談談居室和空氣凈化器之間的微妙關係

02-10

居室和空氣凈化器之間的匹配，並不是只靠一種簡單的關係來推定，這種選擇就好比量體裁衣，是需要根據具體的居室環境參數來做出選擇的。

先看結論，根據實際的居室面積，在雜訊水平的約束下，選擇一台能夠提供最大CADR的空氣凈化器。如果需要持續的空氣凈化效果，則需要考慮改變居室的換氣率或者增加新風系統。

1. 空氣凈化器的CADR值跟居室面積的關係

2016年3月發布的GB/T18801-2015空氣凈化器新國標，為消費者挑選空氣凈化器提供了幾個核心性能指標，首當其衝的就是CADR值，一時間也引發了一場各家空氣凈化器廠商之間競相比拼的「跑分」競賽。CADR值主要取決於空氣凈化器廠商對風機、風道與過濾器的設計與優化。風機輸出的風量越大，風道設計的越優秀，在採用相同過濾器的情形下，CADR值就會越高。

事實上，空氣凈化器廠商標註的CADR值一般是其最大潔凈空氣輸出率（單位是m3/h），也就是風機處於最高檔位工作時所能夠提供的最快潔凈能力。---類似於汽車的最大功率（馬力）也是在其發動機處於最高轉速時產生的那樣，處於最高轉速的風機（無論是直流還是交流風機，也不管是離心式還是軸流式風機），將產生最高的工作噪音。

就像開車時我們一般都不會讓發動機一直處於最高轉速一樣，我們日常使用空氣凈化器時，也不會一直讓空氣凈化器處於最高工作擋位。因此，為居室挑選合適的空氣凈化器時，可以先根據所在居室的面積（單位是平米），乘以一個係數（跟層高有關，一般建議是15），再稍微富餘出些餘量（例如25%），差不多就可以找到一個既能快速除霾（主要是顆粒物）又能hold住空氣質量的空氣凈化器了。

舉個例子，家人白天主要在一個面積40平米的客廳里活動，那麼，按照40x15計算出來的是600m3/h的CADR值，再富餘25%的餘量，就是750m3/h。根據這個估算方法挑選出的空氣凈化器，即便是在重霧霾天，也能夠遊刃有餘的將客廳的空氣質量快速降低，並穩定在一個滿意的區間，同時不會帶來過於惱人的噪音。

此外，需要提醒的是，不同的空氣凈化器，其進出風口位置及出風速度的設計也不盡相同，在相同CADR值情況下，為避免潔凈空氣與污濁空氣發生「短路」現象，可優選出風速度較高和出風方向較均勻的空氣凈化器。

2. 空氣凈化效果與建築物換氣率之間的關係

選擇了適合居室面積的高CADR值空氣凈化器之後，為什麼室外嚴重空氣污染的時候，無論我怎麼用空氣凈化器，室內的空氣質量指數還是降不到0呢？在閱讀完新國標的附錄部分之後，你就會明白，原來室內空氣質量最終會是在空氣凈化器的作用下，維持在一個動態平衡的過程中。用公式來描述，就是這樣：

從這個公式可以看出，一個建築物的換氣次數越高（門窗打開時或者打開抽油煙機，換氣次數就會隨之升高），穩態情況下同一台空氣凈化器所能維持的穩態空氣質量就越差。

由於建築物建造時的通風設計，即便緊閉門窗，即便不因廚房炒菜增加室內顆粒物污染，室外污染物還是會源源不斷的進入室內，因此，當空氣凈化器可以把透過門窗等換氣通道進入室內的新增污染物完全去除時，室內的空氣質量便可以維持。當且僅當空氣凈化器的凈化速率大於室內污染物的增長率時，才可以進一步降低室內的空氣質量指數。這意味著，只有選擇一台高CADR值的空氣凈化器，才可能在重霧霾天里維持一個較為優質的室內空氣質量。舉例來說，國標中假定室外顆粒物污染物濃度cout=300，為達到穩態室內顆粒物污染物濃度ct=35的目標，可計算出房間面積與空氣凈化器CADR值之間的關係，S=(0.07~0.12)×Q，或者Q=(8~14)×S。假如室外顆粒物污染物濃度爆表（cout=500），就需要相應的調整為Q=(15~25)×S了。

那除了選擇一個高CADR值的空氣凈化器以外，還有沒有別的辦法可以改善室內空氣質量呢？有兩種方法，一是通過改善門窗的密封性以降低居室的換氣率，這樣，當室外存在嚴重空氣污染時，經由建築通風途徑進入室內的污染物就會減少，但這樣做存在的一個風險是，如果居室內的人數較多，則室內的二氧化碳濃度會上升的更快。如果感覺到頭暈氣悶，可以考慮節律性的打開門窗通風。

另一種方法，就是採取「先凈化後通風」的方法也就是新風系統。新風的主要用途是通過管道將過濾、凈化後的室外空氣，輸送到室內，為室內人員提供富氧的新鮮空氣。一般新風不會像空氣凈化器那樣，採用超高等級的HEPA濾網，我們也無需像選擇空氣凈化器那樣追求一個高CADR值的新風系統。根據現有的室內空氣質量國標GB/T 18883-2002，新風量是與居室內人員數量有關的，具體的是每人每小時30m3。例如，三口之家，每小時需要的新風量就是90m3。因此，根據居室內人數，選擇合理的「小」風量新風，再配合上「大」CADR值空氣凈化器，才是最合適的室內空氣凈化方案。