2016-09-23 14:50:57来源:中国新风网 编辑:晓芳
教室,不仅是一个地方小、人员密集的场所,而且是一群处于发育期正在长身体的孩子们、长年累月每天几小时上课学习的场所。因此,比起其它的任何场所,教室内的空气质量问题,都尤为重要。
谈到教室内的空气质量问题,有两个重要指标是不能回避的:CO2的浓度和新风量。搞清楚这个问题,应是我们搞好校园新风的一个重要基础。
我们知道,新风在带进室内新鲜空气、排走室内过量的CO2的同时,也会带进室外不合适的温度或带走室内合适的温度。新风量过少,室内氧气含量不足,CO2含量较高;新风量过多,室内温度可能会朝向不利的方向发展。
以上分析可以看出:新风量其实也是一把双刃剑。因此,适量的新风量是校园新风的一个非常重要的指标。
两项国家标准分别定义校园教室新风量
根据我国国家标准GB/T18883-2002规定,新风量统一为30m³/h·人。
而根据另一项我国国家标准GB/T17226-1998GB/T17226-1998中小学校教室换气卫生标准(首发日期:1998-01-21,复审日期:2004-10-14),学校教室的新风量分别为:小学≥11m³/h·人,初中≥14m³/h·人,高中≥17m³/h·人。
这样,出现了两个标准,那么,学校教室到底应该以哪个标准为准?
我们先看一下,一定的新风量,在一个不大的教室内,究竟是一个什么效果呢?CO2的含量、噪音、送风风速、换气次数、能量损失等如何呢?
每个班大约50人,如果按照30m³/h/人的标准,那么新风量的总需求是1500m³/h。
首先,毫无疑问,这样的新风量,CO2的含量应该是达标了,空气也是新鲜了。
噪声大小和送风风速的问题,通过施工设计人员的智慧已经有了解决的办法,将出风口做到足够大,即可降低送风风速,不致风速过大,同时,噪声也会相应减小。
换气次数呢?我们知道,一个教室大致是50平方米左右,高度3m左右,总容积应是150m³左右;1500m³/h的新风量,换气次数是10次/h,也就是6分钟换气一次。
国标规定新风量带来的能力损耗
夏天,当室外实际温度达到35℃,假定室内经空调制冷到舒适的25℃,室内外有10℃的温差,经过回收效率为70%的热回收,进入室内的实际温度为28℃以上,6分钟内有150m³的28℃空气进入室内。那么,需要多大的空调才能在6分钟内将150m³的空气降温3℃呢?
冬天,当室外实际温度达到1℃(0℃以下暂且不说),假定室内经暖气提温到舒适的21℃,室内外有20℃的温差,经过回收效率为70%的热回收,进入室内的实际温度为15℃以下,6分钟内有150m³的15℃以下的空气进入室内。那么,需要多大的供热及暖气散热能力才能在6分钟内将150m³的空气升温6℃呢?
以上,不论是对夏天的制冷降温能力,还是对冬天的暖气升温能力,都将是一个严峻的考验。
过多的新风量带来的后果,不仅使电能增加,室内的热能流失较快,在炎热的夏季或寒冷的冬天,即便在有热回收的情况下室温也将难以得到保障,这样的温度将难以正常工作学习。
如果按照这个标准施工,将出现这样一种尴尬的局面:施工者如果不按此标准,将难以通过验收;如果按此标准施工,使用者也难以正常使用,不使用,将无法享有新风;如果使用,室温将难以得到保障。最后只能间歇性地使用。如果是这样的话,需要我们认真考虑一下,到底需要多少新风量。
教室空气质量的新风量多少应以室内CO2浓度含量合格为标准
看来新风量的多少,还是要从新风的目的出发:新风系统的目的就是供给人们正常的生理需氧量,冲淡室内二氧化碳、甲醛等有害气体或气味。新风量是手段、CO2的浓度达标才是目的。离开CO2的浓度来谈新风量的多少,都是舍本求末的事情。很显然,这两者是相关联的关系,在一定的范围内,室内CO2的浓度与新风量的多少是成反比关系的,新风量越少,CO2的浓度会越高;新风量越多,CO2的浓度会越低,直至与室外CO2含量一致。
CO2是人体生理必需物质,属于呼吸中枢的兴奋剂,是室内空气中的主要污染物之一。因此,室内CO2被用作通风状况的参数。
CO2作为大气中的可变组分,其浓度含量与人体生理反应如下:
350~450ppm:同一般室外环境
350~1000ppm:空气清新,呼吸顺畅
1000~2000ppm:感觉空气浑浊,并开始觉得昏昏欲睡
2000~5000ppm:感觉头痛、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心
大于5000ppm:可能导致严重缺氧,造成永久性脑损伤、昏迷、甚至死亡。
有了以上分析,我们可以看到,只要能将CO2的浓度含量控制在空气清新的800~1000ppm(此含量标准可进一步商榷)以下的新风量就是合格的新风量,那么我们是否可以换一种说法:在CO2传感器已经可以在新风机上得以普及的今天,我们是否可以不再墨守成规,人为地规定一个一成不变的新风量,而应以更加科学的指标——CO2的浓度含量是否达标,作为检验新风量是否合格的依据。
若能如此,不仅教室内的师生可以得到充足的新鲜空气,而且可以使室内温度容易控制在舒适的温度上,还可以更加节能。