霧霾環(huán)境下室內(nèi)空氣的影響及有效防控措施

周麗+劉楊

摘 要：近幾年全國(guó)各地區(qū)霧霾天氣出現(xiàn)頻率明顯增大，首要污染物以PM2.5為主，隨著霧霾天氣的加劇，造成室內(nèi)污染日益嚴(yán)重。文章主要針對(duì)目前室內(nèi)空氣污染的影響狀況進(jìn)行研究，分析其產(chǎn)生原因及危害性，有針對(duì)性的提出有效的防控措施，可以提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：霧霾；室內(nèi)空氣污染；PM2.5；有效防控措施

中圖分類號(hào)：R197 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）27-0051-02

1 霧霾的危害

霧霾是人們對(duì)霧和霾的統(tǒng)稱。霧霾是一種災(zāi)害性天氣，會(huì)造成空氣質(zhì)量下降，影響生態(tài)環(huán)境，給人體健康帶來(lái)較大危害。霧霾天氣時(shí)，空氣中往往會(huì)帶有細(xì)菌和病毒，易導(dǎo)致傳染病擴(kuò)散和多種疾病發(fā)生。冬季遇霧霾天氣時(shí)，若遇空氣污染嚴(yán)重可能形成煙塵或黑色煙霧等毒霧，嚴(yán)重威脅人的生命和健康。霾在吸入人的呼吸道后對(duì)人體有害，長(zhǎng)期吸入嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致死亡。由于人類活動(dòng)造成大氣中污染物增加，我國(guó)工業(yè)區(qū)和城市中心區(qū)等部分地區(qū)霧霾的發(fā)生頻率和強(qiáng)度呈增加趨勢(shì)。

霧霾環(huán)境中，首要污染物以PM2.5為主，PM2.5是直徑在

2.5 μm以下的空氣顆粒物，可以被人體吸入并穿過(guò)人體肺細(xì)胞進(jìn)入人體血液循環(huán)。2010年開始，由加拿大科學(xué)家根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的衛(wèi)星數(shù)據(jù)繪制而成的全球污染顆粒PM2.5濃度地圖發(fā)布，中國(guó)華北、華東為世界污染濃度最深區(qū)域，這表明，中國(guó)的空氣污染已經(jīng)到了異常嚴(yán)重的程度。

2 室內(nèi)空氣污染嚴(yán)重

室內(nèi)空氣污染物主要有煙塵和有害氣體。煙塵是主要來(lái)自室外電廠的煤灰、汽車尾氣、工業(yè)廢氣，室內(nèi)人員吸煙的煙霧，烹飪產(chǎn)生的廚房油煙及行走產(chǎn)生的塵土等。有害氣體主要來(lái)自室內(nèi)裝修、家具、油漆、室內(nèi)裝飾品等釋放的苯、甲醛、揮發(fā)性有機(jī)物等。

通過(guò)調(diào)查數(shù)據(jù)分析得出，現(xiàn)代人90%的時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的，室內(nèi)生活時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；為了降低建筑空調(diào)能耗，室內(nèi)密閉性好，在現(xiàn)代的高樓大廈中自然透風(fēng)為4 h/次，只相當(dāng)于簡(jiǎn)易木板房透風(fēng)次數(shù)的1/12；

室內(nèi)污染嚴(yán)重、含氧量降低，通過(guò)統(tǒng)計(jì)，47%的人表示在辦公室坐久了常會(huì)感覺(jué)頭暈等；65%的人對(duì)目前的辦公環(huán)境不滿意；

79%的人認(rèn)為辦公環(huán)境對(duì)辦公效率影響很大，而老式寫字樓 新鮮空氣含量?jī)H30%，目前72%的寫字樓使用中央空調(diào)，28%的寫字樓沒(méi)有中央空調(diào)；

60%的人認(rèn)為辦公環(huán)境空氣不流通。在武漢市的上班族，將近有六成人反映 辦公樓空氣太悶有時(shí)感到心慌。

3 室內(nèi)空氣污染的危害

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球近一半的人處于室內(nèi)空氣污染中，室內(nèi)環(huán)境污染已經(jīng)導(dǎo)致35.7%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15%的氣管炎、支氣管炎和肺癌；而我國(guó)每年由室內(nèi)空氣污染引起的死亡人數(shù)已達(dá)11.1萬(wàn)人，平均每天大約死亡304人；如果長(zhǎng)期生活或工作在受污染的空氣環(huán)境中，容易導(dǎo)致頭暈、胸悶、乏力等不適癥狀，大大影響精神狀態(tài)，還容易對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)造成危害，進(jìn)而引發(fā)各種疾病，嚴(yán)重者，還可引發(fā)癌癥。尤其是裝修污染，對(duì)婦女、兒童和免疫力低下人群的危害最大，應(yīng)引起高度警惕。

世界衛(wèi)生組織證實(shí)，室內(nèi)空氣污染超過(guò)室外50倍；美國(guó)環(huán)保局和加拿大衛(wèi)生署證實(shí)，人類68%的疾病與室內(nèi)空氣污染有關(guān)；人大部分時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的，而裝修越豪華的房間污染越嚴(yán)重，住房室內(nèi)的裝飾裝修已經(jīng)成為人們改善生活條件，提高生活質(zhì)量的重要組成部分，但是隨著裝修檔次的提高，帶來(lái)的室內(nèi)空氣污染日益嚴(yán)重。

4 有效防控措施

目前，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的主要方法是：減少室內(nèi)污染源和增強(qiáng)通風(fēng)，但是，若長(zhǎng)期開窗，增強(qiáng)通風(fēng)，容易將室外的灰層、PM2.5顆粒帶入室內(nèi)，而且建筑能耗將大量浪費(fèi)，而關(guān)閉窗戶，雖然減少了污染源，但室內(nèi)的有害氣體由于持續(xù)揮發(fā)，致使室內(nèi)的污染物濃度不斷提高。

所以，這兩種方法都有一定的弊端。隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，新型風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的研制，能有效克服這種矛盾，不但引入了新風(fēng)，稀釋室內(nèi)污染物，還能降低建筑空調(diào)能耗。下面將詳細(xì)介紹新型風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。

5 新型風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)分析

5.1 新型風(fēng)系統(tǒng)的工作原理

新型風(fēng)系統(tǒng)在等量置換新風(fēng)和污風(fēng)的過(guò)程中，當(dāng)室內(nèi)（冷-熱）回風(fēng)和（熱-冷）新風(fēng)分別呈正交叉方式流經(jīng)熱交換器，由于平隔板兩側(cè)氣流存在溫度差和水蒸氣壓力差，兩股氣流同時(shí)呈現(xiàn)出傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象，引起全熱交換過(guò)程，這種過(guò)程是通過(guò)平隔板完成的，所以屬透過(guò)型全熱交換現(xiàn)象。當(dāng)安裝在室內(nèi)的通風(fēng)換氣機(jī)在夏季運(yùn)行時(shí)，新風(fēng)從室內(nèi)污濁涼爽的出風(fēng)中獲得冷能使溫度降低和含濕量降低，使新風(fēng)含濕量降低；在冬季運(yùn)行時(shí)，新風(fēng)從室內(nèi)污濁溫暖的出風(fēng)中獲得熱能使溫度升高和含濕量增高，就這樣通過(guò)熱交換器的全熱交換過(guò)程室外新風(fēng)從室內(nèi)出風(fēng)中回收能量以達(dá)到節(jié)能的目的。如圖1所示。

5.1.1 冬季運(yùn)行時(shí)

當(dāng)室內(nèi)排出的（20 ℃）熱空氣能量經(jīng)過(guò)熱交換器把外面的（0 ℃）冷空氣預(yù)熱變?yōu)?4 ℃的清新空氣送入室內(nèi)。如左圖.當(dāng)室外0 ℃的空氣和室內(nèi)20 ℃的空氣經(jīng)過(guò)熱交換器后，送入室內(nèi)的清新空氣約14 ℃，空調(diào)只需再加溫6 ℃即可保持舒適的室溫和清新空氣。

5.1.2 夏季運(yùn)行時(shí)

當(dāng)室內(nèi)排出的（26 ℃）冷空氣能量經(jīng)過(guò)熱交換器把外面的（33 ℃）熱空氣預(yù)冷變?yōu)?9 ℃的清新空氣送入室內(nèi)。如右圖.當(dāng)室外33 ℃的空氣和室內(nèi)26 ℃的空氣經(jīng)過(guò)熱交換器后，送入室內(nèi)的清新空氣約29 ℃，空調(diào)只需再減溫3 ℃即可保持舒適的室溫和清新空氣。

5.2 新型風(fēng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)

①根據(jù)中國(guó)建筑層高偏低的特點(diǎn)，采用超薄設(shè)計(jì)。為了降低整機(jī)高度采用前向外轉(zhuǎn)子雙進(jìn)風(fēng)離心風(fēng)機(jī)，保證在較小的安裝空間里風(fēng)機(jī)有足夠的進(jìn)風(fēng)面積。

②集流器深入葉輪延長(zhǎng)工作路徑，采用阿基米德曲線式蝸殼的風(fēng)機(jī)，靜音效果好，全吸音內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)，有效的降低了噪音。

③風(fēng)機(jī)維護(hù)簡(jiǎn)單，容易檢修。采用風(fēng)機(jī)側(cè)支撐機(jī)構(gòu)，可以通過(guò)開啟檢修門檢修所有部件；采用分段式換熱機(jī)芯和過(guò)濾網(wǎng)，進(jìn)一步減小空間。

④風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口采用防串風(fēng)止閥設(shè)計(jì)，可以防止煙井氣味通過(guò)排風(fēng)風(fēng)機(jī)串入室內(nèi)。

⑤新型風(fēng)機(jī)中采用高效的過(guò)濾器，可以強(qiáng)烈抵御PM2.5的侵害，通過(guò)初效過(guò)濾器和中效PM2.5過(guò)濾器，可以有效去除室外大氣污染物，尤其對(duì)PM2.5及以上粒子的過(guò)濾效率高達(dá)90%以上。經(jīng)實(shí)測(cè)報(bào)告分析，當(dāng)室內(nèi)PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)300 PPm時(shí)，啟動(dòng)該新型風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，半個(gè)小時(shí)后，室內(nèi)PM2.5濃度將回歸正常，達(dá)到20 PPm及以下。

⑥新型風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中的核心部件是使用多層膜組成板式膜組件芯體，它的換熱效率比普通的芯體高達(dá)17%，其主要材料中加入了高分子聚合物，不但進(jìn)一步提高了全熱交換膜焓交換效率，還大幅度強(qiáng)化了水蒸氣透過(guò)性能，對(duì)二氧化碳、甲醛等對(duì)人體有害的氣體有高阻隔性能，并通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)功能材料的特種改性，使全熱交換膜具有高效的抗菌防霉性能，無(wú)機(jī)顆粒的添加，增加了全熱交換膜表面的粗糙度，增大空氣流動(dòng)阻力，可以更好的增強(qiáng)換熱。

5.3 新型風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的安裝方案

5.3.1 頂送風(fēng)空氣置換方案

頂送頂排新風(fēng)系統(tǒng)安裝方案，施工簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛。通風(fēng)管道全部鋪設(shè)于天花吊頂內(nèi)，將輸入新鮮空氣的新風(fēng)口設(shè)置在客廳、餐廳、休息室、臥室燈區(qū)域；將室內(nèi)排風(fēng)口設(shè)置在走道、門廊、洗手間等區(qū)域；通過(guò)合理的管道布局及風(fēng)口設(shè)置，實(shí)現(xiàn)整個(gè)住宅的有效換氣，使得室內(nèi)空氣始終清新怡人，如圖2所示。

5.3.2 地送風(fēng)空氣置換方案

通過(guò)地送頂排的管道設(shè)置，形成合理、穩(wěn)定的氣流，能滿足1.8 m高度以下人體主生活區(qū)的新鮮空氣需求。新風(fēng)輸送管道系統(tǒng)全部置于地板下，除能適應(yīng)層高所限，天花吊頂厚度受約束的場(chǎng)所安裝外，還能解決天花吊頂內(nèi)設(shè)備眾多，走管不便，橫梁難以過(guò)管的難度。該方式能高效利用新風(fēng)，實(shí)用性強(qiáng)，如圖3所示。

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