空氣凈化產(chǎn)品在醫(yī)療建筑中的應(yīng)用

一、室內(nèi)污染物的主要來源
對(duì)于公共建筑而言，室內(nèi)空間復(fù)雜，人員密度大，室內(nèi)環(huán)境污染主要來源于下列因素：
通風(fēng)帶來的室外污染物，如塵埃、飛絮等；
建筑裝修材料及家具釋放出的甲醛、苯、VOC等污染物；
潮濕環(huán)境及集中空調(diào)管道系統(tǒng)中滋生的細(xì)菌、病毒等微生物；
各種化學(xué)產(chǎn)品揮發(fā)出的污染物及吸煙帶來的污染物。
作為公共建筑特殊分支的醫(yī)療建筑，其內(nèi)部環(huán)境不可避免地成為了各種細(xì)菌及病毒的集散地。有資料顯示，醫(yī)療建筑中的致病菌是其他公共建筑中的幾倍甚至幾十倍。
二、空氣凈化產(chǎn)品的種類及工作原理
室內(nèi)環(huán)境污染的控制主要依賴于各種空氣凈化產(chǎn)品，目前，市場(chǎng)上的空氣凈化產(chǎn)品主要有以下幾種：過濾式空氣凈化器、靜電除塵式空氣凈化器、光觸媒式空氣凈化器、等離子體空氣凈化器、獨(dú)立安裝的空氣凈化器等
1、過濾式空氣凈化器
過濾式空氣凈化器是一種傳統(tǒng)的純物理的空氣凈化器，經(jīng)過近百年的應(yīng)用，其產(chǎn)品及相關(guān)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)相當(dāng)成熟，其過濾效果也得到了普遍認(rèn)可。根據(jù)過濾效率的不同，主要分為初效過濾器、中效過濾器、亞高效過濾器及高效過濾器。根據(jù)過濾粒徑的大小和效率，中國(guó)、美國(guó)、歐洲均有明確的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分，隨著過濾粒徑的不斷減小，過濾器的初阻力也不斷增大。
2、靜電除塵式空氣凈化器
靜電除塵式空氣凈化器包括電離區(qū)和集塵區(qū)。當(dāng)含有粉塵顆粒的空氣通過凈化器時(shí)，大顆粒物首先被初效過濾器攔截濾除，繼續(xù)前行的氣體在到達(dá)電離區(qū)時(shí)迅速被電離，空氣中的粒子因此帶上了正電荷，在強(qiáng)大的電場(chǎng)力作用下，飛向集塵區(qū)被吸附并沉淀在集塵板上，細(xì)菌也會(huì)被高壓電荷瞬間釋放的能量撕裂捕殺，從而達(dá)到除塵滅菌的目的。
3、光觸媒式空氣凈化器光觸媒式空氣凈化器
主要利用光觸媒技術(shù)進(jìn)行空氣凈化處理。光觸媒是一種以納米級(jí)二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱。當(dāng)納米級(jí)二氧化鈦超微粒子接受一定波長(zhǎng)范圍的紫外線照射時(shí)，能夠利用空氣中的氧分子及水分子產(chǎn)生具有很強(qiáng)的光氧化還原功能的活性自由基等物質(zhì)，可氧化分解各種有機(jī)化合物和部分無機(jī)物，將其變?yōu)闊o污染的水和二氧化碳，具有*的殺菌、除臭、防霉等功能。光觸媒的材料主要有單一的TiO2材料及由鈦、銠、銀、白金等組成的混合貴金屬材料，前者由于價(jià)格適中、具有較高的性價(jià)比而成為目前市場(chǎng)上光觸媒空氣凈化產(chǎn)品的主要原材料。
4、等離子體空氣凈化器
等離子體空氣凈化器主要利用低溫等離子體技術(shù)處理空氣中的污染物，其作用原理為：在外加電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單小分子安全物質(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒低害的物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。
等離子體空氣凈化器的凈化效率取決于污染物處理通道上的放電均勻性，因而需要一定的放電處理功率。與其他空氣凈化器不同的是，等離子體空氣凈化器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音，此外，臭氧釋放量也是其主要控制指標(biāo)。
5、獨(dú)立安裝的空氣凈化器
獨(dú)立安裝的空氣凈化器有家用型和商用型兩種，一般均為集成多種功能的復(fù)合式空氣凈化器，可作為獨(dú)立機(jī)器安裝于室內(nèi)，有吊頂型、壁掛型、落地型等多種形式。
三、醫(yī)療建筑中的空氣凈化設(shè)計(jì)要求及空氣凈化產(chǎn)品的應(yīng)用分析
1、《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求2014年新頒布的《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確要求：集中空調(diào)系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組回風(fēng)口必須設(shè)初阻力小于50Pa，微生物一次通過率不大于10%和顆粒物一次集中通過率不大于5%的過濾設(shè)備。
當(dāng)室外可吸入顆粒物PM10的年均值未超過現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095中二類區(qū)適用的二級(jí)濃度限值時(shí)，新風(fēng)采集口應(yīng)至少設(shè)置粗效和中效兩級(jí)過濾器，當(dāng)室外PM10超過年平均二級(jí)濃度限值時(shí)，應(yīng)再增加一道高中效過濾器。目前，空調(diào)系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中的使用已經(jīng)非常普遍，空調(diào)系統(tǒng)的污染已成為室內(nèi)空氣污染的主要來源。國(guó)內(nèi)研究表明，空調(diào)系統(tǒng)中80%以上的污染來自回風(fēng)，因此加強(qiáng)回風(fēng)除塵、除菌是一項(xiàng)必要的措施，如采用中效及以上過濾器一般能達(dá)到規(guī)定的要求；要達(dá)到第二條規(guī)定的要求，新風(fēng)采集口處至少應(yīng)配置F7級(jí)（歐標(biāo)）過濾器。
2、空氣凈化產(chǎn)品在醫(yī)療建筑中的應(yīng)用
根據(jù)多年來醫(yī)院建筑空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于病房、醫(yī)技、門診等采用舒適性空調(diào)的場(chǎng)所，空調(diào)系統(tǒng)主要采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的形式，新風(fēng)機(jī)組的余壓一般在200～250Pa，高靜壓型風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的余壓一般在30～50Pa，而過濾式中效過濾器的初阻力一般在60～80Pa，因而此種過濾器在風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組上基本無法使用，應(yīng)用于新風(fēng)機(jī)組也會(huì)對(duì)其服務(wù)半徑造成較大影響，因此在舒適性空調(diào)系統(tǒng)中較少采用。為達(dá)到上述要求，目前，在舒適性空調(diào)系統(tǒng)中主要采用靜電除塵式空氣凈化器和光觸媒空氣凈化器。與過濾式空氣凈化器相比，靜電除塵式空氣凈化器具有初阻力小、積塵后阻力變化小、清洗后可反復(fù)使用的優(yōu)勢(shì)，可節(jié)省風(fēng)機(jī)能耗及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。靜電除塵式空氣凈化器的過濾效率及阻力與其迎面風(fēng)速密切相關(guān)，當(dāng)迎面風(fēng)速在1.5～2.5m/s范圍內(nèi)時(shí)，其過濾效率基本與F7級(jí)中效過濾器的過濾效率相當(dāng)。
靜電除塵式空氣凈化器根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所的不同主要分為風(fēng)管式和回風(fēng)口式兩種。風(fēng)管式主要用于新風(fēng)采集口處，回風(fēng)口式主要用于風(fēng)機(jī)盤管回風(fēng)口處。由于靜電除塵式空氣凈化器本身有阻力，且需要定期清洗，用于風(fēng)機(jī)盤管回風(fēng)口處時(shí)，后期運(yùn)行維護(hù)工作量較大，應(yīng)謹(jǐn)慎使用。此外，靜電除塵式空氣凈化器前端一般均配有金屬板式初效過濾器，用于過濾較大顆粒物質(zhì)，延長(zhǎng)清洗周期。該初效過濾器的過濾級(jí)別以G2/G3/G4（歐標(biāo)）三種較為合適。建議設(shè)計(jì)或采購時(shí)注明過濾級(jí)別，保證靜電除塵式空氣凈化器的總體凈化效果。需要注意的是，處理室外進(jìn)入的新風(fēng)時(shí)，單級(jí)靜電除塵式空氣凈化器對(duì)PM10的過濾效果比較顯著，而對(duì)PM2.5的過濾效果有限，如果對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)要求較高，可采取雙級(jí)靜電除塵式空氣凈化器或者與光觸媒式空氣凈化器搭配使用，這樣效果更好。光觸媒式空氣凈化器主要用于處理甲醛、苯及TVOC等以及殺滅細(xì)菌病毒，且不產(chǎn)生二次污染。其結(jié)構(gòu)形式主要分為插入型、截面型、模塊型三種。插入型的風(fēng)阻可忽略不計(jì)，截面型的風(fēng)阻一般不大于10Pa，兩者均適合安裝在風(fēng)機(jī)盤管回風(fēng)口處。模塊型主要用于組合式空調(diào)機(jī)組的空調(diào)箱內(nèi)。壽命及凈化性能是判定光觸媒式空氣凈化器優(yōu)劣的重要指標(biāo)。光觸媒式空氣凈化器的壽命取決于光觸媒涂層的耐候性。其性能則與有效接觸濃度及納米細(xì)度密切相關(guān)。在噴涂產(chǎn)品中，有效接觸濃度不僅與溶液中光觸媒濃度有關(guān)，而且與噴涂工藝及產(chǎn)品附著性也直接相關(guān)。對(duì)于納米細(xì)度來說，一般情況下，在相同光波吸收范圍內(nèi)，光觸媒納米細(xì)度越小，催化性能越強(qiáng)，優(yōu)質(zhì)光觸媒一般納米細(xì)度均為5～10納米。由于光催化反應(yīng)過程一般都在界面發(fā)生，光催化材料表面的微觀結(jié)構(gòu)也很重要，它直接影響了光催化反應(yīng)的效率，好的光催化材料微觀表面應(yīng)該是粗糙的、凹凸不平的，可以顯著增加涂層表面積，有助于提高凈化效率。對(duì)于以潔凈手術(shù)部為代表的潔凈區(qū)域，空調(diào)系統(tǒng)一般采用全空氣的形式(即末端只設(shè)風(fēng)口，不設(shè)風(fēng)機(jī)盤管)。與舒適性空調(diào)相比，對(duì)空氣凈化處理有著更為嚴(yán)格的要求。通常根據(jù)潔凈度等級(jí)不同，對(duì)室內(nèi)顆粒物及細(xì)菌濃度有不同的限值規(guī)定。為確保潔凈區(qū)域保持穩(wěn)定可靠的潔凈度，規(guī)范規(guī)定潔凈用房不得采用非阻隔式空氣凈化裝置做為末級(jí)空氣凈化設(shè)施。因而，用于凈化區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)，一般只能采用過濾式空氣凈化器。