教室對教室空氣質(zhì)量的需求、特點(diǎn)
A. 教室是幼兒、中小學(xué)生生活學(xué)習的重要地點(diǎn)，但由于嚴寒、潮濕多雨、沙塵暴、悶熱等氣候特征，以及霧霾等空氣污染情況的持續，教室多數時(shí)間門(mén)窗緊閉，教室內的二氧化碳濃度及PM2.5濃度將會(huì )遠遠超出正常標準，對學(xué)生身體將造成不可逆轉的影響。
根據清華大學(xué)建筑學(xué)院的研究結果，在門(mén)窗緊閉的情況下，室內PM2.5濃度大約為室外的二分之一至三分之二，而這部分顆粒，主要集中在0.1微米至1微米的粒徑范圍，也就是室外污染物中那些粒徑小毒性大的顆粒會(huì )進(jìn)入室內。
B、幼兒園、中小學(xué)教室人多，缺氧、空氣質(zhì)量下降問(wèn)題很?chē)谰，空氣和裝修污染對兒童的傷害是不可逆的，應對污染也并不是口罩可以解決的，學(xué)校無(wú)法開(kāi)窗通風(fēng)，很多幼兒園開(kāi)始嘗試使用空氣凈化器來(lái)解決問(wèn)題，但是在關(guān)閉門(mén)窗，沒(méi)有通風(fēng)的情況下，室內的空氣不新鮮，對青少年的影響很?chē)乐，兒童的大腦在生長(cháng)發(fā)育中，需氧量很大，約占全身需氧量的二分之一，如果二氧化碳濃度高，使孩子大腦缺氧，長(cháng)期下來(lái)，就會(huì )造成孩子智力下降。兒童免疫力相對較低，每年的3-4月都是校園流行性疾病的高發(fā)期。教室里兒童相對集中，再加上通風(fēng)不足、濕度太高，各類(lèi)霉菌容易滋生和傳播，兒童咳嗽、打噴嚏產(chǎn)生的大量病菌將累積傳播，便會(huì )出現一人生病、多人被感染的情況。
2007年上海市對奉賢區8所中小學(xué)進(jìn)行空氣監測，發(fā)現教室內空氣細菌總數課前為0.2個(gè)/ cm2，而第4節課后上升至1. 8個(gè)/cm2。教室若通風(fēng)不良，學(xué)生咳嗽，打噴嚏產(chǎn)生的大量病菌產(chǎn)生累積傳播，便會(huì )出現一人生病，多人被感染的情況。
C、 教室人員密集，空氣流通速度緩慢，二氧化碳被呼出后容易集聚，使空氣當中的氧氣含量下降，二氧化碳含量顯著(zhù)提升，而這容易造成大腦缺氧、呼吸困難等問(wèn)題，影響學(xué)生身體健康和學(xué)習效率。 室外CO2濃度大約在400ppm,人靜坐時(shí)每小時(shí)呼出約15升CO2。當CO2濃度超過(guò)1000ppm時(shí)，人體感覺(jué)煩躁、頭暈、氣悶、注意力不集中。在霧霾天、冬季和夏季，教室門(mén)窗通常會(huì )關(guān)閉，室內CO2濃度增高，35個(gè)學(xué)生的教室CO2濃度達到2000~3000ppm。較高的CO2濃度使學(xué)生產(chǎn)生胸悶頭暈、注意力分散、嗜睡、記憶力減退等癥狀。
據奧地利一項學(xué)生注意力測試結果，當CO2濃度由600-800ppm升高到3000ppm時(shí)，學(xué)生學(xué)習效率從100%直線(xiàn)下降到90%。如圖
在北京一所小學(xué)的問(wèn)卷調查顯示，在問(wèn)及同學(xué)們感覺(jué)空氣質(zhì)量不好時(shí)的身體感受時(shí)，有的的同學(xué)會(huì )感覺(jué)疲憊，有的同學(xué)會(huì )犯困，有的同學(xué)會(huì )出現煩躁的現象，而還有一部分的同學(xué)會(huì )感到頭痛？梢哉f(shuō)封閉的教室環(huán)境，導致室內二氧化碳的濃度不斷升高，對學(xué)生的健康造成了很大的影響。不僅對學(xué)生身體造成一定影響，還對學(xué)生上課精神集中力造成一定的干擾。
D、學(xué)校粉刷裝修和更換桌椅，一般都挑選寒暑假進(jìn)行，以加快甲醛、TVOC等污染物的揮發(fā)。但這類(lèi)污染物的擴散揮發(fā)并不會(huì )在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)突然結束，其揮發(fā)過(guò)程非常長(cháng)，開(kāi)學(xué)后的很長(cháng)一段時(shí)間，污染物散布在空氣當中，使孩子產(chǎn)生皮炎、哮喘、過(guò)敏、頭痛等中毒癥狀，污染量到達一定水平，甚至會(huì )總成不可逆的終身傷害。
教室安裝新風(fēng)系統必要性、可行性
一、國家相關(guān)標準規范有詳細的規范和要求
1）早在98年出臺的《中小學(xué)校教室換氣衛生標準》中，里面明確地規定了中小學(xué)教室換氣標準，室內空氣二氧化碳(CO 2 )容許濃度等一系列標準。其中換氣標準小學(xué)生不宜低于 11m3 /(h·人)，初中生不宜低于 14m3 /(h·人)，高中生不宜低于 17m3 /(h·人)。CO2不能高于允許濃度是1500ppm。
GB/T 17226-1998 《中小學(xué)校教室換氣衛生標準》
2）根據GB 50099-2011《中小學(xué)設計規范》：中小學(xué)校建筑的室內空氣質(zhì)量應符合現行國家標準《室內空氣質(zhì)量標準>> GB/T 18883 及《民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規范>> GB 50325 的有關(guān)規定。中小學(xué)校教學(xué)用房的新風(fēng)量應符合現行國家標準《公共建筑節能設計標準>> GB 50189 的有關(guān)規定。中小學(xué)校的通風(fēng)設計應符合下列規定: 應采取有效的通風(fēng)措施，保證教學(xué)、行政辦公用房及服務(wù)用房的室內空氣中CO2 的濃度不超過(guò)0.15%;采用機械通風(fēng)時(shí)，人員所需新風(fēng)量不應低于下表：
3）中小學(xué)教室屬于高密度人群建筑，GB 50736-2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》規定，高密人群建筑每人所需最小新風(fēng)量應按人員密度確定，教室的規定如下表。一般來(lái)講，高密度人群建筑的人員污染所需新風(fēng)量比重高于建筑污染所需新風(fēng)量比重。
GB 50736-2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》
4）GB/T 18883-2002《室內空氣質(zhì)量標準》是國家推薦性標準，是中國首部針對室內空氣中存在的與人體健康有密切關(guān)系的有害物質(zhì)而制定的標準，由國家質(zhì)量監督檢驗檢疫總局、衛生部和國家環(huán)境保護總局聯(lián)合發(fā)布，主要為保護人體健康、預防和控制室內空氣污染。該標準適用于住宅和辦公建筑，其它類(lèi)型建筑可參照執行，標準規定了室內空氣質(zhì)量參數及檢驗方法，明確規定了室內空氣應無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)異常嗅味；將包含物理性、化學(xué)性、生物性和放射性四類(lèi)污染物的19項污染物指標全部納入監測范圍。針對常規的民用建筑，從稀釋并排出教室內的建筑污染來(lái)考慮，達到室內空氣質(zhì)量標準的新風(fēng)量，GB/T 18883-2002《室內空氣質(zhì)量標準》規定：
二、新風(fēng)系統的作用和社會(huì )意義：新風(fēng)系統能夠將外界空氣進(jìn)行過(guò)濾后引入室內，過(guò)濾掉空氣中的絕大多數PM2.5、甲醛、TVOC、花粉、病菌，并將室內污濁空氣排出室外，時(shí)刻保持室內空氣健康、含氧量充足，并維持較低的二氧化碳含量。安裝新風(fēng)系統，將明顯提升學(xué)生和家長(cháng)滿(mǎn)意度，提升學(xué)校在社會(huì )上的美譽(yù)度
如果在教室安裝了新風(fēng)凈化系統，它不僅僅從室外引入新風(fēng)，還能將室外新風(fēng)進(jìn)行凈化送入室內，將室內污濁的空氣排出至室外。從而達到室內隨時(shí)隨刻擁有新鮮健康的空氣，有效的降低室內PM2.5、甲醛，TVOC，病菌以及二氧化碳。為了更好的體驗新風(fēng)系統的優(yōu)勢，我們兩個(gè)教室做了一組對比實(shí)驗，一個(gè)教室沒(méi)有安裝新風(fēng)凈化系統，一個(gè)教室安裝了新風(fēng)凈化系統，我們可以從數據上說(shuō)明新風(fēng)凈化系統的優(yōu)勢。通過(guò)下圖我們可以清晰的看到安裝了新風(fēng)凈化系統的班級的pm2.5、二氧化碳濃度有明顯的下降。
小學(xué)教師下課期間CO2檢測結果（ppm）
小學(xué)教師上課期間CO2檢測結果（ppm）
教室安裝新風(fēng)系統需要考慮的因素
1、風(fēng)量要合理
風(fēng)量合理很重要，因為新風(fēng)風(fēng)量影響著(zhù)室內空氣凈化效果，而新風(fēng)的需求量跟教室的面積和學(xué)生的人數有直接的關(guān)系，所以選購新風(fēng)系統的時(shí)候，學(xué)校需要結合按人均新風(fēng)量需求和換氣次數計算出房屋所需的新風(fēng)量。
新風(fēng)量的標準不是一成不變的，應從建筑物的特點(diǎn)、人口密集度、個(gè)人習慣多角度綜合考慮。新風(fēng)換氣次數作為新風(fēng)系統設計和選型的重要依據，應取數值較大的才可享受潔凈空氣。
2、凈化效果要達標
過(guò)濾效果是大家比較關(guān)注的，目前市面上很多一些廠(chǎng)家都在宣稱(chēng)其產(chǎn)品過(guò)濾的效果如何好，但是真正測試效果如何無(wú)從得知，但消費者在意的是：使用一段時(shí)間后還會(huì )達到這個(gè)效果嗎？此時(shí)，學(xué)校選擇新風(fēng)系統應該關(guān)注的是新風(fēng)系統的過(guò)濾級別，結合濾網(wǎng)的材質(zhì)、數量、厚度、展開(kāi)面積等因素。
北方霧霾嚴重的地區，可選用專(zhuān)用除霧霾新風(fēng)機，更有針對性地去除PM2.5。
3、熱交換、熱回收功能
熱交換是新風(fēng)系統的核心，在天氣較熱、較冷的地方熱交換效率的重要性會(huì )凸顯出來(lái)。節省教室供暖和制冷費用，使孩子大多數時(shí)候處于溫差較小的空間當中，不容易感冒發(fā)燒和相互傳染，提高學(xué)生出勤率。
4、安裝問(wèn)題提前考慮
安裝的問(wèn)題絕對影響著(zhù)你的選購結果。布管式的新風(fēng)系統對建筑的改變較大，對于已經(jīng)裝修好且未預留管道的學(xué)校教室而言，要布管安裝新風(fēng)系統較為繁瑣，不僅可能破壞學(xué)校裝修，還會(huì )影響孩子正常上課。
所以，通常情況下，學(xué)校都會(huì )比較建議安裝適合裝修后房屋安裝的直吹式新風(fēng)系統。直吹風(fēng)新風(fēng)系統通常只需在墻上打兩個(gè)孔，把管道、機器裝上，不會(huì )對建筑裝修造成太大的影響，完全適用教室環(huán)境。工程時(shí)間短，不會(huì )影響學(xué)生正常的學(xué)習。
5、噪音指數不能超標
如果機器很吵，就會(huì )容易影響學(xué)習的質(zhì)量，孩子上課的注意力也許會(huì )分散，帶來(lái)學(xué)習效率下降等問(wèn)題。因此注意新風(fēng)系統風(fēng)量mix值的時(shí)候噪音為多少，風(fēng)量max值的時(shí)候噪音是多少，參考噪音指標很重要。
6、電費不會(huì )增加太多
新風(fēng)系統耗電較低，一臺能夠滿(mǎn)足整個(gè)教室新風(fēng)需求的新風(fēng)機，24小時(shí)不斷運行，也只需要1-2度電。而學(xué)校一天的上課時(shí)間一般只有八小時(shí)左右，因而一間教室的耗電量基本一天不足一度，學(xué)校的電費和用電負荷不會(huì )有大幅度提升。
7、維護
1）及時(shí)更換濾網(wǎng)和熱交換芯
在使用一段時(shí)間之后，需要對濾網(wǎng)及熱交換芯進(jìn)行及時(shí)更換，避免潔凈空氣在濾網(wǎng)中發(fā)生二次污染，影響引入的空氣質(zhì)量，避免因更換濾網(wǎng)不及時(shí)所帶來(lái)的能耗提升。
2）新風(fēng)系統運行期間避免開(kāi)窗，盡量減少開(kāi)門(mén)次數
為保證室內空氣潔凈度，避免直接從門(mén)窗等處引入室外未經(jīng)過(guò)濾的空氣，確保室內空氣質(zhì)量保持良好狀態(tài)。
綠島風(fēng)新風(fēng)系統解決方案
新風(fēng)系統設計選型：
①設計選型依據
GB 50099-2011《中小學(xué)設計規范》
GB 50736-2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》
GB 50189-2015《公共建筑節能設計標準>>
GB/T 18883-2002《室內空氣質(zhì)量標準》
GB/T 17226-1998 《中小學(xué)校教室換氣衛生標準》
②選型舉例
某高中教室長(cháng)12米，寬6米，層高3.5米，學(xué)生人數50人，計算該教室所需新風(fēng)量？
一、按人均新風(fēng)量計算
1.1《中小學(xué)校設計規范》GB 50099-2011中9．1．2規定中小學(xué)校教學(xué)用房的新風(fēng)量應符合現行國家標準《公共建筑節能設計標準》GB 50189的有關(guān)規定
1.2《公共建筑節能設計標準》GB 50189附錄B表B.0.4-7規定學(xué)校建筑-教學(xué)樓人均新風(fēng)量為30m3/h.人
新風(fēng)量Q1=30（m3/h.人）*50人=1500m3/h
二、按換氣次數計算
2.1《中小學(xué)校設計規范》GB 50099-2011中9．1．3規定：當采用換氣次數確定室內通風(fēng)量時(shí)，各主要房間的換氣次數應符合表9．1．3的規定
表9.1.3 各主要房間的換氣次數標準
新風(fēng)量Q2=4.5（次/小時(shí)）*3.5（米）*12（米）*6（米）=1134m3/h
由于Q1>Q2，所以以新風(fēng)量Q1=1500m3/h作為全熱交換器風(fēng)量選型依據
1、綠島風(fēng)PM2.5凈化型新風(fēng)系統產(chǎn)品原理
凈化原理
2、綠島風(fēng)PM2.5凈化型新風(fēng)系統主機外觀(guān)
3、綠島風(fēng)PM2.5凈化型新風(fēng)系統產(chǎn)品特點(diǎn)
4、產(chǎn)品技術(shù)參數
5、安裝施工注意事項
• 全熱新風(fēng)系統的標高定位根據主風(fēng)管管頂緊貼大梁梁底安裝確定;
• 全熱新風(fēng)系統可以根據需要選擇開(kāi)關(guān)控制面板或液晶控制面板，安裝高度宜與教室照明等開(kāi)關(guān)面板高度一致，緊鄰照明開(kāi)關(guān)安裝;
• 穿剪力墻的風(fēng)管應該預埋套管，穿外墻風(fēng)管應該設置0.1%的坡度，坡向室外
風(fēng)管吊架間距應該符合下表規定
• 設備與風(fēng)管接駁處應設置長(cháng)度為150mm～300mm的柔性軟管，如果考慮到風(fēng)量較小，可以不設置柔性軟管，直接硬接，PVC-U風(fēng)管與全熱新風(fēng)系統主機接口可以用熱熔膠、環(huán)氧樹(shù)脂膠粘合，PVC風(fēng)管連接采用聚氯乙烯專(zhuān)用膠水；
施工完畢后，進(jìn)行系統調試，按分部分項進(jìn)行驗收，做好竣工資料。