建筑本身對霧霾的凈化方式

司偉業

[摘要]通過列舉國內外利用建筑來凈化霧霾的方式，并針對我國經濟發展的必然狀況——霧霾，總結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計使用“吸霾材料”。使用“吸霾涂料”，建造霧霾轉化塔來減少負空間中霧霾的量，在建筑內部使用新風系統來減少室內霧霾的量。

[關鍵詞]吸附材料；化學物質；新風系統；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”乃至未來一段時間中國城市發展的具體“路線圖”。公元前一世紀，維特魯維的《建筑十書》提出了建筑的三要素，即是適用、經濟和美觀。在我國延續了建筑的三要素，又加入了綠色這一理念。這八字方針成了我國建筑行業的基準。因此我們需要就綠色這一理念來設計建筑，不能只是過分強調外立面的美觀。人們絕大部分的時間是在建筑內部度過的，因此保證建筑內外空氣質量十分重要。以下將根據國外凈化霧霾的方式，提出適用于本國的霧霾減少方案。

1 利用吸霾材料設計建筑立面

將建筑的外表皮設計成類似活性炭蜂窩等多孔的表面肌理，可以產生凈化空氣的作用。德國柏林的初創企業、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——堆積生長的海葵、尖頭緊湊的佛塔花椰菜、穩固的蜂窩。最終，團隊設計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、硫化物發生化學反應，將其轉換為對空氣無污染的硝酸鹽等物質，可以有效應對直徑小于2μm的粉塵，如花粉、霧霾等。

美國的一家材料公司設計了一棟可以吸收霧霾的摩天大樓，涂有一層特制的化學涂料，它可以對建筑的外表皮進行自動清潔，并且清潔四周的空氣。經過這種涂層處理的玻璃有許多優于傳統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，可以有效地提升空氣環境質量。這種涂層的作用原理是，在光和水蒸汽的條件下，物質表面的化學物質會產生自由基，將空氣中的污染物質結合，發生化學反應，從而將其分解，然后與建筑表面的灰塵和污垢一起脫落。

3 建造霧霾轉化塔

霧霾為什么不容易擴散。首先是地理因素：以北京為例，三面環山，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聯性。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，沒有一個開放的風道，造成霧霾擴散較慢。接著是特殊的氣候現象：“厄爾尼諾”現象對冬季氣溫和霧霾以及雨量會有一定影響。厄爾尼諾現象影響整個大氣圈的環流，進而影響整個大氣輸送過程，導致我國南方地區出現暖冬的幾率大大增加。我國珠江三角洲、長江三角洲地區相應的靜穩天氣出現的頻率以及強度也會增加，冷空氣影響天空的能力減弱，造成霧霾的積聚，不易擴散。

荷蘭設計師丹·羅斯加德在北京見到CCTV大樓，感受到嚴重的霧霾的影響。回國之后，下決心帶著自己的設計團隊，造出了世界上首座戶外凈化器——“霧霾凈化塔”。據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捕捉并收集空氣中至少75%的PM2.5和PM10霧霾顆粒，每小時可以凈化3萬立方米的空氣，即使如此，它的耗電量只相當于一只咖啡機的電量。這座7m高的塔可以全方位過濾霧霾，轉化為清新空氣，在其周圍形成一個環狀的潔凈空氣區域，可以讓人們體驗到清新的空氣。目前，這座霧霾凈化塔已在北京和天津登陸。

4 在建筑內部使用新風系統和過濾器

新風系統的工作原理是，它將室外新鮮空氣經過過濾后送到室內，同一時間把室內污濁空氣排到室外，達到系統平衡的同時也對房間進行了空氣的清潔，在一個密閉的空間里實現合理的空氣置換。根據在密閉的室內一側使用專用設備向室內傳送新風，再從另一側由它再向室外排出，則會在室內形成“新風流動場”的原理，從而滿足室內新風換氣的需要。新風系統分為單項和雙向兩種，單項流并不能同時根據機械送風或者排風，雙向流送風和排風卻都可以靠機器完成，效率比前者高。該系統具有換氣排濕、除臭除塵、調節室溫的作用，可以在一定的程度上改善室內的空氣質量。

5 結語

城市化發展帶來的這些環境問題是世界性的問題。霧霾不僅存在于發展中國家，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，是一個長期的過程。然而，我們需要在霧霾來臨時盡量降低霧霾的量。對于建筑本身來說，在正負空間增加一個附屬，便可以減少霧霾的量，減少霧霾對人體的傷害。

參考文獻：

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

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