建筑本身對霧霾的凈化方式

司偉業(yè)

[摘要]通過列舉國內(nèi)外利用建筑來凈化霧霾的方式，并針對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然狀況——霧霾，總結(jié)了利用建筑本身來處理霧霾的本土方案，即通過建筑減少霧霾的量。本文提出在建筑外立面設(shè)計(jì)使用“吸霾材料”。使用“吸霾涂料”，建造霧霾轉(zhuǎn)化塔來減少負(fù)空間中霧霾的量，在建筑內(nèi)部使用新風(fēng)系統(tǒng)來減少室內(nèi)霧霾的量。

[關(guān)鍵詞]吸附材料；化學(xué)物質(zhì)；新風(fēng)系統(tǒng)；凈化塔

文章編號：2095 - 4085（ 2018） 02 - 0114 - 02

近年來，霧霾大舉入侵，中國的空氣質(zhì)量急劇下滑。2016年最新出臺了新的《意見》，勾劃了“十三五”乃至未來一段時(shí)間中國城市發(fā)展的具體“路線圖”。公元前一世紀(jì)，維特魯維的《建筑十書》提出了建筑的三要素，即是適用、經(jīng)濟(jì)和美觀。在我國延續(xù)了建筑的三要素，又加入了綠色這一理念。這八字方針成了我國建筑行業(yè)的基準(zhǔn)。因此我們需要就綠色這一理念來設(shè)計(jì)建筑，不能只是過分強(qiáng)調(diào)外立面的美觀。人們絕大部分的時(shí)間是在建筑內(nèi)部度過的，因此保證建筑內(nèi)外空氣質(zhì)量十分重要。以下將根據(jù)國外凈化霧霾的方式，提出適用于本國的霧霾減少方案。

1 利用吸霾材料設(shè)計(jì)建筑立面

將建筑的外表皮設(shè)計(jì)成類似活性炭蜂窩等多孔的表面肌理，可以產(chǎn)生凈化空氣的作用。德國柏林的初創(chuàng)企業(yè)、凈化空氣建筑材料公司通過在建筑物外部加筑一層蜂窩孔狀的特殊白色外墻，就可以凈化建筑物周邊的空氣。他們從大自然中尋找答案：需要光合作用的植物——堆積生長的?？?、尖頭緊湊的佛塔花椰菜、穩(wěn)固的蜂窩。最終，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出帶有多層凹痕的蜂窩狀外墻材料，有效增加接觸表面積，網(wǎng)狀鏤空的造型十分美觀，且可以既透光又遮光，滿足一些寫字樓、醫(yī)院的采光需求。這些建筑材料還可以自我凈化減少清潔成本，價(jià)格比普通材料高出約20%。

2 在建筑外立面粉刷吸霾涂料

我們可以在建筑的外立面裝飾上，再加涂一種含有二氧化鈦的特殊涂層。這個(gè)特殊涂層可以通過光氣空氣凈化法與空氣中的氮氧化物、臭氧、硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)換為對空氣無污染的硝酸鹽等物質(zhì)，可以有效應(yīng)對直徑小于2μm的粉塵，如花粉、霧霾等。

美國的一家材料公司設(shè)計(jì)了一棟可以吸收霧霾的摩天大樓，涂有一層特制的化學(xué)涂料，它可以對建筑的外表皮進(jìn)行自動清潔，并且清潔四周的空氣。經(jīng)過這種涂層處理的玻璃有許多優(yōu)于傳統(tǒng)建筑物外玻璃的性能。這種吸霾涂層不僅不影響效果，而且便于修護(hù)，可以有效地提升空氣環(huán)境質(zhì)量。這種涂層的作用原理是，在光和水蒸汽的條件下，物質(zhì)表面的化學(xué)物質(zhì)會產(chǎn)生自由基，將空氣中的污染物質(zhì)結(jié)合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而將其分解，然后與建筑表面的灰塵和污垢一起脫落。

3 建造霧霾轉(zhuǎn)化塔

霧霾為什么不容易擴(kuò)散。首先是地理因素：以北京為例，三面環(huán)山，坐落于盆地中，不利于空氣流通。其次是人為因素：城市霧霾同城市高層建筑有一定的關(guān)聯(lián)性。仍然拿北京為例，北京高層建筑比較密集也不利于空氣流通，沒有一個(gè)開放的風(fēng)道，造成霧霾擴(kuò)散較慢。接著是特殊的氣候現(xiàn)象：“厄爾尼諾”現(xiàn)象對冬季氣溫和霧霾以及雨量會有一定影響。厄爾尼諾現(xiàn)象影響整個(gè)大氣圈的環(huán)流，進(jìn)而影響整個(gè)大氣輸送過程，導(dǎo)致我國南方地區(qū)出現(xiàn)暖冬的幾率大大增加。我國珠江三角洲、長江三角洲地區(qū)相應(yīng)的靜穩(wěn)天氣出現(xiàn)的頻率以及強(qiáng)度也會增加，冷空氣影響天空的能力減弱，造成霧霾的積聚，不易擴(kuò)散。

荷蘭設(shè)計(jì)師丹·羅斯加德在北京見到CCTV大樓，感受到嚴(yán)重的霧霾的影響。回國之后，下決心帶著自己的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，造出了世界上首座戶外凈化器——“霧霾凈化塔”。據(jù)羅斯加德工作室官方介紹，凈化塔使用少量的綠色能源和專利的無臭氧離子技術(shù)捕捉并收集空氣中至少75%的PM2.5和PM10霧霾顆粒，每小時(shí)可以凈化3萬立方米的空氣，即使如此，它的耗電量只相當(dāng)于一只咖啡機(jī)的電量。這座7m高的塔可以全方位過濾霧霾，轉(zhuǎn)化為清新空氣，在其周圍形成一個(gè)環(huán)狀的潔凈空氣區(qū)域，可以讓人們體驗(yàn)到清新的空氣。目前，這座霧霾凈化塔已在北京和天津登陸。

4 在建筑內(nèi)部使用新風(fēng)系統(tǒng)和過濾器

新風(fēng)系統(tǒng)的工作原理是，它將室外新鮮空氣經(jīng)過過濾后送到室內(nèi)，同一時(shí)間把室內(nèi)污濁空氣排到室外，達(dá)到系統(tǒng)平衡的同時(shí)也對房間進(jìn)行了空氣的清潔，在一個(gè)密閉的空間里實(shí)現(xiàn)合理的空氣置換。根據(jù)在密閉的室內(nèi)一側(cè)使用專用設(shè)備向室內(nèi)傳送新風(fēng)，再從另一側(cè)由它再向室外排出，則會在室內(nèi)形成“新風(fēng)流動場”的原理，從而滿足室內(nèi)新風(fēng)換氣的需要。新風(fēng)系統(tǒng)分為單項(xiàng)和雙向兩種，單項(xiàng)流并不能同時(shí)根據(jù)機(jī)械送風(fēng)或者排風(fēng)，雙向流送風(fēng)和排風(fēng)卻都可以靠機(jī)器完成，效率比前者高。該系統(tǒng)具有換氣排濕、除臭除塵、調(diào)節(jié)室溫的作用，可以在一定的程度上改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量。

5 結(jié)語

城市化發(fā)展帶來的這些環(huán)境問題是世界性的問題。霧霾不僅存在于發(fā)展中國家，如今德國、法國等第一世界的國家也受到霧霾的侵害。根治霧霾，是一個(gè)長期的過程。然而，我們需要在霧霾來臨時(shí)盡量降低霧霾的量。對于建筑本身來說，在正負(fù)空間增加一個(gè)附屬，便可以減少霧霾的量，減少霧霾對人體的傷害。

參考文獻(xiàn)：

[1]斐會義，石家莊霧霾與高層建筑規(guī)劃布局探索[D].石家莊：河北科技大學(xué)，2016.

[2]姚麗，許寬，霧霾天氣條件下建筑室內(nèi)環(huán)境污染現(xiàn)狀及對策[J].綠色科技，2016，（08）：023.