室外空气污染确实影响室内空气质量，其程度主要取决于建筑物的暖通空调（HVAC）系统性能，具体机制如下：1. **渗透路径控制**HVAC系统通过调节新风换气率直接影响室外污染物渗透量。当系统采用100

工程学院与设施管理部门以及职业与环境健康研究人员合作，以盐湖城校区为活体实验室，探索室外空气污染是否以及如何影响室内空气质量。他们发现校区的室内空气质量总体良好。然而，根据建筑物的暖通空调（HVAC）系统类型，野火烟雾产生的细颗粒物污染（PM2.5）可能渗入建筑物，而与沙尘事件和冬季逆温相关的污染则被阻隔在外。

研究发现问题在于使用空气侧节能器（air-side economizers）的商业HVAC系统。该技术通过特殊的管道和风阀布置，在温度和湿度条件适宜时（如凉爽的夏秋清晨）从室外引入空气，从而降低能耗。负责监督该研究的化学工程教授Kerry Kelly指出，这虽然有助于提高能效，但如果当天空气中有烟雾，该系统可能会吸入颗粒污染物，且部分颗粒物会穿透过滤器。

校区即实验室

"我们的建筑体量大且结构复杂，通常会经历多次扩建并与不同类型的系统集成，"Kelly表示，"因此管理颇具挑战，但好在这是个完全可以解决的问题。即使是便携式空气过滤器这样简单的解决方案也能发挥显著作用。"

该持续进行的研究项目在17个室内位置和2个室外位置部署了低成本的无线传感器，旨在分析沙尘暴、冬季逆温和野火季期间颗粒污染物浓度升高时室内空气质量的变化规律——这些事件产生的PM2.5类型不同，且发生在一年中不同时段。

"我们计算室内颗粒物测量值与室外颗粒物测量值的比率。该数值越接近1，意味着颗粒物更多来源于室外而非室内，"研究负责人、化学工程研究生Tristalee Mangin解释道，"我们分析这些比率后，根据不同HVAC类型分组进行了深入研究。"

烟雾与沙尘及逆温污染的差异

相较于逆温和风驱沙尘事件产生的污染，野火烟雾导致建筑物内的PM2.5渗透量高出4到5倍。然而，违反国际健康准则的情况仅出现在采用空气侧节能器通风的建筑中，且概率极低。

团队使用了由电气与计算机工程教授Pierre-Emmanuel Gaillardon设计、并通过犹他大学衍生企业TELLUS商业化的微型设备。每台设备成本仅为450美元，远低于合规级设备价格。这些设备被安装在主校区各处不同建筑的墙壁上，高度与人体呼吸位置持平。

研究发现，无论HVAC系统类型如何，风驱沙尘和逆温引发的室外污染对室内空气质量影响甚微。这可能与这些污染事件中PM2.5的特性有关。

沙尘颗粒通常比烟雾颗粒更大更重，因此更容易从空气中沉降并被过滤器截留。逆温颗粒的情况则更为复杂。

"这与逆温层中粒子的热力学性质相关。犹他州的颗粒物主要成分是硝酸铵，约占粒子总量的60%，"Kelly阐述道，"在室内温湿度条件下，这些粒子会转化为气相。逆温期间，室外呈颗粒态的污染物进入室内后基本会气化消失。"

持续探索解决方案的研究

本文基于截至2024年4月的18个月研究数据，但项目仍在进行中，监测器持续运行且可见。设备旁贴有研究说明及Seed2Soil与SCIF基金资助信息。

除揭示HVAC系统阻隔污染物的优缺点外，该研究结果有望帮助校区建筑管理者制定运行调整方案以维持良好室内空气质量，尤其在野火季。然而，合著者、设施管理部门可持续与能源团队工程师Sean Nielson指出，校区约1800万平方英尺的建筑空间存在巨大差异，难以采用统一方法。

"每栋建筑和系统都有其独特性，"Nielson强调，"未来我们将考虑对建筑和系统进行个体化评估，探索可行的改造方案。"

解决方案并非简单地在烟雾天关闭风阀，而是需要根据特定建筑的需求精细化调节。

"建筑规范仍要求必须提供最低限度的室外新风量，"Nielson说明，"引入室外空气的主要目的是稀释和清除室内污染物。由于变量众多，在室外空气与室内循环空气之间寻找理想平衡点具有挑战性。采用更高效的MERV等级空气过滤器通常是改善多种场景空气质量的有效手段，但该方法在污染物过滤效能及现有设备实际应用方面存在局限。"