.1℃。

为了确保纱布具有良好的吸水性，纱布要干净，要及时更换，最好是脱脂、洗去糨糊的白色薄针织纱布。为了保证球部湿润程度一致，纱布要紧贴球部，不能折叠，重叠部分越少越好。加水湿润纱布时要控制好加水量，以保证球部周围空气流通，以利于湿球球面水分正常蒸发。

2．干湿球温湿度计测定气湿  与通风温湿度计相比，干湿球温湿度计测定气湿的原理相同，方法相似，仪器结构简单，但测定结果准确性较差。对结果没有特殊要求时可以用它测定气湿。干湿球温湿度计也由两支结构和性能相同的温度计组成。一支包裹纱布，湿润后形成湿球温度计，两支温度计和一个小水杯固定在平板上。它没有小风机，在测定地点实际风速条件下测定气湿；没有防止热辐射的金属套管，自身不能防止热辐射的干扰。测定地点应通风良好，没有热辐射，以免影响测定结果。若存在热辐射源，应在温度计与热辐射源之间放一块石棉板隔热，也可以用金属板、铝箔或锡箔隔热。测定时要注意风速的影响。如果风速与仪器相对湿度表所列风速范围相差较大，不能用查表的方法确定相对湿度，必须用公式计算相对湿度。

（二)电湿度计法

电湿度计由传感器感应环境湿度的变化，引起传感器的某一特性改变，产生相应的电信号，自动转化处理后在仪器上直接显示空气湿度数值。所用的传感器有氯化锂电阻式、氯化锂露点式和高分子薄膜电容式等。

电阻式氯化锂湿度计由测试仪表和氯化锂湿敏元件两部分组成。在湿敏元件的有机玻璃支架上绕制两根互相平行的金属丝，组成一对电极，电极间涂加一层吸湿剂氯化锂溶液。空气相对湿度大时，空气中水蒸气压比氯化锂溶液的大，氯化锂溶液吸收空气中的水分，电阻变小。反之，电阻变大。因此，用仪表测试两电极间电阻的变化，即可测得空气的相对湿度。

该仪器通电10 min即可读取测定结果，操作简便，但测定装置要经常清洗，仪器连续工作一段时间后，必须清洗氯化锂测头；环境中腐蚀气体浓度较高时不能使用。

第五节 气流的测定

一、气流

当气温、气压不同时，空气将从低温处向高温处流动，从高气压处向低气压处流动。空气的流动称为气流（air current)，又称为风。

空气作水平运动时具有方向和速率。水平气流的来向称为风向（wind dire- ction)。风的速率称之为风速（wind velocity)，指单位时间内空气在水平方向流过的距离，单位为m/s，或km/h等。

风（气流)能促使干冷空气和暖湿空气的交换，影响气候变化，影响居室房间的通风换气和人体的散热。

风向和风速对空气污染物具有传递和稀释作用，是决定污染物在空气中的扩散程度和污染程度的重要因素。在风向和风速的作用下，污染物在空气中可由一处迁移到另一处；由于空气的稀释，污染物的浓度逐渐降低，而污染范围逐渐扩大。

二、气流的测定方法

测定气流就是测定风向和风速。应用较多的测定仪器有三杯风向风速表、轻便携带式翼状风速计和热球式电风速计。其中，翼状和杯状风速仪的机械摩擦阻力大、仪器惰性较大，风速小于0.5 m/s时仪器不能转动，无法读数。热球式电风速计可以测定微风，当风速小于0.5 m/s时，可选用热球式电风速计测定风速。

（一)三杯风向风速表测定法

1．仪器结构和原理  该仪器由风向仪和风速表两部分组成（图3-5)，可同时测定风向和风速。

风向仪包括风向杯、方向盘和小套管制动部件。风向杯转动灵活，是风向指示的感应部分。环绕在垂直轴上的半圆球状的小杯是风速表的感应部分。它们借助风力转动，经过齿轮带动仪器表面的指针运转，由指针指示的刻度数和所用时间计算出风速（m/s)。

2．测定方法  测定风向时，将小套管拉下，并将其向右转过一定角度，待方向盘按地磁子午线方向稳定后，风向指针在方向盘上所指的方位就是待测的风向。

测量风速时，先按下启动杆，使风速指针回到零位。放开启动杆开始测量风速。此时记时指针、风速测定指针同时走动。到达记时最初位置时（通常为1 min),指针都停止转动。风速测定指针所指示的数值称为指示风速；根据指示风速从风速校正曲线上找出现场实际风速。实际风速是测定时间范围内的平均风速。

测定完毕后，将小套管向左转动一定角度，恢复原位，固定方向盘，放回盒内。

（二)翼状风速计测定法

翼状风速计不能测定风向，只能测定风速。它的风速感应器是由轻质铝片制造的翼片构成（图3-6)。其构造原理和风速测定方法与杯状风速表相似。测风灵敏度高，测量范围为0.5～10 m/s，因轻质铝翼容易变形，不能测定大于10 m/s的风速。

（三)热球式电风速计测定法

国产热球式电风速计测定风速范围为0.05～10 m/s，可以测定低风速，以普通干电池为电源，使用方便，适用于室外测定。

1．仪器结构和原理  该仪器由热球式测杆探头和测量仪表两部分组成（图3-7)。测杆探头的头部有一个直径约0.6 mm的玻璃球，球体内绕有镍铬丝线圈，电流通过时发热，加热球体。球体内有两个串联的热电偶，它的工作端与发热线圈相连，冷端连接在磷铜质的支柱上，暴露于现场空气中。

该仪器利用被加热物体的散热速率与周围空气流速有关的原理来测量现场风速。测定中，用一定大小的电流通过线圈，玻璃球受热升温。由于该球体暴露在测定现场的空气中，球体与周围空气进行热交换，现场风速越大，热交换越多，球体温度升高程度越小。反之，温度升高程度越大。球体升温程度的大小体现为热电偶两端温度差的大小，由电表反映出一定大小的读数，再通过校正曲线求得风速的大小。

2．测定方法

（1)机械调零：调节机械调零螺丝，使指针回零。

（2)校正仪器：先将“校正开关”置于“断”的位置；将测杆插头插入插座后，向上垂直放置测杆，螺塞压紧使探头密封。再将“校正开关”置于“满度”位置，调节“满度调节”旋钮，使电表指针指在满刻度位置。然后将“校正开关”置于“零位”位置，调节“粗调、细调”，使电表指针校正在零点位置。

（3)测量风速：轻轻拉动螺塞，露出测杆探头，并使探头上的红点面对风向测量风速。

记录仪器读数，从校正曲线找出现场风速（m/s)。

（4)关闭仪器：测量完毕后，将“校正开关”置于“断”的位置，切断电源。

3．方法说明

（1)热球式电风速计属于精密仪器，要避免震动和碰撞；有腐蚀性气体、含尘较多的现场都不能使用。

（2)测定时间较长时，每隔一段时间（10 min)要进行一次“零位”、“满位”的校正。

（3)校正仪器时，若指针不能指到“零位”或“满位”，应更换电池。

第六节  新风量的测定

一、新风量

新风量（air change flow)是指在门窗关闭的状态下，单位时间内由空调系统通道、房间的缝隙进入室内的空气总量，单位：m³/h。室内气流对室内污染物具有稀释和扩散作用，直接影响对室内空气中微生物和其他污染物的有效清除。随着现代建筑门窗材料质量和密封程度的不断提高，室内的自然换气次数大幅下降，已经从平房的每小时2～3次降到每小时0.3～0.5次，进入室内的新鲜空气量减少，室内空气污染程度增加，空气质量下降，影响人体健康。新风量的测定已成为空气理化检验工作的一个重要项目。

新风量不足是产生“不良建筑物综合征”的一个重要原因。一般来说，从健康角度出发，新风量越多，越有利于人体健康，但新风量超过一定限度时也必然伴随冷、热负荷的过多消耗，带来不利的影响。《室内空气质量卫生标准》规定新风量为30[m³/（h·人)]，也就是说，空间为30 m³的房子中仅有一个人时，每小时要换气一次。

二、室内新风量的测定方法

（一)风口风速和风量的测定方法

1．原理  通风口的通风量等于通风口的风速与面积的乘积。

式中，L为每小时总风量，m³/h；V为通风口有效截面上的平均风速，m/s；A为通风口的有效截面积，m²。

测定了通风口的面积和风速，由上式计算室内通风量。当进入室内的空气完全是新风时，计算的总风量就是进入室内的新风量。

2．测定步骤

（1)风速测定点的分布：通风口可能是机械通风的送风口、新风的进风口，也可能是自然通风的窗口。气体流经一个通道的通风口时，不同位点上的风速不同，接近管壁处的风速小，远离管壁处的风速大。因此，测定风速前应根据通风口横截面的特点，选择好风速的测定点。

1)机械通风送风口的布点：这种送风口一般是矩形和圆形。矩形送风口按图3-8布点。将风口截面分为若干个小矩形，最好呈正方形，边长为150 mm，每个小矩形的中央布置一个风速测定点。

圆形送风口按图3-9布点测定风速。在截面上划出两条通过圆心的正交线，

按下式计算各圆半径，划出若干个同心圆。在圆周与正交线的每个相交处安排风速测定点。

式中，R_i为第i号测定点的半径；R为送风口截面的半径；i为自截面中心引出的半径号；n为同心圆数。R≤150 mm时，n＝3；R≤300 mm时，n＝4；R≤500 mm时，n＝5；R≤700 mm时，n＝6；R≥750 mm时，R值每增加250 mm，n值增加1。

2)外界进风口的布点：布点方法与矩形截面风口的方法相同。

3)自然通风口的布点：可根据现场情况参照矩形截面风口布点。

（2)通风口风速的测定：按照气流测定方法测定各分布点的风速。

测定时要确保气流畅通；每个测定点的测定时间不得少于2 min，待风速计读数稳定后再读数。

3．结果计算　根据风速计的校正系数，先校正各测定点的风速，计算通风口的平均风速（V，m/s)，然后按公式计算总风量或新风量（L)。

（二)示踪气体法

在空气运动研究工作中，示踪气体（tracer gas)是指能与空气混合，但本身不发生任何改变，并且在很低的浓度时就能被测出的气体的总称。示踪气体必须是无色、无味，使用浓度无毒、安全，环境本底值低，易采样、易分析。常用的示踪气体有CO、CO₂、SF₆（六氟化硫)、八氟环丁烷和三氟溴甲烷。

“公共场所室内新风量测定方法”（GB/T18204·18－2000)采用的是示踪气体浓度衰减法测定新风量。

1．原理  在待测室内通入适量示踪气体，由于室内、外空气交换，示踪气体浓度呈指数衰减，根据其浓度随时间的变化值，计算室内的新风量。

2．测定步骤

（1)测定室内空气总量：分别测定室内容积（V₁，m³)和室内物品（如桌、床、柜等)的总体积（V₂，m³)，按下式计算室内空气体积（V，m³)。

（2)调试仪器：按照仪器说明书校正示踪气体浓度测定仪，并在清净的环境中对仪器进行归零调整和感应确认。

（3)采样与测定：

1)示踪气体浓度的发生和测定：关闭门窗，在室内通入适量示踪气体后，将气源移至室外；用摇摆风扇搅动空气3～5 min，使示踪气体分布均匀。

按对角线或梅花状布点采集空气样品，同时在现场测定、记录示踪气体的浓度。

2)计算空气交换率（air changerate)：单位时间内由室外进入室内的空气总量与该室室内空气总量之比称为空气交换率，单位：h^－1。可以用平均法或回归方程法计算空气交换率。

平均法比较简便。在室内通入示踪气体，浓度均匀时采样、测定开始时示踪气体的浓度；15 min或30 min时，再次采样、测定最终示踪气体的浓度。前后浓度自然对数之差除以测定时间就是平均空气交换率。

式中，A为平均空气交换率，h^-1；c₀为测量开始时示踪气体浓度，mg/m³；c_t是时间为t时示踪气体浓度，mg/m³；t为测定时间，h。

回归方程法较平均法复杂。当示踪气体浓度均匀时，在30 min内按一定的时间（t)间隔测量示踪气体浓度（c)，测量频次不少于5次。用浓度的自然对数与对应的时间作lnc-t图。用最小二乘法进行回归计算。回归方程式的斜率即为空气交换率。

当室内空气示踪气体本底浓度不为0时，前两个公式中的c_t、c₀要先减去本底浓度，然后再取自然对数计算A值。

（4)结果计算：按下式计算新风量。

式中，Q为新风量，m³/h；A为空气交换率，h^-1；V为室内空气容积，m³。

复习思考题

1．什么叫气象参数？它包括哪些因素？

2．空气理化检验工作中测定气象参数有何意义？

3．简述动槽式水银气压计测定气压的方法。

4．什么叫相对湿度？

5．什么叫新风量？简述示踪气体法测定新风量的主要步骤。

（邓学良)