环境建筑学空气净化技术gwowowo

第三章

室内空气品质

－第2部分空气净化清华大学建筑学院建筑技术科学系2004年1内容回顾室内空气污染产生的原因及改善的重要性室内空气污染源和污染途径室内空气品质对人的影响及其评价方法室内空气品质标准室内空气控制方法(部分)2本节课内容目录室内污染控制方法概述室内空气净化方法和原理室内空气净化中一些值得注意的问题室内空气净化方式简介习题参考文献3

1.

室内空气污染控制方法概述污染源控制

通风和气流组织

空气净化污染检测技术污染对人的影响目标：Ci<Ci,标准42.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52.1空气过滤去除悬浮颗粒物6空气过滤：去除悬浮颗粒物过滤器主要功能：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。过滤器过滤的放大7截留效应惯性效应扩散效应重力作用静电效应空气过滤的机理不同捕集机理的捕集效率对不同粒径的尘粒是不同的。8空气过滤的机理总结截留效应：粒径小的粒子惯性小，粒子不脱离流线。在沿流线运动时，可能接触到纤维表面而被截留。惯性效应：粒子在惯性作用下，脱离流线而碰到纤维表面。扩散效应：随主气流掠过纤维表面的小粒子，可能在类似布朗运动的位移时与纤维表面接触。重力作用：尘粒在重力作用下，产生脱离流线的位移而沉降到纤维表面上。静电效应：由于气体摩擦和其它原因，可能使纤维带电。9过滤器总效率和某种作用的效果和粒径的关系曲线10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11过滤效率单级过滤器的效率为：其中n1、n2分别为过滤器前后的粒子浓度,p＝n2/n1称为穿透率。过滤器主要性能指标12过滤器主要性能指标：过滤器阻力新过滤器阻力一般有下列经验公式：其中u0为迎面风速，A、B和m分别为经验系数与指数。或：其中u为气溶胶通过滤料的流速，也叫滤速。对于国产过滤器，一般a＝3～10，n＝1～2。过滤器的阻力随着迎面风速u0或者滤速u的增大而增大，过滤效率随着滤速增大而降低13HEPA滤网HEPA全称“HighEfficiencyParticulateAir”HEPA滤网最早产生在原子弹开发时期，用于过滤辐射颗粒，保证研究人员的健康。滤网由超细玻璃纤维组成.应用:医院,制造业的洁净室。142.2活性炭吸附气体污染物吸附是由于吸附质和吸附剂之间的范德华力而使吸附质聚集到吸附剂表面的一种现象。吸附分为物理吸附和化学吸附两类。物理吸附物理吸附属于一种表面现象，其主要特征为：①吸附质和吸附剂之间不发生化学反应；②对所吸附的气体选择性不强；③吸附过程快，参与吸附的各相之间瞬间达到平衡；④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；⑤吸附剂与吸附质间吸附力不强，在条件改变时可脱附15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。固体材料吸附能力的大小和固体的比表面积（即1g固体的表面积）很有关系，比表面积越大，吸附能力越强。

16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500～800m2/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到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。17活性炭的吸附性能物质名称饱和吸附量(%) SO2 10 Cl215 CS215 C6H6(苯) 24 O3能还原为O2烹调臭味 30厕所臭味 3018

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，对这类化合物，一般采用浸渍高锰酸钾的氧化铝作为吸附剂，空气中的污染物在吸附剂表面发生化学反应，因此，这类吸附称为化学吸附，吸附剂称为化学吸附剂。下表比较了浸渍高锰酸钾的氧化铝和活性炭吸附效果。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吸附量(%)NO2NOSO2甲醛HS甲苯浸渍高锰酸钾的氧化铝1.562.858.074.1211.11.27活性炭9.150.715.351.552.5920.96192.扭3挖紫外砌灯杀泡菌扫(Ult额ravio获le净tger烦mi秋ci菊da房诚lirr甜ad衫ia山ti伪on招,乏UV钉GI宽)紫外如辐照驱杀菌暗是常菊用的项空气敢中杀交菌方仙法，耽在医网院已蜂被广择泛使骨用。紫外率光谱欣分为毅UV柄A代(3超20坚-视40蹦0n葱m)践、U忧VB权(2穷80衣-3洋20况nm唉)和靠UV僵C(侵10弓0-历28鉴0n饺m)托，波嫩长短错的U山VC瞒杀菌讲能力母较强丧。仆18群5n棚m以蛾下的椒辐射冈会产甘生臭税氧。一般椅紫外窗灯安功置在助房间药上部碌，不伴直接虹照射画人，掀空气详受热柔源加浆热向彼上运限动缓将慢进固入紫少外辐炊照区久，受昏辐照围后的刊空气果再下鲁降到剑房间城的人士员活贴动区筒，在量这一展过程约中，踏细菌睡和病烟毒会待不断烟被降检低活具性，茫直至咳灭杀狱。紫外许灯杀选菌需蹈要一忍定的挤作用付时间觉，一叨般细湿菌在壶受到遗紫外椅灯发躺出的秩辐射数分场钟后才婆死亡续。202.截4僚静电明吸附屏蔽联板激化辜纤维70妄00梳V直摆流电旨压激化援纤维空气21静电税吸附（双育级）Ho贪w船a锹hi针gh辰-v姥ol势ta喉ge烂e吐le建ct灰ro答ni代c症ai量r还cl帖ea跑ne仿r妨wo杀rk灯s.EL抓EC恨TR隔ON野IC侵AL后LY沟C捡LE厌AN阁ED桑A欣IR尽C补IR马CU光LA绢TE肝D乐BA挥CK啄T葱HR脏OU冬GH叉Y斩OU新R木B型UI剑LD膨IN渐GEL贺EC叉TR授IC养AL眠LY量C碌HA乔RG梯ED止P厨LA快TE唉S遍AT核TR肝AC劣T创PA计RT全IC毒LE肝S后LI矮KE脏M钞AG委NE停TSEL贵EC煤TR嫁ON顺IC县AL狸LY杆C蓬HA闪RG斩ED型W梳IR辣ES派Z补AP神P辛AR遣TI私CL叠ESAI顽RF团LO岔WPR通E-土FI述LT培ERSC起RE该ENST辟AG百E足1钱:CH兽AR赌GI潜NG闯S把EC辈TI日ONST赤AG枕E僻2预:CO批LL定EC帖TI舞ON潜S匆EC版TI伏ON尘埃病毒细菌花粉Sm毅ok汇e真菌电子品净化顷格栅22Fu硬ji康sh撕im凶a葡A.,牛et息a贿l.窄,Na斤tu充re,19否72,索23悲8(滔53绪38批):迹3垮8-贼45乐.导带价带2.吉5惯光催置化降别解V岩OC脏s23光催根化材伪料UV曲灯（愿关）微生物VOCsUV回灯（筑开）氧化叉反应还原遵反应降解遮甲醛轿反应州过程怨：RE婚PL佣AY光催歉化降渐解V正OC犯s及已微生泻物原平理图24光源阵要求一般结在紫打外光纠照射欧下V倒OC还s才畜会发蓄生光劳催化晕降解光催培化反液应器雪中采惠用的斑光源获多为悔中压捐或低蹦压汞丧灯。紫外抱光谱趟分为精：UV题C(岭10调0-连28奇0n胡m)UV斜B(番28灭0-恳32供0n倒m)UV图A肾(3贿20虾-紧40顷0n乌m)杀菌昼紫外编灯波林长一封般在什UV料C波峰段，么特别策在2注54族nm咐附近是。25在研牺制可将见光交光催苹化剂项方面鉴取得古的新芝进展将非最金属姜氮替箭换二泽氧化素钛中胖少量岭（0.窑75贼%）的扩晶格作氧，努从而捷使其掩具有灾较高竞的可转见光让活性犁，成锈功地萌在可她见光酒照射杀下分选别于帽液相榨和气极相中辛降解耐了纯赔Ti饶O2所不渔能降箩解的就乙醛。美国蛮科学劫家通佣过高班温火宅焰加虾热Ti金属龙的方舰法将线碳原番子取穷代了闯Ti忆O2晶格菌中的燥氧，显封著改网变了高它对列可见制光的江响应嚷特性眯。通过在Ti张O2的H2O2或氯臣铂酸缸表面间改性岩、增盼加T泼iO2中T恶i3+理浓度拣等方大法也躬能有挎效地侍将T饶iO2光催凯化降拥解有务机污欲染物奔的反猜应扩婆展到斑可见宣光范阴围。目前沫可见倍光反登应去泳除有祖机污作染物幼效率角很低逼，与艺实际耻应用俘还有眉很大轮距离欲。26纳米性光催渣化消瞎除甲续醛、俘甲苯27掺杂拒对光岁催化笋降解朋甲醛阻的影伍响0.揪010径.020份.030晚.040及.050膨.060摸.0P2述5+捐丝光庸沸石P2米5+搬Si洪O2煌(S痛D-暂40萍0J管)P2招5+那Al劲2O流3纯P芦25暖:望1.痕05句mg盲/c降m2P2并5+颈Si灿O2稻(S氧D-乎52窑0)P2返5+趋斜发绩沸石致(2长90袖目)P2齿5+联斜发右沸石君(3幼25条目)P2惹5+友斜发彻沸石萝(含风铁3诞25固目)P2兵5+停斜发矮沸石辉(2吨，神摩石)P2娘5+烘ZS磨M-汇5(妈1)P2谎5+舒人造遥沸石凑(1液:1厕)P2河5+担斜发夸沸石和(1磁，神昌石)P2盆5+漫Si寻O2滨(S协D-必52防0L限)P2薄5+怕ZS迷M-遇5(休2)弱(1膜:1禾)P2险5+河ZS援M-四5(异3)Do亚pe策d煎ab见so望rb梯en累tsRe怕ac留ti娃on追e渠ff露ec为ti沉ve灶ne沟ss粮s（井％）28提出德了光表催化兵反应脱器设际计的ε－梨NT访Um方法纳米陆光催池化空承气净鸽化效垂果强获化和萌应用反应面积影响传质能力影响反应能力影响揭示膀了反饮应面视积、披传质牲能力补影响计和反朝应能遇力影背响与言反应档效率验间的纳关系,可将煮材料赤评价损、结巴构评俭价、布传质锈评价约分开曲。提出恰了理朋想光照催化寇空气晴净化信器概趣念问题吐：李如何胆测定评光催矛化材侵料的闸反应纳常数古，建昨立光术催化肚材料牌性能肝测定抢标准腾？与其摩他空化气净嫂化方长式包棋括通问风的警比较努（效雹果、止能耗驶、经盈济性钻等）侍？何种轨条件荷下采奸用纳之米光瞧催化狸空气赤净化报技术垂？目前洒可见抱光催协化空兆气净泪化方交法离葡应用访有多齿远？29不同往方法制空气掀净化滤效果励比较0.织07丸次/缓h30光催刃化材累料高压校电高压朱放电RE假PL虽AY平板盼电极平板正电极带电扒粒子亩冲击电场舒应力乐及其孕热效乔应UV光催熄化微生物VOCs2.备6堵等离锐子体首放电搂催化31等离打子体糟放电返催化验消除存甲醛初始杀浓度耍6距p嗽pm跌[3勾]初始最浓度毯2乎29伐p陵pm纱[3立]32等离莫子体寇放电订催化曾消除醒微生砍物污下染稀释萌比为卖1：政10田00翻情况绕下未插经放电央处理福的细别菌生姑长迹岭象[氏4]稀释湾比为丝式1：锤10派00冬情况得下经对（8堤k璃V）放电护处理荡的细眯菌生所长迹专象[盲4]33光催码化和租等离愈子放昨电催仅化的铅优点广谱窑：可消娘除空子气中米的多伍种污田染物尊如V计OC外s、无机伟有害给物以栗及微宋生物砍等；安全月：催化军剂无孤毒、衬无腐娇蚀，氧主要奸最终快产物缓为CO2、水骗等无孟害气工体；稳定舱：无需储再生屈，可君连续柄工作括；节能短：反应温所需蝇能耗砍低。342.漠7朵臭氧森杀菌庆消毒臭氧，一种点刺激史性气足体，是已拒知的茶最强侦的氧取化剂蹲之一皱，其拔强氧雄化性旗、高披效的滥消毒枪作用克使其惕在室填内空恭气净槐化方说面有晋着积秀极的瓦贡献刺。臭氧渔的主矩要应壶用在河于灭惭菌消获毒，扭它可碎即刻困氧化户细胞忍壁，筹直至珍穿透改细胞恋壁与足其体辰内的稀不饱奋和键蔽化合爷而杀喊死细紧菌，曾这种猫强的季灭菌蜡能力挥来源青于其悬高的便还原鹊电位锻，下柴表列抓出了晋常见班的灭牵菌消萍毒物涛质的赔还原穴电位殖，其奴中臭抹氧具坦有最荣高的松还原嚼电位轿。名称分子式标准电极电位/V名称分子式标准电极电位臭氧O32.07二氧化氯ClO21.50双氧水H2O21.78氯气Cl21.36高锰酸离子MnO21.67常见位的灭面菌消古毒物招质的渣还原县电位嫂表35室内更的电支视机宇、复取印机闷、激原光印逆刷机嫂、负赚离子雀发生符器等口在使雀用过俯程中押会产夺生臭玻氧。臭氧锻对眼惨睛、个粘膜污和肺颜组织找都具剃有刺屿激作剩用，丸能破拐坏肺掘的表设面活锣性物职质，姑并能煤引起钱肺水附肿、裤哮喘聪等。俭因此棉，臭妇氧杀溜菌使秋用方贯式应蒙特别姓注意盯。36空气打中杀饿菌消撇毒所歉需时寄间紫外画照射防、纳封米光渐催化烛、等绝离子寒体放蔽电催倡化和容臭氧坡杀菌铺所需历时间贵一般姿都为半数分匆钟。372.赢8殊利用侦植物议净化睡空气绿色晌植物豪除了吧能够杆美化叮室内作环境邀外，社还能筐改善壤室内香空气伸品质美国厦宇航嫩局科稀学家旋威廉凯发现灾绿色隙植物韵对居伟室和挂办公非室的冰污染甚空气弱有很右好的僚净化嘴作用享:24孤小时符照明侨条件五下，扶芦荟最吸收赚了1序m3空气迎中9启0％绸的醛价；90叮％的惧苯在计常青忆藤中乘消失蜓；龙舌铃兰则苏可吞尊食7农0％槐的苯蔬、5鸭0％退的甲限醛和漠24凭％的浪三氯储乙烯类；吊兰禁能吞深食9编6％让的一朗氧化开碳，赞86隶％的善甲醛菌。威廉轻又做康了大火量的酱实验坑证实蜂绿色蔽植物凉吸入横化学灶物质授的能陵力来竖自于载盆栽天土壤消中的烫微生炼物，误而不到主要喇是叶猛子。云与植赶物同慢时生闷长在丙土壤桌中的夹微生影物在领经历稀代代弟遗传擦后，败其吸影收化洒学物满质的禁能力雄还会翠加强侮。可胞以说散绿色孝植物殿是普尝通家扭庭都权能用予的起秒的空泻气净宾化器厕。382.此8恐利用奥植物龙净化稍空气有些围植物寸还可丈以作母为室葡内空榜气污历染物蛛的指开示物期，例盏如：紫花快苜蓿遗：在扇SO2浓度念超过挣0.燃3狐pp伪m时角，接锄触一捏段时加间，裙就会糊出现现受害事的症掌状；贴梗率海棠辛：在飞0.蹦5p用pm购的臭晓氧中兆暴露曲半小雪时就岩会有伏受害毒反应蒸；香石讲竹、抖番茄葵：在犬浓度宫为0渴.0皇5～到0.糕1p爹pm迹的乙罚烯下愧几个剃小时容，花侵萼就迈会发从生异若常现拐象。利用院植物炮对某师些环循境污凑染物帽进行感检测浆是简刚单而纠灵敏仅的。393.永室催内空简气净府化中钩一些盟值得妨注意娱的问探题旅3.甜1朵要“孙对症律下药泊”物理库污染化学咽污染微生捏物污役染普通款过滤吸附静电茅除尘要了洽解“程病情钢”，骂对症龟下药央。目前浑，空话气净疫化方桌法产市品宣毁传中惨大多专为“即包治门百病绵”。现实甜世界压中无透万能嚷“灵京丹妙糊药”锯。403.慕2嚼净化欣负荷奥与净播化能岁力的风确定灭与匹话配目前图，空器气净滩化负美荷难辣以确蚕定，特净化我器选如择存廊在很政大的务盲目忍性。空气务净化饼负荷湾的确旗定－摔值得去研究丑的问食题！解决童途径女(抛茅砖引不玉的爷想法堤)：室内昨物品蚁标识副(L勾ab拼el印in浅g)育制度室内钓污染模散发熄测试秀，结株合室证内空忍气污炸染预花测和果评估恨软件浆确定蹄。41空气顾净化步器性够能评猛价净化南器能酸力指舞标：CA部DR密闭吨小室年体积旗为V绕，内放怒置净消化器纱。净化泉器不咱工作陪，C1=C0e-k1t净化钩器工按作，鸦C2=C0e-k2tCA舰DR造=V乌(k2-k1)CA寄DR们(错Cl耗ea土n甲Ai辫r谦De摩li慎ve响ry艘R晶at隐e,笋m3/h戚)风量游有效长率＝疯CA框DR武/额霸定风丛量目前闻，净魂化器豆性能中不标域识，觉使得才鱼龙挽混杂帖、滥冷竽充脑数。建议箱：应醋对净搞化器耀净化猪能力旦规定艘下限泽。同时辽对净雅化器挎净化誉能力满贴标祝签。根据造污染贞特征略和负像荷大洽小选沈择合们适的殿净化潜器。C00tC1C2424.聋空欧气净沉化应河用方浇式简堪介单元浓式空虑气净究化器中央暮空调势系统个体找空调净化隐目标空气菠净化耻方法气流睛组织净化略或自吃洁涂匀层改善希空气维净化闲理念剩：由踏全区芽域净境化向票目标第区域攀加权削净化仙过渡凤。435.晴习某题请比意较不劳同室建内空娘气净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