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后大流行时期的生活61——家庭环境空气净化设备的摆放

淡斋达原 淡斋达原 2023-12-24
在上一期分享《后流60-CADR与空气净化装置》中我们介绍的CADR值的相关内容，结尾处稍稍提到了一小点关于空气净化设备的位置。这让我想起了自己以前也经常考虑的几个问题：
  • 空气净化设备靠墙放比较好？
  • 应该把空气净化设备应该放在哪里？
  • 空气净设备的位置会影响其性能吗？
所以本期就来分享一下如果在家中放置空气净化设备。（职场办公室的情况更复杂一些，我们以后有机会再谈）

一、空气净化装置和墙壁

从原理上来说空气净化装置需要将空间内的空气吸入，然后通过滤网净化空气并排出。多数成品空气净化器为了美观通常都会将进风口设计在机器背部，也有一些会采用侧面或环绕式的设计，如果出风口靠近墙壁，那么肯定会影响到实际的进气情况。Smart Air 在2022年的时候正好有一个相关的试验，虽然比不上实验室环境的各种条件和标准，但也足够说明问题。

Smart Air 的测试人员选择了三款进风口在设备背部的FFU进行测试，然后分别选择了平靠墙壁、距离墙壁4cm和10cm的三个位置进行测试。

从结果上来看，当空气净化设备平靠墙壁时，风量只有设计值的4%；当空气净化设备距离墙壁4cm时，风量从5%增加到了94%；当空气净化设备距离墙壁10cm时，气流达到了设计值的100%。考虑到不同空气净化设备的进气口设计并不相同，所以个人建议在条件允许的情况下最好能保持15cm或以上的距离，以实现最佳效果。当然由于实际生活中各个房间的面积和家具限制，可能无法十分理想的摆放空气净化器，如果以Smart Air的实验结果作为参考，至少也要保持4~5cm的距离。或者在选购空气净化设备时，尽量选择非背部进气的产品设计，这样也可以降低因为距离造成的影响。


二、空气净化装置的位置

为了固定空间内不同位置对空气净化设备的影响，Smart Air选择了一个密闭的15㎡的房间，当中有床、沙发和桌子等一些家具，用来模拟卧室环境。在空气净化设备方面他们选择了CADR足以满足房间的一款自制的Smart Air DIY Cannon，大概可以翻译为自制大炮。（按照空气净化器国标的规定，空气净化器的适用面积㎡=CADR*0.12）

（一）DIY Cannon

虽然知道DIY Cannon或者说DIY 空气净化器是一款自制的非制式空气净化设备，但感觉还是有必要和读者介绍一下。从结构上来看，DIY Cannon就是简单的风扇+HEPA滤网的组合，通过风扇将空气不断的吹过滤网，从而达到净化空气的目的。实际效果从Smart Air本次实验的数据来看还是很不错的，在一个较长的实验时间里颗粒物的过滤效果和空气净化器类似。

比较令我感兴趣的是，这种DIY Cannon可以在保障过滤效果的同时，极大的降低购买成本（只需要风扇和滤网）且极具便携性。这方面的优势似乎有比较大的发挥空间，毕竟通常情况下我们无法抱着沉重的空气净化器出门。Smart Air的Cannon使用了体积较大的风扇，不过理论上应该可以像部分CR-BOX那样使用更加小巧的电脑风扇来进一步提高便携性。考虑到HEPA滤网较高的风阻问题，可能需要选择风压更大的风扇才能保障有效风量，有兴趣的的读者可以尝试自己DIY试试。另一点需要说明是，DIY Cannon因为使用了HEPA滤网，它和一般使用MERV13级别滤网的CR-BOX虽然都是通过过滤空气来降低环境内颗粒物浓度，但由于单次过滤更好，所以如果没有特殊需求或许并不需要像CR-BOX那样追求更大的风量和单位时间内的过滤次数。当然，你也可以选择“我全都要！”的方式来进行DIY。

和CR-BOX类似，DIY Cannon其实也是十分具有北美特色的“手搓”产物。高昂的成品空气净化设备价格，使得广大北美群众不得不充分发挥自己的动手能力，以相对低廉的价格做出效果接近成品的简易替代设备。而在中国大陆市场，通常可以用相对较低的价格买到效果不错的空气净化设备，同时还有着广阔的二手市场可供选择，所以如果不是DIY爱好者或者因为其他限制因素，更推荐使用成品空气净化设备。

（二）净化设备位置的影响
回到空间内不同位置的话题，测试人员在房间内分别选择了3个不同位置（高度也不同）的地方放置了颗粒物检测仪来进行实验。从总体结果上来说，在一整晚的时间内不同位置的颗粒物净化效率基本一致，并没有太大的差别（1%以内）。

而在短时间内距离DIY Cannon较远的地板处要比距离更近的桌面处的颗粒物水平下降的更快，不过这似乎与空气净化设备出风口的朝向有关。另一个结果是由于桌子比沙发更靠近DIY Cannon，所以桌子处的颗粒物水平下降的也更快。
所以从长期结果来看：

  • 空气净化设备的CADR值足够覆盖所在空间的面积时，具体位置的的影响基本可以忽略不计。

  • 空气净化设备出风口方向颗粒物下降的速度要快于其他方向。

  • 靠近空气净化设备的的地方，颗粒物下降的速度快于原理设备的地方。

（三）净化设备高度的影响

绝大多数空气净化设备都是将含有污染的空气向下引导并加以捕获，之后通过过滤将净化后的空气重新排放回周围的环境中。由于净化后的空气需要在距离空气净化器入风口更远的地方排出，所以出风口的风速通常都比入风口更强。因为在开启空气净化设备时，出风口的地方会有更强的气流流动，压力差会导致周围部分未经净化的空气上升并随着出风的气流分散到环境中去。虽然从之前的实验来看，空气净化设备摆放的高度对长期的结果并没有特殊影响，但如果考虑到新冠病毒的传播特性，我们往往需要尽快地将被病毒污染的气溶胶吸入空气净化设备中，所以这里需要给读者们展示另一份研究的结果。
研究人员通过采用水雾来测试空气净化器摆放高度影响。


从研究结果上来看，当水雾的喷洒源头高度抬升时，水雾不会完全进入空气净化器的入风口，它会因为外流的强度和出风区域的气流而受到干扰，水雾与空气净化装置入风口的距离导致了实际净化效率的降低。也就是说如果空气净化设备的入风口位置距离气溶胶或飞沫产生的源头存在较大的高差时，空气净化设备反而可能会在短期加剧病毒的传播。所以如果想要尽快降低小范围的内的含毒气溶胶浓度，应该适当提升空气净化设备的高度，桌面或许比地面更加适合放置空气净化设备。

三、实际中可能的应用

如果和潜在的新冠病毒感染者处在同一较小的封闭空间内，靠近空气净化设备并位于其出风口正前方，会由于颗粒物浓度相对其他地方较低而更加安全。虽然有读者可能会担心空气净化设备会将含有病毒的颗粒物吸到离自己较近的地方而担心感染风险，不过从长期结果看，由于合格的空气净化设备效率要远高于人正常情况下的呼吸频率，所以感染风险反倒是更低的。但如果想在短时间之内更有效地过滤含病毒的气溶胶，那么应当适当提高摆放空气净化装置的高度。
另一方面，如果空间中的每个人都能在自己旁边放置一台空气净化装置，那么整体的感染效率将会进一步降低。类似的场景包括但不限于居家照顾阳性同住人、高校寝室或办公室内部降低感染风险等。

以上就是本期分享的全部内容，有什么问题欢迎给我留言。

（文中所有图片均来自网络公开渠道）
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