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改善空調空氣品質的措施E

10-04 19:38:44  瀏覽次數:513次  欄目:暖通空調
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  摘要:室內空氣品質是目前空調系統中的重要和熱門課題。本文論述了影響室內空氣品質的因素,提出從空氣品質評價方法和標準、空調系統優化設計和維護、空調系統管理等方面改善空氣品質的綜合措施。

  關鍵詞:IAQ 新風量 CO2濃度 室內污染源

  引言

  有關室內空氣品質(Indoor Air Quality ,簡稱IAQ)的研究,可以上溯到二十世紀初,當時,人們已經開始采用通風的方法來改善室內空氣環境。制冷空調系統的出現,為人們創造了舒適的人工環境。但是當時人們只是關注室內空氣的溫濕度,特別是溫度,就是所謂的舒適性空調。隨著人們生活水平的提高,對生活質量的要求越來越高,自我保護的意識增強,人們開始認識到高品質的空氣是室內人員健康的保障,對室內空氣品質的關心和警覺日益加強,即由舒適性空調向健康空調的轉變。特別是2001年的“9.11”事件和去年發生“SARS”風波更是將健康空調提到了一個前所未有的高度。

  室內空氣品質是現代建筑科學的一個前沿研究課題,它涉及醫學衛生、建筑環境工程、建筑設計、生理學以及心里學等諸多方面,研究的目的就是為人們創造一種衛生、健康、舒適的室內空氣環境。

  1、室內空氣品質的定義A3HRAF62—1989R對IAQ的定義有2個:

  1、可接受的室內空氣品質(Acceptable indoor air quality):大部分住居者(超過80%的人員)沒有對住居空間里的空氣表示不滿意,并且空氣中沒有已知的污染物達到引起顯著健康風險的濃度值。

  2、 感覺的可接受的室內空氣品質(Acceptable perceived indoor air qulity):大部分住居者(超過80%的人員)沒有因異昧的感官刺激對住居空間里的空氣表示不滿意。

  只有達到可接受的IAQ,才能真正保證舒適和健康。但是達到感覺可接受的IAQ僅僅是必要條件,因為有些污染物,如氧、一氧化碳,并不能引起異味和刺激感,又如煙草的煙霧已被美國環境保護局(EPA)列為致癌物、但有些人并不厭惡煙草的煙霧,而由于健康風險在煙霧環境里是不可能達到可接受的IAQ的[1].

  2、影響室內空氣品質的因素影響IAQ的因素很多。

  20世紀90年代初,對加拿大、美國、西歐、南美85棟建筑IAQ差的調查結果表明、在引起IAQ差的所有原因中,通風不足排在第一位,占57%,其次是室內污染源增多,下面具體分析。

  2 .1 設計新風量不足

  1、《暖通空調設計規范》GBJ19—87(以下簡稱《規范》)確定的新風量理論依據不足且偏小,根據暖通規范管理組主編的《規范專題說明選編》(以下簡稱《選編》)一書中關于“設置舒適性空調的建筑物新風量的確定”專題的介紹,新風量的確定方法有3種:

  1、根據每人所占容積大小來確定,較少采用;

  2、根據CO2濃度來確定;

  3、根據室內粉塵來確定,主要用于吸姻情況。后兩種方法均是以全面通風原理為基礎。全面通風原理是假定污染物與通風量均布于整個室內空間,以全室均勻稀釋為基礎。但因人體呼吸帶本身就是污染源,加上氣流的熱升冷降作用,大部分CO2都聚積在人體呼吸帶及室內空間的上部。同時氣流組織本身也不是均布的,所以按全室均勻稀釋的全面通風原理為基礎計算得到的新風量不準確,是偏小的。

  《規范》時效性過長、相關性不足。《規范》所給最小新風量是在參考了大量國內外資料基礎上得出的,但由于這些資料編于1980年前后,所反映的是70年代的空調情況,距今已有30年之久。隨著現代建筑業與暖通空調業的迅速發展,環保與節能要求的提高,尤其是我國各地區建筑節能設計標準的實行,對《規范》中的最小新風量應進行重新確定。另外,新風量的影響因素很多,如氣流組織、空調內區與外區、吸煙多少、停留時間長短、勞動強度輕重、人員密集程度、建筑用途與地理位置等。《規范》與幾種空調設計手冊(以下簡稱《手冊》)中僅就吸煙情況、建筑用途與等級分列最小新風量,使選用時相關性不足。

  3、設計者選擇的新風量偏小。由于《規范》與《手冊》僅給出最小值,沒有給出推薦值。設計者為了減少空調的初投資、運行費用、節能,一般是選擇最小值,而沒有考慮推薦值。

  2.2 設計新風量分配不準確[1]

  1、風道水力計算不準確。994年ASHRAE根據美國的風道試驗結果,重新公布了最新的風道局部構件局部阻力系數數據資料,新的局部阻力系數大于舊的局部阻力系數。由于科學技術的進步,新數據比舊數據更準確。因此,采用舊的局部阻力系數的水力計算是不太準確的,不能保證新風量技設計要求分配。

  2、閥門調節不準確。由于風道水力計算不能保證并聯管路阻力100%平衡,不平衡部分只能靠閥門實測調節,而閥門實測調節牽一發動全局,是一項復雜的技術工作,必須反復調整、測試才能完成,同時也使整個風道阻力重新分配、偏離設計狀態、不能保證新風量按設計要求分配。

  3、風量變化,同樣會引起風道阻力重新分配,不能保證新風量技設計要求分配。設計新風量不能準確分配,新風量少的房間或區域IAQ就差。

  2.3 氣流組織不合理

  1、送風方式不合理。目前送風方式主要有側送、散流器送風、孔板送風3種。它們的共同特點是,送風先經過房間頂部吸熱、吸濕、稀釋有害物后,再靠自重降落于工作區,這使得新風量得不到有效利用,工作區內空氣齡過大,IAQ難以保證。特別是當新風與循環風分別處理,在空調房間內混合時,由于新風溫度一般高于循環風溫度,易貼附于頂棚,不能充分與循環風混合,更不能充分稀釋工作區的有害物。

  2、排風或回風方式不合理。室內回風口一般集中布置在圍護結構一側或采取走廊回風,由于回風口處氣流流型是近似的匯流規律,對空調房間氣流流型影響很小,同時空調房間布置如柜、桌、椅、屏風等阻礙了回風氣流。加上回風口附近一般有門、窗洞,增加了滲透風量。這些都使整個空調房間通風環節銜接不緊、室內正壓過高使工作區內空氣齡進一步加大,IAQ惡化。另外,回風口吸風速度過大,噪聲大。

  2.4 空調系統污染

  1、大氣環境品質差、新風過濾不足。處于市中心區人口密度和建筑密度及人為熱釋放量大的地點,由于“熱島效應”,使大氣環境品質下降,甚至超標。舒適性空調一般僅采用一級過濾,另外過濾網長期不清理,也導致新風過濾不足、風量減少,這些都會使IAQ下降。

  2、新風處理設備、送風管道潮濕、滋生霉菌。空調系統終日不見陽光,尤其是運行時,由于露點送風,濕處理設備、送風管道濕度很大,使微生物易生長和繁殖。這些微生物,尤其是真菌能直接導致過敏反應。另外,在風道彎管段、死角及凸凹不平處,還可能積污垢。

  3、空調系統維護與管理制度不嚴、管理與專業技術人員少且水平不高。目前大多數空調使用單位對空調系統是只用不管不護或輕視維護與管理。由于各種建筑設備統一集中布置,自動化程度提高,為節約成本,許多物業的管理與技術人員是身兼數職。電工兼機械工、水工兼暖通空調工。在管理水平、技術水平與時間上都難以保證空調系統的正常維護與管理。

  2.5 室內污染源增加

  1、室內裝修產生污染。現代空調建筑,一般都進行了室內裝修,裝飾材料中會釋放出有機溶劑苯、甲答等,使IAQ惡化。另外,裝飾材料又給微生物繁殖提供了營養源。

  2、現代辦公設備的電子污染。電腦、電視、電話、手機等的電子流會誘發失眠、頭疼等疾病。

  3、空調建筑內人員超負荷。隨著生活水平的提高、節假日的延長、商家促銷等,逛商店、上飯店、住旅館的人數驟增,空調建筑內人員大大超負荷,使IAQ惡化。

  4、空調建筑的封閉性。由于上班、下班都關門閉窗,空調建筑內有害物的初始濃度高于大氣環境中的,IAQ差。

  3、改善空調空氣品質的措施

  3.1 建立健全室內空氣品質評價方法和標準[1]

  1、 美國ASHRAE62—1989標準是目前普遍采用的可接受的室內空氣品質的指標,是通風系統設計的基礎。由于各國的國情不同,室內室外的污染特點不同,民族特性不同,造成人們對室內污染的反應和接受程度上的差異,這就要求我們在參照國外的評價方法和標準的基礎上建立一套適應我國國情的評價方法,以此作為空調工程建設的依據。

  采用主觀評價與客觀評價相結合的綜合評價方法。這一評價方法采用三個過程:客觀評價,主觀評價和背景調查。

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