物理环境与空气品质的相关性探讨

一 引言

室内空气品质的主观评价是室内空气品质问题研究中的重要方面。室内空气品质的主观评价是采用量化手段，综合考虑室内环境的各个影响，对空气品质的好坏进行判断。其函数表达式如下：
　　
　　其中：
　　F--室内空气品质评价指标，X_i--权重系数
　　Φ_i--影响因子
　　影响空气品质主观评价的因素很多，目前的研究主要集中于温度、湿度和部分空气组分等[1][2]。而对色彩，空间布局、光环境、声环境等因素的相关作用研究较少。为考察色彩、空间布局等物理因素对空气品质主观评价的影响效率，通过部分实验对结果进行了统计，交对多重物理环境的调查提出了可信度分析。

二 实验和结果统计

1 调查指标和排序
　　（1）调查指标
　　在主观评价表中含有16项指标，如下表： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

感觉指标

评价指标

环境评价指标（间接指标）

闷

效率下降

光效

气味

记忆下降

噪声

热感

情绪压抑

色彩

头错

空间布局

疲倦

显汗

头疼

发困

烦躁

　　　　由于环境评价因素以空气品质的评价的作用是通过对人的什么感和健康的影响间接表现的，表中将这些因素称为间接因素。
　　（2）指标排序
　　由测试者给调查的16项指标排序。结果如下：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

项目

项目

项目

项目

1

闷

5

噪声

9

疲倦

13

发困

2

光效

6

空间布局

10

情绪压抑

14

效率下降

3

气味

7

色彩

11

显汗

15

烦躁

4

热感

8

头错

12

头疼

16

记忆下降

　　经用SPSS for Windows 9.0软件包对这16个项目进行分析，a 系数为0.820，有较好的可信度。从表中可见光效、噪声、空间布局、色彩因素都排在了前半区，对空气品质的影响显然不容忽视。

2 测试结果
　　课题组在10×6.4×2.8m地下教室中对30名学生及8名实验工作人员（其中男性21名，女性17名）进行20天冬、夏两季不同通风工况下空气环境及人体瓜的实验研究。
　　（1）关于光环境相关统计结果
　　 对光环境满意人群中81%认为空气品质可接受，57%认为空气新鲜。认为空气不新鲜的人中有56%认为空气品质可接受。对光环境不满意人群中60%认为空气品质可接受，40%认为空气新鲜。认为空气不新鲜的人中有34%认为空气品质可接受。两组中认为空气新鲜的人全部接受空气品质。

　　（2）关于噪声相关统计结果
　　对声环境满意人群中79%认为空气品质可接受，54%认为空气新鲜，认为不新鲜的人中有55%认为空气品质可接受。对声环境不满意的人群中50%认为空气品质可接受，50%认为空气新鲜。两组中认为空气新鲜的人全部接受空气品质。

2.2.3　关于色彩相关统计结果
　　对色彩满意的人群中86%认为空气品质接受，63%认为空气新鲜，认为空气不新鲜的人中有63%认为空气品质可接受。对色彩不满意的人群中没有认为空气新鲜，空气品质接受率只有25%。

2.2.4关于空间布局相关统计结果
　　对空间布局满意的人群中83%认为接受空气品质可接受，61%认为空气新鲜。认为不新鲜的人群中有56%认为空气品质可接受。认为空间布局不好的人中没有人认为空气新鲜，其中34%的人认为空气品质可接受。

三 一致性检验

　　在室内空气品质主观评价中的观察值是由调查对象根据主观感觉评定的，不同调查对象对同一空间的多重叠加物理环境评定比较一致时，该空间的空气品质的评价结论比较可靠，反之则较差。为排除其中的失真数据，使用“一致性”指标进行可靠性判断，得到一个可靠的结论。一致性测定批对相同的调查环境，或对不同调查环境在进行多次测量后数据的接近程度。具体方法可采用组内相关系数判别。其计算是定义于相应方差（通常是对象之间的方差）相对于总体方差的比，主要用于连续性资料中观察一致性的测量，也可用于多等级资料[3]。如5位调查对象给3项室内环境用同一量化表在同一时间内评分，究竟各位调查对象之间评分的一致性如何？

环境序

号调查对象评分

x

v_i

SS_i

1

2

3

4

5

光

24

25

*

25

23

24.26

4

2.75

声

8

*

9

8

7

8.00

4

2.00

色彩

14

16

14

15

15

14.80

5

2．80

合计

15.62

7.55

　　表中*表示当调查对象对某些量化指标感到难以判断时出现的数据空缺情况。Smith组内相关系数计算法：
　　设第i层加权系数v_i，它是由每个环境被观察的次数来决定的，N为总的观察次数。定义V=∑_i v_i，V_c=∑_i (1-v_i/V), V₀= (V-∑_i v²_i/V) V_c ,a= V_c (N-m),b= V_c·V_0-1/ (N-m),就得到了Smith的估计值。SX_v=∑_i v_i（x_i-x_v）²,SE_a= ∑aSS_i, SE_b= ∑b SS_i,ICC=(SX_v-SE_a)/ (SX_v-SE_b)仍以该例说明这种计算方法（表2），但其中部分为缺值。具体计算值：V=13，V_c=2，V₀=4.31，a=0.67。SX_v=533.53，SE_a=1.28，SE_b=4.98，ICC=0.988。可见各位调查对象评分的一致性很好。 

四 结论

　　在空气品质的主观评价过程中，间接因素对空气品质评价的干扰明显。对于同一个室内物理环境的敏感度，个人差异较大。并且色彩、空间布局对空气新鲜感和最终的评价结果有重要的影响。在主观评价过程中应调查参试者对光、声、色彩等因素的反应。多重环境的叠加影响需要对结果进行一致性检验。由于条件限制，不同姓别、不同年龄、不同职业等对间接因素的反应没有进行比较。

参考文献

　　1．Christopher w. Collett, James A Rose and Elis M. Sterling, “Quality Assurance strategies for investigating IAQ Problems ”, ASHARE Journal, June, 42-51,1994.
　　2.Jingming Shen, “Evaluation Of Indoor air Quality”, Heating, Ventilating and air conditioning, No.4,22-25,1997
　　3．黄正南，一致系数的公式及其与相关系数的关系，中国卫生统计，1995，12：1-3