重拾DIY热情，自制CR-BOX及效果分析

In Waves

This is our life from now on, in waves. ¹

吐槽

虽然在这一波开放浪潮中没能做成钉子户，但是值得庆幸的是家人和亲戚朋友们都没有特别严重的反应和影响生活的 Long Covid。

考虑到张网红从 2020 年就开始宣传与益生菌-19 共存^{2 3}，封控中多次强调益生菌-19 的低危险性，称大部分人是无症状感染者⁴并称新冠毒性越变异越低，开放后大力鼓吹某品牌抗病毒药物^{5 6 7}并强调未来会数波流行⁸，俺寻思还是少感染几次为妙。

动机

在第一波疫情中，我个人做了一些准备，虽然现在看来仍然不够充分，不过在这一波中还是在一定程度上保护了家人。这一波最大的问题就是没有考虑到空气净化器，我在咸鱼上翻有没有人 DIY 过这玩意，一看还不少。

其中有一家说自制的 CR box 有效避免了家人感染（我看了一下他的保护措施也很重要就是了）。感觉这没必要骗网友，除了真正的钉子户，谁会整这些玩意，于是我就仿照他的 DIY 自制了一波 CR box。下面对空气净化器的资料做一些介绍。

空气净化器

研究显示，过滤可以有效降低空气颗粒物的浓度，便携式 HEPA 过滤器可以降低许多来源的气溶胶浓度，从而降低 COVID-19 传播的风险^{9 10}。下面简单介绍一下空气净化器的一些参数。

HEPA 过滤系统的成本通常与其容量成比例，通常以其洁净空气输送率 (clean air delivery rate, CADR) 为参考标准。CADR 为给定大小的房间内可实现的每小时等效换气次数 (air changes per hour, ACH)。

例如，美国教室的典型地板面积约为 1000 平方英尺（93 平方米），容积约为 8000 立方英尺（227 立方米）。要在这种大小的房间内实现每小时换气 3 次，需要 $400\mathrm{ft}^3/\mathrm{min}$ ($680\mathrm{m}^3/\mathrm{h}$) 的 CADR。AHAM（Association of Home Appliance Manufacturers，家用电器制造商协会） 建议空气过滤器的 CADR 约为房间地板面积的三分之二，对应于 1000 平方英尺教室的 CADR 为 $666\mathrm{ft}^3/\mathrm{min}$。在通过空气传播传染病的情况下，随着 CADR 的增加，远距离传播的风险不断降低¹¹。

有美国佬统计了市面上符合能源之星标准的空气净化器¹²，并对清洁成本进行了计算，发现美国人每 $\mathrm{ft}^3/\mathrm{min}$ 的 CADR 成本在 0.71 美元到 2.66 美元之间¹³。而 CR-Box 每 $\mathrm{ft}^3/\mathrm{min}$ 的 CADR 成本只有 0.08 美元¹⁴。

CR box 分析

CR Box 本质是一个大力出奇迹的空气净化器，下图是自制 CR box 的示例，国外用的是 MERV13、MERV14 级别的滤网+大排量风扇，可以将成本控制在 100 美元左右。M13 级别的滤网只能过滤 85%的 COVID-19 气溶胶颗粒，而 H12 级别的滤网能过滤 99.5%的气溶胶颗粒。但是 CR box 使用大型排风扇，能在单位时间处理更多的空气，实现每小时更多的换气次数（一小时换气 6-8 次），让它的效果不亚于使用 H12 级别滤网的空气净化器¹⁵。

然而国内工业太发达，以至于 H12 的滤网要比 MERV14 的滤网便宜得多（在淘宝/1688 上，4 块 H12 滤网的价格和 4 块 MERV14 滤网的价格大概是 116/200 ） 。虽然大家都不推荐用 H12 滤网，本文还是尽力分析一下 H12 滤网是否真的就不如 MERV14 滤网，以及更早出现的基于小米滤芯的自制空气净化器效果如何，最后给出自己拼装 CR box 的指南及价格。

下图为国标、美标和欧标滤网过滤等级划分¹⁶。

下图为 Rob Wissmann 对 Arctic P14 风扇和两块 3M Filtrete MERV13 滤网的风量分析¹⁷。

Arctic P14 风扇的主要参数如下¹⁸：

三个放到最顶部的风扇 CADR 为 158.2CFM 而不是 $72.8\times 3$ CFM 这样叠加，因为静压越大，空气流量越小¹⁹，如下图所示，而滤网越多，静压越小²⁰。这样看三风扇串联的效果大概是 72.8%（对 MERV13 滤网）。

H12 初阻按 200Pa 计算，终阻按照 400Pa 计算²¹；F8（MERV14）初阻按 120Pa 计算，终阻按照 300Pa 计算²²。可以简单估算 H12 滤网风量大概是 F8 滤网的一半。

个人购买的 14cm 风扇，宣称单风扇 CADR 有 90CFM，我买了 2x2 的套装，四个风扇并联在 0 风阻的情况下理论上为 360CFM。但是考虑到 H12 滤网的高阻力+初效滤棉的阻力，个人认为其效果有 60%就算烧高香了。

按 60%风量效率计算，假设其 CADR 为 216CFM，那么换算成 $m^3/h$ 则是 $366m^3/h$。但是住宅不像学校那样是单独的一个屋子，只在一个屋子换气是完全不够的，需要在每个屋子都至少放一个 CR-Box。我这里算了一下，父母的屋子容积是 $90m^3$，客厅容积是 $111m^3$，俩屋各丢一个差不多能保证一小时换气 3~4 次左右，而且 H12 级别的滤网对病毒气溶胶的过滤效率更高，对于小小的家庭来说应该是足够的了。

仔细思考一下，CR box 的位置应该也有讲究，在 COVID-19 流行期放在门口，在谷底的时候当正常空净用。

自制 CR box

主要是三大件：HEPA H12 滤网、风扇和胶带。买滤网的时候商家还送了 4 张初效滤棉，考虑到网上有人说积灰会影响滤网使用寿命²³，我个人最后还是把滤棉贴在滤网上了。

接下来就是拼拼拼啦

来计算一下价格：$29\times 4+111+12=239$（4 张 HEPA H12 滤网（305mm x 305mm x 25mm）+风扇（2600rpm，2x2 模式，直径 14cm）+防风胶带一卷）

最后来一波目前低价位空净的简要对比，感谢工业发达的祖国，自制 CR box 还是很实惠的。

第一波新冠经历

• 2022/11/27：注意到舆论反应，意识到马上就要开放了，按照共存区往事——如何保护自己，正常生活准备药品。
• 2022/12/14：学校赶人回家，咱从善如流。有一些快递还没到，直接转寄回家。
• 2022/12/16：听说哈尔滨可以打第四针了，是面向中老年人的，观望中。
• 2022/12/20：无聊翻论坛的时候看到有哈尔滨网友发帖说自己打了第四针，赶紧询问了一波。发现哈尔滨最好的疫苗就是康希诺的腺病毒载体吸入式疫苗，而且城区只有一个地方能打。
• 2022/12/23：楼上开始疯狂咳嗽，心慌慌。
• 2022/12/26：搞定了论文初稿，马上拽着老爸去打康希诺的吸入式疫苗了。老妈说来月事，打算过了这一阵子再打，结果伏笔了。
• 2022/12/27-12/28：我发热，无新冠典型症状。
• 2022/12/31-2023/01/01：老爸发热，无新冠典型症状。
• 2023/01/03-2023/01/05：老妈发热，我和我爸开始喉咙紧，老妈抗原强阳。老爸抗原弱阳。不敢开窗户，因为那时哈尔滨外面雾霾非常严重。
• 2023/01/06-2023/01/07：嗓子巨难受，咳嗽，失去味觉，鼻子有一侧堵，眼睛痛，但是没有发烧。
• 2023/01/08：拼了第一个 cr box+买了一台基于小米滤芯的 DIY 空净，分别放在我的屋子和父母屋子里吹了一晚上，咳嗽缓解，恢复味觉。
• 2023/01/10：个人测抗原极弱阳。

现在（17 号）还会偶尔咳嗽。

这一波新冠给我的启示是

1. 一定要及时打疫苗。我到网上搜了一下月经期是可以接种新冠疫苗的²⁴。疫苗是真的管用，我和我爸爸都没有出现发热症状，可能是疫苗提高了免疫系统的活性，但也可能我和我爸在打疫苗的时候就中招了，谁知道呢。
2. 空气净化器还是有用的。对于北方的老楼而言，冬天很少开窗户，室内空气流通性差，还是有必要整几台空净做好内循环的。尤其是洗手间的空气循环需要做好。这方面我基本上没有经验，虽然水封的地漏，但是没有做好其他位置的封闭，可能这是我家破防的原因之一。
3. 这次买的药主要用到了对乙酰氨基酚片（退烧）、999 枇杷露（止咳）。另外薄荷糖也有很不错的止咳效果。

后记

在时代的浪潮中，没有人能做出完全正确的选择，只能尽可能地避免自己成为代价。希望这一波疫情能让人们珍惜现在的生活。我真切希望开放真的能让社会恢复繁荣，否则代价就白付了。