新風系統(tǒng)運行下學校教室空氣中PM2.5檢測研究

岳茂增 凡書杰 王紅 王曉丹

[摘要]2017年，濟南部分學校教室安裝新風系統(tǒng)，明顯提高了教室內(nèi)的空氣質(zhì)量，學生學習環(huán)境得以改善。本文總結在部分已安裝新風系統(tǒng)的學校教室的檢測經(jīng)歷，對新風系統(tǒng)開啟下影響室內(nèi)PM2.5的多種因素進行了研究分析。

[關鍵詞]新風系統(tǒng)；學校教室；PM2.5；檢測 文章編號：2095-4085（2018）04-0006-02

PM2.5是指環(huán)境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于2.5μm的顆粒物，也稱細顆粒物。PM2.5具有粒徑小、比表面積大、活性強、易附帶有毒有害物質(zhì)的特點，且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，對人體健康和空氣質(zhì)量的影響很大。相比普通灰塵，PM2.5對人體健康的危害更大，因為直徑越小，進入呼吸道的部位越深，10μm顆粒物通常沉積在上呼吸道，PM2.5可深入到細支氣管和肺泡，直接影響肺的通氣功能。

近年來，我國北方時常發(fā)生霧霾或不同程度的污染天氣，室外空氣存在一定程度的PM2.5超標，人們使用門窗通風有所顧慮，然而，室外新鮮空氣輸人不足，污濁的室內(nèi)空氣也不利于人體健康。學校教室作為教學活動的主要場所，其具有人員集中、空間封閉的特點。在冬季采暖期，為保證室內(nèi)溫度，教室通常門窗緊閉，新鮮空氣不足，影響學生的身心健康和學習效率。鑒于此，我國部分省市已開展教室新風系統(tǒng)的安裝工作。通過安裝新風系統(tǒng)，即使處于霧霾天氣或污染天氣，室外空氣經(jīng)過新風設備的凈化，變身PM2.5很低的潔凈新鮮空氣引入室內(nèi)，實現(xiàn)教室內(nèi)空氣質(zhì)量的改善。

目前，學校安裝新風系統(tǒng)后的PM2.5檢測評價尚無專用國家標準，只能參照《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》、《公共場所衛(wèi)生檢驗方法第2部分：化學污染物》的限值要求及檢測方法。本文總結在濟南部分已安裝新風系統(tǒng)學校的檢測經(jīng)驗，對影響學校教室PM2.5檢測的多種因素進行了研究分析。

1 室外空氣中PM2.5濃度的影響

目前新風系統(tǒng)的凈化元件一般采用過濾式原理，輸入系統(tǒng)的室外空氣中PM2.5濃度很大程度上影響凈化后新鮮空氣的PM2.5數(shù)值。我們分析了在重度污染和輕度污染兩種天氣下教室內(nèi)PM2.5的檢測結果，發(fā)現(xiàn)在室外PM2.5濃度較高的污染天氣時，新風系統(tǒng)運行30min后室內(nèi)PM2.5濃度可降至75μg/m2以下，滿足環(huán)境空氣質(zhì)量標準中二類功能區(qū)（居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、文化區(qū)）的限值要求；在室外PM2.5稍低一些的輕度污染時，新風系統(tǒng)運行30min后室內(nèi)PM2.5濃度可以降到更低，教室內(nèi)PM2.5可降至35μg/m2以下，已經(jīng)達到一類功能區(qū)（自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)）的限值要求了。因此，在室外空氣處于一定程度污染時，通過運行新風系統(tǒng)來改善教室內(nèi)空氣質(zhì)量是明顯有益的措施，但新風系統(tǒng)運行后的檢測結數(shù)據(jù)與室外PM2.5濃度的高低存在正相關性，在不同時間、不同天氣下使用教室內(nèi)PM2.5檢測數(shù)據(jù)進行新風系統(tǒng)效果的評價評比時，應將不同室外環(huán)境因素考慮進去，否則也是不合理、不嚴謹?shù)摹?新風系統(tǒng)運行時間的影響

在實際檢測中，部分學校從第一節(jié)課前就已開啟新風系統(tǒng)，而本來計劃是在第四節(jié)課進行檢測時再開啟新風系統(tǒng)，針對這種情況我們進行了摸底檢測，發(fā)現(xiàn)教室新風系統(tǒng)經(jīng)過連續(xù)三節(jié)課運行，教室內(nèi)PM2.5濃度已低至10μg/m2以下。于是，我們開展了新風系統(tǒng)連續(xù)運行四節(jié)課狀態(tài)下教室內(nèi) PM2.5的檢測研究，發(fā)現(xiàn)新風系統(tǒng)的運行時間對教室內(nèi)PM2.5的數(shù)值是有很大影響的，即使課間學生開門出入及走動引起室內(nèi)PM2.5濃度略有回升，但新風系統(tǒng)連續(xù)運行四節(jié)課狀態(tài)下教室內(nèi)PM2.5數(shù)值是呈明顯下降趨勢的。因此，在進行新風系統(tǒng)運行效果檢測評價時，遇到檢測前新風系統(tǒng)已在運行的情況，應關閉新風系統(tǒng)，打開門窗使室內(nèi)外PM2.5基本平衡后，再重新開啟新風系統(tǒng)，關閉門窗，開始計時檢測。

3 新風系統(tǒng)風量的影響

在對不同的學校教室進行檢測時，我們總結發(fā)現(xiàn)，大部分新風系統(tǒng)在降低室內(nèi)PM2.5濃度的凈化效率和凈化效果與設備出風量大小成正比，但也有部分機型的新風系統(tǒng)設備出風量較高，而PM2.5數(shù)值并不明顯低于小風量機型，推測是在滿足PM2.5降低值符合要求的情況下，為加大新風輸入量以降低二氧化碳濃度，而設計調(diào)整了凈化元件的氣流通過率。

4 教室自身條件

在一些教室建設年代較久的學校檢測時，我們發(fā)現(xiàn)由于教室門窗相對陳舊，教室整體密封效果不好，當室外PM2.5濃度較高時，同一型號的新風系統(tǒng)在降低室內(nèi)PM2.5濃度的效率效果方面明顯不如那些密閉相對較好的新建教室。此外，教室衛(wèi)生狀況對PM2.5濃度也有一定影響，教室衛(wèi)生很難做到一塵不染，學生課間活動會使PM2.5有一定程度的回升。

5 結語

本文通過總結在濟南地區(qū)部分已安裝新風系統(tǒng)學校的檢測經(jīng)驗，研究分析了影響教室內(nèi)PM2.5濃度的多種因素，得出以下結論：1.為改善教室內(nèi)空氣質(zhì)量，在室外空氣PM2.5濃度較高的污染天氣時，應提早開啟新風系統(tǒng)，并保持新風系統(tǒng)連續(xù)運行，不可過早關閉新風系統(tǒng)，否則課間學生開門進出走動引起室內(nèi)PM2.5濃度回升，先前降下來的PM2.5有可能回到超標狀態(tài)；2.如果采用在不同學校檢測教室內(nèi)PM2.5濃度的方式來對比評價不同型號新風系統(tǒng)的運行效率和效果，應考慮開展檢測前室外PM2.5濃度是否基本一致，以及學校教室建筑結構的區(qū)別。