简论暖通空调对室内空气的影响.doc

1、1简论暖通空调对室内空气的影响【摘 要】文章从空调系统的设计和运行管理两方面分析了空调对室内空气品质的影响，着重在设计参数、空调方式、入室新风等方面展开具体论述。 【关键词】空调；室内空气品质；污染 一、空调系统的设计 感知的空气品质受到人体吸入的温度和湿度的强烈影响，人们较喜欢干燥凉爽的空气。保持适当低的湿度及全身热舒适所要求温度范围下限的温度对改善感知空气品质是有利的。在我国的潮湿气候区，对室内相对湿度的控制尤为重要。要摒弃对舒适度的过度追求，甚至冬夏倒置，夏季室内有 19的低温，冬季室内有 27的高温，在这种不良的热环境下长时间生活和工作，人的免疫力将不可避免地下降。 入室新风是保证室内

2、空气品质良好的必要条件。传统上确定新风量的依据是满足人体卫生需要和清除人体所产生的生物污染，所以房间最小新风量仅由每个人员最小新风量指标确定。但是今天通过对室内的污染源进行分析发现，现代建筑中来自建筑材料、装修材料、家具等新的污染源所发出的污染强度已远远超过人体产生的污染。但是，大量室外新风的引入势必增大空调系统的负荷，因此引入新风全热回收系统就势在必行。其原理就是利用排风中的冷量来预处理新风，几乎无需消耗任何能源。然而，纯粹依靠加大新风量并不能达到人们预期的效果。理论2研究和国内外的许多实际调查都证明，在达到一定新风量后，再加大新风对降低室内空气中的有害物浓度已不起作用。因此，在保证足够的新

3、风量的同时还需要通过进一步提高新风的品质。 恰当的回风量，应既满足室内空气品质的要求，又符合节能的理念。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，对于节能和维护室内空气品质较为有利。 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

4、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。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保证了入室新风的品质后，进而以合理的气流组织方式送至空调房间工作区，方能达到预期的室内空气品质。不同的气流组织方式会导致不同的室内空气品质。 由于保证室内空气品质所要求的新风量远小于排热排湿所要求的风量。若全部用新风承担降温除湿任务，则由于新风至送风的焓差远大于回风至送风的焓差，导致能耗太高。出于节能的考虑，集中式定风量全3空气系统多采用回风与

5、新风混合后送风的方式。而从室内空气品质和环境安全的角度看，恰恰是回风的再利用和再循环是该系统最大的隐患回风的品质问题。目前有两个可能的解决途径：安装回风的空气净化装置；安装回风的全热或显热回收装置。 空调系统变风量空调系统在室内外负荷变化时，送风量随之变化，当送风量小到一定程度，加大了室内流场的不均性，甚至出现局部高速气流或气流死角，造成室内空气品质无法满足要求。因此应增加变风量中定风量控制装置，确保系统的最小通风量和最小新风量。 外加独立新风的风机盘管系统虽然能够确保室内空气品质所需的新风量，但盘管系统本身的冷凝水却给室内带来微生物污染。其根本的解决办法是： 由新风承担室内全部湿负荷，使风机

6、盘管在干工况下运行， 从而避免产生冷凝水，这样既保证了良好的室内空气品质，又避免了使风机盘管机组成为各种微生物的孽生地。 对于商场等大空间场所，当人员密度很高时，所需要的新风量也很大。为节约运行能耗，鉴于这类区域建筑空间一般都较高大，若以适当的气流组织实现室内温度分层，仅在下部工作区内营造良好的空气环境，将会产生巨大的经济效益。这时，选用换气效率较高的置换通风系统或与冷却顶板复合系统最为恰当。当新风量不足以满足排热要求时，可通过冷吊顶吸收多余的热量，也解决了控制室内空气品质所要求的风量与排热要求风量不一致的问题。根据如上分析，为了在满足热湿环境的同时还保证室内空气品质，今后空调系统的发展方向应

7、是对温度、湿度和室内空气质量独立控制调节的系统。 4二、空调系统的运行管理 空调系统可能是污染物发生源空调系统可能产生空气污染物的途径主要有以下两种：（1）空调系统的设备用材。空调系统的主体是空气处理单元或风机盘管单元，用隔热玻璃纤维或氯丁橡胶作衬里材料。输送管道通常用薄壁金属管制作，外缚玻璃纤维毡作隔热材料。或将隔热材料缚设在送风和回风管道的内壁兼作减噪器。这样，当玻璃纤维或其他多孔性隔热材料吸水受潮后，会孽生微生物，成为细菌繁殖地。 （2） 处理设备的表面凝水空气处理设备一般都在湿工况下运行。这样在空气冷却过程中就会有一部分水凝结在设备表面上，其余则排入凝水盘。如果积水不能及时排除，残留的

8、液面就可能成为微生物的孽生源，特别是当空气过滤系统效率低或维护不当时，小颗粒会与水同时积聚于盘管表面，致使微生物大量繁殖。 空调系统可能是室内空气污染物的传输途径。返流，指由建筑物排出的污染气流再次返回室内。这种现象主要起因于空调系统排风与建筑物尾流的相互作用由于尾流与自由流动空气的偶联作用较弱，所以进入尾流的污染物将与整个尾流气体充分混合，然后通过新风吸入口或渗透重新回流到建筑物内部。 施工过程中，一些污染物会残留在系统内部；加上空调运行期间来自室内以及本身的污染，由于种种原因未能消除时，这些污染物就会进人送风管道内部，并积聚在其中。当空调系统启动时，残留在设备或管道内部的污染物就会被气流卷

9、起，并夹带着分布到整个管道系统。在过滤器前的污染物可以得到大部分去除，但其后的则被送入了室内环境，5导致了室内空气品质恶化。 空调系统可能引起交叉污染。首先，分区不当是引发空调系统交叉污染的首要途径。在空调系统设计时，如果未能充分考虑到各区域的功能和可能产生的污染物类型，来自较重污染区的回流空气与其他空调房间的回流空气混合并重新分配就会引起其他空调区域的室内污染。其次，由于设计时各功能区的压力差分布不合理或后期运行管理不当而导致区域间的相互污染，如卫生间、吸烟区、复印室、餐厅等处的污染源窜入建筑物的其它区域，发生交叉污染。 只要明白了影响室内空气的原因，解决问题就要针对问题各个击破了。 三、结束语 由于节能的需要，建筑物的密闭性越来越强，对空调系统的依赖性已越来越强，在解决空气品质问题上亦是仁者见仁智者见智。但不可否认的是，影响室内空气品质的因素是多方面的，除了空调系统在设计和运行管理上对室内空气品质的影响，还需要卫生防疫、生理医学等各学科的共同参与，为营造健康舒适的室内环境进行更深入的研究。 参考文献： 1朱天乐主， 编. 室内空气污染控制（第一版）.北京：化学工业出版社，2003. 2武文斐， 等. 多污染源置换通风效果与舒适性研究. 环境工程，2002.20（4）.