教室對教室空氣質(zhì)量的需求、特點
A. 教室是幼兒、中小學(xué)生生活學(xué)習(xí)的重要地點，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(xù)，教室多數(shù)時間門窗緊閉，教室內(nèi)的二氧化碳濃度及PM2.5濃度將會遠遠超出正常標準，對學(xué)生身體將造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。
根據(jù)清華大學(xué)建筑學(xué)院的研究結(jié)果，在門窗緊閉的情況下，室內(nèi)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進入室內(nèi)。
B、幼兒園、中小學(xué)教室人多，缺氧、空氣質(zhì)量下降問題很嚴峻，空氣和裝修污染對兒童的傷害是不可逆的，應(yīng)對污染也并不是口罩可以解決的，學(xué)校無法開窗通風(fēng)，很多幼兒園開始嘗試使用空氣凈化器來解決問題，但是在關(guān)閉門窗，沒有通風(fēng)的情況下，室內(nèi)的空氣不新鮮，對青少年的影響很嚴重，兒童的大腦在生長發(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，長期下來，就會造成孩子智力下降。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，便會出現(xiàn)一人生病、多人被感染的情況。
2007年上海市對奉賢區(qū)8所中小學(xué)進行空氣監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)教室內(nèi)空氣細菌總數(shù)課前為0.2個/ cm2，而第4節(jié)課后上升至1. 8個/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，便會出現(xiàn)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，二氧化碳含量顯著提升，而這容易造成大腦缺氧、呼吸困難等問題，影響學(xué)生身體健康和學(xué)習(xí)效率。 室外CO2濃度大約在400ppm,人靜坐時每小時呼出約15升CO2。當CO2濃度超過1000ppm時，人體感覺煩躁、頭暈、氣悶、注意力不集中。在霧霾天、冬季和夏季，教室門窗通常會關(guān)閉，室內(nèi)CO2濃度增高，35個學(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(jù)奧地利一項學(xué)生注意力測試結(jié)果，當CO2濃度由600-800ppm升高到3000ppm時，學(xué)生學(xué)習(xí)效率從100%直線下降到90%。如圖
在北京一所小學(xué)的問卷調(diào)查顯示，在問及同學(xué)們感覺空氣質(zhì)量不好時的身體感受時，有的的同學(xué)會感覺疲憊，有的同學(xué)會犯困，有的同學(xué)會出現(xiàn)煩躁的現(xiàn)象，而還有一部分的同學(xué)會感到頭痛?？梢哉f封閉的教室環(huán)境，導(dǎo)致室內(nèi)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行，以加快甲醛、TVOC等污染物的揮發(fā)。但這類污染物的擴散揮發(fā)并不會在某一個時間點突然結(jié)束，其揮發(fā)過程非常長，開學(xué)后的很長一段時間，污染物散布在空氣當中，使孩子產(chǎn)生皮炎、哮喘、過敏、頭痛等中毒癥狀，污染量到達一定水平，甚至?xí)偝刹豢赡娴慕K身傷害。
教室安裝新風(fēng)系統(tǒng)必要性、可行性
一、國家相關(guān)標準規(guī)范有詳細的規(guī)范和要求
1）早在98年出臺的《中小學(xué)校教室換氣衛(wèi)生標準》中，里面明確地規(guī)定了中小學(xué)教室換氣標準，室內(nèi)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(wèi)生標準》
2）根據(jù)GB 50099-2011《中小學(xué)設(shè)計規(guī)范》：中小學(xué)校建筑的室內(nèi)空氣質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準>> GB/T 18883 及《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范>> GB 50325 的有關(guān)規(guī)定。中小學(xué)校教學(xué)用房的新風(fēng)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準>> GB 50189 的有關(guān)規(guī)定。中小學(xué)校的通風(fēng)設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定: 應(yīng)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(nèi)空氣中CO2 的濃度不超過0.15%;采用機械通風(fēng)時，人員所需新風(fēng)量不應(yīng)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(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，高密人群建筑每人所需最小新風(fēng)量應(yīng)按人員密度確定，教室的規(guī)定如下表。一般來講，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(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》
4）GB/T 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》是國家推薦性標準，是中國首部針對室內(nèi)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(jiān)督檢驗檢疫總局、衛(wèi)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(yù)防和控制室內(nèi)空氣污染。該標準適用于住宅和辦公建筑，其它類型建筑可參照執(zhí)行，標準規(guī)定了室內(nèi)空氣質(zhì)量參數(shù)及檢驗方法，明確規(guī)定了室內(nèi)空氣應(yīng)無毒、無害、無異常嗅味；將包含物理性、化學(xué)性、生物性和放射性四類污染物的19項污染物指標全部納入監(jiān)測范圍。針對常規(guī)的民用建筑，從稀釋并排出教室內(nèi)的建筑污染來考慮，達到室內(nèi)空氣質(zhì)量標準的新風(fēng)量，GB/T 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》規(guī)定：
二、新風(fēng)系統(tǒng)的作用和社會意義：新風(fēng)系統(tǒng)能夠?qū)⑼饨缈諝膺M行過濾后引入室內(nèi)，過濾掉空氣中的絕大多數(shù)PM2.5、甲醛、TVOC、花粉、病菌，并將室內(nèi)污濁空氣排出室外，時刻保持室內(nèi)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(tǒng)，將明顯提升學(xué)生和家長滿意度，提升學(xué)校在社會上的美譽度
如果在教室安裝了新風(fēng)凈化系統(tǒng)，它不僅僅從室外引入新風(fēng)，還能將室外新風(fēng)進行凈化送入室內(nèi)，將室內(nèi)污濁的空氣排出至室外。從而達到室內(nèi)隨時隨刻擁有新鮮健康的空氣，有效的降低室內(nèi)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(tǒng)的優(yōu)勢，我們兩個教室做了一組對比實驗，一個教室沒有安裝新風(fēng)凈化系統(tǒng)，一個教室安裝了新風(fēng)凈化系統(tǒng)，我們可以從數(shù)據(jù)上說明新風(fēng)凈化系統(tǒng)的優(yōu)勢。通過下圖我們可以清晰的看到安裝了新風(fēng)凈化系統(tǒng)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(jié)果（ppm）
小學(xué)教師上課期間CO2檢測結(jié)果（ppm）
教室安裝新風(fēng)系統(tǒng)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)量影響著室內(nèi)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(shù)有直接的關(guān)系，所以選購新風(fēng)系統(tǒng)的時候，學(xué)校需要結(jié)合按人均新風(fēng)量需求和換氣次數(shù)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(yīng)從建筑物的特點、人口密集度、個人習(xí)慣多角度綜合考慮。新風(fēng)換氣次數(shù)作為新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計和選型的重要依據(jù)，應(yīng)取數(shù)值較大的才可享受潔凈空氣。
2、凈化效果要達標
過濾效果是大家比較關(guān)注的，目前市面上很多一些廠家都在宣稱其產(chǎn)品過濾的效果如何好，但是真正測試效果如何無從得知，但消費者在意的是：使用一段時間后還會達到這個效果嗎？此時，學(xué)校選擇新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該關(guān)注的是新風(fēng)系統(tǒng)的過濾級別，結(jié)合濾網(wǎng)的材質(zhì)、數(shù)量、厚度、展開面積等因素。
北方霧霾嚴重的地區(qū)，可選用專用除霧霾新風(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(tǒng)的核心，在天氣較熱、較冷的地方熱交換效率的重要性會凸顯出來。節(jié)省教室供暖和制冷費用，使孩子大多數(shù)時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、安裝問題提前考慮
安裝的問題絕對影響著你的選購結(jié)果。布管式的新風(fēng)系統(tǒng)對建筑的改變較大，對于已經(jīng)裝修好且未預(yù)留管道的學(xué)校教室而言，要布管安裝新風(fēng)系統(tǒng)較為繁瑣，不僅可能破壞學(xué)校裝修，還會影響孩子正常上課。
所以，通常情況下，學(xué)校都會比較建議安裝適合裝修后房屋安裝的直吹式新風(fēng)系統(tǒng)。直吹風(fēng)新風(fēng)系統(tǒng)通常只需在墻上打兩個孔，把管道、機器裝上，不會對建筑裝修造成太大的影響，完全適用教室環(huán)境。工程時間短，不會影響學(xué)生正常的學(xué)習(xí)。
5、噪音指數(shù)不能超標
如果機器很吵，就會容易影響學(xué)習(xí)的質(zhì)量，孩子上課的注意力也許會分散，帶來學(xué)習(xí)效率下降等問題。因此注意新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量mix值的時候噪音為多少，風(fēng)量max值的時候噪音是多少，參考噪音指標很重要。
6、電費不會增加太多
新風(fēng)系統(tǒng)耗電較低，一臺能夠滿足整個教室新風(fēng)需求的新風(fēng)機，24小時不斷運行，也只需要1-2度電。而學(xué)校一天的上課時間一般只有八小時左右，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有大幅度提升。
7、維護
1）及時更換濾網(wǎng)和熱交換芯
在使用一段時間之后，需要對濾網(wǎng)及熱交換芯進行及時更換，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)不及時所帶來的能耗提升。
2）新風(fēng)系統(tǒng)運行期間避免開窗，盡量減少開門次數(shù)
為保證室內(nèi)空氣潔凈度，避免直接從門窗等處引入室外未經(jīng)過濾的空氣，確保室內(nèi)空氣質(zhì)量保持良好狀態(tài)。
綠島風(fēng)新風(fēng)系統(tǒng)解決方案
新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計選型：
①設(shè)計選型依據(jù)
GB 50099-2011《中小學(xué)設(shè)計規(guī)范》
GB 50736-2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》
GB 50189-2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準>>
GB/T 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》
GB/T 17226-1998 《中小學(xué)校教室換氣衛(wèi)生標準》
②選型舉例
某高中教室長12米，寬6米，層高3.5米，學(xué)生人數(shù)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(shè)計規(guī)范》GB 50099-2011中9．1．2規(guī)定中小學(xué)校教學(xué)用房的新風(fēng)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》GB 50189的有關(guān)規(guī)定
1.2《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》GB 50189附錄B表B.0.4-7規(guī)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(shù)計算
2.1《中小學(xué)校設(shè)計規(guī)范》GB 50099-2011中9．1．3規(guī)定：當采用換氣次數(shù)確定室內(nèi)通風(fēng)量時，各主要房間的換氣次數(shù)應(yīng)符合表9．1．3的規(guī)定
表9.1.3 各主要房間的換氣次數(shù)標準
新風(fēng)量Q2=4.5（次/小時）*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(jù)
1、綠島風(fēng)PM2.5凈化型新風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)品原理
凈化原理
2、綠島風(fēng)PM2.5凈化型新風(fēng)系統(tǒng)主機外觀
3、綠島風(fēng)PM2.5凈化型新風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)品特點
4、產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
5、安裝施工注意事項
• 全熱新風(fēng)系統(tǒng)的標高定位根據(jù)主風(fēng)管管頂緊貼大梁梁底安裝確定;
• 全熱新風(fēng)系統(tǒng)可以根據(jù)需要選擇開關(guān)控制面板或液晶控制面板，安裝高度宜與教室照明等開關(guān)面板高度一致，緊鄰照明開關(guān)安裝;
• 穿剪力墻的風(fēng)管應(yīng)該預(yù)埋套管，穿外墻風(fēng)管應(yīng)該設(shè)置0.1%的坡度，坡向室外
風(fēng)管吊架間距應(yīng)該符合下表規(guī)定
• 設(shè)備與風(fēng)管接駁處應(yīng)設(shè)置長度為150mm～300mm的柔性軟管，如果考慮到風(fēng)量較小，可以不設(shè)置柔性軟管，直接硬接，PVC-U風(fēng)管與全熱新風(fēng)系統(tǒng)主機接口可以用熱熔膠、環(huán)氧樹脂膠粘合，PVC風(fēng)管連接采用聚氯乙烯專用膠水；
施工完畢后，進行系統(tǒng)調(diào)試，按分部分項進行驗收，做好竣工資料。