《Indoor Air》报道助理研究员施珊珊关于纳米薄膜

作者: 产品评测  发布:2019-12-13

我校建筑与城市规划学院助理研究员施珊珊与香港中文大学助理教授陈淳、副教授张立合作,针对新近发展的纳米纤维薄膜纱窗对室内环境的影响展开研究,评估不同纳米纤维薄膜种类、使用策略对建筑室内PM2.5浓度及建筑通风的影响,可作为过滤应用纳米纤维薄膜进一步发展的指导参考。相关研究成果于11月发表在国际期刊《Indoor Air》上(Indoor Air, 2017, 27:1190-1200),系我校研究人员首次在此期刊发表论文。《Indoor Air》为建筑环境领域顶级期刊,影响因子4.383,排名建造及建筑工程领域第3/61位。论文第一作者为我校助理研究员施珊珊,通讯作者为香港中文大学助理教授陈淳。

这几天,相信很多人都跟小穆一样,对窗外的世界有种深深的绝望,因为——雾霾又双叒叕来了。

我国正面临严峻的大气污染问题,大气中的PM2.5会随着建筑通风换气进入到室内环境中。人们趋向于关闭外窗以减小室外污染对室内环境的影响。在此情况下,通风换气量会远小于国家标准,无法有效排出室内来源污染物。纳米科学领域新近发展的纳米纤维薄膜可被用作空气过滤介质,对于某些透光性较好的纳米县额外薄膜,可被用作建筑纱窗,用于过滤室外进入室内的PM2.5,降低室内PM2.5浓度水平。

金沙澳门官网dkk,面对雾霾大军的层层压境,很多人认为,室内空气比室外好很多,只要紧闭门窗,宅在家里,就能防范雾霾,但……

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雾霾天室内空气真的比室外好?

纳米纤维薄膜一般基于不同原材料,通过静电纺丝技术制成。由于纳米纤维直径较小,和空气分子平均自由程接近,所对应的努森数(Knudsen number)较大,纤维表面空气流速不再是0,在空气滑移效应的作用下拖曳力减小,从而使得纳米纤维薄膜有着相对较小的空气阻力。因此,纳米纤维薄膜纱窗可能可以在具有PM2.5高效去除效果的同时保证建筑通风换气量在可接受的水平。

中国建筑科学研究院的专家曾测量发现:在不开窗、没有人吸烟、烹饪的情况下,室内PM2.5的浓度一般比室外浓度低三四成左右;但是,当我们的生活起居正常运作,室内空气质量却不见得好于室外。

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因为燃气燃烧,厨房油烟,室内吸烟,空调取暖,家具装修等日常活动都会给室内带来PM2.5。由于室内空间小,密闭的室内产生PM2.5的概率比室外更明显,因此,即使紧闭门窗,室内的空气质量也不一定比室外好。

该研究基于颗粒物动力学特性及建筑通风理论建立模型,评估实验室制备纳米纤维薄膜在实际应用中对建筑室内PM2.5浓度及建筑通风的影响。通过对三种新近发展的纳米纤维薄膜纱窗在北京市住宅中实际应用效果的评估可以发现,使用纳米纤维薄膜纱窗可以有效降低室外PM污染对室内环境的影响,室内PM2.5浓度年均值可下降64%-66%。同时,纳米纤维薄膜纱窗的使用也使得建筑自然通风换气次数显著降低。全时段使用纳米纤维薄膜纱窗可导致平均自然通风换气次数下降85%到88%;仅在室外PM2.5浓度超标时使用纳米纤维薄膜纱窗可减小其对建筑通风的影响,但其所对应的平均自然通风换气次数仍无法达到国家标准。

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如何应对家中十面“霾”伏,

该研究表面,纳米纤维薄膜具有被作为建筑纱窗的应用前景,可有效降低室外PM2.5浓度污染对室内环境的影响。然而现阶段纳米纤维薄膜的阻力仍旧过大,在自然通风的情况下,纳米纤维薄膜纱窗无法满足建筑通风需求。纳米技术有待进一步降低薄膜的空气阻力,使其满足自然条件下的建筑通风需求。

净化室内空气?

此研究得到中国科技部国家重点研发计划“绿色建筑及建筑工业化”支持下的重点专项“居住建筑室内通风策略与室内空气质量营造”和香港中文大学直接资助基金的资助支持,在此表示感谢。

选时段正确开窗通风

论文名称 :

雾霾天,室内通风很有学问,既不能不开窗,也不能盲目开窗。绿城房屋4S建议:开窗通风应尽量避开早晚交通高峰和风力较大尘土飞扬的时端,最好选择在午后12-14时左右。有研究显示,这个时段是一天中PM2.5浓度最低的时段。可以在此时每天两次、每次开窗换气约半小时。

A method for assessing the performance of nanofiber films coated on window screens in reducing residential exposures to PM2.5 of outdoor origin in Beijing

另外,通风换气时可在纱窗附近挂上湿毛巾,这样能够起到过滤、吸附作用。

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