一个环节都不能少:全方位防霾方案
一个环节都不能少:全方位防霾方案
□ 陈宇
未装修的家庭:建议采用新风机+HEPA 空气净化器。
新风机有不少品牌:如远大、松下等,但后者一定要确保采用 HEPA 滤网。
有换气功能和空气过滤功能的中央空调可以替代新风机,但一样要确保采用 HEPA 滤网。
已装修的家庭:建议采用 HEPA 空气净化器+适当通风+较多的绿植(散尾葵、虎尾兰、绿萝)。
HEPA 空气净化器:可靠的品牌+大 CADR 值+H13 等级的滤网+实际使用面积小于厂商标称使用面积+你可以接受的噪音+你特别在意的附加功能,都可以,后面也有超低预算方案。这个是选择实在太多,后面细说。使用空气净化器时,要使用气化而不是雾化的空气净化器,或者雾化的空气净化器使用纯净水。
户外:建议采用 3M 的口罩,或者其他 N95 以上级别的口罩。对于孩童和老人,采用 N90 口罩,并在污染时尽量减少户外活动。
车内:建议有条件的,换空调滤芯为 HEPA 滤芯。
同时配备车内空气净化器(HEPA 和静电原理都行)。
如果上述都没有,建议污染时在车内佩戴口罩,即使是私家车。
办公室:采用过滤功能新风系统,中央空调加装 HEPA 滤网,比较封闭的小办公室也可以参考家庭方案。
详述:
空气净化需要考虑各个环节,包括:家庭、办公室、车内、户外。
一、家庭
这个是最为重要的环节,也是相对最可控的环节,因为没人和你争议。
家用空气净化设备分两大类:1. 空气净化器;2. 带过滤功能的新风设备。
1. 空气净化器,主要分两大类:
第一,HEPA 原理的,市场上最多的是这种,如 IQAir、Blueair、飞利浦、夏普、三星、豹米、三个爸爸、小蛋(品牌不分先后顺序,也不代表推荐)和大部分需要换滤网的。最重要的指标是 CADR 值、噪音、功耗和过滤等级。
第二,静电原理的,如贝昂、远大、ionic 等。
当然还有些 HEAP 和静电组合的(如部分 Blueair 产品),这就不分别阐述了。
(1)HEPA 空气净化原理
电机驱动,吸入脏空气,通过 HEPA 滤网,将空气中的颗粒吸附在滤网上,吐出干净的空气。就这么简单?没错,但简单的原理会有很多选择的问题。
第一,HEPA 是分等级的,简单地说,过滤能力 H13>H12>H11>H10。应该尽量选择选择 H13 的滤网/净化器。HEPA 过滤网有四种机制同时起作用:①拦截机制,简单的像筛子一样过滤 0.5 微米和 10 微米以上的颗粒;②重力影响,体积小密度高的颗粒,由于通过滤网速度降低,自然沉降到滤网上;③气流作用,超小颗粒受滤网内部的气流漩涡影响,被吸附在滤网上;④范德华力机制(最近一次看见范德华力,还是讨论石墨烯的时候),超细微颗粒在布朗运动的作用下撞击到超细纤维,被范德华力影响所吸附。主要是 0.3 微米以下的颗粒,如病毒。没错,HEPA 也可以过滤病毒,但要 H13 及以上级别的哦。更高级的叫 ULPA,但由于风阻过高,一般不用于民用。有文章说空间中的颗粒越小对身体的危害越大,而等级越高的 HEPA 滤网越能过滤更小的颗粒。
第二,使用空气净化器有一个矛盾,就是空气净化和氧气供给的矛盾。空间密闭性越好越有利于净化器发挥作用。但是人在密闭的空间使用空气净化器,时间长了,吸入氧气,呼出二氧化碳,会导致二氧化碳过高和氧气不足的现象。人多空间小的时候尤其如此。严重时也影响健康,甚至二氧化碳中毒。二氧化碳浓度表现:
超过 1000ppm 有人就会觉得空气浑浊,昏昏欲睡;
超过 2000ppm 就会觉得头痛、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心;
超过 5000ppm 可能导致严重缺氧,造成永久性脑损伤、昏迷甚至死亡。
所以必须补充室外的颗粒物多但氧气含量也高二氧化碳浓度低的空气进来。所以,要使用 CADR 值大的空气净化器。
第三,空气净化器的重要指标是 CADR 值,直观的体验,就是出风口的风有多大,当然,还得保证这个风是足够干净的。CADR 值意味着打开空净后能在多长时间内将一个 PM 值不合格的房间变得合格甚至优良,也意味着在不得不补充室外受污染的高氧气含量空气进来的同时,尽快将其中的颗粒过滤,让 PM 指数保持在合理的范围,或者在上升后尽量短的时间内下降到合理的值。这里要特别强调一下,空气净化器都有标称使用面积,请勿在大的房间使用标称值小的空气净化器。如标称值 20 平方米的空气净化器用于 30 平方米的房间是不合适的,尤其现在有些空气净化器的使用面积还标得虚高的情况。所以对于有些场景,不是看到有个净化器就可以放心了的,很多地方都有一个「然而并没有什么用」的空气净化器。
第四,空气净化器还有一个矛盾,就是 CADR 值和噪音的矛盾。通常 CADR 值大,噪音也会相对更大一点。好的空气净化器能在较大的 CADR 值,产生较小的噪音。这个和电机的工艺质量、是否采用高效低阻的 HEPA 滤网以及风道的设计有关。噪音也是空气净化器的重要指标。部分品牌 CARD 值很高,但噪音也让人无法忍受。国标环境噪声容许范围:夜间不超过 30 分贝,白天不得超过 40 分贝。但噪音和测试距离有比较大的关系,这也是有些厂商喜欢玩猫腻的地方,紧靠机器测试的噪音和 1 米远的噪音还是有不小区别的。从个人体验来看,噪音超过 50 分贝就会觉得比较吵了,长时间 55 分贝以上还是比较难以接受的。
第五,高 CADR 值和噪音的平衡。空气净化器通常都有高中低不同的挡位,标称 CADR 值一般都是最大挡位的。所以在高污染房间开启净化器,需要先开较大挡位让空气污染迅速降低下来,这个阶段必然噪音相对较大,而较高的 CADR 值让空气污染更迅速下降,从而能减少这段高噪音的时间。等空气质量达标,或者需要休息时,只需要以低 CADR 值的低挡位,低噪音运行,抵消门窗(缝)换气带来的污染就好了。当空气净化器配备空气质量监测功能时,都提供自动挡,会自动完成这一调整过程。所以理想的空气净化器是高 CADR 值、低噪音的。
但从实际情况来看,为了提供急速净化功能,几乎所有净化器在开到标称(最大)CADR 值的时候,噪音都是比较难以长时间忍受的。所以也最好能关注静音/最小挡位的 CADR 值,因为这其实是使用中最常使用的挡位,较小挡位的 CARD 值如果能足够大,噪音足够小,那就太理想了,不幸的是,目前为止我还没有发现这样的净化器。
第六,功耗严格来讲也是空气净化器的重要指标。从大环境的保护角度讲,我们也是需要注意这个值的,要不环境搞不好,我们一辈子都得用空气净化器和戴口罩。
第七,空气净化器的其他小功能。
① 除甲醛功能,不客气地说,这基本属于没用的功能,通常由活性炭负责除甲醛,但活性炭要很大的量且常更换才能很好地发挥作用,基本上使用的活性炭要以公斤计才会有用,而市场上很多才几百克,甚至几十克。除甲醛目前真正有效的方法貌似只有通风。还有个别厂家用劣质活性炭,导致炭粉会随着出风口飘散到空气中,对身体有严重危害,个人对此表示谴责,就不点名了,大家能够搜索到,请一定注意!
② 空气质量监测功能,这个功能还是比较有用的,起码让人放心。测量 PM2.5 指数有不同的方法,对于一般民用而言,激光测量的方法比较准确和便宜,所以有不少的空气净化器配备的是激光传感器。还有红外传感器,这个从目前来看不太准确,不建议选择。
③ 二氧化碳传感器,这个对于担心空气二氧化碳浓度的人非常有用,但遗憾的是配备这个功能的空气净化器还不多。
④ 杀菌除病毒功能,这个属于高级别的滤网都有的功能。其他还有什么除油烟功能、负离子功能等等,其实都是噱头比较多一点,实际作用比较少一点了。
⑤ 不要使用有加湿功能的 HEPA 过滤器,因为加湿和过滤从原理上是矛盾的,我上过这当了。这里简单讲解下,因为:1.滤网如果受潮,很容易滋生细菌。2.如果采用雾化的空气净化器,加上北方的自来水偏硬,水中的矿物质等杂质(水垢)会随着雾化的水飘散在空中,然后被 HEPA 以及下面将要讲到的静电集尘板所吸附,会很快将被吸附设备的容尘量装满,严重降低甚至失去吸附能力。所以,要么使用纯净水,要么使用气化原理的加湿器。
⑥ 其他还有什么 UV、光触媒、负离子等,不能说没有用,但都不关键。
第八,不幸的是,现有的空气净化器基本没有完美的,也希望新的技术能尽快出现。也希望大家能发现较好的方案后告诉我。
(2)静电原理空气净化原理
通过电离让空气中的颗粒物带电,然后吸附在净化器内的高压静电收集板上。常见的品牌有贝昂、ionic、心都等。
静电原理空气净化器的好处是:
① 静电收集板可以用水清洗,不像 HEPA 滤网只能丢弃更换,维护成本更低;另外,丢弃的滤网对大环境而言,其实也是污染。每周清洗时看到黑黑的水,想想这些都没有吸到肺里去,还是非常有安慰作用的。
② 安静,由于静电本身的强吸附作用,通常静电空气净化器不再配备风机,所以常常非常安静。从实际体验上讲,你基本听不到噪音。
静电原理空气净化器可能有的坏处(不是每个品牌/机型都有):
① 静电必然产生臭氧,而超标的臭氧也是对身体有严重危害的。千万不要被忽悠,说什么雷雨后的空气中清新的味道就是臭氧,那是超低浓度的臭氧和干净的空气,以及花草味道的复合味道。有些厂家能很好地控制臭氧,但还没有不产生臭氧的。合理的浓度应该在 30ppb 以下,不过有人还是会觉得有味道。
② 由于没有风机,通常 CADR 值都很小,净化效率低,这个对于密闭性好而又较大的空间长期开启还好。一旦密闭性不好,可能抵抗不了门窗等新进来的空气污染。而空间小,臭氧浓度容易超标。
③ 定期(每周一到多次)清洗滤网对有些人也是个麻烦。
静电原理的净化器,其实比较适合在新风系统上使用,因为风量大过滤多,用 HEPA 滤网成本太高,静电就经济很多,另外,由于新风持续输入,也不用担心臭氧超标的问题。
作为空气净化器,或许可以考虑在较大空间和 HEAP 空气净化器配合使用。这样可以平衡下 HEPA 过滤的噪音问题。
从长期来看,我坚信未来最好的空气净化器一定中国设计和制造的。但短期看来,还不是。另外,各品牌往往都有多个型号,我即使之前个人花了数万元,也做不到各型号都测试过。所以具体选购时,请一定按我上述的原则购买。如何避免广告的嫌疑是个麻烦事。如果您仔细看了我上面的文字,应该可以做出正确的选择的。
2. 带过滤功能的新风设备
这其实是比空气净化器好得多的选择,土豪必备。原理是,将室外的空气,通过 HEPA 和(或)静电原理过滤后送到室内。这个最大的好处是,通常新风量很大,不用顾虑二氧化碳或者臭氧超标。但这个的问题是需要各个房间提前架设好类似于中央空调的管道,如果不是在装修过程中实施,非常麻烦。一般难以采用。
使用上需要注意的是:
(1)需要计算风机的 CADR 值或者供风量和家庭房间面积匹配。最好略过度供风一点,后面会说原因。
(2)国外品牌的新风系统,新风机的滤网往往都不是 HEPA 滤网,因为国外 PM2.5 没有这么泛滥,需要解决的是室内空气混浊室外空气很好的情况。直接将户外干净的空气吸进来,过滤大的蚊虫和颗粒就行了。所以一定要自己换成 HEPA 滤网。
(3)换成 HEPA 滤网后,风阻变大,供风量会变小。所以要选择阻力小的 HEPA 滤网(H13 最好,但等级越高,需要更换频率越高,成本越高)以及最初选择较大的供风量的新风机。另外,严重变大的风阻会对电机运行造成影响,请慎重。
(4)考虑到北京的空气状况,在配备新风系统的情况下也可以同时配备空气净化器。
(5)新风的噪音通常会略好控制一点,因为风机一般也不会装在卧室,有一段距离和阻挡,噪音会好不少。
(6)新风有个问题是,一旦开启,最好是 365 天×24 小时开启,要不管道反而容易积尘。
(7)买新风最好买带热交换的新风,要不在夏天的时候,您开着空调,外面直接抽进来酷热的空气。或者您家开着暖气,外面直接抽进来严寒的空气,这都非常难以忍受。
也有几家新兴的本土厂商提供无须架设管道,直接在外墙上打孔,做得有点像窗机空调的新风设备,还提供快速安装。我想说这个看上去也很诱人,我没有试过。虽然以中国的实际情况在外墙打孔需要和物业沟通,但如果效果好的话,我觉得值得一试。
3. 较多的绿植是室内空气净化的必要补充
由于前面说到的空气净化和氧气供给的矛盾,只能定期开门窗引入污染的空气补充氧气,稀释二氧化碳;或者花较大的代价配备新风机。这个时候,通过绿植,在室内固化二氧化碳,提供氧气就显得很有必要了。
按照印度科学家 Kamal Meattle 在 TED 上发表的演讲:
(1)散尾葵可以在白天净化空气,一个人需要 4 棵同肩高的散尾葵,并经常清洗叶子。嗯,说实话,4 棵同肩高的,太占地了,我家 5 个人,就只买了一棵 1.8m 的,已经觉得很占地方了……
(2)虎尾兰,在晚上可将二氧化碳转化为氧气(这个知乎上有人说主要是固化二氧化碳,产生氧气很少)。在卧室一个人需要 6~8 棵同腰高的虎尾兰。嗯,这个也一样,家里放不下这么多。一个卧室放一个好了。叶子和散尾葵一样需要清洗。
(3)绿萝,可以清除甲醛及其他挥发性有机化合物,最好无土栽培。
二、办公室
采用过滤功能新风系统,中央空调加装 HEPA 滤网,比较封闭的小办公室也可以参考家庭方案。
有些文艺公司已经非常人性化地提供了此福利,并告知员工;有些普通公司也提供了此福利,但还没有告知员工。当然更多的公司压根没有理会空气净化这事。也有些写字楼提供此福利,如微博上最关注空气的企业家@潘石屹 的银河 SOHO,这里也要感谢他对空气质量问题的持续关注和推动。
三、车内空气净化
这里专指私家车,否则同户外环境处理。之所以要专门说,是因为很多人有错觉,在车里就觉得是隔绝的空气环境。但现在即使是宝马奔驰 TESLA 的空调滤芯也不是HEPA 的,更不是 H13 的。更高级的车不知道。
以北京交通为例,大部分人上下班时间其实不短,非常有风险。很多测试数据也表明了这一点。应对方法如下:
1.正确使用合适的口罩,具体下文会说,别觉得这很蠢。
2.使用将空调滤芯换为 HEPA 过滤网。
3.使用车载空气净化器。这里建议使用 HEPA 的,静电的也可以,因为有新风进来,臭氧的风险小很多。
四、户外口罩的选择和佩戴
1.在室外空气重度污染的情况下,尽量减少户外活动待在空气质量好的室内才是正解,而不是佩戴口罩到户外。
2.对于健康的成人,建议选择 N95 或者 FFP2 以上级别的口罩,实在不行,N90 或 FFP1 也比不带强很多,如果没有说明级别的,就是不能过滤 PM2.5 的。口罩总的来讲,还是 3M 的比较靠谱。
3.口罩的佩戴与面部的贴合非常重要,口罩本身的过滤精度是微米级的,佩戴不贴合,留个 0.1~2 毫米的缝隙,这口罩基本白戴了。基本需要感觉到口罩的边缘是压在脸上的才对,没错,这样会有点难受,摘下口罩后脸上会留下一小段时间印迹,但建议忍受。
4.推荐头戴式的口罩,而不是耳戴式的,因为头戴式的容易贴合好一点。但一定注意,不管什么佩戴方式,一定要让皮筋吃力才行。
5.有些口罩有呼吸阀,会感觉不那么憋气一点。有塑型的口罩也让人觉得好受一点。
6.口罩是有使用寿命的,看见脏了,需要丢弃酌情更换。
7.对于老人和幼儿,在污染天不得不出门的情况下,建议选用高透气性的口罩,或者儿童型号的口罩。当然,我家的实际情况是,小朋友坚决不用口罩,老人也坚决不用。无语啊。这个我也还在寻找更好的解决方案中。
8.对于运动狂人,空气重度污染的时候,就不要出去户外跑步了,在不太严重的情况下,或者你不跑没有多巴胺受不了的情况下,建议可以采用 Respro 口罩,因为有高透气性,可以满足在运动时的大呼吸量。这个我也买了一个,有点尴尬的是,不知道为什么总是和我的脸型贴合不。
2015-12-09