论文部分内容阅读
摘 要：近几年全国各地区雾霾天气出现频率明显增大，首要污染物以PM2.5为主，随着雾霾天气的加剧，造成室内污染日益严重。文章主要针对目前室内空气污染的影响状况进行研究，分析其产生原因及危害性，有针对性的提出有效的防控措施，可以提高室内空气品质，将带来巨大的经济效益和社会效益。
关键词：雾霾；室内空气污染；PM2.5；有效防控措施
中图分类号：R197 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）27-0051-02
1 雾霾的危害
雾霾是人们对雾和霾的统称。雾霾是一种灾害性天气，会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害。雾霾天气时，空气中往往会带有细菌和病毒，易导致传染病扩散和多种疾病发生。冬季遇雾霾天气时，若遇空气污染严重可能形成烟尘或黑色烟雾等毒雾，严重威胁人的生命和健康。霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，长期吸入严重者会导致死亡。由于人类活动造成大气中污染物增加，我国工业区和城市中心区等部分地区雾霾的发生频率和强度呈增加趋势。
雾霾环境中，首要污染物以PM2.5为主，PM2.5是直径在
2.5 μm以下的空气颗粒物，可以被人体吸入并穿过人体肺细胞进入人体血液循环。2010年开始，由加拿大科学家根据美国国家航空航天局（NASA）的卫星數据绘制而成的全球污染颗粒PM2.5浓度地图发布，中国华北、华东为世界污染浓度最深区域，这表明，中国的空气污染已经到了异常严重的程度。
2 室内空气污染严重
室内空气污染物主要有烟尘和有害气体。烟尘是主要来自室外电厂的煤灰、汽车尾气、工业废气，室内人员吸烟的烟雾，烹饪产生的厨房油烟及行走产生的尘土等。有害气体主要来自室内装修、家具、油漆、室内装饰品等释放的苯、甲醛、挥发性有机物等。
通过调查数据分析得出，现代人90%的时间是在室内度过的，室内生活时间过长；为了降低建筑空调能耗，室内密闭性好，在现代的高楼大厦中自然透风为4 h/次，只相当于简易木板房透风次数的1/12；
室内污染严重、含氧量降低，通过统计，47%的人表示在办公室坐久了常会感觉头晕等；65%的人对目前的办公环境不满意；
79%的人认为办公环境对办公效率影响很大，而老式写字楼 新鲜空气含量仅30%，目前72%的写字楼使用中央空调，28%的写字楼没有中央空调；
60%的人认为办公环境空气不流通。在武汉市的上班族，将近有六成人反映 办公楼空气太闷有时感到心慌。
3 室内空气污染的危害
据统计，全球近一半的人处于室内空气污染中，室内环境污染已经导致35.7%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌；而我国每年由室内空气污染引起的死亡人数已达11.1万人，平均每天大约死亡304人；如果长期生活或工作在受污染的空气环境中，容易导致头晕、胸闷、乏力等不适症状，大大影响精神状态，还容易对人体的神经系统、呼吸系统、免疫系统造成危害，进而引发各种疾病，严重者，还可引发癌症。尤其是装修污染，对妇女、儿童和免疫力低下人群的危害最大，应引起高度警惕。
世界卫生组织证实，室内空气污染超过室外50倍；美国环保局和加拿大卫生署证实，人类68%的疾病与室内空气污染有关；人大部分时间是在室内度过的，而装修越豪华的房间污染越严重，住房室内的装饰装修已经成为人们改善生活条件，提高生活质量的重要组成部分，但是随着装修档次的提高，带来的室内空气污染日益严重。
4 有效防控措施
目前，提高室内空气质量的主要方法是：减少室内污染源和增强通风，但是，若长期开窗，增强通风，容易将室外的灰层、PM2.5颗粒带入室内，而且建筑能耗将大量浪费，而关闭窗户，虽然减少了污染源，但室内的有害气体由于持续挥发，致使室内的污染物浓度不断提高。
所以，这两种方法都有一定的弊端。随着现代科技的不断进步，新型风机系统的研制，能有效克服这种矛盾，不但引入了新风，稀释室内污染物，还能降低建筑空调能耗。下面将详细介绍新型风机系统。
5 新型风机系统的技术分析
5.1 新型风系统的工作原理
新型风系统在等量置换新风和污风的过程中，当室内（冷-热）回风和（热-冷）新风分别呈正交叉方式流经热交换器，由于平隔板两侧气流存在温度差和水蒸气压力差，两股气流同时呈现出传热传质现象，引起全热交换过程，这种过程是通过平隔板完成的，所以属透过型全热交换现象。当安装在室内的通风换气机在夏季运行时，新风从室内污浊凉爽的出风中获得冷能使温度降低和含湿量降低，使新风含湿量降低；在冬季运行时，新风从室内污浊温暖的出风中获得热能使温度升高和含湿量增高，就这样通过热交换器的全热交换过程室外新风从室内出风中回收能量以达到节能的目的。如图1所示。
5.1.1 冬季运行时
当室内排出的（20 ℃）热空气能量经过热交换器把外面的（0 ℃）冷空气预热变为14 ℃的清新空气送入室内。如左图.当室外0 ℃的空气和室内20 ℃的空气经过热交换器后，送入室内的清新空气约14 ℃，空调只需再加温6 ℃即可保持舒适的室温和清新空气。
5.1.2 夏季运行时
当室内排出的（26 ℃）冷空气能量经过热交换器把外面的（33 ℃）热空气预冷变为29 ℃的清新空气送入室内。如右图.当室外33 ℃的空气和室内26 ℃的空气经过热交换器后，送入室内的清新空气约29 ℃，空调只需再减温3 ℃即可保持舒适的室温和清新空气。
5.2 新型风机的优势
①根据中国建筑层高偏低的特点，采用超薄设计。为了降低整机高度采用前向外转子双进风离心风机，保证在较小的安装空间里风机有足够的进风面积。 ②集流器深入叶轮延长工作路径，采用阿基米德曲线式蜗壳的风机，静音效果好，全吸音内保温结构，有效的降低了噪音。
③风机维护简单，容易检修。采用风机侧支撑机构，可以通过开启检修门检修所有部件；采用分段式换热机芯和过滤网，进一步减小空间。
④风机的排风口采用防串风止阀设计，可以防止烟井气味通过排风风机串入室内。
⑤新型风机中采用高效的过滤器，可以强烈抵御PM2.5的侵害，通过初效过滤器和中效PM2.5过滤器，可以有效去除室外大气污染物，尤其对PM2.5及以上粒子的过滤效率高达90%以上。經实测报告分析，当室内PM2.5严重超标300 PPm时，启动该新型风机系统，半个小时后，室内PM2.5浓度将回归正常，达到20 PPm及以下。
⑥新型风机系统中的核心部件是使用多层膜组成板式膜组件芯体，它的换热效率比普通的芯体高达17%，其主要材料中加入了高分子聚合物，不但进一步提高了全热交换膜焓交换效率，还大幅度强化了水蒸气透过性能，对二氧化碳、甲醛等对人体有害的气体有高阻隔性能，并通过对无机功能材料的特种改性，使全热交换膜具有高效的抗菌防霉性能，无机颗粒的添加，增加了全热交换膜表面的粗糙度，增大空气流动阻力，可以更好的增强换热。
5.3 新型风机系统的安装方案
5.3.1 顶送风空气置换方案
顶送顶排新风系统安装方案，施工简单，应用广泛。通风管道全部铺设于天花吊顶内，将输入新鲜空气的新风口设置在客厅、餐厅、休息室、卧室灯区域；将室内排风口设置在走道、门廊、洗手间等区域；通过合理的管道布局及风口设置，实现整个住宅的有效换气，使得室内空气始终清新怡人，如图2所示。
5.3.2 地送风空气置换方案
通过地送顶排的管道设置，形成合理、稳定的气流，能满足1.8 m高度以下人体主生活区的新鲜空气需求。新风输送管道系统全部置于地板下，除能适应层高所限，天花吊顶厚度受约束的场所安装外，还能解决天花吊顶内设备众多，走管不便，横梁难以过管的难度。该方式能高效利用新风，实用性强，如图3所示。
参考文献：
[1] 姚丽，许宽.雾霾天气条件下建筑室内环境污染现状及对策[J].绿色科 技，2016，4（8）：49-51.
[2] 李希宏，廖健.雾霾形成原因分析及对策[J].当代石油石化，2013，21（3）： 1-5.
[3] 高甫生.雾霾天气、环境与能源—暖通空调行业的对策[J].暖通空调， 2013，43（9）：33-47.
关键词：雾霾；室内空气污染；PM2.5；有效防控措施
中图分类号：R197 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）27-0051-02
1 雾霾的危害
雾霾是人们对雾和霾的统称。雾霾是一种灾害性天气，会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害。雾霾天气时，空气中往往会带有细菌和病毒，易导致传染病扩散和多种疾病发生。冬季遇雾霾天气时，若遇空气污染严重可能形成烟尘或黑色烟雾等毒雾，严重威胁人的生命和健康。霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，长期吸入严重者会导致死亡。由于人类活动造成大气中污染物增加，我国工业区和城市中心区等部分地区雾霾的发生频率和强度呈增加趋势。
雾霾环境中，首要污染物以PM2.5为主，PM2.5是直径在
2.5 μm以下的空气颗粒物，可以被人体吸入并穿过人体肺细胞进入人体血液循环。2010年开始，由加拿大科学家根据美国国家航空航天局（NASA）的卫星數据绘制而成的全球污染颗粒PM2.5浓度地图发布，中国华北、华东为世界污染浓度最深区域，这表明，中国的空气污染已经到了异常严重的程度。
2 室内空气污染严重
室内空气污染物主要有烟尘和有害气体。烟尘是主要来自室外电厂的煤灰、汽车尾气、工业废气，室内人员吸烟的烟雾，烹饪产生的厨房油烟及行走产生的尘土等。有害气体主要来自室内装修、家具、油漆、室内装饰品等释放的苯、甲醛、挥发性有机物等。
通过调查数据分析得出，现代人90%的时间是在室内度过的，室内生活时间过长；为了降低建筑空调能耗，室内密闭性好，在现代的高楼大厦中自然透风为4 h/次，只相当于简易木板房透风次数的1/12；
室内污染严重、含氧量降低，通过统计，47%的人表示在办公室坐久了常会感觉头晕等；65%的人对目前的办公环境不满意；
79%的人认为办公环境对办公效率影响很大，而老式写字楼 新鲜空气含量仅30%，目前72%的写字楼使用中央空调，28%的写字楼没有中央空调；
60%的人认为办公环境空气不流通。在武汉市的上班族，将近有六成人反映 办公楼空气太闷有时感到心慌。
3 室内空气污染的危害
据统计，全球近一半的人处于室内空气污染中，室内环境污染已经导致35.7%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌；而我国每年由室内空气污染引起的死亡人数已达11.1万人，平均每天大约死亡304人；如果长期生活或工作在受污染的空气环境中，容易导致头晕、胸闷、乏力等不适症状，大大影响精神状态，还容易对人体的神经系统、呼吸系统、免疫系统造成危害，进而引发各种疾病，严重者，还可引发癌症。尤其是装修污染，对妇女、儿童和免疫力低下人群的危害最大，应引起高度警惕。
世界卫生组织证实，室内空气污染超过室外50倍；美国环保局和加拿大卫生署证实，人类68%的疾病与室内空气污染有关；人大部分时间是在室内度过的，而装修越豪华的房间污染越严重，住房室内的装饰装修已经成为人们改善生活条件，提高生活质量的重要组成部分，但是随着装修档次的提高，带来的室内空气污染日益严重。
4 有效防控措施
目前，提高室内空气质量的主要方法是：减少室内污染源和增强通风，但是，若长期开窗，增强通风，容易将室外的灰层、PM2.5颗粒带入室内，而且建筑能耗将大量浪费，而关闭窗户，虽然减少了污染源，但室内的有害气体由于持续挥发，致使室内的污染物浓度不断提高。
所以，这两种方法都有一定的弊端。随着现代科技的不断进步，新型风机系统的研制，能有效克服这种矛盾，不但引入了新风，稀释室内污染物，还能降低建筑空调能耗。下面将详细介绍新型风机系统。
5 新型风机系统的技术分析
5.1 新型风系统的工作原理
新型风系统在等量置换新风和污风的过程中，当室内（冷-热）回风和（热-冷）新风分别呈正交叉方式流经热交换器，由于平隔板两侧气流存在温度差和水蒸气压力差，两股气流同时呈现出传热传质现象，引起全热交换过程，这种过程是通过平隔板完成的，所以属透过型全热交换现象。当安装在室内的通风换气机在夏季运行时，新风从室内污浊凉爽的出风中获得冷能使温度降低和含湿量降低，使新风含湿量降低；在冬季运行时，新风从室内污浊温暖的出风中获得热能使温度升高和含湿量增高，就这样通过热交换器的全热交换过程室外新风从室内出风中回收能量以达到节能的目的。如图1所示。
5.1.1 冬季运行时
当室内排出的（20 ℃）热空气能量经过热交换器把外面的（0 ℃）冷空气预热变为14 ℃的清新空气送入室内。如左图.当室外0 ℃的空气和室内20 ℃的空气经过热交换器后，送入室内的清新空气约14 ℃，空调只需再加温6 ℃即可保持舒适的室温和清新空气。
5.1.2 夏季运行时
当室内排出的（26 ℃）冷空气能量经过热交换器把外面的（33 ℃）热空气预冷变为29 ℃的清新空气送入室内。如右图.当室外33 ℃的空气和室内26 ℃的空气经过热交换器后，送入室内的清新空气约29 ℃，空调只需再减温3 ℃即可保持舒适的室温和清新空气。
5.2 新型风机的优势
①根据中国建筑层高偏低的特点，采用超薄设计。为了降低整机高度采用前向外转子双进风离心风机，保证在较小的安装空间里风机有足够的进风面积。 ②集流器深入叶轮延长工作路径，采用阿基米德曲线式蜗壳的风机，静音效果好，全吸音内保温结构，有效的降低了噪音。
③风机维护简单，容易检修。采用风机侧支撑机构，可以通过开启检修门检修所有部件；采用分段式换热机芯和过滤网，进一步减小空间。
④风机的排风口采用防串风止阀设计，可以防止烟井气味通过排风风机串入室内。
⑤新型风机中采用高效的过滤器，可以强烈抵御PM2.5的侵害，通过初效过滤器和中效PM2.5过滤器，可以有效去除室外大气污染物，尤其对PM2.5及以上粒子的过滤效率高达90%以上。經实测报告分析，当室内PM2.5严重超标300 PPm时，启动该新型风机系统，半个小时后，室内PM2.5浓度将回归正常，达到20 PPm及以下。
⑥新型风机系统中的核心部件是使用多层膜组成板式膜组件芯体，它的换热效率比普通的芯体高达17%，其主要材料中加入了高分子聚合物，不但进一步提高了全热交换膜焓交换效率，还大幅度强化了水蒸气透过性能，对二氧化碳、甲醛等对人体有害的气体有高阻隔性能，并通过对无机功能材料的特种改性，使全热交换膜具有高效的抗菌防霉性能，无机颗粒的添加，增加了全热交换膜表面的粗糙度，增大空气流动阻力，可以更好的增强换热。
5.3 新型风机系统的安装方案
5.3.1 顶送风空气置换方案
顶送顶排新风系统安装方案，施工简单，应用广泛。通风管道全部铺设于天花吊顶内，将输入新鲜空气的新风口设置在客厅、餐厅、休息室、卧室灯区域；将室内排风口设置在走道、门廊、洗手间等区域；通过合理的管道布局及风口设置，实现整个住宅的有效换气，使得室内空气始终清新怡人，如图2所示。
5.3.2 地送风空气置换方案
通过地送顶排的管道设置，形成合理、稳定的气流，能满足1.8 m高度以下人体主生活区的新鲜空气需求。新风输送管道系统全部置于地板下，除能适应层高所限，天花吊顶厚度受约束的场所安装外，还能解决天花吊顶内设备众多，走管不便，横梁难以过管的难度。该方式能高效利用新风，实用性强，如图3所示。
参考文献：
[1] 姚丽，许宽.雾霾天气条件下建筑室内环境污染现状及对策[J].绿色科 技，2016，4（8）：49-51.
[2] 李希宏，廖健.雾霾形成原因分析及对策[J].当代石油石化，2013，21（3）： 1-5.
[3] 高甫生.雾霾天气、环境与能源—暖通空调行业的对策[J].暖通空调， 2013，43（9）：33-47.