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作为一个工程师,从没想到教室是否设置新风系统这个普通技术问题竟成为了当下社会的热点问题。
成为热点是因为它牵扯了父母们那根最脆弱,最敏感的神经。每天朝九晚五忙于为生活打拼的上班族,他们可能不关心聂树斌、LY;食品奶粉不健康可以代购,学区房太贵可以住小一点,认为自己的一切隐忍都是为了孩子,为了看似有希望的未来。直到雾霾锁城,教室缺少空气净化设备,还不让戴口罩,儿童医院呼吸科人满为患,父母们再也无法淡定了。
短短几天就有数篇声讨学校,要求学校加装净化器或新风系统的文章出现在各大社交媒体,可谓舆情汹涌。家长的诉求很简单,就是要在教室内加装空气净化器,甚至安装新风系统以改善教室内的空气质量。有些家长甚至提出向学校捐赠空气净化器或新风系统,焦急之情可见一斑。
雾霾的产生源于我国低端的产业结构,作为世界工厂的中国,向全世界出口商品,包括貌似环保的光伏板、储能电池,却把提炼原材料和生产产品所产生的污染与毒素留在了国内。其他因素如采暖、尾气也都或多或少的助长了雾霾的产生。而2016年黑色系商品期货价格的飙涨也让河北的炼焦厂、钢厂难以抗拒利益的诱惑,和环保部门玩起了捉迷藏。
产业结构的调整不是一朝一夕的事情,但解决学校和幼儿园中的孩子的健康问题刻不容缓,我们必须迅速采取措施予以应对。北京市教委也在第一时间宣布将在中小学校和幼儿园试点安装空气净化器。但并未提及新风系统方面的内容。那么究竟在教室中安装新风系统会有多大难度,会产生何种问题呢。
1、新风可能成为新的污染源。常规新风机的空气过滤能力是有上限的,已经有研究表明即使新风机中采用了高效过滤器,当室外PM2.5浓度达到室内PM2.5浓度的7倍以上时,或者说当室外PM2.5浓度大于200时,新风机开启就相当于向室内持续输入污染源。当然从技术上来说,工艺性空调可以将室外新风处理到我们要求的洁净度,但这将会大幅增加新风机组的尺寸,占用更大的机房空间,增加的幅度将是学校难以承受的。
2、教室所需新风量大,改造安装困难。很多家长呼吁设置教室新风系统时,质问为什么博物馆可以设置除霾的新风系统而教室里不能设置,难道我们的孩子不比展品更宝贵吗。其实博物馆空调和教室新风系统是有很大差别的,最大的区别在于文物展品不需要新风,而我们的孩子时刻都需要新鲜空气。博物馆的空调都设置有回风系统,新风只占很小的比例,当室外污染严重时甚至可以开启类似汽车空调的内循环模式,这可以大幅降低空调过滤器的使用强度。而教室新风系统则是100%的全新风,尤其在PM2.5>400时,每个教室的新风量约1000m³/h,每层楼每小时就要处理1万多立方米的污染空气,这个挑战即使在手术室空调中也是较难达到的。你能想象地方教委短时间内会允许,会有能力为每层教室配备一个医院手术室级别的新风机房吗?
3、能耗问题。巨大的新风量必然会带来巨大的能耗。尤其在冬季和夏季,需要对新风进行温度处理,最低标准也要处理到室内温度后再送到教室,学校的热力站、制冷站势必要因此扩容;另外过滤器效率越高所对应的通风阻力就会越大,新风机所需的压头与功率也将随之增大。粗略来说,一个教学楼增加新风系统后其增加的能耗大约是该楼所需采暖能耗的三倍左右。其实无论是空气净化器,还是新风系统,都是治标不治本的临时措施,实质是以产生新的雾霾为代价来把雾霾抵挡在室外,长期来说这些措施都是不可持续的,所以从这个角度上来说,新风系统能耗方面的代价还是太大了。
以上这些问题归根到底是成本问题,从以往国家对教育方面的资金投入比例来看,我不认为短期内学校会开始在教室大量安装独立新风系统,当然不排除有条件的学校或新建学校开始尝试安装,而空气净化器未来会成为教室及幼儿园的标准配置。
有些比较专业的家长会质疑教室内光是PM2.5低还不够,还要控制二氧化碳的浓度,就是要有足够的新鲜空气,首先这个观点是非常正确的,但获得新鲜空气的途径多样的,在长春、哈尔滨这样的严寒地区冬季还糊窗缝呢,也没见到有学生窒息昏倒。一般来说教学建筑的室内自然通风是利用天井的热压作用,和门窗的风压作用来实现的。当然污染空气通过门窗渗透入室内后还未进入净化器时会对靠窗人群有一定危害。所以我觉得在雾霾严重时允许靠窗的同学佩戴口罩并不影响师道尊严。
2020年12月30日 于上海
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