淺談我國空氣凈化器的發展趨勢

倪沈陽，白 莉，李 雙，張美玲

(吉林建筑大學市政與環境工程學院，長春 130118)

淺談我國空氣凈化器的發展趨勢

倪沈陽，白 莉，李 雙，張美玲

(吉林建筑大學市政與環境工程學院，長春 130118)

針對我國空氣凈化器的發展現狀，結合國外空氣凈化方面的先進技術，闡述我國空氣凈化器的發展趨勢。

空氣凈化器；凈化技術；發展趨勢

0 引言

近年來我國大氣環境質量日益惡化，每到秋冬季節全國各地霧霾頻發。當霧霾天氣出現時，受大氣污染的影響，室內空氣中可吸入顆粒物含量超標，人體暴露在這樣的空氣環境中會對健康造成一定的危害。有關研究報告指出，空氣中PM2.5表面所吸附的有害物質會對人的整個身體造成一定的影響[1]。因此，人們在霧霾天氣出現時應該選擇躲在室內、緊閉門窗并開啟空氣凈化器,以減少吸入細顆粒物對人體造成傷害。近年來，空氣凈化器已經從原來的默默無聞，逐漸變成了必備的家用電器，家庭普及率逐年上升。

1 我國空氣凈化器發展現狀

空氣凈化器又稱“空氣清潔器”，是指對空氣中的顆粒物、氣態污染物、微生物等一種或多種污染物具有一定去除能力的家用和類似用途的電器[2]。受我國大氣污染、霧霾頻發等因素的影響，目前我國空氣凈化器的銷售量呈現大幅上升趨勢。據不完全統計，2016年進入秋季后，我國空氣凈化器總銷售額約為1 230萬臺，同比增長25%。那么，目前市場上銷售的空氣凈化器去除室內空氣污染的效果怎樣，凈化空氣的性能是否達到相應的室內空氣標準？

目前，我國建筑室內污染物主要有可吸入細顆粒物、VOCS(有機揮發物)和SVOC(半有機揮發物)，以及花粉等大顆粒污染物[1]，而國外室內空氣污染物主要是粉塵、花粉等大顆粒污染物[3]。我國建筑室內污染物與國外差異很大，污染來源及成分較為復雜。我們測試市場上銷售的空氣凈化器的凈化效果，結果并不樂觀，普遍存在著濾網單薄、過濾效率低的現象，尤其是對室內空氣中細顆粒物和超細顆粒物作用甚微，大部分空氣凈化器對去除有害氣體毫無效果。之所以這樣，原因有兩方面：一方面是由于我國空氣凈化器產業起步較晚，只有幾年的發展歷史，技術研發及市場運作均不夠成熟；另一方面原因是由于目前國外品牌占據著主要市場，而國外的空氣凈化器的設計主要是針對去除粉塵、花粉等大顆粒污染物，沒有兼顧到有害氣體和細顆粒物，不適合我國國情。因此，我國急需開發出能夠高效凈化可吸入細顆粒物、VOCS(揮發)和SVOC(半揮發)、花粉等大顆粒污染物的，適合我國室內空氣污染現狀的空氣凈化器。

近年來我國空氣凈化器產業發展迅猛，像海爾、格力、美的、亞都等,幾乎所有的大家電品牌都紛紛涉足于空氣凈化器領域。圖1為當前中國市場上銷售的空氣凈化器的主要品牌及市場份額,從圖1中可以看出,外國品牌像荷蘭的飛利浦、日本的松下、德國的艾吉森空氣凈化器等，仍處于主導地位，占據著大量的國內市場。

筆者通過市場調查和研究分析認為，我國空氣凈化器主要有以下幾點不足：

1)潔凈空氣量CDAR小，不足以給房間提供足夠的潔凈空氣量，只適合家用或小型辦公室、小型公共場所等。對于飯店、商場、電影院和機場、車站等這些人流密度大、污染嚴重的場所，沒有適合的大型的、專業的空氣凈化設備。

圖1 當前中國市場上空氣凈化器的主要品牌

2)能效比低。絕大多數的空氣凈化器能效比都低于5(m3/h)/W，達不到“十三五國家科技專項指南”中規定的要實現PM2.5凈化能效高于8(m3/h)/W的目標。

3)不足以應對我國室內空氣所有污染物。我國室內空氣污染的現狀要求空氣凈化器不僅能凈化室內空氣中不同粒徑的可吸入顆粒物，尤其是要凈化細顆粒物，并且還需要凈化室內空氣中甲醛等VOCS和SVOC有害氣體。這些氣體污染物的清除較為復雜，因此對空氣凈化器的技術要求就更高了。

2 國內空氣凈化器采用的主要凈化技術

目前我國空氣凈化器的生產技術在吸收學習國外先進的空氣過濾凈化技術的基礎上，積極開展對靜電吸附技術、PM2.5凈化技術、活性炭吸附作用、光觸媒凈化等技術的研究與開發[4]。表1所示為我國空氣凈化主要技術及特點。

表1 我國空氣凈化主要技術及特點

3 國外空氣凈化器發展歷史及采用的主要技術

由于國外的空氣凈化器發展時間較早，技術較為成熟，國外空氣凈化器無論是凈化效果還是普及率都較我國高。

3.1 歐美國家空氣凈化器的發展現狀與技術

歐美國家空氣凈化器的發展是從70年前開始的，美國在PM2.5的治理技術上已經相當成熟，目前主要的凈化技術集中在除塵上。歐美國家現階段的空氣凈化技術是朝著高效低能耗的趨勢發展。由于歐美國家大氣質量好，其空氣過濾器大都是以過濾花粉和大顆粒污染物為主，基本沒有考慮細顆粒物以及甲醛等VOCS和SVOC有害氣體。同時，歐美國家生活水平高，空氣凈化裝置十分普及。歐美國家的居民習慣于在門窗密閉的空調房間生活和工作，家庭及工作場所空調系統非常普遍，所有空調系統的新、回風系統都加裝空氣凈化設備，室內空氣質量有充分的保障；但是這種方式是不適合我國實際情況的。我國大多數居民習慣于開窗、開門在自然通風條件下生活與工作，大氣污染直接影響室內空氣質量。即使在安裝有空調系統的房間，由于門窗的冷風滲透量較大，室內空氣質量也受大氣環境的影響[7]。

3.2 日本的空氣凈化器發展現狀與技術

日本空氣凈化器的發展起源于20世紀80年代，最初只是用來凈化花粉等顆粒物。隨著防治花粉癥等空氣潔凈需求的擴大，日本家用空氣凈化器的配置數量很快由一家一臺轉變為一個房間一臺[8]，這種轉變促進了日本空氣凈化器產業的迅速發展，出現了許多品牌，如松下、大金、Balmuda等空氣過濾器品牌。他們采用了不同的技術方案，使空氣凈化器得到令人滿意的凈化效果。表2為日本3種品牌的空氣空濾器的技術方案[8]。

表2 日本3種品牌的空氣空濾器的技術方案

通過分析可以看出,日本空氣過濾器具有以下優點：

1)變被動吸入為主動收集，大大提高了凈化效率并且防止了污染物的擴散。

2)為了滿足大空間建筑的潔凈空氣需求，空氣凈化器的處理風量越來越大，以至于空氣凈化器的體積也越來越大。

3)日本重視研發高凈化性能的過濾材料，空氣凈化器采用的濾網材料主要是HEPA濾網過濾，無需更換濾網，使用壽命長。

4)擁有先進的電機制造技術，空氣凈化器電機效率高、能耗低、噪音小，即使在開啟大風量檔位運行時，其電耗和產生的噪音也可以被人們接受。

4 我國空氣凈化器的發展趨勢

由于我國的空氣凈化器產業起步較晚，目前市場還不夠成熟。特別是我國近年來大氣污染嚴重，空氣污染物成分復雜，空氣凈化技術較發達國家更加復雜，更具有特殊性。因此，我國迫切地需要研發出適合我國國情的高效、低能耗、低噪音的空氣凈化器。我們可以借鑒國外先進的空氣凈化技術，但由于大氣污染物成分的不同，國外大多數空氣凈化器的工作重點只是過濾花粉和大顆粒污染物，而很少關注PM2.5和VOCs，所以，我們不能直接照搬他們的技術，必須選擇性地吸收。因此，現階段我國空氣凈化器的發展趨勢是利用國外的先進技術，并且結合我國現階段的大氣環境狀況，生產出適宜于我國國情，符合我國國家標準GB/T 18001—2015《空氣凈化器》以及GB/T 3095—2012《環境空氣質量標準》要求的空氣凈化器。表3為GB/T 3095—2012《環境空氣質量標準》里規定的PM2.5和TVOC的污染指數及對應的空氣質量等級。

表3 PM2.5和TVOC污染指數及對應空氣質量等級[2]

據有關研究表明，在商場、機場、車站等大型公共建筑中，室內空氣被污染的程度更為嚴重[9-10]，這些場所人流較集中，人們受空氣中有害成分危害的可能性更大，對空氣凈化的需求更為迫切。通常情況下，這些大型公共建筑安裝有空調系統，但單純依靠空調系統新風、回風凈化裝置凈化整個大空間的空氣，恐怕只是杯水車薪，難以達到令人滿意的效果，必須借助專門的空氣凈化設備。因此說，我國空氣凈化器現階段將朝著高效率、高送風量、低能耗、低噪音的趨勢發展，同時也需要開發用于大型公共建筑的大型專業空氣凈化設備。

隨著社會的智能化發展，空氣凈化器作為一種必備的家用電器也將朝著智能化的方向發展。相信以智能移動設備作為客戶端，通過無線傳輸技術實現對空氣凈化器啟閉的遠程控制，并實時監控室內空氣質量，調節空氣凈化器的運行狀況[11]的智能空氣凈化器將很快面市。圖2為智能空氣凈化器系統應用場景圖[11]。

圖2 智能空氣凈化器系統應用場景圖

5 結語

在環境污染日益嚴重，霧霾天氣頻繁出現的今天，發展高性能的空氣凈化器顯得尤為重要。我國空氣凈化器產業應將按以下趨勢發展：

1)借鑒國外的先進技術并且結合我國大氣環境現狀，研發出符合我國國情的空氣凈化器，并朝著能效比高、潔凈空氣量大的趨勢發展。

2)急需開發出適用于各類大型公共建筑的專門的大型空氣凈化器。

3)我國空氣凈化器必須具備高效去除甲醛等VOCS和SVOC等有害氣體的功能，必須具備有效去除細顆粒物的功能。

4)發展智能化空氣凈化器。

[1] 趙力，王清勤，陳超，等.建筑室內PM2.5污染控制[M].北京：中國建筑工業出版社，2016.

[2] 中國家用電器研究院，清華大學，中國疾病預防控制中心，等.GB/T 18801—2015空氣凈化器[S].北京：中國標準出版社，2016.

[3] 飛躍.行業人教你怎么選空氣凈化器[OL][2016-10-05].http://blog.sina.com.cn/s/blog_bf2043af0102wxpt.html.

[4] 佟偉剛，王維寬，胡赟.室內空氣凈化技術及其發展趨勢[J].科技創新導報，2013(17):125-126.

[5] 喬鑫，羅衛東，劉晶茹，等.室內空氣凈化器的發展趨勢[J].山西建筑，2015(24):177-178.

[6] 李立清.活性炭對有機氣體的選擇性吸附研究[D].長沙：中南大學，2011.

[7] 陳紫光，陳超，趙力，等.建筑外窗氣密性與室內外PM2.5濃度水平關聯特性的研究[J].建筑技術開發，2016，11(增刊)：63-68.

[8] 中國家用電器協會標準法規部匯總整理.日本空氣凈化器技術發展綜述[J].電器，2013(6):76-79.

[9] 沈凡，賈予平，張屹，等.北京市冬季公共場所室內PM2.5污染水平及影響因素[J].環境與健康雜志，2014，31(3)：262-263.

[10] 程剛，臧建彬.地鐵系統PM2.5濃度測試與分析[J].制冷技術，2014(5)：13-16.

[11] 湯云峰.空氣凈化器智能化系統的設計與實現[D].南京：東南大學，2015.

[12] 李成濤.家庭空氣凈化器的設計研究與實踐[D].武漢：武漢理工大學，2013.

[13] 蘇美仙.空氣凈化器的研究和設計[D].廣州：廣東工業大學，2014.

The Discussion on the Development Trend of Air Purifier in China

NI Shen-yang，et al.

(SchoolofMunicipal&EnvironmentalEngineering，JilinJianzhuUniversity，Changchun130118，China)

In view of the current situation of the development of air purifier in China，and combining with the advanced technologies in air purification abroad，this article points out the development trend of air purifier in China.

air purifier；purification technology；development trend

10.3969/j.issn.1009-8984.2016.04.012

2016-11-05

倪沈陽(1991-)，男(漢)，安徽馬鞍山，在讀碩士 主要研究建筑室內PM2.5控制。

白莉

X51

A

1009-8984(2016)04-0044-04