句容綠色新能源小鎮(zhèn)空氣品質(zhì)提升技術(shù)探討

鄧偉 李義強 王彬彬 田擁軍 王惠

協(xié)鑫集團設(shè)計研究總院

目前，大城市光照不足、通風不暢，熱島效應(yīng)越來越嚴重，潔凈空氣已成為一種奢侈品。為保障居民健康，亟需在新能源小鎮(zhèn)解決空氣污染尤其是PM2.5污染的問題。《健康建筑評價標準》（T/ASC02-2016）中對空氣的評價主要包含污染源、濃度限值、凈化、監(jiān)控四部分，且要求室內(nèi)PM2.5年均濃度不高于35μg/m3[1]。為杜絕句容濕地新能源小鎮(zhèn)沾染常見的“城市病”，提高小鎮(zhèn)的健康水平，本文主要借鑒《健康建筑評價標準》（T/ASC02-2016），從“室外環(huán)境”和“ 室內(nèi)環(huán)境”兩個方面提出技術(shù)策略，提升小鎮(zhèn)的空氣品質(zhì)。

1 項目簡介

句容綠色新能源小鎮(zhèn)位于江蘇省句容市赤山湖地區(qū)，以“把綠色能源帶進生活”為目標，以新能源研發(fā)、制造、應(yīng)用為主導(dǎo)，集科研創(chuàng)新，高端智造，商務(wù)辦公，會議會展，旅游休閑及居住康體等功能為一體的國際領(lǐng)先、國內(nèi)一流的新能源智慧小鎮(zhèn)。項目規(guī)劃面積3.5平方公里，建設(shè)用地面積3450畝，規(guī)劃常住人口1.5萬人。

圖1 項目鳥瞰圖

2 室外環(huán)境

句容市赤山湖地區(qū)位于北亞熱帶中部濕潤、半濕潤季風氣候區(qū)，地區(qū)干、濕、冷、暖四季分明，溫差較大，光照充足，熱量充裕，雨量充沛，無霜期長，光、熱、雨與農(nóng)作物生長發(fā)育同季。全年最多風向為東南風（夏季），其次為西北風（冬季）。

本項目室外空氣品質(zhì)提升主要通過通風廊道設(shè)計、污染源規(guī)避設(shè)計、景觀植物配置等措施對室外空氣品質(zhì)進行優(yōu)化與改善，同時也為進一步提升室內(nèi)空氣品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。

2.1 通風廊道設(shè)計

通風廊道的構(gòu)建對提升小鎮(zhèn)空氣流通能力、緩解城市熱島、改善局地氣候環(huán)境有重要的作用。但在靜風條件下，通風廊道無法發(fā)揮作用。當大風時，又無需通風廊道發(fā)揮作用，因此，在對小鎮(zhèn)進行通風廊道規(guī)劃過程中，需重點分析“軟輕風”的 風速分布和風向頻率，從而提高廊道的實際通風效果。

本項目基于赤山湖地區(qū)的風環(huán)境特征、熱島分布等相關(guān)條件，依托濱湖岸線、道路及其它公共空間，利用CFD軟件進行模擬分析，結(jié)合小鎮(zhèn)的主要道路，設(shè)置兩條通風廊道，增加空氣流動性，優(yōu)化小鎮(zhèn)內(nèi)部的通風環(huán)境，緩解“熱島效應(yīng)”，見圖2。

圖2 通風廊道規(guī)劃示意圖

將通風廊道與小鎮(zhèn)的水系、綠地、廣場等空間結(jié)合，同時，部分建筑采用底層架空的形式，在增加行人活動空間的同時，提供良好的通風環(huán)境，從而提升小鎮(zhèn)的室外空氣品質(zhì)。

2.2 污染源規(guī)避設(shè)計

空氣污染源通常指向空氣中排放出足以對環(huán)境產(chǎn)生有害影響的有毒或有害物質(zhì)的生活、生產(chǎn)過程，主要包括自然污染源和人為污染源。對于句容綠色新能源小鎮(zhèn)而言，絕大部分是人為污染源的排放造成的。因此，在規(guī)劃設(shè)計的時候（圖3），有污染源排放的用地位于居住區(qū)夏季最小風向頻率的下風側(cè)并設(shè)有一定的防護地帶。

圖3 項目總平圖

2.3 植物配置

綠色植物因其特殊的葉面特性和冠層結(jié)構(gòu)而具有滯留，吸附和過濾PM2.5等顆粒污染物的功能。因此，本小鎮(zhèn)將其作為一種空氣污染的重要治理措施，在規(guī)劃階段利用植物的巨大表面積發(fā)揮其特有滯塵、吸塵、阻塵等防護功能，增加空氣中負氧離子含量，彌補人工環(huán)境建設(shè)中生態(tài)效益的不足，使得小鎮(zhèn)的居民與樹為鄰，推窗見綠。根據(jù)調(diào)研分析，單株植物對PM2.5等顆粒物的滯留量如表1[2]所示。

表1 植物單株滯塵量

根據(jù)表1所示，不同樹種的葉面結(jié)構(gòu)、樹體大小等方面差別很大，其吸滯PM2.5等顆粒物的能力也有很大差異。因此，合理選擇景觀樹種是能否取得預(yù)期滯留PM2.5等顆粒物效果的關(guān)鍵。為優(yōu)化室外環(huán)境，降低空氣中的PM2.5 等顆粒物的污染危害，小鎮(zhèn)綠化植物配置優(yōu)先考慮上述表格中的樹種，每100m2的用地面積配置不少于5株。

3 室內(nèi)環(huán)境

目前，室內(nèi)空氣品質(zhì)主要存在新風量不足、顆粒物污染、建材的化學(xué)氣味排放等問題，隨著居民生活水平與質(zhì)量的提高，室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越引起人們的關(guān)注，為改變愈發(fā)嚴重室內(nèi)空氣污染，小 鎮(zhèn)室內(nèi)空氣系統(tǒng)規(guī)劃主要采用新風系統(tǒng)、植物配置等措施，創(chuàng) 造最佳室內(nèi)空氣品質(zhì)，提升使用者的健康和舒適。

3.1 新風系統(tǒng)

句容綠色新能源小鎮(zhèn)位于赤山湖旅游度假區(qū)，室外空氣品質(zhì)良好，新風系統(tǒng)（圖4）將室外新風引入到室內(nèi)，將室內(nèi)的混濁空氣排出室外，改善人體居住舒適度。根據(jù)《健康建筑評價標準》的相關(guān)要求，為了長久保持室內(nèi)空氣品質(zhì)，小鎮(zhèn)的新風系統(tǒng)設(shè)計中設(shè)置負氧離子發(fā)生器，解決空調(diào)房間空氣品質(zhì)差和空調(diào)病的問題，既符合衛(wèi)生要求，又可以使人們精神振作，提高室內(nèi)人員的健康水平和身體素質(zhì)。

圖4 新風系統(tǒng)原理圖

需要注意的是：由于室內(nèi)空氣對負氧離子的需求程度將有所變化，如 果不能恰當?shù)仄ヅ涫覂?nèi)空氣負氧離子的濃度值，將 可能會帶來一些副作用?；诖?，在使用新風系統(tǒng)的時候?qū)κ覂?nèi)負氧離子含量進行監(jiān)測，當負氧離子濃度低于500個/cm3，負氧離子發(fā)生器開啟，當負氧離子濃度高于1200個/cm3，負氧離子發(fā)生器關(guān)閉，從而改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的負氧離子含量，保證室內(nèi)人員的身體健康。

表2 植物凈化空氣信息表

3.2 植物配置

小鎮(zhèn)在建筑運營后，可根據(jù)建筑的特點和類型，合理選擇不同品種植物搭配，利用植物消除室內(nèi)污染，增加空氣中的有效氧含量，實現(xiàn)空氣凈化的效果。

在運用植物改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的同時，也需要注意植物不要放太多在臥室，因為綠色植物在光照不足的情況下，會吸入氧氣，排除二氧化碳，如果再加上空氣流通不暢，反而會影響人體健康，另外，利用植物凈化室內(nèi)環(huán)境，還應(yīng)注意忌香、忌敏、忌毒。

4 結(jié)論

句容綠色新能源小鎮(zhèn)是有山有水有人文，讓人愿意留下來創(chuàng)業(yè)和生活的特色小鎮(zhèn)，不久的將來，在該小鎮(zhèn)工作與生活，會是讓人最羨慕的一種生存狀態(tài)。通過對句容綠色新能源小鎮(zhèn)中空氣品質(zhì)提升技術(shù)的規(guī)劃研究，能夠給小鎮(zhèn)居民提供健康的空氣環(huán)境。