當(dāng)今生活環(huán)境對(duì)空氣凈化需求的探討

張 弛

(齊齊哈爾市興教建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司,齊齊哈爾 161005)

1 引 言

當(dāng)今低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排等概念不斷深入，節(jié)約能源已成為國(guó)際共識(shí)。同時(shí)現(xiàn)在的生活水平整體提高，人們的思維模式早已經(jīng)進(jìn)入了不僅需求舒適，更需求健康，特別是工業(yè)城市、人口密集的城市。人們?cè)跒樽约旱木铀渲脗鹘y(tǒng)暖通系統(tǒng)(供暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng))的同時(shí)，往往也會(huì)考慮安裝空氣凈化系統(tǒng)。在保證了日常起居環(huán)境舒適的前提下，健康的環(huán)境就成了首先需要思考的問題，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的好壞直接影響到人體健康。從現(xiàn)實(shí)情況看，室內(nèi)空氣質(zhì)量遠(yuǎn)劣于室外大氣環(huán)境。文中結(jié)合實(shí)例對(duì)空氣凈化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展方向分別進(jìn)行了探討和研究。

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，生活中越來越多的問題出現(xiàn)在我們眼前。特別是深秋乃至冬天的季節(jié)，連續(xù)的降溫使得不少地方的霧霾再次來襲。為了避免霧霾對(duì)人體的健康的危害，許多人會(huì)選擇緊閉門窗，保留室內(nèi)的最后一塊”凈”土。然而，與此同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間得不到通風(fēng)換氣的室內(nèi)空氣質(zhì)量同樣令人擔(dān)憂。空氣凈化已經(jīng)與生活密不可分。同時(shí)多樣的凈化技術(shù)正式步入了我們的日常生活。

(1)光催化技術(shù)：日本科學(xué)家最先發(fā)現(xiàn)光照的TiO2單晶電極能分解水，20世紀(jì)90年代光催化技術(shù)投入使用。當(dāng)空氣和水經(jīng)過光觸媒材料是技術(shù)單元時(shí)，通過氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生大量的氫氧根離子OH-、過氧羥自由基HO2、過氧化離子O2-、氫過氧化物H2O2等 ，這些離子彌漫在空氣中，通過破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜、凝固病毒的蛋白質(zhì)殺菌消毒 ，分解各種有機(jī)化合物和部分無(wú)機(jī)物，祛除有害氣體和異味 。已被實(shí)驗(yàn)證明的光催化殺菌機(jī)理有：細(xì)胞滲透作用、輔酶A的破壞、內(nèi)毒素的降解、蛋白質(zhì)和脂類的變性分解和細(xì)胞礦化等。

(2)定量活性氧技術(shù)：活性氧是一項(xiàng)成熟技術(shù)，世界上使用活性氧已有一百多年的歷史，它能迅速、徹底滅活細(xì)菌 ，合理使用時(shí)是國(guó)際公認(rèn)的最環(huán)保、最徹底有效的凈化方式之一 。同時(shí)，其強(qiáng)氧化性使其能夠與甲醛(HCHO)、苯( C6H6)等羰基(碳氧)、烴基(碳?xì)?化合物發(fā)生反應(yīng)生成CO2、HO、 O2等 ，從而徹底消除上述有害裝修殘留物。需要強(qiáng)調(diào)的是，使用活性氧一定要控制濃度，當(dāng)前市面上比較先進(jìn)的凈化器能夠精確控制活性氧的產(chǎn)生頻率進(jìn)而控制活性氧濃度。

(3)負(fù)離子技術(shù)：負(fù)離子技術(shù)又稱單極離子流技術(shù)，其生成的負(fù)離子流，吸附空氣中帶正電荷的懸浮顆粒物，使顆粒物不斷聚積變重，致其脫離氣溶狀態(tài)而沉降 。負(fù)離子對(duì)于直徑介于0.001～100 μm的顆粒物均有沉降效果但對(duì)于小于等于2.5微米的顆粒物稱為細(xì)顆粒物，即PM2.5，只有活性高的小粒徑負(fù)氧離子才有明顯效果。負(fù)離子空氣凈化器利用空氣彌漫性的特點(diǎn)使整個(gè)房間都充滿負(fù)離子，能夠快速除塵降塵，不留死角，凈化作用較為徹底。

(4)HEPA濾網(wǎng)：分PP濾紙、玻璃纖維、復(fù)合PP PET濾紙、熔噴 滌綸無(wú)紡布和熔噴 玻璃纖維五種材質(zhì)，可過濾特定粒徑的顆粒物。

(5)活性炭：活性炭用木屑、果殼、褐煤等含碳物質(zhì)為原料，經(jīng)碳化和活化制成。有粉狀(粒徑為10～50 μm)和顆粒狀(粒徑為0.4～2.4 mm)兩種。通性是多孔，比表面積大。總表面積達(dá)每克500～1 000 m2，活性炭的凈化作用與孔徑大小直接相關(guān)，當(dāng)孔徑大小接近顆粒物直徑時(shí)凈化作用最為明顯，椰維炭是一種新型的活性炭，其孔徑大小比較直徑較小凈化效果比較明顯。

(6)凈化植物：常見的有綠蘿、秋海棠、菊花、吊蘭、白掌等幾十種植物。

(7)嫁接高分子聚合技術(shù)：把產(chǎn)生惡臭以及產(chǎn)生污染的問題物質(zhì)吸附到自身載體，并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，通過改變對(duì)象物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，來分解問題物質(zhì)，從而達(dá)到強(qiáng)力快速的消臭和凈化的目的。分子量一般高達(dá)10萬(wàn)級(jí)以上，通過活性高分子鏈強(qiáng)力快速吸附車內(nèi)有害空氣和異味分子，然后再通過活性官能團(tuán)分解反應(yīng)，有效消除目標(biāo)有害物質(zhì)。在改變有害空氣成分的分子結(jié)構(gòu)后，分解出的有機(jī)物質(zhì)和水。無(wú)毒副作用，安全可靠。被吸附分解的物質(zhì)經(jīng)過處理后，不會(huì)再次釋放。通過分子結(jié)構(gòu)的嫁接重合技術(shù)，嫁接與被嫁接物質(zhì)形成了穩(wěn)定的高分子聚合物，從根本上解決了低分子結(jié)構(gòu)帶來的穩(wěn)定性欠缺的問題，不會(huì)出現(xiàn)隨著時(shí)間推移產(chǎn)品性能退化的現(xiàn)象。吸附分解速度快容量大。對(duì)使用環(huán)境要求低。本技術(shù)由日本至心堂研發(fā)。技術(shù)主要適用于車內(nèi)等狹小密閉空間，針對(duì)有害空氣有：甲醛、乙醛、壬烯醛、低級(jí)脂肪酸、醋酸、異戊酸、堿性惡臭物質(zhì)、氨、胺類、笨類、甲苯、二甲苯、其它tvoc總揮發(fā)物 等。特別是消除車內(nèi)甲醛等致癌物，效果迅速?gòu)?qiáng)力[1]。

(8)生態(tài)負(fù)離子生成芯片技術(shù)：生態(tài)負(fù)離子芯片將壓電陶瓷負(fù)離子發(fā)生器及離子變換器(Ion converter)高度集成，不僅實(shí)現(xiàn)了生態(tài)級(jí)負(fù)離子的生成，而且極大的減小了負(fù)離子產(chǎn)品的體積和厚度，是目前全球最為領(lǐng)先的生態(tài)負(fù)離子生成技術(shù)。離子變換器是負(fù)離子轉(zhuǎn)換器的升級(jí)版，其實(shí)質(zhì)是應(yīng)用于負(fù)離子生成系統(tǒng)的脈沖頻率增強(qiáng)器。脈沖頻率增強(qiáng)器能有效提高負(fù)離子的脈動(dòng)能量，使利用此技術(shù)的空氣負(fù)離子功能電器產(chǎn)生等同于大自然的小粒徑、高活性的生態(tài)級(jí)負(fù)氧離子。

同時(shí)隨著進(jìn)入20世紀(jì)80年代?？諝鈨艋闹攸c(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)向了空氣凈化方式。而空氣凈化的應(yīng)用也不再只局限于之前的小圈子，而是面向了日常的生活。隨著技術(shù)的不斷精進(jìn)，空氣凈化器通過技術(shù)手段已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)附含在空調(diào)系統(tǒng)和新風(fēng)系統(tǒng)中。多樣而優(yōu)異的凈化方式可以搭載在不同的凈化器具之上。

GB/T18801-2015《空氣凈化器》對(duì)空氣凈化器的定義為：對(duì)室內(nèi)空氣中的固態(tài)污染物、氣態(tài)污染物等具有一定去除能力的電器裝置；可去除兩種或兩種以上空氣污染物的空氣凈化器稱為多功能室空氣凈化器。污染物主要指室內(nèi)空氣中細(xì)菌、病毒、固態(tài)污染物(如粉塵、花粉、帶菌顆粒等)、氣態(tài)污染物(異味、甲醛之類的裝修污染等)。歐美國(guó)家比較關(guān)注空氣凈化器殺菌消毒功能，而國(guó)內(nèi)由于近年來霧霾較為嚴(yán)重，更關(guān)注的是去除顆粒物(降塵)。按作用原理主要分為主動(dòng)式凈化和被動(dòng)式凈化兩種，按作用污染物的不同分為：

(1)殺菌消毒型：包括光催化技術(shù)、活性氧技術(shù)；

(2)固態(tài)污染物去除型：主要有機(jī)械過濾、靜電集塵、靜電駐極、負(fù)離子和等離子體法過濾等。其中：機(jī)械過濾、靜電集塵、靜電駐極為被動(dòng)凈化(過濾)，只對(duì)經(jīng)過過濾器材的空氣進(jìn)行過濾；負(fù)離子和等離子體法過濾為主動(dòng)凈化(過濾)，凈化器主動(dòng)釋放凈化因子進(jìn)行空氣凈化。

①機(jī)械過濾一般主要通過以下4種方式捕獲微粒：直接攔截，慣性碰撞，布朗擴(kuò)散機(jī)理，篩選效應(yīng)，其對(duì)細(xì)小顆粒物收集效果好但風(fēng)阻大，為了獲得高的凈化效率，濾芯需要致密并定期更換。

②靜電集塵是利用高壓靜電場(chǎng)使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法，當(dāng)空氣流動(dòng)過快或顆粒物較大時(shí)捕集效果差，吸附易脫離形成二次污染。

③靜電駐極過濾以“高效靜電空氣過濾網(wǎng)”為代表,采用突破性攜帶永久靜電的濾材，可有效阻隔空氣中大于0.1微米的顆粒污染物，如粉塵、毛屑、花粉、細(xì)菌等，同時(shí)超低阻抗確保空調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行及制冷效果。但也只能對(duì)那些流經(jīng)它的空氣進(jìn)行過濾或處理。

④負(fù)離子和等離子體法去除室內(nèi)顆粒污染物的工作原理類似，都是通過使空氣中的顆粒物聚結(jié)形成較大顆粒而沉降 ，可作用于0.001～100 μm的顆粒物，此過程不可逆，降塵較為徹底。該項(xiàng)技術(shù)利用空氣彌漫性原理，可以多空間、大面積的對(duì)空氣和物體表面實(shí)施主動(dòng)凈化。

(3)氣態(tài)污染物去除型：祛除甲醛、苯等有害裝修殘留，主要有活性氧分解和活性炭吸附兩種技術(shù)?；钚匝醴纸獾脑硎墙柚鋸?qiáng)氧化性與甲醛(HCHO)、苯(C6H6)等羰基(碳氧)、烴基(碳?xì)?化合物發(fā)生反應(yīng)生成CO2、H2O、O2等，從而徹底消除上述有害殘留物。

總結(jié)了凈化技術(shù)及凈化器具。再談起空氣凈化系統(tǒng)，便可發(fā)現(xiàn)這可算是因空氣污染而迅速火爆的新興系統(tǒng)了。盡管發(fā)展迅猛，但它切實(shí)的使用效果還是讓廣大消費(fèi)者心甘情愿的買單。不過于此同時(shí)許多許多吐槽也陸續(xù)產(chǎn)生。有人說空氣凈化器沒有什么實(shí)際效果。有人說購(gòu)置了空氣凈化器后沒有一點(diǎn)保障，伴隨著空氣凈化市場(chǎng)的日漸繁榮，各種口水戰(zhàn)也是從未間斷過。索性，2016年初，一項(xiàng)關(guān)于空氣進(jìn)化器的《新國(guó)標(biāo)》暫時(shí)中止了這場(chǎng)混亂。依著“三高一低”標(biāo)準(zhǔn)，不合格的空氣凈化器產(chǎn)品逐漸退出了市場(chǎng)，空氣凈化市場(chǎng)開始了重新的洗牌期。

那么贅述了空氣凈化的歷史發(fā)展，究竟什么樣的空氣才是我們真正需要的呢？我國(guó)首先提出了“四無(wú)一省”的概念并提供了技術(shù)支持。

①無(wú)粉塵：100倍空氣凈化

如同對(duì)待凈水一樣，零粉塵是人類對(duì)空氣的基本要求。遠(yuǎn)大新風(fēng)通過各項(xiàng)技術(shù)手段達(dá)到99.9%過濾PM2.5，確保“室內(nèi)比室外潔凈100倍”。

②無(wú)缺氧：100%新風(fēng)

房間通風(fēng)不足，會(huì)降低血液含氧量、免疫能力下降、排毒技能減弱。遠(yuǎn)大提出100%的將室內(nèi)非潔凈空氣排出，源源不斷的引入新鮮空氣。

③無(wú)細(xì)菌：滅殺細(xì)菌、杜絕傳染病

在流感以及花粉季節(jié)，室外空氣會(huì)帶入病毒和過敏源(花粉等)導(dǎo)致人們莫名其妙的染病和發(fā)生過敏反應(yīng)。遠(yuǎn)大潔凈新風(fēng)配備的靜電除塵器可以瞬間滅殺細(xì)菌，阻截過敏源。隔絕空氣傳播的疾病。

④無(wú)噪音：聽不到絲毫噪音

因?yàn)槿藗儗?duì)生活環(huán)境的需要，不僅要滿足空氣的潔凈，也要滿足生活質(zhì)量的要求。新風(fēng)系統(tǒng)噪音過大，會(huì)嚴(yán)重影響心情，降低生活質(zhì)量，遠(yuǎn)大提出新風(fēng)機(jī)高風(fēng)壓，遠(yuǎn)送風(fēng)。避開客廳、臥室等生活起居場(chǎng)所。

⑤省費(fèi)用：新風(fēng)熱回收

空氣的質(zhì)量和生活質(zhì)量得到保證后，就要考慮經(jīng)濟(jì)因素了。在空調(diào)使用季節(jié)，開窗通風(fēng)或風(fēng)機(jī)通風(fēng)會(huì)加大空調(diào)負(fù)荷，浪費(fèi)能源。遠(yuǎn)大提出新風(fēng)機(jī)具備熱交換功能并提供技術(shù)支持，能回收排風(fēng)中80%的熱能。

多元化的空氣凈化市場(chǎng)、技術(shù)水平的不斷提升。每一天都會(huì)誕生更多更好的理念和技術(shù)。在這里筆者就不一一贅述。

使用了空氣凈化手段后，可以避免空氣中的重金屬進(jìn)入血液，保護(hù)人體的各個(gè)器官。并且由于空氣新鮮，可以避免空氣中的污染物沉積肺部。肺部的潔凈可以使血液循環(huán)供氧充足，辛雜昂夫和降低。血液含氧充分，內(nèi)分泌正常，人體的新陳代謝系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，免疫力大大增強(qiáng)，從側(cè)面起到了增壽效果。而隨著技術(shù)的不斷更新，更小更通用的空氣凈化器也陸續(xù)出現(xiàn)，如車載肺保、隨身肺保等。

正如所言，時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步。隨著社會(huì)發(fā)展和生活水平的不斷提高，空氣凈化的應(yīng)用勢(shì)必會(huì)變得更為高效化，便攜化，通用化。然而千言萬(wàn)語(yǔ)，技術(shù)手段應(yīng)用的再多彩多樣。

2 結(jié)束語(yǔ)

空氣凈化勢(shì)必會(huì)成為日常生活所需的必不可少的一環(huán)，日新月異的技術(shù)發(fā)展提供了更加舒適的生活環(huán)境。但是請(qǐng)大家明白，凈化手段僅僅只是治標(biāo)。只有治本，保護(hù)我們的地球母親她才會(huì)還給我們更好的生活空間。