建筑空气环境概述培训课件.ppt

1 第五章建筑空气环境 清华大学建筑学院建筑技术科学系 2 课程内容 1 室内空气品质简介2 室内空气污染源和污染途径3 室内空气品质的评价方法与指标4 室内空气污染物对人体健康的影响5 室内空气污染的去除方法 3 为什么要研究建筑的空气环境 人们有超过90 的时间是在室内度过的 室内空气环境比室外还要重要 1 室内空气品质简介 4 SBS SickBuildingSyndrome病态建筑综合症 现代都市病 症状头痛 恶心疲乏 失眠 记忆力衰退皮肤 粘膜有刺激感 眼红 流泪 咽干等 呼吸紊乱特点离开病态建筑一段时间后即恢复正常只有症状 难以进行医学确诊 无法确定病源 1 室内空气品质简介 5 BRI BuildingRelativeillness建筑关联病 可由医学认定的病原体所引起的特定疾病 可进行医学确诊 如 过敏性肺炎过敏性鼻炎哮喘军团病有机尘中毒肺癌 1 室内空气品质简介 6 室内空气质量下降的原因 强调节能导致的建筑密闭性增强和新风量减少新型合成材料在现代建筑中大量应用散发有害气体的电器产品的大量使用传统集中空调系统的固有缺点以及系统设计和运行管理的不合理厨房和卫生间气流组织不合理室外空气污染 中国16亿m2 年的竣工面积使得室内空气质量问题显得尤为重要 1 室内空气品质简介 7 室内空气质量下降的危害 危害居住者健康降低劳动效率1985年美国数据 每年因呼吸道感染每年损失医疗费用达150亿美元每年缺勤损失高达590亿美元 1 室内空气品质简介 8 1 NIOSH的调查 2 WHC的调查问题种类数量 数量 新风量不足2525271052内部污染物771616512外部污染物48101259建筑材料204272微生物污染26560 4无IAQ问题611232924 1 NIOSH 美国国立劳动安全卫生研究所 1987年发表的对484所办公建筑物的调查结果 2 WHC 加拿大卫生和福利机构 1990年发表的对1362所办公建筑物的调查结果 1 室内空气品质简介 9 正常大气组分 常量 组分符号含量 ppm 氮气N2780840 00氧气O2209460 00氩气Ar9340 00氖气Ne18 18氦气He5 14氪气Kr1 14氢气H20 50 2 室内空气污染源和污染途径 10 室内空气污染物的来源之一 室外来源 大气的易变量组分符号含量 ppm 水蒸气H2O130000二氧化碳CO2350甲烷CH41 67一氧化碳CO0 19臭氧O30 04氨气NH30 004二氧化氮NO20 001二氧化硫SO20 001一氧化氮NO0 0005 2 室内空气污染源和污染途径 11 室内空气污染物的来源之一 室外来源 燃料的燃烧 交通工具 工业企业 城市垃圾等造成的 NOx SOx H2S 悬浮颗粒物 烟雾等地层放射性污染被污染的水 2 室内空气污染源和污染途径 12 室内空气污染物的来源之二 室内来源 生产工艺工程 有机溶剂的蒸汽 燃烧产生的有毒气体 刺激性气体 生产性粉尘等人员活动厨房燃烧产物卫生间污染设计或管理不良的HVAC系统化学品污染建材 装修材料 日用化学产品家具和办公用品 2 室内空气污染源和污染途径 13 家居活动污染 3 室内空气污染源和污染途径 14 建材 装修材料 日化产品 2 室内空气污染源和污染途径 15 空调设备与管道污染 2 室内空气污染源和污染途径 过滤器 表冷器 风道 风机 16 室内污染物的来源 2 室内空气污染源和污染途径 17 污染物类型CO2与其他有害气体 新陈代谢气味 汗液蒸发 呼吸 有机物排泄 微生物分解 氨气等悬浮颗粒物人体呼吸道排气污染149种 CO2 氨 苯 甲苯 苯乙烯 氯仿等病毒 细菌 室内空气污染物的来源之三 人体生物污染 2 室内空气污染源和污染途径 18 室内空气污染物的来源之三 人体生物污染 人体其他污染物皮肤排泄物 CO2 CO 丙酮 苯 甲醛 甲烷 皮屑 英国 占室内灰尘的90 毛发等衣服上的灰尘 细菌烟草的烟气 尼古丁 甲醛 CO等 2 室内空气污染源和污染途径 19 IAQ IndoorAirQuality室内空气品质的评价 两种思路机械论强调室内空气成分与浓度 采用一系列污染物浓度指标来进行评价 IAQ问题成为单纯的物理化学问题 但低浓度条件下 仪器无法测定时就无能为力 人是标准的提供者 只影响被评价区域受关注的权重 人数和位置一定 IAQ的评价就与人无关 强调人的感觉提出 感知的空气品质 PerceivedAirQuality 理由 多种污染物存在的条件下 组分比例构成不同 各种组分对人的感觉的影响也会产生变化 空气成分相同条件下 温 湿度不同会导致人对IAQ的感觉不同问题复杂化 空气组分与感知的空气品质是什么关系 3 室内空气品质的评价方法与指标 20 感知的空气品质 丹麦工业大学P O Fanger的定义 1989 品质反映了人们要求的程度 如果人们对空气满意 就是高品质 反之 就是低品质 从纯主观感受出发 ASHRAE62 1989 良好IAQ是空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害浓度指标 并且处于这种空气中的绝大多数人 80 对此没有表示不满意 主观感受与客观评价结合 ASHRAE62 1989R 可接受的室内空气品质 同上可接受的感知室内空气品质 必备条件 非充分条件 3 室内空气品质的评价方法与指标 21 室内空气品质的评价方法 方法1 测量室内污染物浓度 客观评价问题 用什么作为代表性的污染物 测什么 低浓度下的测量受到仪器精度的限制方法2 调查问卷 主观评价问题 主观评价结果往往与客观评价结果矛盾 客观测量值远远低于控制标准 但主观感觉不好客观测量值可能有些问题 但主观感觉并不差人们感觉不舒服的原因很多 不知道哪些是IAQ的问题 热环境 颜色 照度 工作压力等也有影响 3 室内空气品质的评价方法与指标 22 室内空气品质的评价方法 室内环境品质 IEQ IndoorEnvironmentQuality 大量研究证明 引起病态建筑综合症的并非某一种室内污染物的单独作用 也并非完全由室内空气中的污染物所致 而是多种因素的综合作用 室内空气品质 舒适度 噪声 照明 社会心理压力 工作压力 工作区背景等因素对室内人员生理和心理上的单独和综合的作用 3 室内空气品质的评价方法与指标 23 室内空气品质的客观评价指标 阈值 纯客观指标 与暴露水平 暴露时间与暴露剂量 有关阈值的种类时间的加权平均阈值 8h工作日或35h工作周加权平均浓度 在该浓度下日复一日停留的人员几乎均无有害影响 使用最广泛的阈值 短期暴露极限阈值 15分钟暴露无害 最高极限阈值 瞬间暴露无害 时间的加权平均阈值确定的困难低浓度污染物对人体的长期影响难以确定多种低浓度有害物的共同作用难以确定 3 室内空气品质的评价方法与指标 24 室内空气品质的客观评价指标 气体污染物浓度 体积浓度 ppm 质量浓度 mg m3 放射性气体浓度 Bq m3 单位体积气体中的放射性活度 表示1Bq m3表示1m3气体中 每秒有1个放射性原子核发生衰变悬浮颗粒物质量浓度 mg m3计数浓度 粒 cm3微生物撞击法 菌落形成单位 CFU m3沉降法 个 菌落 皿 3 室内空气品质的评价方法与指标 25 空气污染的主观评价指标 气味人们往往根据气味评判空气质量鼻子的特征比任何测量仪表都灵敏嗅觉有时间适应性 难以定量个体有差异 难以作为客观标准鼻子的灵敏度随空气的温湿度改变P O Fanger的研究结论为 IAQ随空气焓值的降低而提高 3 室内空气品质的评价方法与指标 26 温湿度和IAQ满意度的关系 3 室内空气品质的评价方法与指标 27 鼻子感觉的生理基础 3 室内空气品质的评价方法与指标 28 鼻子感觉的生理基础 嗅觉 温觉 化学感觉 3 室内空气品质的评价方法与指标 29 空气污染的主观评价指标 感知负荷 sensoryload 表征室内污染源的强弱 olf定义 一个标准人引起的感知污染负荷被称为1olf 而其他类型的人或者家具等污染源均被等效为不同数量的标准人 表征成标准人后不同的污染源可以进行简单的叠加室内有3个标准人和4个等效标准人的家具 则该室内的感知污染负荷为7olf 感知空气品质PAQ PerceivedAirQuality 表示在一定的通风量情况下人对室内污染源的感觉 pol定义 在一个空间内 1olf的感观负荷的源 在通风量1L s下的感知空气品质 1pol 1olf L s 比pol小的常用单位是dp 1dp 0 1pol 3 室内空气品质的评价方法与指标 30 典型气味 成分和来源 3 室内空气品质的评价方法与指标 31 气味的评价指标 气味浓度C 阈值稀释倍数 D T 可感阈可识别阈 比可感阈的污染物浓度高2 5倍 D0以大部分人 50 受试者能够识别出的稀释倍数作为气味浓度的识别阈值气味强度I对空气品质的不满意百分比PD与可接受度ACC 1 1 的关系 3 室内空气品质的评价方法与指标 32 室内空气品质标准 中国 规定了室内污染物浓度的上限 除污染物浓度外 均考虑了温湿度 风速 噪声 照明等影响 相当于反映了部分IEQ水平公共场所卫生标准 GB16153室内空气质量标准 GB T18883民用建筑室内污染环境控制规范 GB50325室内装饰装修材料有害物质限量国家标准 GB18580室内空气中甲醛卫生标准GB T16127住房内氡浓度控制标准 GB T16146室内空气中细菌总数卫生标准 GB T17093室内空气中二氧化碳卫生标准 GB T17094室内空气中可吸入颗粒物卫生标准 GB T17095室内空气中氮氧化物卫生标准 GB T17096室内空气中二氧化硫卫生标准 GB T17097国外 给出了感知空气品质不满意率与新风量的关系欧洲 CENCR1752美国 ASHRAEStandard62 3 室内空气品质的评价方法与指标 33 民用建筑工程室内环境污染控制规范 2001 民用建筑工程室内环境指标 类民用建筑工程 住宅 宿舍 医院病房 老年建筑 幼儿园 学校教室等建筑工程 II类民用建筑工程 旅店 办公楼 文化娱乐场所 书店 图书馆 展览馆 体育馆 商场 店 公共交通工具等候室 医院候诊室 饭馆 理发店等公共建筑工程 3 室内空气品质的评价方法与指标 34 用大气质量指数法对室外空气的综合品质进行客观评价污染物分指数算术叠加指数综合指数 多种污染物衡量标准室外空气质量标准 参考 3 室内空气品质的评价方法与指标 35 国家环保部的中国大气空气质量分级 级别API说明I0 50优 符合自然保护区 风景名胜区和其他特殊保护地区空气质量要求II51 100良好 符合居住区 商业区 文化区 一般工业区和农村地区空气质量的要求III101 200轻污染 若长期接触本级空气 易感人群病状会轻度加剧 健康人群出现刺激症状 符合特定工业区的空气质量要求IV201 300中污染 接触本级空气一定时间后 心脏病和肺病患者症状显著加剧 运动耐受力降低 健康人群中普遍出现症状 V 300重污染 健康人运动耐受力降低 有明显症状并出现某些疾病 3 室内空气品质的评价方法与指标 36 1998年全国主要城市空气污染算术叠加指数 年均值 SO2 氢氧化物 悬浮颗粒物 3 室内空气品质的评价方法与指标 37 空气污染物的种类及其危害 气体污染物CO2氡氨挥发性有机化合物VOC气味 分子污染悬浮颗粒物 可吸入颗粒物微生物 病毒 细菌 尘螨 其它 油烟 烟草烟雾 臭氧等 4 室内空气污染对人健康的影响 38 CO2 常用指标 室内来源主要为人体代谢过程 人体呼出的空气中约占4 与人体代谢率有关 儿童为成年人的50 排出CO2越多 同时排出其它代谢废气也越多 有机物燃烧过程 炊事 抽烟在室外空气中的浓度CO2为300 400ppm O2为209460ppm目前居住建筑的控制标准高级客房 700ppm普通居住空间 1000ppm过渡空间 2000ppm 4 室内空气污染对人健康的影响 39 人体的呼吸代谢 不同活动强度下人体的耗氧量 CO2的排出量与人体代谢率关系的实验式VCO2 0 04MAD 40 CO2 常用指标 作用一般浓度下 无毒 无臭 超过700ppm 敏感者能觉察到人体的其它代谢污染 超过1000ppm 较多人感到不舒服 超过10 000ppm 呼吸深度显著增加 超过40 000ppm 4 出现呼吸困难 头痛 头晕 意识水平降低 正常情况下 肺泡气中的CO2的浓度为52 603ppm 超过100 000ppm 10 窒息死亡 为什么测CO2作指标 易测反映了其它人体代谢污染物产生的水平不能反映其它过程产生污染物的水平 4 室内空气污染对人健康的影响 41 氨 特性 无色 有强烈刺激性气味 碱性物质 可感觉最低浓度为5 3ppm 来源 冬季施工过程中在混凝土中添加氨水作为防冻剂 释放期较长 危害大 装饰材料中的添加剂和增白剂 释放期较短 危害较小 4 室内空气污染对人健康的影响 42 氨 危害浓度超过0 5 1 0mg m3时 对人的口 鼻粘膜及上呼吸道有很强的刺激作用 造成流泪 咳嗽 呼吸困难严重可发生呼吸窘迫综合症 通过三叉神经末梢反射作用引起心脏停搏和呼吸停止 通过肺泡进入血液 破坏运氧功能 防止污染措施禁止使用氨作防冻剂 4 室内空气污染对人健康的影响 43 氡 Rn Radon 氡是一种无色 无味 自然界唯一的天然放射性惰性气体 由镭蜕变产生 在放射疗法中可用作辐射源 在科研中可用于制造中子 它最稳定的同位素是Rn222 半衰期为3 82天 原子序数86 熔点 71 沸点 61 8 比重 固态 4 来源地基土壤中有镭 花岗岩 水泥 石膏 部分天然石材中含有镭 天然气中含有氡 4 室内空气污染对人健康的影响 44 氡 Rn Radon 危害物理性危害易扩散 溶于水和脂肪 极易进入人体呼吸系统造成放射性损伤 肺癌的第二大诱因 潜伏期15年以上 防护建材局与卫生部1993年的天然石材的放射性控制标准 A类可居室内使用 C类只能在外表面使用表面涂层可阻挡氡的逸出 加大通风换气次数 降低室内氡气浓度 4 室内空气污染对人健康的影响 45 VOC VolatileOrganicCompounds 常见种类数10种到上百种 主要由脂肪族碳水化合物 芳香族碳水化合物组成 例如酒精类 甲醛 甲苯 四氯化碳等 主要对人体的呼吸器官和神经器官有影响 根据沸点不同可分50 100 VVOC VeryVOC 100 260 VOC260 400 SVOC Semi VOC 400 以上POM Particulateorganicmatter 4 室内空气污染对人健康的影响 46 VOC VolatileOrganicCompounds 特点单独浓度不高 但多种微量VOC的共同作用不可忽视 长期低剂量释放 对人体危害大 引起头痛 恶心等症状 来源 各种漆 涂料 胶粘剂 阻燃剂 防水剂 防腐剂 防虫剂室内建材家具 4 室内空气污染物对人健康的影响 47 VOC VolatileOrganicCompounds 影响室内IAQ的主要是VVOC VOC和SVOC由于VOC种类很多 难以检测和分类 世界卫生组织WHO在1987年给出了一个室内总VOC TVOC 的含量不能超过0 3mg m3的上限值 我国民用建筑工程室内环境指标TVOC指标为0 5mg m3 疑问 IAQ差 超标 浓度指标合适吗 4 室内空气污染物对人健康的影响 48 甲醛 HCOH 特点无色 有强烈刺激性气味 水溶液为福尔马林大气中平均浓度0 005 0 01mg m3 低于0 03mg m3 新装修宾馆可达0 85mg m3 控制标准为0 12mg m3来源工业废气 汽车尾气 光化学烟雾建筑材料 地毯 人造板 泡沫树脂保温板 装修材料 胶粘剂 涂料 日化产品 清洁剂 消毒剂 液化石油气 4 室内空气污染物对人健康的影响 49 甲醛 危害浓度0 1mg m3有异味影响0 6mg m3以上刺激粘膜 眼 呼吸道等 产生变态反应 眼红 流泪 咽干等 恶心 胸闷等 6 5mg m3以上引起肺炎 肺水肿 甚至导致死亡 有致畸 致癌作用 对神经系统 免疫系统 肝脏都有危害 释放特性释放期长 3 15年 高温 高湿条件下甲醛散发力度加大 4 室内空气污染物对人健康的影响 50 气味 分子污染 影响空气的新鲜度和IAQ的可接受性 低浓度污染 不会超过权威机构的上限值 分子的重量为1 m微粒的1 1010倍 扩散速度极快 难以控制 因此源控制最重要 来源厨房 卫生间人体生物污染烟草烟雾低浓度VOC和其它有气味的污染物 4 室内空气污染物对人健康的影响 51 包括烟气 大气尘埃 纤维性粒子及花粉直径为10 100 m的微粒称作总悬浮颗粒物 TotalSuspendParticle 简称TSP 直径小于10 m PM10 的微粒称为可吸入颗粒物 可吸入并沉积在呼吸道中 造成矽肺和肺癌直径小于2 5 m PM2 5 的微粒称为细微粒 会进入肺泡粒径分布 按质量计 大气尘中PM10占72 工业过程产尘 PM10占30 室内可吸入颗粒物以细微粒为主 几乎都是PM10粒径 7 0 m的粒子占95 以上粒径 3 3 m的粒子占80 90 以上粒径 1 1 m的粒子占50 70 悬浮颗粒物 4 室内空气污染物对人健康的影响 52 不同粒径的颗粒物对人体的影响 4 室内空气污染物对人健康的影响 53 来源室外来源花粉 交通生产过程大气污染室内来源人员活动 抽烟石棉建材SVOC颗粒附加危害成为病毒 细菌的传播附着物VOC附着物一 二次扬尘和室内湿度过低是其产生的主要原因 避免扬尘 增强过滤 控制湿度等方式以及控制产生源等手段来避免污染 悬浮颗粒物 4 室内空气污染物对人健康的影响 54 55 微生物 病毒和细菌附于悬浮颗粒物上传播 是传染病的来源霉菌 滋生于潮湿阴暗的土壤 水体 空调设备中军团病 legionnaires disease 一种大叶性肺炎1976年在美国费城的宾西法尼亚美军军团会议的参加者中发生的军团病是典型的例子 死亡率高达15 20 军团肺原菌是一种普遍存在的嗜水性需氧细菌 Legionella 可通过风道 给水系统进入室内空气 4 室内空气污染物对人健康的影响 军团菌 霉菌 真菌 SARS冠状病毒 56 与空调系统有关的急性传染病 1976年美国首次发现军团菌病以来 许多国家和地区都相继有该病的散发及爆发 多次爆发与空调系统冷却塔有关 WHO的资料表明 从发现至今 全球已经发生50起爆发流行案例 病死率在5 30 之间 遍布欧洲 美洲 大洋州 亚洲 美国调查估计 1 5 2万感染 年 全球由于空调引起的20多起感染2000人 死亡130多人 4 室内空气污染物对人健康的影响 57 微生物 尘螨适宜环境20 30 75 85 空气不流通场所可引起哮喘 过敏性鼻炎 过敏性皮炎孳生地 纯毛地毯 床垫控制方法 通风换气 保持清洁 4 室内空气污染物对人健康的影响 显微镜下的尘螨 58 烟草烟雾 最常见的室内空气污染 危害 刺激和臭味香烟烟气的典型组成成分 mg 支 成分主流烟气二次烟气燃过的烟草350400全部颗粒2045尼古丁11 7一氧化碳2080二氧化碳6080氧化氮0 010 08丙稀醛0 08 产生烟气时间20s550s 4 室内空气污染物对人健康的影响 59 臭氧 臭氧 O3 一种刺激性气体 主要来自室外的光化学烟雾 室内的电视机 复印机 激光印刷机 负离子发生器等在使用过程中也都能产生臭氧 性质 可氧化空化合物而还原 可杀菌 可被橡胶 塑料等吸附 臭氧对眼睛 粘膜和肺组织都具有刺激作用 能破坏肺的表面活性物质 并能引起肺水肿 哮喘等 标准0 16mg m3 4 室内空气污染物对人健康的影响 60 污染物的控制方法 堵源 建筑设计与施工特别是围护结构表层材料的选用中 采用VOC等有害气体释放量少的材料 节流 切实保证空调或通风系统的正确设计 严格的运行管理和维护 使可能的污染源产污量降低到最小程度 稀释 保证足够的新风量或通风换气量 稀释和排除室内气态污染物 这也是改善室内空气品质的基本方法 清除 采用各种物理或化学方法如过滤 吸附 吸收 氧化还原等将空气中的有害物清除或分解掉 5 室内空气污染的去除方法 61 空气净化方法和原理 空气过滤吸附方法紫外灯杀菌静电吸附纳米材料光催化等离子放电催化臭氧消毒灭菌利用植物净化空气 5 室内空气污染的去除方法 62 过滤器主要功能 处理空气中的颗粒污染 常见误解 过滤器像筛子一样 只有当悬浮在空气中的颗粒粒径比滤网的孔径大时才能被过滤掉 其实 过滤器和筛子的工作原理大相径庭 过滤器过滤照片 5 1空气过滤去除悬浮颗粒物 5 室内空气污染的去除方法 63 5 1空气过滤器原理 扩散 由于扩散作用 d0 5 m的粒子扩散效应不明显 但可能因为尺寸较大而和过滤器纤维碰上 惯性碰撞 具有比较大惯性的 比较重 d 0 5 m 的粒子通常难于绕过过滤器纤维而和纤维直接接触 从而被捕获 静电捕获 粒子或者过滤器纤维被有意带上电荷 这样静电力就可在捕获粒子中起重要作用 筛子过滤 直径大的粒子 5 室内空气污染的去除方法 64 过滤器总效率和不同作用的效果和粒径的关系曲线 65 几种常见过滤器的示意图 初效过滤器 中效过滤器 高效过滤器 高效袋式过滤器 5 室内空气污染的去除方法 66 过滤效率单级过滤器的效率为 过滤器阻力过滤器的容尘量 过滤器主要性能指标 5 室内空气污染的去除方法 67 5 2吸附方法 吸附是由于吸附质和吸附剂之间的吸附力而使吸附质聚集到吸附剂表面的一种现象 分为 物理吸附 常见吸附质和吸附剂之间不发生化学反应 对所吸附的气体选择性不强 吸附过程快 参与吸附的各相之间瞬间达到平衡 吸附过程为低放热反应过程 放热量比相应气体的液化潜热稍大 吸附剂与吸附质间吸附力不强 在条件改变时可脱附对分子量小的化合物作用不明显化学吸附空气中的污染物在吸附剂表面发生化学反应对分子量小的化合物作用显著 5 室内空气污染的去除方法 68 吸附对于室内VOCs和其他污染物是一种比较有效而又简单的消除技术 目前比较常用的吸附剂是活性炭 物理吸附固体材料吸附能力的大小取决于固体的比表面积 即1g固体的表面积 比表面积越大 吸附能力越强 5 室内空气污染的去除方法 5 2吸附方法 69 活性炭纤维 20世纪60年代发展起来的一种活性炭新品种 含大量微孔 其体积占了总孔体积的90 左右 因此有较大的比表面积 多数为800 1500m2 g 与粒状活性炭相比 活性炭纤维吸附容量大 吸附或脱附速度快 再生容易 不易粉化 不会造成粉尘二次污染 对无机气体如SO2 H2S NOx等和有机气体如 VOCs 都有很强的吸附能力 特别适用于吸附去除10 9 10 6g m3量级的有机气体 在室内空气净化方面有广阔的应用前景 5 室内空气污染的去除方法 70 活性炭的吸附性能 物质名称饱和吸附量 SO210Cl215CS215C6H6 苯 24O3能还原为O2烹调臭味30厕所臭味30 5 室内空气污染的去除方法 71 化学吸附 普通活性炭对分子量小的化合物 如氨 硫化氢和甲醛 吸附效果较差 故一般采用浸渍高锰酸钾的氧化铝作为吸附剂进行化学吸附 浸渍高锰酸钾的氧化铝和活性炭对一些空气污染物吸附效果比较表 5 室内空气污染的去除方法 72 5 3紫外灯杀菌 UltravioletGermicidalIrradiation UVGI 紫外辐照杀菌是常用的空气中杀菌方法 在医院已被广泛使用 紫外光谱分为UVA 320 400nm UVB 280 320nm 和UVC 100 280nm 波长短的UVC杀菌能力较强 185nm以下的辐射会产生臭氧 一般紫外灯安置在房间上部 不直接照射人 空气受热源加热向上运动缓慢进入紫外辐照区 受辐照后的空气再下降到房间的人员活动区 在这一过程中 细菌和病毒会不断被降低活性 直至灭杀 紫外灯杀菌需要一定的作用时间 一般细菌在受到紫外灯发出的辐射数分钟后才死亡 5 室内空气污染的去除方法 73 5 4静电吸附 屏蔽板 激化纤维 7000V直流电压 激化纤维 空气 5 室内空气污染的去除方法 74 5 4静电吸附 双级 电子净化格栅 5 室内空气污染的去除方法 75 导带 价带 5 室内空气污染的去除方法 TiO2是一种N型半导体 有很强的氧化性和还原性 在光化学反应中 以TiO2作催化剂 在太阳光尤其是紫外线的照射下 使得TiO2固体表面生成空穴 h 和电子 e 空穴使H2O氧化 电子使空气中的O2还原 在此过程中 生成OH基团 OH基团的氧化能力很强 可使有机物 VOC 被氧化 分解 最终分解为CO2和H2O 5 5光催化降解VOCs H2O VOCs 76 光催化材料 UV灯 关 UV灯 开 氧化反应 还原反应 降解甲醛反应过程 光催化降解VOCs及微生物原理图 5 室内空气污染的去除方法 77 光源要求 一般在紫外光照射下VOCs才会发生光催化降解光催化反应器中采用的光源多为中压或低压汞灯 紫外光谱分为 UVC 100 280nm UVB 280 320nm UVA 320 400nm 杀菌紫外灯波长一般在UVC波段 特别在254nm附近 5 室内空气污染的去除方法 78 不同方法空气净化效果比较 0 07次 h 5 室内空气污染的去除方法 79 光催化材料 高压电 高压放电 平板电极 平板电极 带电粒子冲击 电场应力及其热效应 UV光催化 5 6等离子体放电催化 5 室内空气污染的去除方法 利用高能电子 5eV 20eV 轰击反应器中的气体分子 NOx SOx O2和H2O等 经过激活 分解和电离等过程产生氧化能力很强的自由基 OH HO2 原子氧 O 和臭氧 O3 等 这些强氧化物质可迅速氧化掉NOx和SO2 在H2O分子作用下生成HNO3和H2SO4 把VOCs分解为H2O和CO2 80 等离子体放电催化消除甲醛 初始浓度6ppm 3 初始浓度229ppm 3 5 室内空气污染的去除方法 81 等离子体放电催化消除微生物污染 稀释比为1 1000情况下未经放电处理的细菌生长迹象 稀释比为1 1000情况下经 8kV 放电处理的细菌生长迹象 5 室内空气污染的去除方法 82 光催化和等离子放电催化的优点 广谱 可消除空气中的多种污染物如VOCs 无机有害物以及微生物等 安全 催化剂无毒 无腐蚀 主要最终产物为CO2 水等无害气体 稳定 无需再生 可连续工作 节能 反应所需能耗低 5 室内空气污染的去除方法 83 5 7臭氧