建筑设备工程管理与研究—空调系统室内空气品质的影响分析工程管理专业.doc

建筑设备工程管理与研究 ——空调系统室内空气品质的影响分析 摘 要: 近年来，随着人民生活水平提高，室内空气品质越来越受到人们的重视。国内很多科学研究人员为避免病态建筑的产生都在不断努力探索，研究怎样建造绿色健康建筑。影响室内空气品质的因素很多，本文主要从民用建筑空调系统设计方面，探讨如何防止病态建筑产生，提高室内空气品质，从而使人们享受舒适现代生活的同时，不会被病态建筑综合症侵扰。文章在新风、回风和空调设备等方面展开了讨论，指出空调系统设计对室内空气品质的影响。 关键词:空调系统; 室内品质; 新风；回风 Mangement and research on building equipment engineering ——Affection analysis for quality of air conditioning system indoors Abstract:In resent years, indoor air quality gets a lot of focus from people when their lives are getting better.Many national scientific researchers keep on exploring for avoiding from freaky construction and researching how to build green healthy construction . There are a lot of factors that influence indoor air quality. This article mainly attach importance to the design of construction air conditioning system for civil use and inquire into how to prevent from the freaky construction , and improve indoor air quality .Therefore it makes people share that comfortable modern lives and not interupted by freaky construction. It discusses about the fresh wind , recycle wind and the times for changing the gas etc.Meantime,it shows the influence for air conditioning system to indoor air quality. Ｋey words: air conditining system,indoor quality ,fresh wind , recycle wind 近年来，随着人民生活水平提高，室内空气品质IAQ(Indoor Air Quality)越来越受到人们的重视。因为人类与建筑的关系是非常密切的，人的一天中大约有80%的时间是在建筑物中度过的。室内空气品质将直接影响人们的身心健康、舒适感及工作效率。现在商场、办公楼和地铁站等公共建筑都安装了空调系统,分体空调也走进了千家万户,空调成为人们实现室内冷热舒适性环境的必备设备。随着空调系统大量应用于建筑，极大地提高了室内舒适度，但也暴露出许多问题。室内空气污染及缺氧不仅会危害人类身体健康,引起“病态建筑综合症”, 轻者能引起人们头脑发昏、嗜睡、眼睛受到刺激、呼吸系统不适，严重的会导致疾病的传染，造成各种各样的健康问题，这样会严重影响到人们平时的生活和工作的。很多国内外专家都开始研究如何创造健康生活在空调系统内，避免因空调系统而导致多余的身体疾病。本文主要从民用建筑空调系统设计方面，通过对新风、回风及空调运行管理的阐述，探讨如何防止病态建筑的产生，提高室内空气品质，从而使人们享受舒适现代生活的同时，不会被病态建筑综合症侵扰。 1.空调系统室内空气品质概况 1.1 空调系统室内空气品质的定义和评价 1996年，美国供暖、制冷和空调工程师协会（ASHRAE）在62—1989R标准中，提出了“可接受的IAQ”和“感受到的可接受IAQ”的概念。“可接受的IAQ”定义为：空调房间中绝大多数人没有对室内空气表示不满意，并且空气中没有已知污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁的浓度。“感受到的可接受IAQ”定义为：空调空间中绝大多数人没有因为气味或刺激性表示不满，它是达到可接受的IAQ的必要而非充分条件。在这一标准中，室内空气品质包括了客观指标和人的主观感受两个方面的内容，比较科学和全面[1]。 通过对室内空气品质定义的深入理解，人们充分认识到高品质的空气是室内人员健康的保障。为此，应对室内空气品质的优劣进行客观的评价。其评价反映在某个具体的环境内，环境要素对人群的工作、生活适宜程度看成满足人们要求的程度，而不是简单地依据污染物的上限值来判断室内空气品质合格与不合格。当前，室内空气品质的评价一般指客观评价和主观评价。客观评价就是直接用室内污染物指标来客观了解、评价室内空气品质，而主观评价则是利用人的感觉器官进行描述和评价工作[2]。 1.2空调系统室内空气品质影响因素 据统计，空调系统室内品质的影响因素主要是新风不足、新风入口位置不良、建筑维护结构漏水、送风风道和空气处理机污染、过滤器效率低下、冷凝水排放不利等，此外，还包括室内污染的影响和室外环境的影响，室外空气通常通过空调的新风系统或门窗进入室内，通用的过滤器只是过滤灰尘，还不具备清除有害气体和细菌的功能[3]。 2.新风的影响 室外新鲜空气是保障良好的室内空气品质的关键。因此，空调系统中引入室外新鲜空气（简称新风）是必要的。由于夏季室外空气温度及湿度比室内空气的都要高，空调系统为处理新风势必要消耗大量能量。为了节省运行费用，按最小新风量运行，使新风量不足，这样就不能满足室内空气品质所需要的参数，新风量的多少在一定程度上影响着室内的空气品质。所以，空调系统要在满足室内空气品质的前提下，应尽量选用满足室内的、必要的新风量。否则，新风量过多，将会增加空调制冷系统与设备的负荷。但是新风过少势必会降低室内空气品质，所以要合理选用入室新风[1]。 2.1新风量的减少对室内空气品质的影响 设计中,新风量的选定主要是考虑到稀释有害物浓度所需新风量,保持空调房间“正压”要求所需新风量、总风量的10%,在三者中择其最大者作为设计新风量[4]。与以前的设计相比,现在的空调系统设计人员都倾向于选取尽量少的新风和尽量多的回风,以减少能耗,这样使室内空气中各种污染物质没有得到充分的稀释,空气品质下降。据有关数据显示，新风量不足是一个关键问题，新风量不足的原因有：为了节省运行费用，按最小新风量运行，使新风量不足;空调设计中新风量取得过小，不能满足室内空气品质的要求;新风处理、输送和扩散过程的污染，恶化了新风品质，削弱新风的稀释作用;空调系统运行管理不当，也可造成新风量的不足。另外,现在,随着人们生活水平的提高,物质的极大丰富,越来越多的建筑材料、装饰材料、生活洗涤用品、药用品、化妆品等等进入室内,据权威部门的一次抽样调查统计表明,68%的建筑装饰材料是有毒气污染的材料,由装饰材料、油漆、粘合剂等引起的室内空气污染多达500余种化学物质,其浓度往往远高于室外,危害极其严重[1]。然而,在新风量的确定过程中,是以人呼吸出的CO2,人体散发的臭气,室内人员是否吸烟等为标准考虑的,总而言之,把人作为最重要的污染源,而不曾将其他污染物考虑在内的。 2.2新风品质的影响 随着工业的发展,技术的进步,人类在生产、生活过程中制造了越来越多的污染物,大气污染越来越严重,城市人群数量的俱增、商业活动的长期性使市区的大气污染加剧。因此,尽管在确定新风口位置时,设计人员已经尽量避免各种不利因素,但引入的新风的品质仍得不到保证。 2.3如何通过新风改善室内品质 ①增加新风量。新风量的增加能更有效地对室内污染物进行稀释、冲淡、排除,对室内补充必要的氧气量,以保障室内人员的身体健康、工作效率,提高室内人员的舒适度和满意度。加大新风量是实现良好空气品质的最好方法,如果从空气品质的角度来说,进行全新风运行的空调系统才是最好的系统。但是从耗能情况考虑，应该有一个限度，所以在合理、正常的状况下应选用适量较大的新风量。 ②新风过滤。室外空气首先要经过滤除尘,然后再通过加热或冷却等手段达到所需参数。新风过滤对维持室内空气品质极为重要。 3.回风的影响 回风是指来自空调房间的风，把室内的空气回收经过处理再导入室内。回风可以是来自本室内的，也可以是来自空调系统内的各个房间，所以回风的品质尤为重要，这不但影响着室内的空气品质，也影响着居住在室内的人们的身体健康。 3.1合适的回风量 恰当的回风量，应既满足室内空气品质的要求，又符合节能的观念。文献指出[6]，在利用回风的空调方式中，室内空气污染物浓度是随回风率的加大而增加的。当回风率一定时，它是一极限值，当设计回风率为90%时，空调房间的CO2最大浓度将会达到0.991%，它约是初始浓度的9.91倍，也就是相当于超过了卫生标准10倍；同时发现当回风率下降到80%左右时，对于维护室内空气品质较为有利。因此，回风量的确定对提高室内空气品质有很大的影响。 3.2回风的净化处理 在空调系统中采用适当的回风可以有效地节约能源,但若回风直接来自各空调房间,就会携带着一定量的污染物。对于在同一系统的各空调房间,会因此相互干扰。例如,某一房间因为装饰材料不合格而造成空气污染。这些有毒物质经过回风管道系统、空气处理系统、送风系统而进入各个房间,造成恶劣影响。由于室内各种污染源不断地散发有害物，再加上新风的引入，虽然之前已经过净化处理，但仍然可能残留着一些有害物质，因此在采用回风和新风混合送风的空调方式时，加强对回风的过滤净化仍然十分重要。 目前回风的净化主要针对室内化学污染和生物污染源，常采用复合式技术手段，如过滤、静电、吸附、催化、等离子体生物过滤、纳米等，根据所需去除污染物的种类，将各种技术进行优化组合。对于低分子污染物如香烟烟雾、臭氧，活性炭吸附技术的吸附性能特别好。光催化净化技术则利用紫外光源产生的光催化反应分解有害气体，使之成为无臭无害的气体如二氧化碳等。还有生物过滤技术能有效地降解常见的苯系化合物以及硫化氢、氨等。此外采用纳米材料的光催化技术和将吸附与纳米相结合的技术则有着更广阔的应用前景[7]。 4.空调系统运行管理 4.1空调系统风管清洁的影响 空调系统经过一段时间的运行之后,风口、空调机组、送风管道内就会沉积灰尘。一般情况下,人们对于送、回风以及空调机组中的灰尘会比较注意而忽略了风管。一般的中央空调系统运行一段时间后,其管道中会有合成化学材料、布帘、地毯的纤维质、石棉、细菌、花粉、皮屑、挥发性有机化合物VOC等物质,因管道中的潮湿的环境为霉菌和细菌的生长提供了环境,从而生成挥发性微生有机物[8]。如若长期不清洗风管,这些有毒有害物质会从风口进入各个空调房间。这些污染物会导致建筑物综合症(SBS)、大楼并发症(BRI)、多种化学物过敏症(MCS)等。 4.2过滤器的合理利用 ①通过对不同型式过滤器的合理布置组合,可以提高空气中有害物质的出除率,降低空调系统的运行费用。例如,除尘过滤空气,通常采用普通初效过滤器或中效过滤器,作为前置过滤器,初除有害有毒物质,利用光触媒技术涂敷光敏剂的活性碳微孔吸附有害气体,作为后处理过滤器[9]。 ②采用新型高效过滤器。目前,在空调系统中,广泛采用负离子型净化器和光触媒技术,提高空气净化效率。负离子净化器是利用高压静电来活化空气产生负离子而使空气新鲜,其效率与负离子的含量、距离有关,同时易堵塞、难清洗,运用有一定