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为什么学校要安装新风系统?

http://www.wuliannanjing.com 2018年01月09日        

孩子是父母的希望,是国家的未来,遗憾的是,我们看到因为严重雾霾,每年包括北京在内的很多中小学校都要被迫停课。如果说室外空气污染可以“眼见为实”,但是教室空气污染也不能“掩耳盗铃”。经研究表明,室内污染对孩子身心健康影响也是巨大的!要想孩子拥有一个美好未来,在教室安装新风系统已经成为一种迫切需求。


    一、教室空气污染的来源及危害

    根据本课题研究的目的和内容,首先开展的研究活动是对教室内空气质量状况现状进行调查,以及对学生学习和身心的影响这一方面的研究。本研究主要进行了以下几项活动。

    1.教室内空气质量状况问卷调查及采访记录分析。

    为了了解同学们对教室空气质量状况的认识和感受,在调查问卷中设置了关于本课题研究的价值、教室空气质量的好坏以及影响教室空气质量的主要原因等方面的调查,在发放并收回的90份调查问卷中,统计结果如下:

    (1)关于教室空气质量状况方面调查,在平时的教室中教室空气质量调查结果如下:每当天气炎热教室开空调或天气寒冷教室开门窗时,有更多的同学认为教室空气质量状况很差,教室的各种味道很浓,让人感觉很难闻、很难受,只有长时间呆在教室才能慢慢适应下来。

    (2)关于影响教室空气质量(特别是天气冷,关闭教室窗门的时候)的主要原因,在90人的调查问卷中,同学们普遍认为影响教室的空气质量的主要原因是CO2含量增加,氧气含量减少。那么,在教室中,如果我们关紧窗户,一天能产生大致多少的CO2量呢?教室中空气中的氧气够不够供这么多人一天的呼吸呢?

    2.教室内一天所产生CO2浓度的计算与实际测定。

    (1)一个教室的空气质量和一个班级同学一天所吸收的氧气和排放的CO2量计算。

    一个成年人每天一般需要吸进800g的氧气,排出将近1000g的CO2。如果按一个班级平均50个同学,一天按半天即12h(包括晚自修)在教室里来计算,那么在教室中所需要的氧气量是50×400g=20000g,即0.02t;所排放的CO2量是50×500g=25000g,即0.025t。

    根据资料所知,一个教室常规长10m,宽8m,高4m,教室的体积V=320m3,一间教室内空气的质量大约0.40t。在空气中,氧气占了空气质量的21%,CO2在新鲜空气中含量约为0.03%,由此可计算出一间教室中的氧气质量为约0.084t,CO2质量为0.00012t,可忽略不计。

    现在教室中所固有的CO2质量为0.00012t,排放的CO2量是0.025t,一间教室内空气的质量大约0.40t,由此可计算得一间教室中,CO2所占的量约为0.051%。根据《室内空气质量标准》,CO2日平均为0.10%(注:0.10%=1000ppm)。

    通过计算和比较,我们可以发现:教室内聚集这么多同学,一天所需要的氧气里虽然是够的(上述计算数据是在空气不流动的情况下所得的数据),但假如到了冬季天气寒冷和夏季天气炎热时,教室门窗紧闭时,教室内的CO2浓度将会远远超出正常标准,从而可能对身处在教室内的同学和教师身心健康产生影响,也会影响学习质量和教学效果。

    (2)教室内一天中CO2的变化数据测定。

    为了进一步了解教室一天中同学们所产生的CO2浓度的变化,在指导老师的帮助下,用CO2浓度测试仪,测定了教室内空气一天CO2的数据变化。根据测定的数据,我们得出以下结论:

    CO2测量仪能有效地测量室内空气质量。仪器中有这样的介绍:当室内CO2含量过高(大于1000ppm)时,可能导致学生疲倦、注意力低下及不适等症状。显然,教室内空气中的CO2浓度远远高出了这一浓度值。

    3.资料检索:教室内CO2含量上升对人的身心和学习可产生的影响。

    (1)CO2的物理和化学性质。

    CO2在通常状况下是一种无色、无味的气体,能溶于水,高浓度时略带酸味。工业上,CO2常被加压变成液态储在钢瓶中,放出时,CO2可凝结成为雪状固体,通称干冰。CO2比空气重。CO2是一种酸性氧化物,CO2能溶于水并与水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变成红色。绿色植物的光合作用,把CO2和H2O合成碳水化合物。

    (2)CO2对人体可能产生的影响和危害。

    CO2无毒,但不能供给动物呼吸,是一种窒息性气体。室内空气CO2在0.07%以下时属于清洁空气,人体感觉良好。CO2在新鲜空气中含量约为0.03%(体积)。人生活在这个空间,不会受到危害。

    根据《室内空气质量标准》,CO2日平均值为0.10%(其中0.10%=1000ppm)。如果室内聚集着很多人,而且空气不流通,使空气中氧气含量相对减少,产生大量CO2,室内人员就会出现不同程度的中毒症状,如当浓度在0.07%~0.1%时属于普通空气,个别敏感者会感觉有不良气味;在0.1%~0.15%(即1000ppm~1500ppm)时属于临界空气,CO2带来的其他症状开始恶化,人体开始感觉不适;达到0.15%~0.2%时属于清度污染,超过0.2%属于严重污染;在0.3%~0.4%时,人呼吸加深,出现头疼、耳鸣、血压增加等症状,当达到0.8%以上时就会引起死亡。

    CO2中毒绝大多数为急性中毒,鲜有慢性中毒病例报告。CO2急性中毒主要表现为昏迷、反射消失、瞳孔放大或缩小、大小便失禁、呕吐等,更严重者还可出现休克及呼吸停止等。经抢救,较轻的的病员在几小时内逐渐苏醒,但仍可有头痛、无力、头昏等,需二、三天才恢复;较重的病员大多是没有及时抢救出现场而昏迷者,可昏迷很长时间,出现高热、电解质紊乱、糖尿、肌肉痉挛或惊厥等或即刻呼吸停止身亡。当CO2浓度为1000000ppm时,可引起人的意识模糊,接触者如不移至正常空气中或给氧复苏,将因缺氧而致死亡。CO2达到窒息浓度时,人不可能有所警觉,往往尚未逃走就已中毒和昏倒。

    4.结论:教室内空气质量状况对学生学习和身心产生了影响。

    教室内一天中CO2的变化数据测定表明,CO2一天的平均最高值在1800ppm左右,比普通空气CO2浓度(1000ppm)高出800ppm。根据有关教师和专家的访谈,研究得出以下结论:对长期处在这样教室中的学生和老师来说,教室中空气质量变差,特别是教室中氧气含量的下降和CO2含量的升高,可能导致头昏、疲倦无力、肩膀酸痛和精神压力,学习的注意力下降和学习情绪不佳等方面影响,从而降低了学习效率。另外还可能导致视觉疲劳等不适症状。另外,我们在教室里如果感觉憋闷,原因有时不是室内氧气不足,而是负氧离子奇缺,当室内有电视机或电脑等电器设备开启的时候,负氧离子会迅速减少。

二、教室空气质量改善的方法

    通过实验比对,研究团队发现对空气质量改善最有效的是新风系统,它是一种在引入室外空气的同时过滤净化有害物质,还能有效降低CO2浓度的装置。

    新风系统基本原理由新风换气机及管道附件组成的一套独立空气处理系统,将室外新鲜空气经过过滤、净化,通过管道输送到室内,从而保证室内空气质量的一套空气置换系统。可以在引进室外新鲜空气的同时,将空气过滤之后源源不断地送入室内,同时室内脏空气会被不断排出,这样实现了室内外空气流通,既保证室内有充足的富氧新鲜空气,又净化了空气。

    主要优势:

    (1)不用开窗也能享受大自然的新鲜空气;

    (2)清除室内有害气体,利于人体健康;

    (3)调节室内湿度,节省费用;

    (4)有效排除室内各种细菌、病毒;

    (5)超静音;

    (6)降低室内CO2浓度。

    也有人会质疑,空气净化器也可以净化空气,为什么不选择空气净化器?对此,专家表示:市面上的空气净化器,从数据来看,确实普遍可以降低PM2.5浓度,但是对控制CO2无效。某学校关闭门窗后,CO2浓度反而从1000多(ppm)上升到2000多(ppm)。

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