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室内空气净化产品标准体系初探

2023-10-08谢华慧杜少平丁力行王敏容

制冷 2023年3期
关键词:空气净化室内空气标准化

谢华慧,杜少平,丁力行,王敏容

(1.五邑大学土木建筑学院,广东省江门市,529020;2.广州市微生物研究所有限公司,广东省广州市,510700;3.仲恺农业工程学院,广东省广州市 510225)

健康与工作、学习和生活环境息息相关,特别是近年来,新冠疫情爆发极大地改变了人们生活、学习和工作方式。根据新冠病毒传播快特点,专家也提出以居家为主,非必要不外出的指导意见,也就意味着人们在室内停留的时间也大幅增加,空气净化要求也日趋重要。2017年,中国工程院钟南山院士在人大关于空气污染控制的专题发言中提出,政府不仅要关心室外空气污染,更需要关心室内污染。根据WHO的研究报告显示,2012年,厨房空气污染导致全球死亡人数约430万,其中患中风的人数约占34 %,慢性阻塞性肺疾病的人数约占22 %,缺血性心脏病的人数约占26 %,死于肺癌的人数约占6%[1]。长久以来,人们已切身体会到人体健康与室内空气质量是紧密相关,由此对室内空气质量要求也不断提高。新型冠状病毒疫情爆发后,中国建筑学会在2020年颁布T/ASC08《办公建筑应对“新型冠状病毒疫情处置”运行管理应急措施指南》,在指南中,针对疫情防控期间办公建筑室内环境设备运行管理和应急处置提出了相应措施[2]。

1 空气净化发展现状

一直以来,学者对室内空气质量展开了多方面的的研究,部分学者探讨室内污染物组分的研究,室内空气质量相关指标中关注度较高的有甲醛、总挥发性有机物(TVOC)、可吸入颗粒物(PM2.5,PM10)、苯类、氡、二氧化碳、氨等[2];部分学者致力于室内空气品质及评价,提出多种室内污染物控制体系[4-6],如评价住宅的“健康控制值”体系,室内空气品质与人员病态建筑综合征关系的Logistic回归模型,多通风模式下室内主要污染物控制评价模型等。

除了以空气质量为研究对象开展了大量的研究,我国也建立了相应标准,从设计、检验、验收多方位确保室内空气质量要求的落地,如:2002年,我国多部委联合发布的GBT18883《室内空气质量标准》,规定了室内空气质量参数及检验方法;2021年,中国建筑学会更新了TASC02《健康建筑评价标准》,针对建筑内空气、水、人居舒适、健身、人文、服务等指标均进行了规定;2019年,住建部颁布了JGJ/T 461《公共建筑室内空气质量控制设计标准》,对公共建筑室内空气质量控制进行了规定。由此可见,学者以室内空气品质为对象进行了多方位的分析和研究,并取得了一定的成果。随着室内污染物的种类和数量日益增多,室内污染物的处理方式也多元化,特别是室内空气净化产品也日益增多,但我国对室内空气净化产品的评价标准相对落后和匮乏。

据ISO/TC142技术委员会发布的《空气及其他气体空气净化设备》中统计2004-2014年数据,全球空气过滤器市场由340亿美元增加到177亿美元。和发达国家相比,我国空气净化产品的普及率仍很低,如空气净化产品在韩国家庭的普及率达71%,美国约为27 %-30 %,日本约为17 %,中国还不到0.1%[7]。

净化空气是改善室内环境的重要手段。随着技术的发展,空气净化方式也多样化,可通过不同的技术或介质,吸附、分解或转化各种空气污染物的过程,也衍生了许多不同类型的空气洁净度的产品。空气净化产品的工作原理来看,也发展多种形式,有被动式、主动式、主被动混合式等。空气净化产品在居家、医疗、工业领域均有应用,单机类空气净化产品方便灵活,为家居市场的主流产品。目前,市场空气净化产品主要的功能是去除空气中的颗粒物,包括过敏原、室内的PM2.5以及挥发性有机物等物质[8]。

由于空气污染物在相对封闭的空间释放,存在持久性和不确定性,因此空气净化产品被认为是改善室内空气质量的有效措施之一,针对独立新风空调设备也有进行相关标准体系的建设[9]。但涉及空气净化相关内容较少,行业跨度大,标准缺乏统一,互相封闭,远不能满足现阶段人们对美好生活的需求。此外,空气净化产品的性能评价、生产及维护等环节均存在诸多滞后性,无法满足当前疫情的需求,在不同细分行业的技术及市场发展也不均衡。

2 空气净化产品标准体系

2.1 空气净化标准体系的发展需求

为深入贯彻党的十九届六种全会、中央经济工作会议精神,认真贯彻落实《国家标准化发展纲要》,立足新发展阶段,优化标准化治理结构,增强标准化治理效能,加快构建推动高质量发展的标准体系,阻力高技术创新,引领高质量发展。

我国共性关键技术和应用类科技计划项目形成标准研究成果的比率要达到50 %以上,2021年世界标准日主题活动中,科技主管部门和标准化主管部门出台了一系列顶层设计文件和具体举措,设立了一大批标准化研究项目,科技创新与标准化的互动支撑,有力推动了经济社会创新、协调、绿色、开放和共享发展。其中科技创新和标准化重要战略部署要求强化标准对技术创新的支撑作用,要围绕科研管理、成果评价等科技创新活动的重点领域,加强调查研究,深入挖掘需求,及时推动制定相关标准,更好服务科技创新,同时将先进适用科技创新成果融入标准,提升标准水平,推动科技创新和标准化深度融合。目前空气净化产品花样繁多,市售品牌多达百余种,但宣传也虚实不定,亟需建立空气净化标准体系,以规范和推动空气净化产品市场,从而更好地服务消费者。可见,以标准化模式规范和提高产品质量控制是当前国家产业高速发展、人民健康发展的政策要求。

2.2 空气净化标准体系的重要性

标准化指在经济、技术、科学及管理等社会实践中,对重复性事物和概念,通过制定、发布和实施标准,达到统一,以获得最佳秩序和社会效益。标准包括国家标准、行业标准、地方标准和团体标准、企业标准。国家标准分为强制性标准、推荐性标准,行业标准、地方标准是推荐性标准。级别不同,效力也不同。标准体系是标准化工作的核心,其具有目的性、层次性、协调性、配套性、比例性和动态性。我国标准体系的标准层次和内涵丰富(图1所示),伴随空气净化产品需求多样化,产品检验和评价技术也涉及到物理、化学、机械、微生物和人工智能等多个专业。因此,近年来不同专业对于空气净化及产品的标准化建设研究有所增加。

图1 我国标准体系的标准层次和内涵

空气净化器行业并不缺乏标准,根据资料显示,空气净化器不仅不缺标准,而且标准种类繁多。刘阳等[10]对国内外空气净化器相关标准差异进行了对比分析,当前现有空气净化的标准体系研究涉及多个净化器,仍然缺乏合理分类及技术层次的空气净化产品研究。

3 空气净化产品标准体系

3.1 空气净化产品标准体系的必要性

室内空气质量直接影响生活品质,只有坚持人民至上、生命至上,普及健康生活,优化健康服务,建设健康环境,人们对生活品质的标准水平也逐步提高。据数据显示,自2020年第四周(1月20日~1月26日)开始,空气净化器线上市场销售量大幅度提升,从第四周到第七周(2月10日~2月16日),空气净化器线上市场销售额同比增长89.8%。据国家市场监管总局2019年12月官网消息,该部门抽查了7个省(市)40家企业生产的40批次空气净化器产品,其中11批次产品不合格,不合格发现率高达27.5%[10]。目前,我国空气净化产品产业增速快,已成为国际最大的空气净化产品研发生产销售大国。随着空气净化产品行业的发展,空气净化产品涉及多个领域和学科,也对标准化工作提出了新的挑战和要求,突然扩大的市场产出更需要严格可靠的标准监控,这样才能有助于空气净化产品生产企业的健康有序发展,防止空气净化产品市场出现参数与说明混乱的现象。

3.2 空气净化产品相关标准及存在问题

从20世纪90年代末开始,我国逐步提出了一系列空气质量相关标准。按照行业领域可分为:工业、民用、医疗、交通等,涵盖行业多,行业要求各有不同,因此空气质量相关标准差异大。按照标准类别,涉及国家标准、地方标准和行业标准等,根据不完全统计(见表1),室内空气净化质量适用标准针对工业建筑、民用建筑、医院等不同场所,提出室内空气设计和评价指标,以及污染物测试和排放标准。

表1 室内空气质量适用标准一览表

室内空气质量标准的成熟发展,为空气净化产品提供了良好的基础。随着市场需求,不同组织机构提出一系列空气净化产品相关标准(见表2),最终逐渐形成以国家标准为基础,各级标准补充的空气净化产品标准体系,一定程度上能保障消费者权益、规范市场秩序,推动空气净化产品市场的发展和壮大。资料显示,空气净化产品存在多样性的发展趋势,其相关标准也层出不穷,以适用范围为例,产品标准有适用医用、家用、车用、工业用等;按工作原理不同,分为光物理、化学方式等。空气净化产品适用标准包括使用性能、净化性能、健康性能及智能元素等方面。

表2 国内空气净化产品适用标准

室内空间的使用要求不同,对空气品质需求也有所不同,因此空气净化产品也有所侧重。按空气净化产品类型不同,分为新风机、净化器、消毒机、喷剂、涂覆材料等,部分空气净化构件和材料适用标准可参考表3。

空气净化产品在国外发展更早,许多国家先后都颁布了用于空气净化产品性能评价的标准(见表4),主要集中在美国、日本、加拿大、韩国等,其中美国空气净化产品行业发展相对较早[11]。2020年4月,国际电工委员会以我国GB/T 18801-2015《空气净化器》为蓝本,制定了空气净化器领域全球首个性能标准IEC63086-1:2020《家用和类似用途空气净化器性能测试方法第1部分:通用要求》[12]。这一成果也体现了我国空气净化产品在国际上的先进性和重要性。

表4 国外空气净化装置及配件国际相关标准

虽然室内空气净化产品种类和数量繁多,在国际上处于前列,也取得了一定的成果,但仍存在一些问题需要持续改进。通过对标准的梳理,可以看出我国空气净化产品标准仍存在一些问题。首先,空气净化产品评价标准的唯一性。室内空气净化产品与化学、物理、电子电器、毒理、医学、微生物、人工智能等领域都存在联系,现有标准暂不能形成“一体化”的标准化体系,未解决室内空气净化产品从前端的材料和元器件评价,到后端的产品性能、安全和检测检测的。其次,空气净化系统评价的全面性及适用性。不同的标准中对净化能效和功率提出了要求,但对空气净化产品的能效标准缺乏统一规范,团体标准中,对空气净化产品的性能表征也各不统一,有对颗粒物、气态污染物、过敏原、净化均匀度、极限浓度、除菌率、噪声等指标,缺乏同一标准。特别是“新型冠状病毒”的出现,有团体标准中提出“病毒”的定义,并提出抗病毒和除病毒要求,但缺乏明确的量化指标。第三,缺乏核心性能评价指标。众所周知,机电产品或者家用电气产品都有核心性能的评价和分级指标。消费者如何根据室内污染物的种类、污染程度进行合理选购净化产品,目前已颁布的室内空气净化产品相关标准中,尚未有统一可供参考的评价指标。

3.3 相关标准化组织

上世纪60 年代,ISO成立了ISO/TCl42空气及其他气体空气净化设备技术委员会,由于市场规模不大导致该组织处于休眠期,随着全球人民对空气净化需求的激增,该技术委员会重新开始启动空气净化相关工作。目前涉及空气净化及产品标准体系有近十个技术委员会,涉及建筑室内环境标准化组织有国家标准化管理委员会,SAC/TC14全国暖通空调及净化设备标准化技术委员会。涉及建筑室外环境标准组织有SAC/TC275全国环保产业标准化技术委员会。涉及产品净化性能相关标准化组织有SAC/TC46全国家用电器标准化技术委员会,SAC/TC208全国机械安全标准化技术委员会,SAC/TC194全国工业陶瓷标准化技术委员会,SAC/TC63全国化学标准化技术委员会,SAC/TC209全国纺织品标准化技术委员会。

由于室内空气净化产品的类型多样化,涉及化学、塑料、陶瓷等行业,这几个领域属于不同的标准化技术委员会,由此存在较多的标准化组织,势必导致交叉、重复以及矛盾等问题,也继续建立空气净化产品的标准化体系,以构建健康的空气净化产品市场系统。空调净化产品技术涉及材料与元器件类、净化技术规范类、安全类、产品类、分析仪器和设备类、标准物质类共6个部分。目前国际标准组织中,暂无囊括上述所有领域的对口技术委员会。相关的技术委员会包括ISO的TC38纺织品、TC 61塑料、TC142空气和其他气体的洁净设备、TC206细陶瓷,IEC的TC 59家用及类似用途电器性能。其中,TC38、61、206侧重于材料的测试方法和使用规范,TC142侧重于一般通风和工业应用用空气和气体清洁和消毒设备的术语、分类、特性、测试和性能方法等领域的标准化),TC59侧重于电气安全性能,因此国际标准组织暂无对口建议。

根据《全国专业标准化技术委员会管理办法》(2020修订版)组建空气净化产品标准化技术委员会,负责专业领域的国家标准体系建设,标准体系由材料与元器件类、净化技术规范类、安全类、产品类、分析仪器和设备类、标准物质类六部分组成(见图2)。

图2 空气净化产品标准化技术委员会工作内容

标准化技术委员会能促进科学有效的工作机制的建立,使标准化工作按照公平、公正、公开的原则开展,以确保标准的高技术、高水平、高质。此外,近几年我国净化行业出口量增长迅速,为服务于产业和企业的国际化需求,破除国际市场准入门槛,应积极与国际接轨,将我国自主制定的标准向国际标准转化也势在必行,以打破国际市场壁垒,为我国净化产业的国际化提供有力保障。

4 结语

空气净化产品标准化建设与人类命运紧紧相连,是提高人居环境质量控制的有效途径。我国空气净化产品起步较晚,空气净化产品系统的发展却非常迅速,因此,筹建人居环境净化产品相关标准组织,建立人居环境净化产品标准体系,以完善这门新型交叉学科的标准体系,从而进一步规范空气净化企业高质量生产,落实构建现代服务业体系的政策,推动行业的健康有序发展。相关标准组织的建立不仅对建立高质量的技术平台和科技创新人才培养平台具有深远意义,而且对促进空气净化整个产业发展具有重要战略意义。

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