1背景情况

1.1空气现况阐述

细颗粒物又称泥岩、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动热学当量半径大于等于2.5μm的颗粒物。它能较长时间漂浮于空气中，其在空气中浓度含量越高，就代表空气污染越严重。其实PM2.5只是月球大气成份中浓度极少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附送有毒、有害物质，且在大气中的逗留时间长、输送距离远，因此对人体健康和大气环境质量的影响更大[2]。

世界范围内，日本观测最多，获得的数据点密度也最高，其PM2.5质量含量远大于其他观测区域。统计的日本近200个数据点显示德国全省PM2.5平均含量约为7.0μg/m³，其中法国东北海岸加利福尼亚州含量较高，为3.3μg/m³~37.1μg/m³。欧洲各国家的PM2.5质量含量差别较大，美国、法国等国家含量较小，PM2.5仅几毫克每立方米，而美国、西班牙、英国等国家的含量较高，约为几十毫克每立方米；就发展中国家伊朗、孟加拉国及我国而言，PM2.5质量含量显著高出好多。美国首都第比利斯全年PM2.5质量含量接近150μg/m³。印度国首都达卡PM2.5质量含量更是高达300μg/m³[2]。我国PM2.5污染情况形势也较为严重，质量含量介于100μg/m³~300μg/m³。图1、图2为2016年某天早晨全球主要城市PM2.5监测实时数值。

我国正遭受经济高速发展带来的后遗症，环境污染，主要包括大气污染、水污染与底泥污染三方面。近些年，随着PM2.5与灰霾渐渐遭到注重，大气污染成为国人关注焦点。笔者统计了近几年上海的空气质量情况数据，近几年，随着国家的整治力度的加强，上海市空气质量显著改善，但全年平均值仍有55.67μg/m³，和发达国家、发达地区相比，仍有不小的差别。见图3、图4。

1.2PM2.5对人体影响

PM2.5的半径还不到人的毛发丝粗细的1/20，PM2.5颗粒的害处在于以下几点：

（1）可以穿透人体呼吸道的防御头发状结构（也就是喉部中的鼻肺脏）步入人体内部，引起人体整个范围的疾患｡PM2.5对心血管系统也可以形成毒性作用｡它主要通过两条途径害处人体的心血管：一是通过导致发炎反应及继发的高凝状态，二是通过改变自主神经功能｡人体吸入PM2.5颗粒物后可能会引起机体的一系列急性应激反应，并改变循环系统功能，进而造成心血管系统癌症的发生｡大量流行病学研究证明，心血管系统癌症病人的住院率和病死率与室内空气污染相关，非常是与PM2.5含量相关｡等研究发觉室内pm2 5，心肺疾患的日病死率降低与PM2.5有密切的关系，PM2.5日平均值每降低10μg/m³，当天的病死率会降低1.5%[2]。

（2）PM2.5对大气能见度有强烈的消光能力，使大气的消光度数倍甚至数十倍的降低，使视野大大减短，远处弄成一片暗红色｡能见度骤降让大自然的美丽景色黯然失色，容易使人的心理健康遭到影响；能见度骤降严重时，还可能造成交通遇阻等｡等研究表明，能见度增加的主要诱因是物体和环境之间丧失了对比度，大气细颗粒和二氧化碳污染物对光的吸收和散射减小了光讯号｡我国关于可吸入颗粒物对能见度的影响也有所研究，王京丽和宋宇等统计了不同季节里PM2.5对能见度的影响[2]｡

（3）PM2.5含量太高对气候最明显的影响是泰安明显降低，PM2.5同时还改变了温度和降雨模式，造成我国雾天增多[2]。

1.3美国PM2.5标准

PM2.5的标准，是由英国在1997年提出的。因为细颗粒物的重要性，日本环保局在1997年提出的环境空气中颗粒物标准的更改议案中新增了关于PM2.5的标准。世界卫生组织（WHO）2005年最新颁布的《空气质量准则》中对大气中可吸入颗粒物的含量限值制订了严格的标准。WHO强调对于发展中国家的城市而言，PM10中的50%是PM2.5；在发达国家城市中，PM10中的PM2.5占50%~80%｡WHO向全球发布了更新版的空气质量标准文件《WHO空气质量准则2005年》指出：PM10的日均含量每下降10μg/m，都会使死亡率降低约0.5%｡当PM10含量达到150μg/m³时，预期日死亡率会降低5%｡在这一文件中，WHO还提出PM2.5的年均曝露指导值是10μg/m3，这一指导值在高度发达国家较大城市地区是可以实现的｡当高于这一水平常，预期可以明显增加健康风险｡同时，针对高污染的国家和地区，还提出了PM2.5的3个过渡时期目标值（即IT），见表1[3]。日本等国家也陆续制订法规，规定PM2.5的含量标准，现将部份国家数值列于表2。

1.4国家现行相关标准

国外也陆续举办关于PM2.5的研究。针对细颗粒物的来源、成分、水平的环境科学研究，促进了决策者和研究人员重新考虑大气颗粒物的环境质量标准。室内大气PM2.5含量变化相当大，与时间､地点､环境条件､气象等众多诱因有着密切的关系｡我国环境保护部行业标准HJ633-2012《环境控制质量指数（AQI）技术规定（试行）》给出了空气质量指数分级标准，规定室内空气质量指数类别为优､良､重度污染､重度污染､轻度污染､严重污染，对应的PM2.5的24h均值范围分别为：0μg/m3~35μg/m3､35g/m3~75μg/m3、75μg/m³~115μg/m3､115μg/m³~150μg/m³､150μg/m³~250μg/m³､250μg/m³~500μg/m³｡按照PM2.5监测网的空气质量新标准，24h平均值标

准值分布见表3据调查，室内的空气质量是室外污染源的主要来源，但不是全部来源，室外的二次产尘对PM2.5数值也有很大影响。见图5。

1.5.1人员活动

人员活动与室外PM2.5的形成和传播密切相关，可能会造成室外PM2.5的含量顿时降低数倍。人员活动形成颗粒物的数目取决于室外的人数、活动类型、活动硬度以及地面特点。人的生理活动，如皮肤代谢、咳嗽、打喷嚏、吐痰、说话以及行走都可能形成颗粒物[1]。

1.5.2抽烟等燃烧

对于有抽烟行为的办公空间，香烟释放的烟雾是室外环境中PM2.5的主要来源，抽烟所形成的颗粒物半径大部份都大于2.5μm。

1.5.3办公设备

复印机和打印机等设备的运行和使用是办公建筑室外PM2.5的主要来源。

1.5.4餐饮活动

对于设置餐饮功能的办公建筑，餐饮区域的PM2.5主要来始于饭店炊事，在餐厨移动的区域尤

为显著。

1.6室内控制质量目标设定

针对上述阐述并结合我国国情，建议目标设定为：新风系统PM2.5净化效率≥90%；设置室外循环净化的办公室，当室内中度和重度污染时室外PM2.5小时均平均含量≤35μg/m³室内pm2 5，当室内轻度污染时室外PM2.5小时均平均含量≤75μg/m³。

2现有除霾技术介绍

2.1处理系统选用

目前常用的处理PM2.5方式有5种，我院对这5种系统实际运行情况进行了详尽督查。这5种方式如下：

（1）净化新风机组+风盘净化（本文采用）

（2）新风净化

（3）单体式空气净化器

（4）集中空调+新风机组

（5）没有新风及净化装置

室内堂外PM2.5数值比值见图6[1]。采用传统的集中空调新风机组时，室外PM2.5大部分时间高于室内含量，而且假如维护不当，或则人员活动较多时，室外PM2.5含量会远低于室内PM2.5含量。

部份新风机组改装空气净化装置后，在室内高含量情况下，室外PM2.5含量才能保持显著高于室内含量，虽然在室内含量较低的情况下，室外PM2.5依然不会显著低于室内。数据中有三个项目是新风机组和风机盘管都改装了空气净化装置，室外PM2.5保持在室内含量的10%左右，改善室外环境的疗效十分明显。部份建筑室外使用了单体式空气净化器，可以基本保证室外PM2.5高于室内，并且也有可能由于

品牌或选用不当，导致疗效不明显（室外含量高于室内50%以上只占一半）。另因为其没有新风系统，随着室外人员活动，导致二氧化碳消耗，使人有烦躁感。处理疗效最好的是采用新风处理+风盘处理的系统，本项目即采用这些方式。净化模块是新风除霾机功能实现的核心部份，选择的净化方案直接决定着除霾的疗效。目前，从实现除尘的技术方法上来说，主要分为滤网式、静电式、化学式和水洗式，因为水洗式应用较少，以下主要介绍前三种方式。

2.2PM2.5净化技术

滤网式净化（见图7），将空气从机器中流过，通过外置的滤网过滤空气，主要能起到过滤烟尘、异味、有毒二氧化碳和杀灭部份真菌的作用。滤网又分：初效滤网、去甲醛滤网、中高效HEPA滤网、活性炭滤网等。每一种滤网针对的主要污染源都不相同，过滤的方式也不相同。其中，初效滤网主要过滤飞絮、琐屑等大颗粒杂质，相对成本略高的HEPA滤网主要负责吸附细小颗粒。

静电式净化（见图8），借助静电场使空气电离，因而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方式。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子向着负极过程中遇见尘粒，使尘粒带负电吸附到负极被搜集。其实通过技术创新，也有采用正极板集尘的形式。因为电离连锁反应，在极间运动的离子数大大降低，且高强电流捕获附送真菌颗粒，顿时导电击穿由蛋白质组成的细胞壁，达到杀灭病菌吸附除尘的疗效。物理式净化（见图9），光催化技术是借助洁净、安全、环境友好的光催化材料，把太阳能转化为物理能，对有毒有害的物质进行氧化降解，达到无害化处理。

光触媒必须在紫外线的照射下才会发挥作用。假如不能获得太阳光照，须另外加上紫外灯发射紫外线，而且过多的紫外线对人体有伤害，所以要防止紫外线灯裸露。

从表5中可以看出，几种过滤技术各有利弊。针对当前建筑环境，建议采用滤网和静电复合的净化方案，既能保证对大颗粒杂质和PM2.5的有效处理，又能最大程度上延长滤网寿命，有效减少维护成本。至于物理式的方法，因为其对太阳光的依赖程度较高，没有太阳光时须要紫外线家具，局限性和安全性过高，其适用于特殊场合中。

上述多种处理技术，再加上多种系统方式，衍生出好多种组合。综合各类诱因，笔者觉得在净化原理方面，静电式有须要空间小、运行阻力小等优势，比较适用于公共建筑场所，最适用于改建项目使用。新风净化+室外风机盘管循环净化的系统方式，即解决了灰霾的室内源头问题，又解决了室外二次产尘的问题。故笔者觉得，静电净化技术与新风净化+室外风机盘管循环净化的组合方式更能满足空气处理疗效。但大伙都比较关心的是其净化效率及臭氧发生情况，下边笔者通过国家电网白广路项目的具体实例，说明该问题。

3项目实例

3.1项目概况

国家电网白广路办公楼空调系统改建项目坐落广州市崇文区白广路二条一号。该综合办公楼4层空调系统采用风机盘管加新风系统，新风系统共设置2个新风机房。因该新风系统对新风未做多气处理造成室内空气质量污染影响室外空气，也增加了对室外空气调节的疗效。

3.3目标设定

结合项目现况确定目标即设置室外循环净化的办公室，当室内中度和重度污染时室外PM2.5小时均平均含量≤35μg/m³，当室内轻度污染时室外PM2.5小时均平均含量≤75μg/m³。

3.4系统方式

本项目采用新风净化加室外风机盘管净化的系统方式，除尘技术采用微静电新风除尘净化。新风系统净化：该项目的现有2台空调新风机

组保持不动，结合2个新风机房内的实际状况，在新风机组中效过滤段位置改装微静电过滤器。室外风机盘管净化：该项目4层选取了8个卧室，分别是值勤室、409、412、413、418、428、431和432，共计10台风机盘管，在回风口处安装微静电式室外循环净化装置。

3.5第三方检查

经过一段时间运行，为检验运行疗效，本项目委托国家建筑工程质量监督检验中心对本项目进行了两次检验，第一次对整个系统净化效率进行测量，第二次对微静电净化设备臭氧发生情况进行了检测，测量结果在室内含量310μg/m3时，室外PM2.5含量

通过本项目的各方面数据显示，该净化系统完全可以解决公共建筑的空气净化问题，且不会形成不利影响。

3推论与建议

我们在实际研究中发觉，仅采用新风净化系统即可达到一定的净化疗效，但不能完全去除灰霾对室外环境的影响，再加上室外风机盘管循环净化，会达到理想的处理疗效。另外也说明，目前的静电净化技术早已比较先进，可以解决臭氧的发生问题可以在净化系统中使用。但系统经过几年的运行后，是否还能达到目前的净化效率，是否会有臭氧形成，待笔者后续测试后再行发布。

对于该系统，笔者还有下列建议供你们参考：

（1）适当降低新风量，降低排风量，以维持室外足够的正压。

（2）室外有风机盘管或组合式空调器的项目，应在风盘和组空设备中降低净化装置。

（3）施工过程中要严格控制木门边框的空隙。

（4）强化强弱线缆管端头封堵举措。

（5）适当加大新风量，但新风量也不宜过大，