近期研究表明，通过升级HVAC系统和使用HEPA过滤器来改善教室的空气质量，可以为学生带来健康和经济上的益处。
自新冠疫情爆发以来已经过去了五年，这场疫情感染了数百万人，并导致全国几乎所有的课堂教学被取消。学校和大学在从全面停课到远程在线教学再到最终重新开放校园的过程中学到了很多经验。
对于在新冠疫情期间管理设施的管理人员和教育工作者来说，一个重要的教训是对潜在危险病毒如何在建筑物内传播有了更高的认识，并且更深刻地理解了提供良好通风教室在保护学生和教职员工免受疾病侵袭方面的重要作用。
许多教育机构为了追求更好的通风和健康的室内空气质量，将部分联邦新冠救济资金用于升级或更换HVAC系统。一些学校和大学还安装了带有高效颗粒空气（HEPA）过滤器的空气净化器，以进一步提高教室和其他学习空间的室内空气质量。
根据最近几项研究的结果，这些改进措施似乎是明智的选择。这些研究考察了HVAC系统的升级和HEPA过滤器的使用对学校设施室内空气质量的影响。
布朗大学安嫩伯格研究所的一项研究得出结论：“我们发现，随着时间的推移，学校HVAC系统条件的改善减少了学生的缺勤率、减少了学生的停学次数，并适度提高了学生的数学和阅读成绩。”该研究还指出，“供暖和制冷系统的更换和重建也提高了学生的数学成绩。我们认为，现在对学校HVAC系统的投资不仅能够提高学生的舒适度和福祉，还能增强教育机会。”
另一项由加州大学尔湾分校乔·C·温人口与公共卫生学院的研究人员进行的研究发现，在已有带空气过滤器的现有HVAC系统的教室中添加便携式高效颗粒空气（HEPA）空气净化器，可降低可测量的颗粒物浓度，并减少室外颗粒物的渗透，相比控制组教室中的非HEPA过滤器效果更好。
“这表明，通过额外的过滤，可以在环境负担较重的社区进一步改善教室的空气质量，”尔湾研究表示。
升级HVAC系统
安嫩伯格研究所的研究《学校建筑HVAC系统条件对学生学业和行为结果的影响》是由纽约州立大学奥尔巴尼分校的研究人员Lucy C. Sorensen、Moonae Hwang和Marzuka Ahmad Radia进行的。他们研究了2005-06年至2018-19年间纽约州（不包括纽约市）2600所公立学校的建筑数据。
“总体而言，研究发现，不良的HVAC系统条件会对学生成绩产生负面影响，而这些系统的改进和更换则会导致出勤率、行为和学术表现的显著提升，”该研究指出。
研究人员发现，冷却系统的更换使数学成绩提高了3%，供暖系统的更换使数学成绩提高了4%。改善的供暖系统条件使缺勤率下降了3%，停学率下降了6%，数学成绩上升了5%。更好的通风系统使缺勤率下降了2%，停学率下降了7%。
研究还发现，服务更多经济困难学生以及黑人和西班牙裔学生比例较高的学校更有可能拥有不合格或功能不良的HVAC系统。
作者提供了几种可能的解释，说明为什么升级后的HVAC系统会带来这些改进：
- 更好的通风改善了空气质量，这可能会减少哮喘等疾病的发生，从而减少缺勤。
- 改善的供暖和制冷系统创造了更舒适的学环境，增强了注意力并减少了课堂干扰。
- 有效的通风系统有助于防止空气传播疾病的传播，从而减少缺勤。
“虽然更好的HVAC系统的效果是适度的，但它们的一致性足以支持这样的论点：在学校基础设施——特别是HVAC系统方面的投资将提高教育成果，并解决长期存在的不平等问题，”该研究指出。“这些发现也与越来越多的研究一致，表明学校建筑条件，包括空气质量、温度调节和整体维护，对学生的成功有积极影响。”
HEPA过滤器的帮助
加州大学尔湾分校的研究人员Shayna C. Simona、Scott M. Bartell和Veronica M. Viera进行了一项研究，旨在评估在已有HVAC系统的教室中添加HEPA过滤器空气净化器是否能减少室内空气污染的暴露。研究人员在2022-23年和2023-24年监测了洛杉矶联合学区17所学校教室内的颗粒物（PM）浓度。每个教室都已有一个由学区维护的HVAC系统，自新冠疫情以来一直使用MERV 13过滤器。
这些学校之所以被选中，是因为它们靠近洛杉矶港、主要高速公路、工业区和炼油厂，这些地区的空气质量历来比学区其他地区差。
“并非所有教室的空气质量都相同——尤其是在低社会经济地位和高少数族裔人口的社区，那里的儿童经常暴露在更多的空气污染中，”环境与职业健康系主任兼教授Vieira说。
研究发现，在已有MERV 13空气过滤器的HVAC系统的教室中添加便携式HEPA空气净化器，使得可测量的PM浓度降低，室外PM渗入教室的程度也有所减少。在HEPA教室中，平均PM浓度降低了39.9%，室外PM渗入教室的程度降低了13.8%至82.4%。
“当适当维护时，带有HEPA过滤器的便携式空气净化器在去除教室内的PM方面是有效的，”该研究总结道。“我们的研究结果支持在教室中使用带有HEPA过滤器的便携式空气净化器，即使教室已有现有的HVAC空气过滤系统。”
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