一种空气过滤方法及空气过滤建筑系统与流程

本发明涉及一种空气过滤方法及空气过滤建筑系统。

背景技术：

近年来，雾霾现象在全国范围内频繁发生，尤其是京津冀及周边地区出现大范围持续性雾霾天气，北京、天津、石家庄、郑州等20多个城市启动重污染天气红色预警，严重影响人民的身心健康和生活，已经成为威胁人类健康的主要灾害之一。

雾霾不仅极易使哮喘复发，而且是心血管疾病患者的“健康杀手”，对人体心脑血管疾病的影响也很严重。此外，专家以北京为例，计算人们在过去的一年甚至是五年到底吸进去多少霾，北京PM2.5浓度数值处于100μg/m³左右，按每人每天吸进9 m³的空气计算，一个人一年要吸进去328500mg的PM2.5，这些PM2.5会堵死3千万肺泡，10年就能彻底损伤3亿个肺泡，堵死一扇肺。世界上最受重视的医学期刊之一《Lancet Oncology》在2013年刊登出的研究结果显示PM2.5每增加10mg/ m³，肺癌患病几率提高1.4倍。因此，雾霾现象对人身体的危害也已经绝对到了不容小觑的地步。

我国已有多部法律法规涉及雾霾的控制和治理，《大气污染防治法》、《大气污染防治行动计划》及地方性规定预防大气污染，保护和改善生态环境。针对雾霾现象，不同地区采取应对措施，如：要求企事业单位根据空气重污染情况，可实行弹性工作制，对排污工业企业限排、停产，机动车采取单双号限行措施，增加道路洒水清扫频次，增加公交运力，通知各中小学、幼儿园做好停课准备，停止审批和举行大型露天活动等措施，同时建议公众尽量减少户外活动。

但是，这些措施影响了人民正常的生产生活活动，给正常的生产生活带来了众多的不便。所以治理雾霾，改善空气质量刻不容缓。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有效过滤空气的空气过滤方法；同时，本发明还提供了使用该方法的空气过滤建筑系统。

本发明的空气过滤方法，主要是在与建筑结构的竖向中空通道相连通的下端进风口处设置过滤装置，在建筑结构的竖向中空通道内或者与建筑结构的竖向中空通道相连通的上端出风口处设置抽风装置，所述建筑结构具有一定的竖向高度而在竖向中空通道内形成烟囱效应，在烟囱效应和抽风装置的作用下，外界污染空气经过过滤装置过滤后形成清洁气体并沿竖向中空通道向上流动。

所述过滤装置内的过滤材料为用于过滤粉尘、微尘、PM2.5、异味的滤材。

所述建筑结构为废弃烟囱，所述竖向中空通道为烟囱的内孔。

所述建筑结构为楼房，所述竖向中空通道为电梯井、楼梯井或管道井。

所述的下端进风口为建筑单元入口。

楼房的外侧在住户的外墙壁上设置有用于将竖向中空通道内过滤后的洁净气体引入住户的引风装置。

引风装置设置在住户的窗户外侧。

本发明的空气过滤建筑系统包括建筑结构，所述建筑结构内具有竖向中空通道，所述建筑结构的上端设有与竖向中空通道联通的上端出风口，所述建筑结构的下端设有与竖向中空通道联通的下端进风口，建筑结构具有一定高度而在竖向中空通道内形成烟囱效应，所述空气过滤建筑系统还包括设置在下端进风口处的过滤装置以及设置在建筑结构的竖向中空通道内或者上端出风口处的抽风装置。

所述过滤装置内的过滤材料为用于过滤粉尘、微尘、PM2.5、异味的滤材。

所述建筑结构为废弃烟囱，所述竖向中空通道为烟囱的内孔。

所述建筑结构为楼房，所述竖向中空通道为电梯井、楼梯井或管道井。

所述过滤装置设置在楼房一层的单元入口处，单元出入门设置在过滤装置的中间位置。

所述过滤装置包括半圆柱型固定框架，过滤材料安装在固定框架内，半圆柱型固定框架的轴向平面与楼房墙体固定而是过滤装置凸出墙面外侧，过滤装置的弧形外侧面以及上端面为进气口。

楼房的外侧在住户的外墙壁上设置有用于将竖向中空通道内过滤后的洁净气体引入住户的引风装置。

引风装置设置在住户的窗户外侧。

本发明的有益效果是：本发明的空气过滤方法利用建筑结构内竖向中空通道的烟囱效应所导致的空气自下向上流动的现象，在该空气流动通道上设置过滤材料，实现对空气的过滤，能够有效地实现对环境大气的过滤和净化，能耗较小；由于空气在经过过滤材料时会受到一定的阻力，设置抽风装置能够克服该阻力的影响促进空气的循环流动，避免竖向中空通道内产生负压，同时也可以根据当地空气污染的程度通过控制抽风装置的输出功率控制空气流动速度。

在将废弃烟囱作为建筑结构时，能够使废弃烟囱充分利用，不必再花费大量资金进行拆除；在将楼房作为建筑结构时，可以依托现有的楼房建筑即可实施该空气过滤方法，能够大范围、大面积实施且节省了中间建筑结构的成本，更有利于环境大气的净化和除霾。

附图说明

图1为本发明的空气过滤建筑系统的实施例一的结构及原理示意图；

图2为本发明的空气过滤建筑系统的实施例二的结构及原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的空气过滤方法的具体实施例。该方法需要结合建筑系统实施，建筑系统包括建筑结构，建筑结构内具有竖向中空通道。由于建筑结构的顶部和底部具有一定的温差，因此竖向中空通道内会产生气流自下向上流动的烟囱效应。本发明正是利用有自然环境因素所导致的烟囱效果，在气流流动路径上设置过滤材料，从而实现对空气的过滤，能耗较小。

空气过滤建筑系统的实施例一如图1所示，建筑结构为楼房1，楼房1内的电梯井11和楼梯井12都构成竖向中空通道，楼房1的一层各单元入口处设置过滤装置2。其中，过滤装置2包括固定框架以及安装在固定框架内的过滤材料，过滤材料为能够过滤粉尘、微尘、PM2.5、异味的滤材，固定框架为半圆柱型，半圆柱型固定框架的与轴线平行的平面与楼房墙体可拆连接，便于内部过滤材料的取放。整个过滤装置凸出墙面外侧，且其弧形外侧面和上端面为过滤装置的进气口，进气口面积较大。此外，为了不影响居民的正常出入，过滤装置的中间位置设置单元出入门10，单元出入门10为封闭门，在出入之后封闭门将单元出入口封闭，避免空气从单元出入门处进入楼房内而不经过过滤装置。当然，单元出入门也可以设置在过滤装置的边缘位置等，根据实际需要设置即可；滤材可以具体根据空气污染物的种类进行选择即可。

如图1中箭头所示空气流动路径，由于楼房其他位置与外界不通，在烟囱效应的作用下，空气只能通过过滤装置过滤后进入一层单元大厅，并通过楼梯井和电梯井向上流动，最后从楼梯井和电梯井的上端流动到外界。由于空气经过过滤装置时会受到一定的阻力，在楼房1的楼层较低而楼房的顶部和底部温差较小时，这部分阻力会对烟囱效应所导致的空气流动造成较大的影响，那么为了克服阻力，楼房1的顶层在对应于楼梯井和电梯井的上端口位置设有抽风装置3。抽风装置3能够在烟囱效应不明显时促进空气流动，也避免了楼房的电梯井和楼梯井内产生负压环境，避免楼梯井和电梯井从住户或商铺的窗户向内抽吸外部污染气体。而且，在环境空气污染较为严重，急需清洁处理时，可以增大抽风装置的输出功率，加快空气流动速率，加快过滤。

在其他实施例中，竖向中空通道也可以为楼房内的管道井；进风口可以不设置在一层单元出入口处，而设置在其他位置且与电梯井和楼梯井联通，此时需要单元出入口设置封闭门，在进出之后保持封闭门处于关闭状态；过滤装置可以为其他形状，例如长方体型、正方体型以及球型等，可根据实际需要选择使用不同的固定框架来设置过滤装置的形状。

空气过滤建筑系统的实施例二如图2所示，建筑结构为烟囱7，尤其是指工厂废弃的烟囱，竖向中空通道为烟囱的内部孔道，烟囱7的底部设置进风口，且在进风口处安装过滤装置2，当然，也可以利用烟囱原有的进烟口，在进烟口处设置过滤装置。过滤装置2的结构与实施例一中的过滤装置形状形同，但不需要再设置单元出入门，烟囱7的上端设置抽风装置3。这样如图2箭头所示空气流动方向，空气只能从烟囱下端进风口经过过滤装置进入内部孔道，并向上流动从烟囱上端流出。该实施例的空气过滤建筑系统借助于废弃烟囱实现对环境空气的过滤，也能够有效的清洁空气、消除雾霾。

本发明还提供了一种空气过滤建筑系统的实施例三，实施例三是针对上述的实施例一进行的改进。实施例三中，在每家住户的窗户外侧设置有用于将竖向中空通道内过滤后的洁净气体引入住户的引风装置，这样楼房内的住户可以通过引风装置将洁净空气引入自己房间内使用。当然，可以在住户的墙壁上打通联通外界的孔洞，引风装置安装在该孔洞位置。

上述的各种实施例中，抽风装置都是设置在与竖向中空通道联通的上端出风口处，在其他实施方式中，抽风装置也可以设置在竖向中空通道内。

本发明的空气过滤建筑系统借助建筑结构的烟囱效应所导致的自然空气流动而在空气流动路径上设置过滤装置对空气进行过滤，耗能较小，必要时，也仅仅是抽风装置需要一定的耗能，但是通过对空气的过滤能够对建筑系统周围一定范围内的空气进行有效的过滤，尤其实在依托于楼房时，城市的各个楼房都能作为过滤系统对空气进行过滤，能够解决整个区域的空气污染和雾霾问题，投资成本较低，治理效果十分明显。