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室内空气品质

       室内空气品质(Indoor Air Quality,缩写IAQ)是指在某个具体的环境内,空气中某些要素对人们生活、工作的适宜程度,它包括室内空气的温度、湿度、空气新鲜度和洁净度等。

       近年来,由于严峻的大气污染状况、现代建筑中空调系统的引进和建筑密闭性的提高使室内有害气体得不到排放,二氧化碳含量升高,一些人出现头痛、干咳、皮肤干燥发痒、头晕恶心、注意力难以集中和对气味敏感等症状,导致“空调病”、“居室综合症”等种种亚健康状态的产生。

 

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中国室内空气品质现状

       调查表明,现代人平均有90%的时间生活和工作在室内,而现代城市中室内空气污染的程度则比室外高出数倍。自二十世纪七十年代开始,法、德、英、美、日等国就开始对室内空气污染及其对人体健康的危害展开研究。各国先后在室内空气中检测出500多种有毒有害物质,其中有20多种被认定是致癌物质。

       据世界卫生组织统计,全球近一半的人处于室内空气污染中,35.7%的呼吸道疾病、22%的慢性肺病和24.5%的肺癌是由室内空气污染引起的。而据我国室内环境监测中心发布报道,我国75.5%的呼吸道疾病与室内空气污染有关,65.5%的肺癌源于室内污染,远超世界平均水平。

 

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       在新装修的房间内,装修材料中的甲醛、苯、二甲苯等挥发性有机物体易引起呼吸系统疾病如:肺癌、支气管炎、皮炎、再生障碍性贫血、月经异常等以及精神系统等疾病。

       长期处于新风量不足的室内易患“室内综合症”,因为在室内新风量不足时,会造成二氧化碳浓度过高,过多吸入会造成二氧化碳“中毒”。其表现为胸闷、头痛头晕、浑身无力、精神萎靡睡眠不足,免疫力下降等。

 

室内空气污染物

       《室内空气质量标准》是国家环保总局和卫生部发布的国家推荐性标准,该标准规定了室内空气质量参数及检验方法,适用于住宅和办公建筑物和其它室内环境。

       从该标准我们可知,室内的空气污染物分为三类。

       第一类,大气污染监测中影响空气质量指数(AQI)的五种污染物:二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)和颗粒物(PM10、PM2.5);

 

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       第二类,各类致癌物和挥发性有机物等分子污染物:甲醛(HCHO)、苯(C6H6)、甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)、苯并[a]芘(B(a)P)、总挥发性有机物(TVOC)、氨(NH3);

 

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       第三类,来源于人体的空气污染物:二氧化碳(CO2)。

 

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室内新风须控制的污染物

       针对室内各种空气污染物,我们一般选择引入新风的方式来处理。

       对于第一类室内空气污染物,由于商业场所选址一般远离各类污染严重的工厂,大气中二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3的含量目前通常都不会超过安全值,且大气中的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)的易溶于水,臭氧(O3)在近地面大气中稳定性差、易分解,只要引入新风,室内的这四种空气污染物一般就不会超标。现阶段,大气污染物中颗粒物(PM10、PM2.5)的情况不容乐观,尤其是细颗粒物PM2.5,对人体的危害很大,必须做净化处理。

       对于第二类室内空气污染物,甲醛(HCHO)等致癌物和挥发性有机物含量超标的原因主要来自于室内,室内的建筑材料、装饰材料、家具、人造板材、各种黏合剂涂料和合成纺织品是其主要污染来源,所以只要引入新风,这些分子污染物的含量也不会超标(新装修的房间室内甲醛(HCHO)等致癌物含量一般都会超标,必须引入新风)。

       对于第三类室内空气污染物,由于室外二氧化碳(CO2)含量远低于标准值,通常只要引入新风,室内的二氧化碳(CO2)问题就可以解决。但是引入过多的新风会增加室内的冷热负荷,造成能源浪费,且不同功能房间二氧化碳(CO2)的标准值也不同,所以引入新风量的大小要按需设计。

       因此,室内新风须控制的主要污染物为细颗粒物(PM2.5)和二氧化碳(CO2)。

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细颗粒物(PM2.5)

       PM2.5(particulate matter 2.5)是空气动力学当量直径小于或等于2.5μm的颗粒物,也称为细颗粒物或可入肺颗粒物。

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相当于人类头发直径的1/20

 

PM2.5的成分

       PM2.5并不是成分单一的物质,而是一种化学成分极其复杂的混合物。

       混合物的成分可分为有机和无机两大类。

  • 无机成分:金属、金属氧化物、无机离子等。

          包括各种金属元素,既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素,也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。

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无机金属氧化物

 

  • 有机成分:碳氢化合物,羟基化合物,含氮、含氧、含硫有机物,有机金属化合物,有机卤素等。

          花粉、真菌孢子、细菌、病毒等都是PM2.5的有机来源。

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有机细菌、病毒

 

PM2.5的来源

       虽然自然过程也会产生PM2.5,但其主要来源还是人为排放。

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       人类既直接排放PM2.5,也排放某些气体污染物在空气中二次转变成PM2.5。

       直接排放主要来自燃烧过程,比如化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃烧、生物质(秸秆、木柴)的燃烧、垃圾焚烧。在空气中二次转化成PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。其它的人为来源包括:道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。

       自然来源则包括:风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。

 

PM2.5的特征

       空气中的灰尘颗粒并不全部是PM2.5,还有直径较大的粗颗粒灰尘。

       粗颗粒灰尘与PM2.5的特征对比如下:

粗颗粒灰尘

PM2.5

颗粒灰尘在空气中的停留时间短,较易沉降。

PM2.5在空气中的悬浮时间长,不易沉降。

不做相关处理,室内PM2.5浓度很难变化。

颗粒灰尘成分相对细颗粒物较简单。

PM2.5成分复杂,表面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(如重金属、病原体等)。

人体本身可以防御粗颗粒灰尘。

粗颗粒灰尘可被人体的鼻毛、鼻腔黏液和咽喉粘液所捕获。

人体本身的生理结构无法阻止PM2.5进入体。

PM2.5越过鼻腔、咽喉的保护作用,直接进入细支气管、肺泡,再通过肺泡壁进入毛细血管,进入整个血液循环系统。

       PM2.5的特征决定了它能很容易地侵入人体并沉积在体内,对人体的呼吸系统和心血管系统造成很大伤害。

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       2013年PM2.5被国际癌症研究机构( IARC )确认定为一级(最高级)致癌物。

 

室内PM2.5标准

       世界卫生组织(World Health Organization,简称WHO) 空气质量准则中提出:最有可能产生健康效应的PM2.5年平均浓度是10μg/m3

 

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世界卫生组织

 

       空气中PM2.5浓度长期高于10μg/m3,死亡风险就会开始上升。

       PM2.5浓度每增加10μg/m3,总的死亡风险就上升4%,得心肺疾病的死亡风险上升6%,得肺癌的死亡风险上升8%。空气中PM2.5浓度如果保持在22μg/m3,就相当于一天抽一根烟。

       考虑到各国的污染现状和经济发展水平,WHO设立了三个过渡期目标值,为目前还无法一步到位的地区提供了阶段性目标。

世界卫生组织(WHO)和一些国家的PM2.5标准(单位:μg/m3

国家/组织

年平均浓度

日平均浓度

WHO过渡时期目标-1

35

75

WHO过渡时期目标-2

25

50

WHO过渡时期目标-3

15

37.5

WHO准则值 

10 25

中国

35 75

欧盟

25

美国/日本

15

35

澳大利亚

8

25

美国WELL建筑标准

15

       目前,中国采用的是WHO过渡时期目标-1的标准。

 

 

引入新风的方式

集中通风

       在有条件铺设风管通风的楼层,建议采用集中式新风机组通风。

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新风机组                                                        镀锌风管                             

 

       集中通风的优势:

  • 前期投资少(集中通风区域通常仅需一台新风机组)
  • 设备集中易于管理维护
  • 室内无噪音源
  • 只需在主风管处做PM2.5净化
  • 室内为微正压环境,可阻止PM2.5从窗缝、墙缝和门缝渗透

 

全热新风

       无法进行集中通风的中小楼层,可以使用独立的全热新风设备和小型PM2.5净化型静压箱为室内提供洁净的新风。

 

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       全热新风的优势:

  • 回收排风中的空调冷量/热量,有效降低因引进新风而增加的空调负荷
  • 新风与排风进行全热交换,温度接近室内空气,营造舒适环境
  • 设备安装相对简单

 

全热交换原理

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新风系统净化改造

       我国发达城市至少三分之二的楼宇均有中央新风系统(风机盘管+新风系统),常见的有约克(YORK)、特灵(TRANE)和开立(carrier)等品牌。但是大多新风系统仅采用了效率很低的初效无纺布、铁丝/尼龙网过滤,甚至有些根本没有任何过滤措施。

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       新风系统无有效过滤:

  • 微生物、细菌病毒滋生繁殖,散发异味。
  • 风机运转效率、通风量明显下降,一年内甚至可降低30%。
  • 空调箱热交换器严重积灰堵塞,机组制冷制热能力明显不足,远低于设计值。
  • 系统部件严重锈蚀,使用寿命缩短。
  • 新风机组和管道难于清洗,且清洗费用高。

 

       新风系统如果无有效PM2.5净化,所谓的“新风”反而会是室内的PM2.5污染来源。因此,楼宇新风系统没有经过净化改造,保证室内空气品质就根本无从谈起。

       在主风管处为新风机组增加Kiflit工业级新风净化静压箱,保证通入室内的新风均为洁净风量。

 

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       新风净化静压箱优势

  • 使用寿命长:箱体材料采用304不锈钢或碳钢喷塑,防锈性能佳,使用寿命长。
  • 无漏风:箱体采用满焊工艺,且所有焊缝均打密封胶,保证了箱体的高密封性,无漏风。
  • 高效低阻:配备PM2.5专用过滤器,使用周期内PM2.5过滤效率可稳定在95%以上,额定风量下初阻力仅为88Pa。
  • 新风无泄漏:箱体内部平整度极高(工业级),配合过滤器密封垫, 实现过滤器上下游无泄漏,保证新风全部经过PM2.5净化。
  • 稳流降噪:稳定气流,降低风噪,内置吸音棉,可阻断新风机组的噪音经风管传入楼层。
  • 维护成本低:箱体本身无须维护,PM2.5专用过滤器仅需一年一换。

 

       进行新风系统净化改造,洁净的新风可让室内空气品质得到有效保证。同时,原有新风机组无积灰堵塞,风机运转、机组制冷制热功能稳定运行,使用寿命大大增加。

 

 

室内空气品质保证

       凯菲特环境科技(上海)有限公司在工业空气洁净领域浸润多年,为各类工业领域的客户提供行业先进的工业洁净服务。但是在公共、商业等民用领域,如果仍完全按照工业洁净的标准来提供空气洁净服务,那将给民用领域的客户带来过高的不必要成本负担。

       因此,Kifilt综合民用净化领域的现状和实际需求,用尽可能低的成本,为民用领域客户提供绝对有效的工业级品质空气洁净服务,保护公众健康。

Kifilt室内空气品质保证

PM2.5日平均浓度                    CO2日平均浓度                  
美国WELL建筑标准:15μg/m3

一般房间:1000ppm

功能房间:1500ppm

       以上室内空气品质标准可写入双方新风净化协议。