通风系统中的空气净化问题

2022-11-25

1 引言

人在建筑环境中停留时间最长, 室内时间大于86.9% (室内吸入的颗粒物占总吸入量70%以上) , 其中住宅屋内时间68.7%, 其他室内活动约11%。面对我国空气污染恶劣的现状, 建筑内空气污染控制是人们抵御污染, 保障健康最迫切的需求。

室内的空气质量直接影响着我们的生活质量, 舒适的居住环境除了舒适的空气温度外, 还要求空气保持适宜的湿度和新鲜度, 这就要求居室要经常有效通风。然而, 雾霾天气愈来愈多, 直接开窗通风是不能满足空气质量需求的。如何确保室内空气质量, 解决好通风系统中的空气净化问题尤其重要。

2 雾霾天气室外PM2.5浓度监测数据

京津冀、长三角和珠三角等城市群区域重度雾霾现象频发。北京年平均PM2.5浓度:2013年89.5μg/m3、2014年85.9μg/m3、2015年80.6μg/m3。中东部PM2.5浓度一般在75μg/m3、国标年平均浓度35μg/m3、WHO浓度小于10μg/m3。

3 国家最新相关标准

国家高度重视大气环境污染问题, 制定多项法律法规及标准规范来治理日益严重的大气污染。《环境空气质量标准》GB3095-2012标准中增加了PM2.5浓度和8小时臭氧浓度监控, 同时对于PM10、铅、二氧化碳和苯并 (a) 芘限量做了更为严格的规定。新标准要求2012年在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市实施, 2015年在所有地级以上城市实施, 2016年1月1日起将在全国全面实行。同时《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 (GB50736-2012) 首次提出建筑通风系统需要加装空气净化处理装置, 对空气净化设备安装运行也提出了具体的规范和建议。

4 如何解决空气净化问题

空气净化作为一个快速发展的交叉学科, 技术发展日新月异, 除了传统的过滤和吸附方法以外, 还包括静电式、光催化、负离子、等离子等空气净化技术。空气净化装置作用效果除了清除空气颗粒物外, 还可以杀菌消毒, 清除空气中微生物。对甲醛、TVOC等化学污染物净化效果明显。

4.1 在建筑机械通风系统中增加通风过滤器

建筑物室内无论对于颗粒物污染物还是气态污染物的治理, 采取主动的净化措施是非常必要的。应特别关注以下三个问题:1、通风过滤器的运行安全性和健康保证;2、空气过滤器净化效率的有效性和发挥净化作用的持久性问题;3、空气过滤器的维护便捷性。这三点在通风系统设计中应重点考虑。国家原相关标准要求如下表:

针对2016年实施对PM2.5要求, 空气过滤器的滤料选型宜至少采用H10 (欧洲过滤器标准) 以上。

4.2 在建筑室内房间增加空气净化器 (室内局部循环风量净化)

室内局部循环风量净化方式选用空气净化器。选择循环风量的大小与室内PM2.5的组成因素有很大关系, 包括建筑密封性、建筑体型系数、室外PM2.5浓度、室外风速、净化器效率等。

常用静态与动态选择净化器选型比较:

通过相关实验发现, 动态选用的空气净化器的当量换气次数明显高于静态选用的值。由于室外雾霾发生的非连续性, 室内净化器长时间开启的几率小, 建议按动态选用空气净化器。对于门窗密性高于等于5级的建筑, 空气净化器的当量换气次数取2.8较宜;门窗气密性等于4级的建筑, 空气净化器的当量换气次数取3为宜。若净化器效率取80%。则门窗气密性高于5级的建筑, 空气净化器风量取换气洗漱3.5;门窗气密性等于4级的建筑, 空气净化器风量取换气次数3.8。

另外, PM2.5的初始浓度、风向及房间的气密性等因素影响空气净化器风量的大小选择。如果净化时间越短, 所需要的风量就越大。