除甲醛：「通風」居然不是萬能的 ？
通風、新風、凈化器的利弊、關係與選擇
想必你也聽到有人說過「裝修除甲醛，靠通風就夠了」。事實真是如此嗎？通風真的是萬能的嗎？為此，352?團隊做了深入的調查研究。現在，把研究成果分享出來，希望對更多人有所幫助。
本文目的
去除甲醛等氣態污染物一般有三條路徑，「自然通風，新風機和空氣凈化器」，本文旨在找到一條合理路徑。
時間緊張可直接看「結論」。
註：本文的一大假設是：當自然通風的風量=新風機的新風量=空氣凈化器的甲醛 /TVOC CADR值時，可「近似」認為三者對於甲醛/TVOC的處理速度「相同」。
一、開窗通風
結論：
- 如果空氣質量良好，溫濕度條件允許請盡量開窗
- 哪怕不是穿堂風，開窗效果依然大於等於頂級空氣凈化器
- 裝修後沒入住前只建議開窗通風
- 開窗不是萬能的，受外界氣候影響大
為什麼使用自然通風？
幾十萬年來，從冰冷的原始洞穴到溫暖的現代居室，換氣率直線下降，大抵是為了抵禦寒冷。不僅如此，人類還點燃化石燃料（煤，汽油，天然氣等）獲取能量，不僅可以供暖，同時還可以驅動新風，抵消掉換氣率下降的煩惱，甚至回收一部分室內熱能，然而這並不是完美的策略，最後人們意識到，從建築學和暖通原理出發，盡最大可能利用自然的風和熱進行通風才是最環保的通風方式——不過這對於我們中國人而言有點遠，在中國，空氣凈化器普及率尚不及歐美日本的1/10，購買只是因為恐慌，新風在中國遠遠不是標配，它存在的最大目的是幫有錢人抵禦空氣污染，而不是通風和節能，至於自然通風——對我們而言僅僅指的是開窗而已，不過好在至少可以除甲醛。
什麼是自然通風？
自然通風的構成因素有主要有兩個，一是風壓差（wind force），最典型的例子就是夏天常見的「穿堂風」（cross ventilation），另一個室內外溫差形成壓差流動（stack force）——腦補初中熱對流知識，冷空氣從低處進入房間，熱空氣從高處擠出房間，最典型的例子就是冬天打開窗戶關閉房門的單側開窗換氣（single-sided ventilation）。
自然換氣的最高境界當然是與建築物融合，降低能源消耗：
對於絕大多數中國人而言，自然通風只意味著——開窗通風。
開窗通風效果怎麼樣？
不用說，穿堂風效果顯然要強於單側換氣，但文獻[3]的調查顯示北方住戶在供暖季要偏重於單側換氣:
地區、季節、住宅條件都會影響開窗通風的效果，如果可能盡量選擇迎風面開窗。北京，上海，廣州，上海，烏魯木齊的風向的概率分布是：
文獻[2]對重慶某高層商業住宅的調查，開窗通風（單側通風），卧室的換氣率可高達12-17.6次/h,實現通風量410.4、673.7、602 m3/h即甲醛CADR至少為410.4、673.7、602 m3/h——已經超過了目前絕大多數空氣凈化器的甲醛凈化速度。而文獻[3]對北方的居民在供暖季的的調查顯示，91%的住戶開窗頻率不超過2次/天，92.6%的住戶開窗時間不超過20分鐘，抽調房間換氣率達到9.8-19.3次/h。而文獻[5]用實測證明開窗通風對於甲醛濃度降低十分有效：
不難看出，哪怕不使用穿堂風換氣，僅使用單側開窗換氣，其去除甲醛及TVOC的效果都會大於等於市面上最頂級的空氣凈化器，在入住前，唯一值得推薦的去除甲醛/TVOC的方法就是「開窗」。
開窗通風的問題在哪裡？
室外空氣污染，溫濕度不適，會明顯降低適宜自然通風的天數。文獻[6]結合了ASHRAE標準及其他文獻[7-12]設定了幹球溫度需高於12.8度，露點溫度需低於18度的室外空氣溫濕度限制，並根據中國標準GB3095[13]關於環境空氣質量指數AQI的規定的限制（AQI小於100），統計出中國35座城市全年適宜自然通風的平均時間為2324小時，不到1/3年（全年總時間按8760小時計算），其中北京全年適宜開窗通風的時間僅為1637小時，其中因空氣污染損失了1134小時，由於空氣污染損失通風時間最長的城市是鄭州——長達1655小時。
適宜自然通風時間的統計[6]
開窗通風雖然美好，但也不是萬能的，一年四季門戶大開，在海南空調是多餘，在哈爾濱暖氣不必要，在濃霧中依舊愉快的打滾——估計也只有穴居人才做的到。
二、新風機
結論：
- 新風彌補了自然通風的氣候不可控性 （小房間新風量至少要滿足每人30m3/h，大house新風量可參考文中ASHRAE 62.2-2016的公式 ）
- 新風機的風量並不大，面對氣態污染物有時候會力不從心 （「裝修後出風口的實際新風量」是衡量不可拆卸的吊頂新風機最重要的指標——也是廠商能力的體現）
為什麼用新風機？
自然是為了彌補自然通風的缺陷：不可控性，你不能指望氣候永遠如你所願，沒有馬路，沒有噪音，沒有花粉，也不能指望有人天天幫你開關窗。
新風的基本作用是：在不同氣候條件下都可以進行換氣，節約能源，防止室外PM2.5入侵，同時稀釋室內的污染物。
滿足呼吸需要至少需要多少新風量？
為了稀釋人類製造的二氧化碳，消除SBS（病態建築綜合症）癥狀，各國關於新風量的標準如下：
根據ASHRAE 62.2-2016規定，房間的通風量與卧室個數，房間面積掛鉤——這無疑是合理的，因為卧室多，意味著常住人口多，製造的二氧化碳也就越多，公式如下：
Qtot為通風風量（L/s），Afloor為房間面積（㎡），Nbr為卧室數量。根據公式計算我們可以直接計算出房間與新風量的關係
舉個例子：如果您家的居住面積是93平米，恰好有三個卧室，查表可知建議新風量為28L/s也就是100m3/h。而對於緩解SBS（病態建築綜合症）癥狀，提高空氣舒適度，則建議每人72m3/h[16]。根據中國標準GB18883-2012規定，每人需要30m3/h新風——我們將其認為是住宅的最低新風量要求。
緩解裝修污染物需要多少新風？
首先要看室外甲醛濃度是多少，有研究測量了幾個大城市的室外甲醛濃度濃度，其結果並不是0，均值大約是11.7μg/m3[18]：
更要的是看你家的甲醛釋放有多猛烈，文獻[17]收集了外國幾個甲醛濃度與換氣率的實測數據，最終認為換氣率到達0.5次/h便可將甲醛濃度控制在50ppb以內，然而一切的前提是甲醛的釋放速度不超過30.7μg/m3·h——由於外國建材比較環保，這對於中國可能有點理想化。
我們建議的方案是：開啟家中新風機，依據家中常住人數（假設為N），將新風量為設定為至少大於30*N m3/h——假設等於A m3/h，然後找具備CMA認證資格的機構對人活動概率最大的位置進行檢測，檢測時注意門窗保持關閉，新風保持打開，一直維持在A m3/h工作。獲得測試數值後，參照中國國標GB18883-2002中關於甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC的濃度規定，如果某一項指標不合乎標準，比如甲醛是標準的1.2倍（即實測值0.12mg/m3），那麼請將新風量進行調整為至少大於1.2*A m3/h——如果此時新風量已經滿負荷，那你至少定還需要一台專門處理氣體污染物的空氣凈化器。
新風的問題在哪裡？
這裡只說住宅，寫字樓不在討論範疇之內。如果採用中央管道新風系統，需要裝修前規劃。但是令人遺憾的是，負責保證效果的廠商鳳毛麟角。對於用戶而言，一定謹記，廠商著重描述的賣點中：濾紙過濾效率高，凈化壽命長，全熱交換效率高，風量高，余壓高，噪音低只能說明主機好，如果他們對安裝後的每個「末端出風口風量」沒有底氣，沒有計算，那麼證明他們自己根本沒有新風系統的設計能力，只是單純「安上機器」罷了。此時還是請先三思吧，畢竟「實際新風量」才是吊頂新風系統最重要的指標。
如果裝修後裝，那麼只有壁掛新風可選，市場上主流壁掛新風機的風量都在300m3/h以下——比起開窗有點低，好一點的空氣凈化器的甲醛CADR都可以輕鬆超過300m3/h。此外壁掛新風大多沒有熱交換功能，或者熱交換效率不高，因此抵禦氣候干擾的能力要差於管道新風，在北方冬日往往無法全速運轉。因此僅憑壁掛新風在面對真正的裝修新房時，效果往往捉襟見肘。
三、空氣凈化器
結論：
- 空氣凈化器是呼吸最後一道屏障，與新風和開窗是互補關係，並不矛盾
- 對於剛裝修的房間，空氣凈化器適用面積=甲醛CADR*0.063
- 基於活性炭的空氣凈化器對多種氣態污染物都有用 請定期更換濾芯
為什麼要用空氣凈化器？
其實如果仔細看完之前的文章那麼，此時應該有結論了：開窗，你需要考慮室外的空氣條件，新風機，凈化能力存在局限。空氣凈化器的作用是查漏補缺，加強開窗或者新風的效果。如果家中有新風，那麼凈化器可以加強甲醛去除能力，減少室內的顆粒物污染（如香煙）。如果家中使用窗換氣，那麼「正確使用」空氣凈化器可以在適度的自然換氣下（房間換氣頻率0.6次/h），讓家中的PM2.5維持在35μg/m3以下——哪怕室外濃度高達300μg/m3[19]，同時有效降低關窗過程中TVOC與甲醛濃度回升。
簡而言之，空氣凈化器是用戶呼吸最後的屏障，當你開窗時，當你關窗後，當新風無人維護時，當空調吹出細菌時，當老宅門窗滲入PM2.5時，當新添傢具時，當新來寵物來臨時，當花粉肆虐時，當長輩點起香煙時，當哮喘經常發作時，當你搬入陌生的出租屋時，當這這些意外來臨時，你至少還有空氣凈化器。
到底需要多大甲醛CADR值的空氣凈化器？
結合之前新風的結論，當你不知道家中甲醛釋放速度時，購買建議是：甲醛CADR越大越好。裝修後保險起見，甲醛CADR應為使用面積的15.9倍。
空氣凈化器對於氣態污染物有用嗎？
空氣凈化可以去除甲醛，這已經是毫無爭議的事實。然而，室內除了甲醛，還有VOC，比如毒性更大的苯，文獻[20]對於中國杭州和日本靜岡的住宅VOC濃度進行了測量:
從抽調結果上看，在夏季，被調中國卧室的VOC濃度均值是日本的5倍多，差距依然明顯。文獻[21]曾使用椰殼炭濾網對室內濃度下的VOC進行了單次過濾效率測試：
從實驗結果看，活性炭對於烷類，芳香族類，酮類，鹵烴，醛類，酯類，萜類，醚類，醇類，等三十多種VOC氣體都有過濾效果，因此可以肯定的說：基於活性炭吸附原理的空氣凈化器對於VOC氣體是絕對有效的。
空氣凈化器的問題
對於空氣凈化器而言：CADR=單次效率*風量由於空氣凈化器對氣體污染物的單次效率並不高（參看[21]的單次過濾效率），其CADR往往只能到達整機風量的60-85%。活性炭會飽和，是不折不扣的耗材，加之使用環境差異大，氣態污染物種類繁多，對活性炭濾芯的壽命進行正確估算幾乎成了一項很難完成的工作。因此，定期更換，暴味更換，都是必要的。
全文總結論
裝修前如果考慮吊頂新風，要保證「終端出風口新風量」符合廠商承諾，裝修完，入住前只建議開窗除醛/TVOC，入住後，預算充足且不嫌麻煩可以買壁掛新風，替代開窗換氣，壁掛新風凈化能力有限，需要空氣凈化器幫忙。如果嫌麻煩，可以使用開窗+空氣凈化器。無論如何，空氣凈化器要定期更換濾芯。
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