野火煙霧引起人們對室內空氣質量技術的關注 - 彭博社

芝加哥的天際線在6月8日被野火煙霧染成橙色的光暈。

攝影師：Jamie Kelter Davis/Bloomberg上週在紐約市舉行的城市綠色建築會議上，房地產專業人士和可持續建築專家們討論瞭如何打造更具氣候友好的建築環境。儘管計劃討論的主題包括電氣化和綠色翻新，但無人能夠逃脱的話題是紐約大學基梅爾中心窗外的景象。

“當你透過橙色的空氣，質疑‘我是在火星還是曼哈頓？’時，很明顯，最好的避難所就是我們的建築物，” Urban Green Council的首席執行官約翰·曼迪克説道。

最近籠罩美國東北部和中部大部分地區的仍在燃燒的野火強調了氣候變化的現實，這個長期以來在近幾十年裏基本上避免了這種空氣質量緊急情況的美國地區的數百萬居民被敦促呆在家裏和辦公室內，以避免污染水平飆升。仍在燃燒的野火，由加拿大幹旱和高温助長，也生動展示了室內空氣質量的重要性——這個問題在新冠疫情期間因對許多室內環境質量的研究而備受關注。

“我們面臨的問題是，我們構建和維護建築的標準並沒有關注建築內人們的健康，聽起來很瘋狂，”哈佛大學T. H. Chan公共衞生學院健康建築項目主任約瑟夫·艾倫説，他一直在推動改善室內空氣質量，以及不這樣做的健康影響。“那些住在老建築裏的人絕對會受到不良的健康影響。”

在極端的野火事件中，室外空氣質量可能達到每立方米400微克的PM2.5 —— 這種細小的侵入性顆粒物可以進入肺部和血液，對人類健康造成嚴重影響。艾倫説，由於窗户密封不好和外部易漏風，老式美國住宅的滲透率可能達到50%，因此室內居民可能仍在吸入大約每立方米200微克的這種污染物，這些水平與心臟病發作、中風和急診就診風險增加相關。

與此同時，配備了先進空氣過濾系統的現代辦公樓的會議室可能僅達到10的水平。

這次前所未有的野火事件 —— 艾倫説，他所在領域的同事們“絕對震驚”看到紐約市達到了世界上最嚴重的空氣污染水平 —— 此時室內空氣質量已經成為公共衞生和政策關注的更廣泛領域。除了最近圍繞燃氣灶的危險已被證實展開的文化戰爭之外，一對新的空氣質量標準代表了建築更健康運動的里程碑。疾病控制中心發佈了室內清潔空氣的新健康標準，而美國供暖、製冷和空調工程師學會（ASHRAE）發佈了新的應急空氣質量標準。

艾倫希望這些新標準能夠幫助推動更大規模的投資運動，投資於新的通風和空氣質量技術，比如空氣淨化器和MERV 13過濾器（衡量過濾器捕捉小顆粒的能力），他認為這是對社會韌性的投資。

“野火煙霧、極端高温、新冠肺炎 —— 這些健康建築策略可以保護我們免受它們的影響，”他説。

打造一個宜居的避難所

這樣的投資已經在進行中，特別是在近年來因野火導致空氣質量緊急情況頻發的北美西部城市。

一些干預措施的有效性受到質疑，比如2020年紐約市公立學校購買了不太理想的空氣過濾器，以及最初的Molekule空氣淨化器，經測試發現效果不佳。

但總體而言，更新的建築通風技術在過濾野火煙霧方面表現良好。JB&B工程公司的工程師斯科特·弗蘭克在公司位於曼哈頓下城的辦公室進行了測量 —— 該辦公室配備了MERV 15過濾器 —— 在上週野火煙霧最為嚴重時，他發現室內的小顆粒污染比室外少100倍。

更新的現代建築過濾系統被設計用來處理這類空氣污染事件，尤其是在立面相對緊密的情況下；這只是縮短了空氣過濾器的工作壽命。他認為，像ASHRAE發佈的標準，以及更好的聯邦法規和對空氣過濾設備的要求，可以幫助激勵空氣質量升級。

一名行人戴着口罩在紐約市曼哈頓的辦公樓外。攝影師：Timothy A. Clary/AFP via Getty ImagesWELL建築標準是一種關注空氣質量的綜合建築健康方法，近年來在新的房地產中得到了更廣泛的應用，紐約市有500多個地點和全國範圍內有16,000棟建築獲得了WELL認證。國際WELL建築研究所首席產品官Jessica Cooper表示，大多數採用該標準的建築是商業辦公樓，由於認證的健康益處，它們往往能夠獲得租金溢價。

真正的挑戰在於向老建築和住宅建築引入空氣質量改進，尤其是那些位於低收入和被忽視社區的建築。例如，WELL剛剛完成了一個試點項目，以幫助確定住宅建築的標準，並計劃更多地擴展到這個建築領域。更好地保護人們居住的地方的需求凸顯了城市專注於韌性、為市民提供早期預警系統，並投資於為每個人打造更健康的建築。

艾倫對學校系統在野火煙霧緊急情況下的表現感到特別沮喪，一些公立學校在紐約和新澤西轉為遠程教學。學區獲得了重要的聯邦資金，1220億美元，通過美國復甦計劃投資於更好的通風和過濾技術，但很多資金仍未花完。許多學校建築在應對極端高温方面存在問題 —— 甚至在炎熱月份不得不關閉 —— 這種投資至關重要。

“如果那筆錢花在學校上，它們本應該成為避難所，”他説。“它們應該成為。解決方案是如此明顯。”

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對於紐約市來説，許多老式住宅樓缺乏中央空調，很多隻使用鍋爐和蒸汽供暖，因此依賴效果遠不如室外空氣過濾的窗户式空調。家用空氣淨化器和臨時空氣過濾系統可以提供幫助，但最終，建築和住宅應該設計和改造成更具密封性的外立面和現代化的暖通空調系統。（像傳統的中央空調設備一樣，提供供暖和空調的無風管熱泵技術也將過濾煙霧的室外空氣。）

除了受到PM2.5暴露的風險之外，城市居民還面臨來自野火煙霧的額外風險：有害的地面臭氧含量升高，這是由於煙塵柱與來自車輛排放和其他來源的城市污染髮生化學反應而產生的。

Mandyck認為建築電氣化，最好能實現低成本和無化石燃料製冷，對可持續性和公平性都有益，因為氣候變化的影響變得更加極端。洛杉磯市議會剛剛強制要求所有租賃單位安裝空調，以幫助減輕極端高温的風險。

“我們電氣化得越多，為了温度原因處理極端高温的次數越多，我們也將受益於處理不平等問題，”他補充道。

為空氣質量公平設計

更加了解野火煙霧的風險可以改變新建築的設計方式。洛杉磯Buro Happold Engineering的副主任John Rozeluk表示，許多位於洛杉磯沿海涼爽地區和舊金山灣區的建築傳統上沒有配備空調。但現在，由於野火天數佔據年份的越來越大部分，這個功能將變得越來越必要，無論温度如何。

“作為建築設計師，我們需要評估氣候條件，也需要評估其他風險，”Rozeluk説。“這種彈性將改變我們設計事物的方式。”

未來，Rozeluk建議建築需要被設計成在清潔空氣日利用降温，但在野火事件中，過濾和暖通空調系統可以轉為經濟模式，將通風降至最低以增加過濾。空氣質量威脅也可能在適應性再利用實踐中發揮更大作用。儘管保留舊建築可以減少固有碳排放，但它們漏風的外觀需要考慮污染和顆粒物，這意味着更好密封的外立面和用現代型號替換舊單層窗户。內部可以被加壓以避免污染滲入。

超高效的Passive House建築標準，被許多最可持續的新建築所採用，也提供出色的過濾和室內新鮮空氣。雖然最常見於高端私人住宅，但也可以應用於像Sendero Verde這樣的經濟適用房項目，這是位於哈萊姆的一座709單元高層建築目前正在建設中。該建築背後的公司L+M的可持續發展總監Laura Spencer Humphrey表示，提高對這些建築和這些技術的認識是重要的，以便建造更多這樣的經濟適用房，並且使未來項目的融資更加容易。

“公平和獲得清潔空氣並不僅僅基於野火，而是基於靠近高速公路和工業區的住房，” Rozeluk説。“那些住在老房子、公共住房或者沒有安裝適當通風系統的房子裏的人，就處於劣勢。”

在一個野火煙霧日益嚴重的時代，Mandyck表示，並不需要激進的新技術來使家庭和辦公室安全，目前的最佳實踐就可以勝任。但是，提高室內空氣質量的努力需要成為一個更廣泛的運動的一部分，以減少建築部門碳排放，避免惡化導致未來火災更有可能和更具破壞性的條件。

“如果只有少數幾棟建築參與健康建築運動，那麼這個運動將是完全失敗的，” Allen説。“我們必須使之成為常態。它需要成為我們的標準和規範。”