如何成为清洁空气学校

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  • 经过 IQAir Staff Writers
Child sitting at desk in a clean air school

清洁的空气对于帮助学生和教职员工保持健康至关重要。

但对于许多学校来说,获得清洁空气一直是个问题。对于靠近主要空气污染源的条件较差或服务不足的学校来说,情况尤其如此。

改善学校的空气质量看似复杂而艰巨。但是,洁净的空气可以通过以下方式带来众多回报:

  • 预防空气传播疾病
  • 确保学校可以进行课堂教学
  • 提高全校的长期学习成绩

每所学校成为 "清洁空气学校"的途径都是独一无二的。在许多情况下,学校可以按照以下步骤采取综合方法来应对空气质量挑战,从而 至好 满足学生和教师的需求:

  1. 现场空气质量评估
  2. 安装和维护
  3. 空气质量验证和监测
  4. 维护和更新

1.现场空气质量评估

在学校实现洁净空气的第一步是对校址进行全面的评估和评价(虚拟或现场)。

在开始确定学校的空气质量需求时,必须考虑几个关键因素,以确定具体的空气质量挑战和可能的解决方案。

当地污染源

学校受空气污染影响的程度是决定学校具体空气过滤需求以及过滤技术在整个校区的应用范围的主要因素。

位于高速公路、繁忙道路或重工业污染源(如工厂或港口)附近的学校可能会面临较高水平的PM2.5(直径为 2.5 微米或更小的颗粒物)、超细颗粒物 (UFP) 和化学物质,这些物质可能难以控制。

单击此处了解颗粒大小为何重要...

空气污染和 COVID-19(一种由 SARS-CoV-2 病毒引起的严重疾病,通常是致命的)结果也密切相关。常见的空气污染物,尤其是 PM2.5,可能会增加 COVID-19 的患病或死亡风险。

在这种情况下,有必要采用能充分解决大量室内外空气污染的空气过滤系统。

校龄和暖通空调设计

在此期间,供暖、通风和空调系统(HVAC)的设计发生了巨大变化。

一些学校采用中央供暖、通风和空调系统,而另一些学校则为每间教室配备独立的供暖和制冷设备。这极大地改变了不同学校的空气过滤需求。

维护

维护和更换过滤器是保证空气过滤长期性能的关键。在预算长期空气过滤需求时,必须考虑到正确安装和过滤器更换。

空气污染源和暖通空调系统的设计都会影响所需的解决方案类型,以及需要更换过滤器的频率污染严重地区的学校可能需要更频繁地更换过滤器,因为过滤器很快就会积聚空气中的微粒。

资金援助

有需要的学校可以获得资金援助,但学校在确保改善空气质量的预算方面可能会面临挑战。

有关赠款和资金的详细信息或帮助,请发送电子邮件至info@iqairfoundation.org或致电 866-760-8180。

专家咨询

在许多情况下,需要专家咨询来充分评估与空气过滤技术的购买、安装和维护相关的每一个因素。

由学校空气质量方面的专家进行现场或虚拟评估,可以帮助您的学校确定空气质量问题和可能的解决方案,具体步骤如下

  1. 实地考察建筑,记录设施细节
  2. 现场测量空气质量指标,评估主要空气污染源
  3. 检查空气处理器和空气分配系统,确定过滤需求
  4. 书面报告,详细说明空气质量挑战和根据学校需求定制的建议解决方案

局部空气过滤解决方案(如独立式空气净化器)可能对没有中央暖通空调系统的教室有帮助。高性能系统可以提供每小时数次的换气次数(ACH),去除教室内高达 99.5% 的空气微粒。

个人空气净化器也能为个人书桌和工作站直接提供洁净空气,空气过滤效率高达 99%,可有效去除空气中的微粒。

不过,建议采用定制的最低效率报告值 (MERV)16 HVAC 空气过滤,以尽可能在最大范围内捕获传染性颗粒和污染物。

How it works infographic

目前,MERV 13 过滤是学校过滤的热门选择。但 MERV 13 最多只能捕获 50%的 0.3-1.0 微米空气颗粒。

由于 MERV 13 的过滤效率较低,可能需要大量的机械通风。这会降低能效,在极端天气下可能不可行。

MERV 16 的效率几乎是 MERV 13 的两倍,可捕获高达 95% 的 0.3-1.0 微米范围内的空气颗粒。

MERV 16 的效率几乎是 MERV 13 的两倍,可捕获高达 95% 的 0.3-1.0 微米范围内的空气颗粒(见图 1),几乎不需要通风 (3)。

MERV air filtration efficiency for different particle sizes

图 1:不同颗粒大小的 MERV 空气过滤效率。MERV 16 效率详见图表底部(来源:ASHRAE 标准 52.2-2017)(4)。

在教室的实地测试中,MERV 16 过滤效率达到甚至超过了这些效率等级 (5)。

2.

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安装和维护

许多学校可能有资格使用交钥匙空气过滤解决方案,这些解决方案已为具有类似空气质量需求的学校成功设计和实施。

在 在有必要定制的学校,可能需要高度的专业知识来正确安装和维护空气过滤系统,以实现最高效率和最长的过滤器使用寿命。

安装和长期维护计划的一些注意事项可能包括以下方面。

暖通空调

系统升级 暖通空调系统有时会过时、低效或与 MERV 16 技术不兼容。

可能需要进行系统升级和定制安装计划,以实现最大过滤能力并防止空气传播感染。

能源管理

与 MERV 13 不同,MERV 16 系统不需要 100% 的通风来过滤室内空气污染物。这意味着您可以根据需要开启或关闭暖通空调系统,以节约能源。

减少通风量还能减少学校的碳足迹,同时还能实现高达 95% 的过滤效率,保护教室免受室外空气污染的影响 (6)。

智能恒温器和其他能源管理系统可以帮助学校对空气过滤系统进行编程,以便在学生上课期间使用。

空气质量监测和智能技术

空气质量监测与智能恒温器等智能技术相结合,有助于按照预定协议自动进行过滤操作

  • 暖通空调系统:智能恒温器通过编程使暖通空调系统保持 "风扇开启 "模式,即使在制冷或制热关闭时也能提供洁净的空气。
  • 大容量独立系统:过滤系统与占用传感器或定时器相结合,可与空气质量监测系统集成,在教室无人时关闭系统并节约能源。

3.空气质量验证和监测

许多学校的室内空气污染,尤其是超标粒子和 PM2.5,长期以来一直导致学生健康状况和认知能力发展不良 (7) (8)。这些污染物可能仍将是一个主要威胁。

监测空气质量对于确保空气过滤技术充分提供洁净空气至关重要。空气质量数据还有助于展示与其他全校数据相关的长期改善情况。

设置实时室内外空气质量监控有以下好处

  • 提供室内空气质量数据的实时馈送,以显示空气过滤技术是否正常运行
  • 与移动空气质量应用程序连接,使所有学生、教师和家长都能查看学校的实时空气质量
  • 针对特定的空气质量阈值设置电子邮件警报,向学校教职员工发出空气质量不佳的警告
  • 展示室内污染物的实际减少量,显示空气过滤后室内空气相对于室外空气的改善情况
  • 记录室内空气质量的长期改善情况,帮助维持教室的洁净空气环境
  • 生成空气质量报告,与考试成绩或因病缺勤等其他学校数据一起使用,以得出空气质量改善与其他改善之间的相关性

向家长、教师和其他学校利益相关者显示室内外数据的实时公共空气质量仪表板也能实时展示清洁空气的价值。这些数据可以通过公共智能电视 监测仪 或使用空气质量监测软件的定制空气质量实时馈送显示。

空气质量 清洁空气的好处是广泛的。监测空气质量可以帮助学校了解减少空气污染对改善健康和学业有多大帮助。

许多研究已经说明了空气中的颗粒物对过敏症和哮喘病学生的健康和学业造成的实际影响,包括(9)(10)(11)

  • 2016 年的一项研究表明,室内花粉浓度与考试成绩下降直接相关
  • 2017 年的一项研究发现,由于室内空气质量差,患有哮喘的学生更有可能缺课,并对学习成绩产生干扰性焦虑症状
  • 2019 年的一项研究表明,随着时间的推移,哮喘导致的缺课会使学习成绩逐渐变差,尤其是对于高污染城市地区的学生而言

4.维护和更新

清洁空气学校可以展示定制的标牌,向公众表明您的学校符合严格的感染控制和室内空气质量要求(见图 2 示例)。

Clean Air School plaque

图 2:"空气洁净学校 "墙牌示例,只要您的学校符合技术和过滤器更换要求,该墙牌就可以展示在公众视野中。

只要您的学校充分维护暖通空调(HVAC)空气过滤系统以达到最高效率,并按建议的时间间隔更换过滤器,您的学校就可以继续向所有家长、教师和利益相关者展示您的 "清洁空气学校 "身份。

典型的维护和更新要求包括每 12 个月更换所有空气过滤系统。影响更新要求的其他数据包括

  • 具体的安装设置
  • 空气质量传感器数据
  • 使用模式(即每天使用空气过滤系统的时间)

启示

清洁空气已成为安全教室环境话题的核心。但是,清洁空气还有很多其他好处,可以帮助学校减少教室空气中的有害污染物,减少缺课,提高学生成绩。

平等获得清洁空气还有助于缩小所有学校的成绩差距。

专家的帮助和定制的解决方案可以帮助确保您的学校获得 至 有效的空气过滤,并实现以下目标 清洁空气带来的好处。

文章资源

[1] National Center for Education Statistics. (1999). How old are America’s public schools? Institute of Education Sciences.  

[2] Education Week. (2017). Data: U.S. school buildings: Age, condition, and spending. 

[3] ASHRAE. (2021). Filtration / disinfection.

[4] ASHRAE. (2017). ANSI/ASHRAE Standard 52.2-2017: Method of testing general ventilation air-cleaning devices for removal efficiency by particle size. 

[5] Polidori A, et al. (2012). Pilot study of high-performance air filtration for classroom applications. DOI: 10.1111/ina.12013 

[6] World Green Building Council. (n.d.). Air quality in green buildings: Re-imagining the balance between ventilation & carbon emissions. 

[7] Fsadni P, et al. (2018). Impact of school air quality on children’s respiratory health. DOI: 10.4103/ijoem.IJOEM_95_18 

[8] Rivas I, et al. (2018). How to protect school children from the neurodevelopmental harms of air pollution by interventions in the school environment in the urban context. DOI: 10.1016/j.envint.2018.08.063 

[9] Bensnes SS. (2016). You sneeze, you lose: The impact of pollen exposure on cognitive performance during high-stakes high school exams. DOI: 10.1016/j.jhealeco.2016.05.005 

[10] Stridsman C, et al. (2017). Asthma in adolescence affects daily life and school attendance – Two cross‐sectional population‐based studies 10 years apart. DOI: 10.1002/nop2.77 

[11] Koinis-Mitchell D, et al. (2019). Asthma and academic performance in urban children. DOI: 10.1016/j.anai.2019.02.030 

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