奥祥：将PM2.5“拒之门外”

刘红伟+宋文芳

一项能够治理室内空气PM2.5的新技术——“低稳速置换流”，通过了相关部门的技术鉴定，在实际应用中取得了节能28%-40%的效果。2015年2月14日，本刊记者与河北省科技咨询服务中心主任王建楼一行，对该技术发明团队负责人、石家庄奥祥医药工程有限公司总经理、河北省洁净行业协会会长宋建立进行了专访，探究该技术的创新之处和应用前景。

2015年2月13日，国务院新闻办公室举行国务院政策例行吹风会，环境保护部副部长翟青在被问及“大气十条”落实情况时指出，2014年74个城市中达到国家标准的只有8个城市，京津冀仍然是大气污染最严重的区域之一。

空气与人类的生存息息相关。空气的洁净度，尤其是PM2.5的危害越来越受到人们重视。世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告明确指出：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”

人的一生绝大部分时间在各种建筑物内度过，室内的空气质量随着人们对雾霾认识的不断深入越来越受到关注。我国空气洁净技术开拓者、中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院许钟麟研究员对室内外PM2.5浓度研究表明： 室内外PM2.5的浓度具有明显的关联性，在污染的天气中，通过关闭门窗的措施是不能够完全阻止室外空气中的PM 2.5进入室内的。也就是说在室外大气污染严重时，即便关闭门窗，室内空气仍然会遭受室外空气中PM 2.5的污染。他同时指出采用合适的空气净化系统，可以让室内空气变得洁净。

以石家庄奥祥医药工程有限公司总经理宋建立为组长的科研团队（以下简称奥祥团队）针对室外空气遭受“雾霾”污染时如何在室内创建洁净的空气环境进行了专门研究，提出了新型的居室洁净送风建设模式。该技术具有降低初期建设投资和运行节能的效果，此项实用技术得到了应用者的广泛好评与赞赏。

奥祥的创新之举

奥祥公司成立于2004年，是一家集科研、设计、生产、施工、咨询论证、检测于一体的高新技术企业，是河北省洁净行业协会会长单位。

奥祥针对空气洁净技术进行了一系列的创新研究及应用开发，研制出的一种先进的低稳速置换流送风末端装置——径向层流罩设施。依据洁净室的建筑结构特点，坚持集成创新，将洁净室顶板和送风风道相组合，将回风系统管道与洁净室壁墙进行科学结合，使之组合为一体，形成辐流送风系统，提出了一种“多元重构”的洁净室设计方案。

“多元重构”是近年来洁净室设计提倡的一种新的设计理念，其主要特点是打破狭窄的传统机械套搬设计观念，在洁净室建筑结构的基础上，使用并置、渗透等多种灵活的方案，对现有洁净室进行送风、建筑结构、洁净室维护，进行多方位‘重构综合考虑进行设计建设的方案。

“洁净室技术主要以控制微粒污染物为目的。”宋建立介绍，“控制微粒污染物主要通过以下两个途径：一是有效地阻止室外的污染物进入室内，主要通过对进入室内的空气（也称新风）进行过滤和维持室内正压来实现；二是用较少的能耗有效地排除室内已发生的污染，主要通过在室内建立合理的气流组织来实现。”

奥祥的辐流送风系统，可以在室外空气受到PM2.5污染的情况时，首先将送入室内的空气进行预处理，在预处理过程中使用HEPE（空气高效过滤器），滤除0.3微米以上气溶胶态污染物，同时使用能够对气态污染物进行清洗的“水过滤器”进行再处理，通过这种“阻隔式过滤”和“水清洗过滤”两道过滤后的新风才能进入室内；再利用预处理过程送入室内空气对室内形成“正压”，使未经预处理过程的空气不能进入室内，并且使用对室内释放的“PM 2.5”污浊空气采取就近排出的措施，确保未经处理过程的室外空气不能进入室内。

该项举措从根本上解决了当室外空气受到污染时，可以将PM2.5拒于室外，基本实现了室内“开窗换气”的功能。

奥祥的洁净新理念

“洁净室技术”对普通民众来说，是一个较为陌生的概念。其实，作为一门跨学科的新兴技术，洁净室技术早已广泛应用于电子、医药、医疗、食品、化妆品、航空航天等领域，是现代科技和高新技术产业发展的重要基础。

“空气洁净室的性能在很大程度上取决于室内空气的流场，合理的室内空气流场首先能够使送入室内的新鲜空气由洁净区域流向污染区，其次是能够使室内产生的污染物在室内以最小的扩散量被排除。”宋建立表示。

传统的空调送风系统，往往是基于“乱流”、“稀释”进行设计，即利用送入室内的“干净”空气去稀释“污浊”的空气。由于室内末端风口在顶板布置的不连续性和风口出风风速的不均匀性，很容易导致室内的“污浊”空气不能以最小的扩散量得到有效的排除，通常在室内会出现所谓的“盲区”，导致污浊空气在室内产生扩散现象。

奥祥团队研发的低稳速置换流送风末端装置（静压箱式辐流送风罩），将洁净室顶板和送风风道相组合，使送风风道、送风末端单元与顶板集合为一体，使之成为静压箱式空调送风管道；将回风系统管道与洁净室壁墙进行科学结合，并且使室内的送风口采用沿室内通长布置形式的弧形微孔板结构，采用在下侧布置回风口的方式。在室内建立了“矢流”的流场，从而达到用尽可能少的洁净空气满足室内所需的洁净度级别的目的。此系统可使室内受控区域实现近似层流状态的推进式置换流场，改变室内气流的乱流现象，使受控区悬浮粒子浓度、自净时间、抗干扰性能均得到显著的提高。

宋建立谈道：“在我们室外空气遭受PM 2.5污染的今天，空气洁净技术无疑会成为建筑物环境的一个新功能被引入到我们的居室之中，居室的建筑布局及维护结构也会从空气洁净的角度进行考虑。能够维护正压的缓冲室、具有运行节能的置换流将会不断的引入到居室设计中。”

奥祥的制胜之道

以宋建立为组长的奥祥团队，在理论分析的基础上，基于“矢流”、“置换”等理念，探讨了空气在洁净室通风系统中的流动规律，多年致力于该项技术的研究探索，并且进行了实际的测试，为低稳速置换流洁净室研制开发积累了可以借鉴的经验，为进一步探索使用新型空气洁净室奠定了基础。

2009年6月，项目正式启动，建造了模型室并撰写了可行性报告；

2010年8月，项目被确立为省级科研攻关项目，同年11月在河北保定建设了130㎡的可供测试的实验室；

2011年6月，在山东泰安蒙牛建设了180㎡车间辅助用房辅房（洁净室）；

2012年5月，在蒙牛集团呼和浩特和林建设了该项目的科研实验基地。

该技术打破了传统洁净室设计建设模式，采用静压箱 “动静压转换”的原理，在空调送、回风系统中使用静压箱，代替传统的风量调节阀和消音器，在室内由送风管道与静压箱及弧形散流罩相结合代替原来的送风口，减少了空调系统的阻力，同时降低空调系统运行过程中的噪音。由于采用了低阻静压箱式送风管道与室内微孔送分口结合的方案，通过两次均压使得从室内出风口送出的气流形成了较低速度的稳定流场，通过房间下部均布回风口使得室内形成了推进式置换流的流场。

2014年，河北省产品质量监督检验院对奥祥的“低稳速置换流洁净室技术”的节能效果进行检查并出具了报告。该报告依据奥祥低稳速置换流洁净室技术建设和改造的蒙牛乳业各分厂的空调系统改造前、后的用能情况进行测试和检查，对低稳速置换流洁净室技术的节能效果做出了客观评定。评定结论是：采用低稳速置换流（即：“辐流”）洁净室技术，在相同工况下，与常规设计送风方式相比，空调系统降低能耗28%至40%，平均节能31%。

奥祥描绘新蓝图

随着人们对空气洁净室的需求的不断增多，空气洁净室的使用可谓遍地开花，新版GMP（产品生产质量管理规范）改造又出现新的高潮。《医院空气洁净规范》WS/T-368—2012的实施，更是要求医院洁净用房建设扩大得到所有的方面，生物安全、实验动物、食品餐饮业、化妆品等都需要空气洁净室提供的洁净环境。

近年来，奥祥先后与多家大型企业建立了长期合作关系，这其中包括华北医药集团、石家庄医药集团、蒙牛（乳业）集团、白求恩国际和平医院、衡水市哈励逊国际和平医院、邯郸第三人民医院、电子工业部五十四所、十三所等。奥祥依靠先进的设计理念、过硬的质量和优质的服务获得了用户的一致好评。

同时，该技术也得到了国家有关部门的认可，央视网、人民网、长城网、河北日报等多家知名媒体相继进行报道并给予广泛关注。

2014年3月6日，CCTV—4《中国新闻》栏目对奥祥创新的“低稳速、置换流”洁净室技术进行了报道。2013年6月22日，“新型空气洁净室成果鉴定会”在石家庄举行。鉴定会上，与会专家对奥祥的“低稳速置换流洁净室技术”进行了鉴定，认为该成果在相关行业空气洁净处理方面明显优于传统技术，具备“降低噪音、节能”作用、填补了国内的空白，能够适应当前空气洁净技术发展的需要，具有重要的推广价值和广阔的应用前景。

品质源于实力，专业成就未来。十几年来，奥祥就这样走出了一条“科技创新—技术突破—工程应用—产业发展”之路，公司也日益发展成为华北地区空气洁净行业的领军者，成为华北地区专业提供空气净化系统工程整体解决方案的大型承建商。

2014年12月15日，中国科协、国家发展改革委、科技部、国资委、全国总工会五部委联合举办的2013—2014年度全国“讲理想、比贡献”总结表彰活动在北京人民大会堂举行，奥祥创新团队的成就再次得到了党和国家的肯定与认可，公司因此荣获了全国“讲理想、比贡献”活动先进集体的荣誉称号，奥祥团队负责人宋建立被评为河北省创新标兵。

荣誉承载过去，开拓旨在未来。奥祥人为公司的未来发展设定了“两步走”的发展战略。目前，公司已经实现了“核心技术专利化”的第一步的目标，低稳速、置换流洁净室技术已经成功申报了2项发明专利和3项实用型专利，同时申报了国际发明专利；“专利技术标准化”是他们的第二步的目标，即实现低稳速、置换流洁净室技术产业化。

“大气是我们赖以生存的，保护大气环境不仅是企业和政府的责任，更是我们每一个公民的义务。”宋建立最后告诉记者，“我们将继续专注于PM2.5的治理，用先进的创新技术服务于全社会，以改善国人生存环境为己任，让所有人都能呼吸到新鲜的空气！”