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改进 IAQ 的方法
 

4.1 污染源的控制
  污染源的控制包括三个方面:室内、室外和空调系统。
  对于室内污染源,主要以建筑装饰材料散发的VOCs为主。德国对木制品的甲醛散发量及建筑物中致癌VOCs的散发量作了规定。芬兰室内空气品质和气候委员会制定出指导方针来鼓励人们设计出更健康和舒适的建筑,他们基于材料散发出VOCs、甲醛和氨的多少而把建筑材料分成三类。欧洲标准技术委员会CEN TC 264/WG7是专门负责制定标准及确认产品VOCs散发量的组织,目前对建筑材料已起草了一个标准,欧洲目前已开始自发地根据建筑装饰材料对室内空气品质的影响而对其进行分类标签,并在丹麦等国家得到应用。

北欧国家根据普通材料散发的VOCs不同,对材料类如下表:

种类

最大的VOCs散发量( μg/m2·h)

MEC -A (低挥发性材料)

40

MEC-B(中挥发性材料)

100

MEC-C (高挥发性材料)

几百

  美国加洲和华盛顿洲要求建筑材料所散发出的VOCs、甲醛、及粒子要符合有关规定。美国EPA现在已作出了污染源分类数据库,这个数据库含有材料的VOCs散发量及毒性。
  目前我国还没有建筑装饰材料的VOCs散发标准,但这个标准的制定是个迫在眉睫的问题。由于我国住房改革导致的装修热,使很多不法企业觉得有利可图,大量生产VOCs散发严重超标的建筑装饰材料,市场上充斥着这些质量低劣的产品,对人民的健康造成了极大的危害。
  对于室外污染源,以国家治理为主。包括制定法规对汽车尾气排放的限制,减少燃煤锅炉的使用,增加天然气的使用等。另外还可以利用一些先进技术对室外污染物进行消除,如日本有一种光催化涂料,可以涂在建筑物表面,利用太阳光分解室外空气中的氮氧化物和SO2。
  对于空调系统自身产生的污染源,只能通过加强系统维护和管理来实现,如定期更换空调箱中过滤器,清洗表冷器和凝水盘等。
4.2 选择合适的换气次数
  对于国外来说,增加换气次数有利于提高室内IAQ,但加大新风量会使系统的能耗增加,因此选择换气次数时就要在二者之间取得一个平衡。丹麦的P.O.Fanger教授领导的研究小组的研究表明,在商用建筑中由于增加换气次数提高IAQ导致的生产率上升带来的经济效益为5%,而由此消耗的能源所付出的经济代价为-0.5%,因此总体来说增加换气次数还是有利于提高经济效益的。但这种选择是省钱不省能,以可持续性发展的标准来衡量似乎就不太合适了。
  对于我国的情况来说,由于城市的室外空气质量恶劣,可以考虑在较高的位置采集质量较好的新风;对于换气次数的选择,目前还没有相关的研究成果进行指导。通常取暖通空调规范所定义的值,但这样不考虑各地的地方差异,千篇一律,难免会产生很大的偏差。应具体考虑建筑所处位置周围空气质量的好坏,而选择合适的换气次数,以保证IAQ和能耗的平衡。
4.3 空气净化器的使用
  目前的空气净化器主要由两部分组成,一部分为消除可吸入颗粒物的过滤段,另一部分为消除有害气体的净化段,按照作用原理不同,净化段又分为吸附型和光催化型两种。
  通常过滤器按过滤效率的高低可分为初,中,高三种。初效过滤器多采用玻璃纤维,人造纤维,金属丝网及粗孔聚氨酯泡沫塑料,对粒径>5 μm 的灰尘可以有效过滤;中效过滤器主要滤料为玻璃纤维,人造纤维合成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料, 可作成袋式或抽屉式,对>1 μm 的灰尘可以有效过滤;高效过滤器按照其效率不同还可细分,其中0.1μm级高效过滤器可以对0.1μm的灰尘过滤效率高达99.99%以上,不过这样的过滤器通常使用在对空气洁净度要求很高的地方,如手术室和洁净室等。通常中央空调中使用的是初、中效过滤器。在日本的一些家用空气净化产品中常使用一种叫HEPA(High Efficiency Particulate Air Filter)的高效过滤器,其对>0.3μm以上灰尘的消除效率可达99.97%。
  使用吸附原理净化空气是一项历史悠久的技术。吸附是由于吸附剂和吸附质分子间的作用力引起的,这些作用力分为两大类---物理作用力和化学作用力,它们分别引起物理吸附和化学吸附。物理吸附是可逆过程,只能暂时阻挡污染而不能消除污染。而化学吸附是不可逆的过程,是挥发性物质的分子与吸附剂起化学反应而生成非挥发性的物质,这种机理可使得低沸点的物质如甲醛被吸附掉。活性碳是最常用的吸附剂,它对许多VOCs都是很有效的,但对甲醛作用很小。浸了高锰酸钾的氧化铝(PIA)对甲醛及低浓度的醛和有机酸有很高的去除效率。所以PIA经常与活性炭联合起来使以提高过滤器的效率。
  国内外多家厂商生产出了活性炭吸附空气净化产品。多种新型活性炭纤维过滤器、新型活性炭颗粒和浸渍了高锰酸钾的氧化铝组合的过滤器问世(Trane、York空调公司产品上已使用美国普滤公司产品) 。
  使用光催化材料净化空气是近年来兴起的一项新技术,由于它具有能耗低、操作简便、反应条件温和、可减少二次污染以及可连续工作等优点,日益受到人们的重视。半导体光催化作用的本质是在光电转换中进行氧化还原反应。根据半导体的电子结构,当其吸收一个能量不小于其带隙能(Eg)的光子时,电子(e-)会从充满的价带跃迁到空的导带,而在价带留下带正电的空穴(h+)。价带空穴具有强氧化性,而导带电子具有强还原性,它们可以直接与反应物作用,还可以与吸附在催化剂上的其他电子给体和受体反应。例如空穴可以使H2O氧化,电子使空气中的O2还原,生成H2O2、·OH基团和HO2· ,这些基团的氧化能力都很强,能有效地将有机和无机污染物氧化,最终将其分解为CO2、H2O、PO43-、SO42-、NO23-以及卤素离子等无机小分子,达到消除VOCs的目的。
  日本大金公司于1996年率先生产了光催化空气净化器,之后日本多家著名的家电厂商(如松下、东芝等)先后推出此类产品。美国新泽西洲的通用空气技术 (UAT)公司已开发生产了落地式及管道式光催化空气净化与消毒设备。国内有多家空调厂商(如海尔、格力等)生产出了带有光触媒滤网的家用空调。

 
 
     


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