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1 空調(diào)通風系統(tǒng)設計審查的現(xiàn)狀
1.1 設計人員對集中空調(diào)衛(wèi)生規(guī)章不了解
我們?nèi)涨跋蚨辔粡氖驴照{(diào)設計的專業(yè)人員征詢對《辦法》的知曉程度,結果無人知曉,被征詢者甚至都不知道前幾年的2003版《規(guī)范》。設計人員反映通常與設計有關新的規(guī)范或標準后,建設系統(tǒng)相關主管部門會在第一時間通知設計單位或組織對口專業(yè)人員學習,將規(guī)范或標準的具體要求落實到工程設計中。2003版《規(guī)范》與《辦法》在新風的要求方面基本相同,但設計人員對上述集中空調(diào)衛(wèi)生規(guī)章均不了解,設計時常與衛(wèi)生要求相違背。
1.2 國內(nèi)空調(diào)設計習慣上只標新風量指標,不標明新風量
目前的幾乎所有空調(diào)設計,都將建筑物內(nèi)各種場所每人每小時的新風量指標照規(guī)范一模一樣列于設計說明中,但是對整個建筑物從室外吸入多少新風,這些新風如何分配到建筑物內(nèi)不同的場所,每個場所分配到數(shù)量多少,國內(nèi)大多數(shù)設計說明習慣上都不會作進一步交代,設計圖紙上一般也不會詳細標明。筆者因工作關系接觸到一些歐美日本設計的空調(diào)工程項目,空調(diào)設計圖紙對風量的標注非常詳盡,從室外新風百葉獲得多少新風一直到室內(nèi)每個送風口送出的風量,都明確標注在圖紙上,很值得我們借鑒。而我們的設計從室外吸入新風量及向具體房間提供的風量通??床怀?,衛(wèi)生審查人員幾乎不可能也沒有義務按照設計圖紙,逐一對建筑物內(nèi)每個新風系統(tǒng)的新風量及其分配情況進行校核計算。此外,《辦法》對室外新風口的位置,表述為“新風口應當遠離建筑物的排風口、開放式冷卻塔和其它污染源”,對于具體的建設項目,“遠離”的尺度難以掌握。由于缺乏統(tǒng)一的尺度,同樣的設計同樣的新風口的位置,遇到不同的設計審查人員可能得出完全相反的結論。
2 新風的衛(wèi)生要求
2.1 新風清潔度
為保證新風清潔度,《辦法》提出了以下要求:第四條
集中空調(diào)通風系統(tǒng)的新風應當直接來自室外,嚴禁從機房、樓道及天棚吊頂?shù)忍庨g接吸取新風。新風口應當遠離建筑物的排風口、開放式冷卻塔和其它污染源,并設置防護網(wǎng)和初效過濾器。目前新風百葉與新風機之間沒有風管道連接,將整個空調(diào)機房當作靜壓箱的設計相當普遍??照{(diào)機房內(nèi)往往有各種管道,排水管道的存水彎在某種情況下水封會破壞,下水道產(chǎn)生的有害或帶異味氣體和滋生的微生物會進入空調(diào)機房;新風以較高的風速經(jīng)過機房的管道外壁、水泥毛地坪和石灰墻面,可能夾帶細微的脫落的保溫材料、水泥和石灰末進入新風機,降低新風空氣質(zhì)量;整個空調(diào)機房當作靜壓箱,空調(diào)機房處以嚴重負壓,一部分室內(nèi)不清潔的空氣通過機房門縫被當做室外新風吸入空調(diào)機,還使實際新風量降低。因此新風應當直接從室外吸取。而從天棚吊頂?shù)忍庨g接吸取新風是設計經(jīng)常采用的方法,整個吊頂相當于回風靜壓箱,新風管送到吊頂上,通過風機盤管吸入吊頂回風的同時帶入部分新風。這種情況下,相當數(shù)量新風會滯留在吊頂上方,吊頂下人員活動區(qū)的新風量不足。另一方面吊頂上方一般無法清掃,吊頂內(nèi)建筑垃圾、積聚的灰塵、滋生的有害微生物均很容易被風機盤管吸入,隨送風進入人員活動區(qū),對人們健康產(chǎn)生不利影響。
2.2 室外新風口的位置
《辦法》對室外新風口的位置表述為“新風口應當遠離建筑物的排風口、開放式冷卻塔和其它污染源”,由于各人對 “遠離”的理解有差異,“遠離”的尺度難以掌握。
2.2.1 新風口與一般污染源的距離 ASHRAE是目前空調(diào)界公認的最具權威性的機構,該機構制定的技術標準往往被直接采納為美國國家標準,其中包括文獻[12]。文獻[12]以例舉的方式對新風口與開放式冷卻塔、車庫、高車流量的道路等各種污染源的最小距離作了限定。我國的具體情況有所不同,不宜直接套用國外標準,筆者認為可以參照我國現(xiàn)行建筑設計規(guī)范或規(guī)章。目前我國設計使用的文獻第5.3.4條(款)規(guī)定:新風口 1 應直接設在室外空氣較清潔的地點;2 應低于排風口;3 進風口的下緣距室外地坪不宜小于2米,當設在綠化地帶時,不宜小于1米;應避免進、排風短路。文獻[7]第4.7.10條(款)又對此作了進一步具體規(guī)定“機械通風系統(tǒng)進、排風口的設置原則:1 進風口應設在室外空氣較清潔的地方、且在排風口的上風側(cè);2 當進、排風口在同側(cè)時,排風口宜高于進風口6米,進、排風口在同側(cè)同一高度時其水平距離不宜小于10米; 3 進風口的底部距室外地面不宜小于2米?!?文獻[6]和文獻[7]均屬國家建設規(guī)范或規(guī)范性文件,上述規(guī)定建設項目設計中需要遵守,文獻[6]和文獻[7]關于進、排風口設置的要求可以作為衛(wèi)生審查的參照依據(jù)。
2.2.2 新風口與嚴重污染源的距離 文獻[6]關于含有大量有害氣體事故排風的規(guī)定為,第5.4.5條(款)第2項:排風口與機械送風系統(tǒng)的進風口的水平距離不應小于20米;當水平距離不足20米時,排風口必須高出進風口,并不得小于6米。筆者認為對于建筑物內(nèi)事故排風口或其它較嚴重的污染源,與新風口的距離控制均可以參照該條款。這些污染源除了開放式冷卻塔外,還包括排水系統(tǒng)的伸頂通氣口、污水處理房的排風口、餐飲廚房排風口、地下停車庫排風口、制冷機房排風口、柴油發(fā)電機排氣口、氣體滅火機房排風口、消防排煙口等等污染源。
2.3 新風量
全封閉空調(diào)場所新風不足通風不良空氣混濁引起不良建筑綜合癥的事例時有報道,對公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)設計的衛(wèi)生審查,必須重點審查新風量。
2.3.1 新風量指標 設計人員空調(diào)設計中采用的規(guī)范為《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50019-2003)[6],該規(guī)范第3.1.9條(款)規(guī)定“建筑物室內(nèi)人員所需最小新風量,應符合以下規(guī)定: 民用建筑人員所需最小新風量按國家現(xiàn)行有關衛(wèi)生標準確定;”該條(款)被列為強制性條文目錄的第一條,“必須嚴格執(zhí)行”。國家現(xiàn)行有關衛(wèi)生標準所列的均為最低限值指標,即下限指標。由于新風量的大小還與能耗、初投資和運行費用密切相關,為節(jié)省空調(diào)能耗,國家頒布了《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2005)[11],文獻[11]第3.0.2條(款)規(guī)定:“公共建筑主要空間的設計新風量,應符合表3.0.2的規(guī)定?!?在文獻[11]中還規(guī)定,保證人體的健康的前提下新風量一般不應隨意增加或減少。文獻[11]關于設計新風量的取值與現(xiàn)行衛(wèi)生標準相符,對部分高級場所新風量的取值上限定得更高。由于文獻[3]與文獻[6]和文獻[11]在新風量指標上保持了一致,遵照設計規(guī)范和節(jié)能標準設計必然同時能符合衛(wèi)生的要求。
2.3.2 建筑物的新風量 上述所有規(guī)范或標準新風量指標的單位均為(m3/h?人),設計者還必須給出公共場所各主要空間室內(nèi)人員密度參數(shù),最終得到整個建筑物的新風量及新風量的具體分配情況。在審查中要注意新風量不是單位人數(shù)新風量指標與空間內(nèi)最大人數(shù)的乘積,具體計算方法本文不再展開。
另外《辦法》第七條規(guī)定“新建、擴建和改建的集中空調(diào)通風系統(tǒng)應當進行預防氣傳播性疾病的衛(wèi)生學評價,評價合格后方可投入運行。” 文獻[4]明確 了“新風、排風、送回風等通風系統(tǒng)”屬于設計評價的內(nèi)容,因此評價機構也有責任了解設計者采取了哪些具體措施,使該建筑物內(nèi)各場所新風量滿足衛(wèi)生指標,必要時應對新風輸送及分配系統(tǒng)進行復核計算后才能給出設計的衛(wèi)生評價報告。
3 建議與對策
①衛(wèi)生部門應加強與相關部門,特別是建設主管部門的溝通,加強《辦法》的宣貫力度,讓設計人員了解衛(wèi)生要求。由于目前公共場所的設計需要經(jīng)過衛(wèi)生審查,只要衛(wèi)生部門提出需按《辦法》的規(guī)定進行設計,一般都能夠在建筑設計機構貫徹下去。在設計文件中找不到建筑物內(nèi)各空間場所新風量,設計文件沒有表明獲得新風量的途徑,衛(wèi)生審查人員應當要求項目建設方在設計文件中補充有關內(nèi)容。
②對于《辦法》未作定量規(guī)定的,設計審查時不妨先采用建筑設計規(guī)范的相關要求進行審核,但最合理的辦法還是參照ANSI/ASHRAE Standard 62.1,由我國權威部門盡快制定出相應標準。
目前大量公共建筑采用集中空調(diào)通風系統(tǒng),隨著城市建設的發(fā)展,每年都要新建帶有集中空調(diào)的建筑,其室內(nèi)空氣環(huán)境的好壞完全依賴于空調(diào)系統(tǒng)??照{(diào)不僅給我們的工作和生活提供了舒適的溫度環(huán)境,還改變了室內(nèi)的衛(wèi)生條件。室內(nèi)空氣品質(zhì)的優(yōu)劣,直接影響人們生理上、心理上的健康和工作效率?!豆矆鏊锌照{(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生管理辦法》的出臺反映出政府部門和廣大公眾對集中式空調(diào)通風系統(tǒng)可能成為傳染病的一種空氣傳播途徑的高度重視。
設計是一個建設項目的靈魂,公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)能否在實際使用中滿足人們的衛(wèi)生要求很大程度上取決于設計的優(yōu)劣,許多問題必須在設計階段解決,錯過了這個階段,許多空調(diào)系統(tǒng)的弊病往往無法改進,衛(wèi)生審查人員有責任和義務按照《公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生管理辦法》對公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)設計進行審查。
4 參考文獻
[1]國務院.《公共場所衛(wèi)生管理條例》.1987.
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[3]衛(wèi)生部.《公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》.2006.
[4]衛(wèi)生部.《公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生學評價規(guī)范》.2006.
[5]衛(wèi)生部.《公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)清洗規(guī)范》.2006.
[6]《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50019―2003 ).
[7]建設部工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司.《全國民用建筑工程設計技術措施
暖通空調(diào)?動力》.
[8]建設部.關于《全國民用建筑工程設計技術措施》的通知
建質(zhì)[2003]4號.
[9]公共場所衛(wèi)生標準(GB9663~9673,GB16153).
[10]建設部.關于國家標準《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》的公告.
[11]《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2005).
關鍵詞:公共場所; 集中空調(diào); 通風系統(tǒng); 污染
中圖分類號: R 126.4 文獻標志碼:B
隨著城市越來越現(xiàn)代化,建筑樓群都基本采用了全封閉式集中空調(diào)系統(tǒng),這對改善公共場所環(huán)境的舒適度具有積極意義。但由于公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)長期運行、安裝和管理不合理、清潔不當?shù)仍?,往往會成為室?nèi)空氣污染的主要來源。因此,控制建筑物集中空調(diào)系統(tǒng)的污染,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,預防通過集中空調(diào)系統(tǒng)傳播疾病,保證生活、工作在空調(diào)環(huán)境中人群的身體健康,提高公共場所衛(wèi)生安全水平,已成為公共衛(wèi)生安全保障工作中的重要課題。為掌握舟山市目前公共場所空氣質(zhì)量的狀況和集中空調(diào)通風系統(tǒng)軍團菌的污染情況,為改善公共場所室內(nèi)空氣質(zhì)量提供依據(jù),我們于2007年8月和12月開展了公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生狀況的調(diào)查。
1 對象與方法
1.1 對象
按照《公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)的衛(wèi)生規(guī)范》的要求,抽取32家有集中空調(diào)通風系統(tǒng)的單位,其中賓館飯店14家,商場7家,醫(yī)院5家,寫字樓6家為調(diào)查對象。
1.2 檢測項目
采樣檢測空氣中CO、C02、PM。新風量、細菌總數(shù);通風管道的積塵量、真菌總數(shù)、細菌總數(shù)、β-溶血性鏈球菌;送風口細菌和真菌總數(shù);冷凝水、冷卻水中的嗜肺軍團菌。
1.3 方法
1.3.1 CO、CO2和新風量 CO采用GB/18204.23―2000《公共場所空氣中一氧化碳測定方法》;C02采用GB/18204.24-2000《公共場所空氣中二氧化碳測定方法》;新風量采用GB/18204.18-2000《公共場所空氣中新風量測定方法》,由儀器現(xiàn)場讀數(shù)得到結果。
1.3.2 細菌總數(shù)及真菌總數(shù)、PM10、積塵量、嗜肺軍團菌空氣中細菌按GB/T18204.1-2000《公共場所空氣微生物檢驗方法》,將瓊脂培養(yǎng)皿打開后置于空氣中5 min,蓋上蓋子在37℃下培養(yǎng)24 h后檢測;送風口細菌總數(shù)及真菌總數(shù)、PM10積塵量、嗜肺軍團菌按照衛(wèi)生部《公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》(2006年)中規(guī)定的方法進行采樣及檢驗。采用無菌棉簽擦試通風管道口,然后放人10 mL無菌生理鹽水中保存,送實驗室檢測B-溶血性鏈球菌。
1.4 評價標準
采用《公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》(2006年),GB/T17903―1997《室內(nèi)空氣中細菌總數(shù)衛(wèi)生標準》及GB/T18883--2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》進行評價。
1.5 資料統(tǒng)計
儀器監(jiān)測的數(shù)據(jù)和樣品采樣檢驗后的數(shù)據(jù),經(jīng)核查后用EXCEL建立數(shù)據(jù)庫,再將數(shù)據(jù)庫全部轉(zhuǎn)入SPSS12.0統(tǒng)計軟件中進行統(tǒng)計分析,采用X2檢驗與t檢驗,檢驗水準取α=0.05。
2 結果
2.1 基本情況
2.1.1室內(nèi)空氣情況 空氣中CO、CO2、PM10、新風量的合格率分別為100.00%、81.25%、100.00%、62.50%,空氣中細菌總數(shù)合格率為100.00%(表1)。
2.1.2 管道積塵污染情況 在調(diào)查的32家單位中,通風管道積塵量合格的有26家,合格率為81.25%;通風口真菌總數(shù)和細菌總數(shù)濃度范圍較大,不合格單位的真菌總數(shù)和細菌總數(shù)超標嚴重,合格率分別為65.63%和81.25%。未檢出β-溶血性鏈球菌(表2)。
2.1.3 集中空調(diào)通風系統(tǒng)送風口情況 送風口細菌總數(shù)和真菌總數(shù)的合格率較低,分別為37.50%和46.88%,不同單位之間檢出濃度的差異較大(表3)。
2.2 集中空調(diào)通風系統(tǒng)嗜肺軍團茵監(jiān)測結果
檢測冷凝水32件,冷卻水24件,軍團菌檢出率為35.71%,其中冷凝水的陽性率為15.63%,低于冷卻水的陽性率62.50%(表4)。
3 討論
本次調(diào)查結果顯示,舟山市集中空調(diào)通風系統(tǒng)對室內(nèi)空氣造成一定的污染,以送風口細菌總數(shù)合格率最低,僅為37.50%,其次為送風口真菌、新風量,合格率分別為46.88%、62.50%。通風管道與送風口的細菌總數(shù)和真菌數(shù)合格率存在一定的差異,這與空調(diào)通風管道的清洗狀況有一定的關系,主要原因是工作人員對于中央空調(diào)的清洗、打掃一般僅限于過濾器、空氣處理機組部件,而忽視了送風口、空調(diào)外部的清洗。所以中央空調(diào)工作時,送風口的細菌總數(shù)和真菌數(shù)較高。目前國內(nèi)大多數(shù)公共場所的集中空調(diào)通風系統(tǒng)存在著新風量不足,通風管道積塵量、細菌、真菌總數(shù)超標等問題。各家單位應采用專用機械清洗設備對風管進行清洗,風管的清洗工作應分段、分區(qū)進行,在風管清洗工作段與非工作段之間、進行清洗的風管與相連通的室內(nèi)區(qū)域之間應采取有效隔離空氣措施。
文章編號:1003-1383(2011)05-0633-02 中圖分類號:R126 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1003-1383.2011.05.046
公共場所由于人群聚集,流動量大,極易造成疾病的傳播與流行,為了加強經(jīng)營單位衛(wèi)生行政管理,提高本地區(qū)公共場所衛(wèi)生水平,掌握本地區(qū)公共場所的衛(wèi)生狀況,確保黃浦區(qū)公共場所在世博會期間不發(fā)生群體性健康損害事件,并預防控制疾病傳播和群體性健康危害事件的發(fā)生,更好地保護廣大市民的身體健康,黃浦區(qū)疾控中心對轄區(qū)內(nèi)60家公共場所進行了主動性衛(wèi)生監(jiān)測,現(xiàn)將結果分析如下。
對象與方法
1.監(jiān)測對象 按照分層隨機抽樣的原則,選擇60家公共場所作為監(jiān)測點,其中賓館、招待所19家;飯店、餐廳5家;酒吧、咖啡館、茶室、KTV等娛樂場所8家;公共浴室2家;足浴室2家;理發(fā)美容店18家;游泳館1家;商場、超市5家。
2.監(jiān)測方法 根據(jù)《公共場所衛(wèi)生監(jiān)測技術規(guī)范》(GB/T 17220-1998)、《公共場所衛(wèi)生標準檢驗方法》(GB/T 18204.1~30-2000)和《實施指南》(2004)對公共場所的空氣質(zhì)量、用品及集中空調(diào)通風系統(tǒng)進行監(jiān)測。在營業(yè)高峰期間監(jiān)測1次。
3.評價標準 指標監(jiān)測結果按現(xiàn)行《公共場所衛(wèi)生標準》(GB 9663~9673-1996,GB16153-1996)、《食(飲)具消毒衛(wèi)生標準》(GB14934-94)、《公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》(衛(wèi)監(jiān)督發(fā)[2006]58號)和《足浴服務衛(wèi)生要求》(DB31/359-2006)進行評價。
結果
1.公共場所室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測 飯店、餐廳,公共浴室及足浴室的合格率達100%,酒吧、咖啡館、茶室、KTV,賓館、招待所,理發(fā)店、美容店,商場、超市的合格率次之,游泳館合格率最低,僅為62.5%。不合格指標有空氣細菌總數(shù)、CO2和噪聲,合格率分別為99.0%、98.5%和71.9%。見表1、表2。
2.公共場所公共用品衛(wèi)生監(jiān)測 賓館、招待所僅1個細菌總數(shù)樣品不合格,合格率為99.6%,其余場所合格率均為100%。見表3。
3.公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生監(jiān)測 在進行集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生監(jiān)測的三個場所中,飯店、餐廳合格率相對較低,僅為80.0%,賓館、招待所和商場、超市略高,分別為94.3%和96.7%。合格率最低指標為細菌總數(shù),為80.2%,PM10、新風量合格率較高,均只有一個樣品不合格。見表4、表5。
討論
在公共場所監(jiān)測工作中,衛(wèi)生指標是決定該場所能否獲得衛(wèi)生許可證及是否對其進行衛(wèi)生行政處罰的主要依據(jù)之一,因此,監(jiān)測指標必須要真實反映該場所的衛(wèi)生狀況,對監(jiān)測的指標進行結果分析具有重要的理論和實際意義[1]。總的來說,2010年黃浦區(qū)世博園區(qū)外公共場所衛(wèi)生情況較好,主要特點如下。
1.室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測的總合格率較高,不合格項目為CO2、空氣細菌總數(shù)和噪聲,其中噪聲合格率最低,合格率較低的場所為游泳館和商場、超市。噪聲是影響人的正常休息、睡眠和工作的重要因素,超標的主要原因是公共場所多在商業(yè)繁華區(qū)和城市交通主干道旁邊,城市噪聲、交通噪聲是室內(nèi)噪聲一大固定來源,另外,商場等公共場所人流較大,場所內(nèi)促銷的播音、背景音樂以及人聲等也是室內(nèi)噪音的主要來源,在節(jié)假日等人流高峰期噪聲容易超標??諝饧毦倲?shù)不合格,主要與場所設計不合理、換氣次數(shù)不夠、場所人員密集、衛(wèi)生習慣不好等有關。
2.公共場所公共用品衛(wèi)生合格率較高,合格率為99.8%,僅賓館、招待所細菌總數(shù)一個樣品不合格。公共場所的公共用品既是致病微生物的載體,也是某些傳染疾病的傳播途徑,因此公共用品消毒措施落實與否在公共場所衛(wèi)生管理中具有重要意義[2],賓館、招待所和美容美發(fā)行業(yè)是公共用品衛(wèi)生監(jiān)測的兩大主要行業(yè),據(jù)國內(nèi)相關報道,美容美發(fā)行業(yè)的公共用品衛(wèi)生細菌學指標不合格情況較為突出[3],本次監(jiān)測結果表明我區(qū)在美容美發(fā)行業(yè)從業(yè)人員衛(wèi)生知識培訓,尤其是公共用具消毒知識的工作落到實處,公共衛(wèi)生用品的消毒質(zhì)量較高。
3.公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)中細菌總數(shù)和真菌總數(shù)不合格率較高,飯店、餐廳的合格率相對較低。這可能和飯店、餐廳廚房對室內(nèi)空氣的污染有較大關系。對于裝備中央空調(diào)的公共場所,通風系統(tǒng)的污染后果十分嚴重,有可能會導致整個場所的空氣污染,而公共場所人員密集,對人員健康造成嚴重威脅。因此集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生不可忽視。建議各使用中央空調(diào)通風系統(tǒng)的場所對中央空調(diào)的風管進行定期清洗和消毒,消除衛(wèi)生隱患;各場所應設置專人對中央空調(diào)通風系統(tǒng)進行規(guī)范和系統(tǒng)的維護;空調(diào)系統(tǒng)的冷卻塔加強消毒工作,加強對環(huán)境中嗜肺軍團菌的監(jiān)測。
參考文獻
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關鍵詞:地鐵 通風與空調(diào)系統(tǒng) 冷負荷
Abstract: the article introduces the design code for metro subway ventilation and air conditioning system requirements. The air conditioning system of indoor and outdoor air calculation of parameters, cold load composition, cold load calculation method and the subway ventilation and air conditioning the structure of the system is discussed in this paper.
Key words: the subway ventilation and air conditioning cooling load of the system
中圖分類號:U231+.3文獻標識碼:A文章編號:
1 地鐵對通風與空調(diào)系統(tǒng)的要求
地鐵地下線路是一座狹長的地下建筑,除各站出入口和通風道口與大氣溝通以外,可以認為地鐵基本上是與大氣隔絕的。由于列車運行、設備運轉(zhuǎn)和乘客等會散發(fā)出大量熱量,使得地鐵環(huán)境具有如下特點:列車運行時產(chǎn)生活塞效應,易干擾車站的氣流組織,若不能合理利用,影響車站的負荷;列車運行過程中產(chǎn)生大量的熱被帶入車站;地層具有蓄熱作用,隨著運營時間的增加,地鐵系統(tǒng)內(nèi)部的溫度會逐年升高;當發(fā)生火災事故時,將導致環(huán)境惡化,不易救援。
2 空調(diào)室內(nèi)外計算參數(shù)
2.1 室外計算參數(shù)
普通地面建筑室外計算參數(shù)對空調(diào)系統(tǒng)的設計有重要的影響,因此在確定室外計算參數(shù)時,既不應選擇多年不遇的極端值,也不應任意降低空調(diào)系統(tǒng)對服務對象的保證率。GB 50019-2003《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》中規(guī)定選擇歷年平均不保證50h的干球溫度作為夏季空調(diào)室外空氣計算溫度。此干球溫度一般出現(xiàn)在12:00―14:00,與地面建筑空調(diào)最大負荷出現(xiàn)的時段基本一致。在進行地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)的設計時,要掌握當?shù)刈罡咴缕骄鶞囟?、列車編組和運行間隔以及乘客流量對地鐵空調(diào)系統(tǒng)室外計算參數(shù)的影響。隨日客流量的變化,地鐵運行形成早晚兩個高峰期,在晚高峰期地鐵內(nèi)散熱達到最大。因此,采用近20年夏季地鐵晚高峰負荷時平均每年不保證30h的干球溫度。若采用普通地面建筑的計算溫度,則不能滿足地鐵晚高峰負荷要求。
2.2 室內(nèi)計算參數(shù)
地鐵車站的空調(diào)系統(tǒng)屬于舒適性空調(diào)系統(tǒng),一般情況下,乘客在車站站廳層、站臺層只作短暫停留,約3~5min,下車出站約3min。而在地面上,多數(shù)人約80%以上的時間停留在一定的建筑環(huán)境內(nèi)。因此,地鐵車站的空調(diào)設計標準與地面建筑舒適性空調(diào)不同。在確定地鐵車站環(huán)境設計標準時,考慮到乘客在地鐵車站只是通過或短暫停留,為了節(jié)約能源,地鐵車站僅為乘客提供一個過渡性的熱舒適環(huán)境。因此,應合理確定各個環(huán)節(jié)的溫差范圍。較大的溫差會使人體的調(diào)節(jié)機能不能很快適應,產(chǎn)生不舒適感,并增大了空調(diào)負荷;而太小的溫差又不能為乘客提供舒適的乘車環(huán)境,失去了環(huán)境控制的本來意義。
3 空調(diào)冷負荷構成及計算
3.1 空調(diào)冷負荷構成
普通地面建筑內(nèi)空調(diào)冷負荷主要包括圍護結構傳熱形成冷負荷、人體散熱濕形成的冷負荷、燈光照明散熱形成的冷負荷、設備散熱形成的冷負荷 。地鐵環(huán)境空調(diào)負荷與普通地面建筑不同,地鐵列車運行時消耗的能量最終都以熱的形式分布在地鐵環(huán)境中,成為影響地鐵環(huán)境的動態(tài)負荷。另外,地鐵處于地下,不受太陽輻射的影響,除了計算冷負荷時必須考慮室外新風的影響之外,在計算地鐵車站自身的空調(diào)冷負荷時基本可忽略室外環(huán)境的影響。地鐵車站的空調(diào)冷負荷主要考慮以下幾部分 :列車運行散熱負荷、列車風負荷、乘客負荷、送入的室外空氣負荷、車站照明負荷、空調(diào)等設備負荷及由壁面吸放熱所增減的負荷。
3.2 空調(diào)冷負荷的計算
3.2.1 空調(diào)冷負荷概算指標
在實際工程設計中,有時要求對建筑物空調(diào)冷負荷進行預先估算,以便估算設備容量及系統(tǒng)造價。地面建筑空調(diào)冷負荷概算指標根據(jù)建筑類型而異,一般建筑的空調(diào)冷負荷概算指標為100~200 W/m2 ;對于大型建筑,如體育館、影劇院、室內(nèi)游泳館等為250~350 W/m2。地鐵系統(tǒng)還沒有統(tǒng)一的空調(diào)冷負荷概算指標,地鐵熱環(huán)境受列車運動影響,列車進站時帶入的活塞風對站臺空調(diào)環(huán)境造成很大的影響,對此還需要進一步的研究,希望能找出不同地區(qū)的地鐵空調(diào)冷負荷概算指標。
3.2.2 空調(diào)冷負荷計算方法
目前,在我國暖通空調(diào)工程中,地面建筑常采用冷負荷系數(shù)法計算空調(diào)冷負荷,冷負荷系數(shù)法是建立在傳遞函數(shù)法基礎上,是便于在工程上進行手算的一種簡化計算方法?,F(xiàn)行設計中,多采用空調(diào)冷負荷概算指標進行估算或采用暖通空調(diào)設計軟件進行計算。
4 通風及空調(diào)系統(tǒng)
地鐵的環(huán)境控制系統(tǒng)分為隧道通風系統(tǒng)與車站通風空調(diào)系統(tǒng)。隧道通風系統(tǒng)分為區(qū)間隧道通風系統(tǒng)和車站隧道通風系統(tǒng)。車站通風空調(diào)系統(tǒng)分為車站公共區(qū)通風空調(diào)系統(tǒng)、車站設備管理用房通風空調(diào)系統(tǒng)、車站空調(diào)水系統(tǒng)。
4.1 隧道通風系統(tǒng)
列車在隧道內(nèi)行駛時消耗的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃可l(fā)在隧道中,當行車密度很大時可使隧道內(nèi)的溫度很高。列車輔助設備及隧道內(nèi)設備的運行等都會使隧道內(nèi)的空氣溫度升高。為保持隧道內(nèi)正常的衛(wèi)生條件,需要對隧道進行通風以降低隧道內(nèi)溫度,并向隧道內(nèi)送入新鮮空氣以滿足隧道工作人員及車上乘客的生理需要。GB 50157-2003《地鐵設計規(guī)范》規(guī)定,隧道正常通風采用活塞通風,當活塞通風不能滿足排除余熱要求或布置活塞風道有困難時,應設置機械通風系統(tǒng)。
隧道通風一般設置軌頂排風和軌底排風。列車產(chǎn)生的大部分熱量都分布在站臺層,因此設置軌頂排風和軌底排風,可以有效排除列車進站時帶入的熱量,從而降低車站空調(diào)冷負荷。
4.2 車站通風空調(diào)系統(tǒng)
地鐵的通風與空調(diào)系統(tǒng)宜優(yōu)先采用通風方式。當夏季最熱月的平均溫度超過25℃ ,且地鐵高峰時間內(nèi)每小時的行車對數(shù)和每列車車輛數(shù)的乘積大于180時,車站采用空調(diào)系統(tǒng)。車站公共區(qū)的通風及空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)車站熱源構成特點,合理布置車站送排風系統(tǒng),有效排除余熱和余濕,減少活塞風對站臺的擾動,為乘客提供一個舒適的候車環(huán)境。車站的環(huán)境控制系統(tǒng)分為開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)、屏蔽門系統(tǒng)。開式系統(tǒng)車站一般采用橫向送排風,也可將車站與區(qū)間隧道連成一體進行縱向通風;閉式系統(tǒng)通常將送風管沿車站長度方向布置在站臺兩側(cè),風口朝下均勻送風,在站臺和軌頂設置排風系統(tǒng);屏蔽門系統(tǒng)中車站成為獨立的空調(diào)場所,一般將送風管沿車站長度方向布置在站臺和站廳上方兩側(cè),風口朝下均勻送風,回風管設置在車站中間上部,也可采用在車站兩端集中回風的形式。車站各類用房應根據(jù)其使用要求設置通風系統(tǒng),必要時可設置空調(diào)系統(tǒng)。另外,地下車站通風空調(diào)系統(tǒng)的運行還需要沿地鐵線路設置風亭、風井,提供足夠的新風,將空調(diào)回風排到外界。
5 結論
地鐵的環(huán)境控制系統(tǒng)是暖通空調(diào)在特殊領域中的應用,地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)具有自身的特點,因此對地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)設計要遵循其特有的規(guī)律。地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)運行能耗是地鐵總能耗的重要組成部分,合理設計地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)及優(yōu)化運行,是地鐵節(jié)能運行的關鍵。
參考文獻:
關鍵詞:酒店空調(diào);通風系統(tǒng) ; 防排煙系統(tǒng) ; 要點分析
中圖分類號:TD724文獻標識碼:A文章編號:
1.空調(diào)與通風工程要點
在審查施工圖在空氣調(diào)節(jié)工程中,應重點審查:⑴室內(nèi)、外設計參數(shù)是否選取正確。⑵每個房間新風口的新風量是否標注,能否滿足該室內(nèi)人員的要求。⑶每個房間的末端設備的風量是否滿足換氣次數(shù)的要求,冷量滿足房間負荷的要求。⑷系統(tǒng)總風量和新風量是否標注,能否滿足整個系統(tǒng)的要求。⑸制冷設備、制熱設備、冷卻塔、風機的設備參數(shù)是否滿足系統(tǒng)的要求。⑹各種調(diào)節(jié)閥門設置是否合理。⑺自控設備是否科學適用。⑻安全和減振設備是否齊全。
在通風系統(tǒng)中,應重點審查:⑴系統(tǒng)總風量是否標注,能否滿足稀釋污染源換氣次數(shù)的需要。⑵風機的設備參數(shù)是否滿足系統(tǒng)的要求。⑶閥門的設置是否滿足調(diào)整的要求。
在排煙系統(tǒng)中,應重點審查:⑴排煙量是否標注,能否滿足排煙分區(qū)排煙量的要求。⑵排煙口的設置是否合理。⑶防火閥的設置是否合理。⑷排煙風機的選擇是否和系統(tǒng)需要匹配。
在正壓送風系統(tǒng)中應重點審查:⑴送風總量是否標注,其選擇是否滿足要求。⑵保持的正壓范圍是否標注,能否滿足要求。⑶正壓送風口的設置是否合理,每個風口的風量是多少。⑷風口的開啟順序是否合理。⑸排煙風機的選擇是否和系統(tǒng)需要匹配。⑹超壓排氣設備是否考慮。
2.酒店空調(diào)通風系統(tǒng)
2.1空調(diào)冷負荷
根據(jù)酒店平面功能進行冷負荷計算,并綜合了調(diào)研的類似已運行工程,最后確定酒店空調(diào)制冷機總計算冷負荷為5600KW。
2.2冷源設備
考慮該酒店位于黃金地段,不允許設備用房占用過多面積,僅設計夏季舒適性空調(diào);其他各層使用時間相近,空調(diào)負荷相對集中,設計冷源采用電制冷方式,選用特靈離心式和螺桿式冷水機組,不同機型大小搭配,依空調(diào)負荷的變化,機組按下列模式投入運行:一臺螺桿式機組一臺離心式機組一臺離心式機組加螺桿式機組二臺離心式機組全部機組運行。
2.3空調(diào)水系統(tǒng)
考慮空調(diào)末端以低速全空氣系統(tǒng)為主,供水范圍集中,水阻力較穩(wěn)定,且冷水機組大小搭配,適應負荷能力強,確定酒店空調(diào)水系統(tǒng)采用一次泵系統(tǒng),垂直同程、水平異程方式。配700m3/h冷卻塔二臺,300m3/h冷卻塔一臺。大小冷水機組的冷水泵、冷卻泵均分別設置,機、泵、塔一一對應。冷卻塔放置在屋面,膨脹水箱不銹鋼板制作,放置在9層。
酒店空調(diào)水系統(tǒng)按垂直分區(qū),分四路供、回水,主立管均設在空調(diào)機房內(nèi),各層根據(jù)使用情況獨立開關。垂直分區(qū)大大減少了橫向水路,節(jié)省了投資,緩解了商場層高不足矛盾;而垂直同程,簡化了水路,增強了系統(tǒng)水力穩(wěn)定性。酒店空調(diào)水系統(tǒng)原理示意圖1。
圖1 空調(diào)水系統(tǒng)原理圖
2.4空氣處理系統(tǒng)
該酒店面積近 30000㎡,又處繁華商業(yè)區(qū),客流多,裝修標準高,為了解決空氣處理系統(tǒng)與層高的矛盾,經(jīng)工程調(diào)研、與業(yè)主,裝修設計師反復溝通及多方案比較,設計確定采取下列措施:采用低速全空氣系統(tǒng),空調(diào)風管沿酒店人流干道敷設,側(cè)送側(cè)回,提高了非風管區(qū)域?qū)痈?;選用部分高排數(shù)(6-8排)空調(diào)箱,以加大冷風比,提高處理焓差、降低室內(nèi)空氣濕度,減小了空調(diào)箱占用面積,壓縮管道空間。 上述的措施滿足了系統(tǒng)過渡季加大新風比、加大排風量的要求,降低了系統(tǒng)噪聲和凝結水隱患,又緩解了層高不足矛盾,并在系統(tǒng)運行中發(fā)揮了積極的作用。
3.酒店防排煙設計
3.1防排煙設計就是在平面布置中研究可能起火時酒店煙氣的流向,在各種假定的條件下,提出最經(jīng)濟的防排煙設計方案,控制煙氣的流向,選用適當?shù)呐艧熢O備,安排進排風口,管道的面積和位置,以保證安全疏散。
3.2防火分區(qū)的劃分
根據(jù)酒店的建筑面積,建筑專業(yè)與各個專業(yè)密切配合后,首先進行了防火分區(qū)設計,由于設有自動噴淋實施,所以根據(jù)《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95第5.1.2條規(guī)定防火分區(qū)最大建筑面積為4000m²,共分為8個防火分區(qū),大多采用耐火極限大于3.00h,防火卷簾進行分隔,局部采用防火墻進行分隔,其中防火分區(qū)面積為3980m²,包括一層的投影面積及與之相通的部分一層建筑面積,二至最頂層相通的部分均設耐火極限大于3.00h防火卷簾與之隔斷,部分的防排煙設施已設計并安裝完畢。
3.3防煙分區(qū)的劃分
為控制煙氣在建筑物酒店內(nèi)任意流動,按照防火分區(qū)的道理,在防火分區(qū)內(nèi)根據(jù)酒店平面的興衰劃分防煙分區(qū),在防煙分區(qū)內(nèi)打開區(qū)內(nèi)的防煙口,啟動排煙機把煙排出去。根據(jù)各防火分區(qū)進行了酒店防煙分區(qū)的劃分。各防煙分區(qū)內(nèi)相應設置了機械排煙、排風系統(tǒng),以適應平時送入大量新風后,排風的要求,以及火災時排煙的要求,設計中防煙分區(qū)的劃分成了重中之重。
4.通風防排煙系統(tǒng)
4.1空調(diào)區(qū)域通風
為避免空調(diào)與通風系統(tǒng)管路的交叉,利用貫通地下一層到六層的中庭進行商場中心排風,每層設排風口。選用變頻風機,夏季低速排風,過渡季則逐步加大排風量。在各層商場周邊還設小型機械排風系統(tǒng),各層公共衛(wèi)生間設垂直機械排風系統(tǒng)。
4.2地下二層通風
地下二層車庫、設備用房及儲物庫設完善機械送、排風系統(tǒng)。風量為:車庫排風6次/h,送風5次/h;設備用房排風8-20次/h,送風6-15次/h;儲物庫排風8次/h,送風6次/h。
4.3人防單元通風
地下二層車庫戰(zhàn)時轉(zhuǎn)換為二個六級、一個五級人防掩蔽單元,單元內(nèi)設清潔式、濾毒式、隔絕式通風系統(tǒng)。清潔式、濾毒式均采用機械進風,全工事超壓排風,并滿足防毒通道30-50次/h換氣次數(shù)和不小于3-6h隔絕防護時間的要求。
4.4消防防排煙
地下均設排煙系統(tǒng),排煙利用平時排風管路,配置低速高溫風機,既符合消防規(guī)范要求,又降低了平時排風噪聲。車庫排煙量為6次/h,設備用房和儲物庫為60m3/h. ㎡。排煙時利用平時送風系統(tǒng)補風,送風量不小于排煙量的50%。酒店地下室劃分6個防煙分區(qū),并在區(qū)內(nèi)設置排煙系統(tǒng),排煙量按60m3/h. ㎡確定。平時排風系統(tǒng)火災時自動轉(zhuǎn)換為排煙系統(tǒng),而排煙補風則利用空調(diào)回風管路,火災時通過相應電動風閥自動切換。
中庭設二個排煙系統(tǒng),每層設排煙口。排煙系統(tǒng)與平時排風系統(tǒng)共用,火災時變頻風機高速運行排煙,排煙量按中庭容積4次/h確定。
8層以上內(nèi)廊設機械排煙系統(tǒng),按120m3/h. ㎡確定排煙量,每層設板式排煙口。防煙樓梯間和前室分設獨立加壓送風系統(tǒng)。樓梯間隔層設百葉風口;前室每層設加壓送風口,每三層組成聯(lián)動單元,并與系統(tǒng)自身風機聯(lián)鎖。
關鍵詞:室內(nèi)空氣品質(zhì) 置換通風 換氣效率 節(jié)能
生活水平的提高,使得人們對生活質(zhì)量的要求越來越高。由于人一天中的大部分時間都是在室內(nèi)度過的,所以室內(nèi)環(huán)境的優(yōu)劣將直接影響人們的工作和生活,甚至可能威脅到人們的身體健康,而室內(nèi)環(huán)境問題的一個主要方面就是空氣品質(zhì)的提高。
1 室內(nèi)空氣污染的原因
“病態(tài)建筑綜合癥”(sbs,sick building syndrome)是世界衛(wèi)生組織確認的一種由不良室內(nèi)空氣品質(zhì)引起的病癥。sbs 的主要癥狀是頭痛、惡心、鼻塞、胸悶、眼睛刺激、喉嚨干燥、情緒消沉、緊張、急躁和記憶力下降、皮膚干燥等。出現(xiàn)sbs 癥狀的人在室內(nèi)時病癥加重,離開室內(nèi)癥狀就會減輕或消失。導致不良室內(nèi)空氣品質(zhì)的原因是多方面的。首先是室內(nèi)污染源的影響。室內(nèi)污染源包括人體內(nèi)大量代謝廢棄物,通過呼吸道、消化道、汗液等排出體外污染室內(nèi)空氣。另外室內(nèi)燃料燃燒可產(chǎn)生各種復雜的化合物,并產(chǎn)生大量懸浮性顆粒物。生物性燃料燃燒時還可能含有多種致癌和可疑致癌物。烹調(diào)油煙是一組混合性污染物,含有多種致突變性物質(zhì)。香煙煙霧是一種含有上千種物質(zhì)的氣溶膠。一般來說,吸煙家庭室內(nèi)氣溶膠的平均質(zhì)量濃度是不吸煙家庭的3倍。其次室內(nèi)空氣品質(zhì)與室外大氣也有很大關系。粉塵、二氧化硫等大氣污染物會通過機械通風或自然通風滲入到室內(nèi)。隨著汽車進入普通家庭,城市中室外空氣的污染程度還主要受交通車輛散發(fā)的有害氣體影響。再次,由于現(xiàn)代節(jié)能建筑的密閉性,空調(diào)新風量的減少,空調(diào)設計的不合理,空調(diào)系統(tǒng)沒有進行及時維護和清理也都會導致室內(nèi)空氣品質(zhì)的下降。
2 提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的方法
針對不良室內(nèi)空氣品質(zhì)的產(chǎn)生原因,可以具體從以下幾方面采取措施。
2.1 種植綠色植物,凈化空氣 室內(nèi)種植植物既可以起到美化居室的效果,又能凈化空氣,提高空氣品質(zhì)。很多種植物都具有一種以酶作催化劑的潛在解毒力,吸收室內(nèi)產(chǎn)生的一些污染物質(zhì),凈化空氣。比如吊蘭可在24小時內(nèi),消滅1立方米空氣中80%的有害物質(zhì),吸收掉86%的甲醛;能將火爐、電器、塑料制品散發(fā)的一氧化碳、過氧化氮吸收殆盡。
2.2 灶具和廚房的改進措施 家庭廚房中盡量設置排煙和吸煙裝置將燃燒產(chǎn)生的油煙排至室外,這是完全必要的。當然這種方式只能是利用大氣來稀釋,并非真正去除污染物。
2.3 降低吸煙數(shù)量,建立吸煙有害健康的理念 我國有80%左右的人吸煙,吸煙者及周圍的人,每天主動或被動地吸人大量煙霧, 對人體造成極大危害。據(jù)測定,在居室內(nèi)吸一支香煙產(chǎn)生的污染物對人體的危害比馬路上一輛行使的汽車排放的污染物對人體的危害要大。因此,應建立吸煙有害健康的理念。
3 置換通風(displacementve ntilation)系統(tǒng)的工作原理
70年代末,置換通風在北歐地區(qū)產(chǎn)生。1978年,置換通風系統(tǒng)第一次應用于德國柏林的一個車間,明顯改善了車間的空氣品質(zhì)。到了80年代,又被用于辦公室等商業(yè)建筑中,提高辦公環(huán)境的空氣質(zhì)量。90年代,置換通風技術在
4 置換通風對室內(nèi)空氣品質(zhì)的影響
4.1 衡量室內(nèi)空氣品質(zhì)的常用指標有:①空氣齡:空氣齡是指自空氣進入房間到離開房間所經(jīng)歷的時間。年齡越小說明空氣在室內(nèi)途徑污染越少,空氣的新鮮程度越高。②換氣效率:換氣效率表示室內(nèi)空氣被新鮮空氣替代的快慢,是評價室內(nèi)空氣新鮮度的重要指標,是氣流本身的特性參數(shù)。③通風效率:通風效率表示通風系統(tǒng)送風排除室內(nèi)余熱及有害物的快慢程度,它反映的是一個通風系統(tǒng)新風的有效利用情況,是衡量通風系統(tǒng)能量利用有效性的指標。
4.2 置換式氣流與幾種典型氣流組織形式常用指標的比較
4.3 置換通風系統(tǒng)造成室內(nèi)空氣品質(zhì)出現(xiàn)如下特點:①室內(nèi)空氣溫度和污染物濃度呈層狀分布。工作區(qū)污染物濃度最低,空氣品質(zhì)最好;頂部溫度最高,余熱和污染物的濃度也最高。但是,無論在工作區(qū)還是在高溫區(qū)溫度梯度和污染物濃度梯度均很小,整個區(qū)內(nèi)均勻平和。②室內(nèi)空氣速度場平穩(wěn)。置換通風系統(tǒng)送風口速度很低,送風區(qū)內(nèi)無大的空氣流動,新鮮空氣吸收余熱后慢慢上升,呈層流或低紊流狀態(tài)。③由于室內(nèi)無大的空氣流動,污染物在工作區(qū)不擴散,而直接被上升的氣流攜帶到頂部排風口送出。
置換通風系統(tǒng)將新風直接送入工作區(qū)的送風方式保證了新風的新鮮程度,提高了新風的利用效率。當污染源和熱源相伴時,置換通風系統(tǒng)可以比傳統(tǒng)的混合式通風提供更好的室內(nèi)空氣品質(zhì)。從以上的分析可以看出置換通風系統(tǒng)具有較高的換氣效率和通風效率,在保障室內(nèi)空氣品質(zhì)方面具有獨特的優(yōu)勢,是一種理想的通風方式。
5 置換通風的適用條件
置換通風一般適用于污染源與發(fā)熱源相關的場所,且層高不低于2.5m,此時污濁空氣才易于被浮力尾流帶走。置換通風在下列情形效率較高:污染物質(zhì)比環(huán)境空氣溫度高或密度小;供給空氣比環(huán)境空氣溫度低;層高大的房間,例如房間層高大于3m等。因此在使用時要考慮舒適要求和經(jīng)濟要求之間的相互協(xié)調(diào)。
當然,置換通風系統(tǒng)也有很多不足。一般用來供冷風,如果供熱,送風溫度有可能比室內(nèi)空氣溫度低。由于置換通風是將冷空氣直接送入室內(nèi)工作區(qū),冷空氣吸收室內(nèi)余熱在向上流動的過程中溫度逐漸升高,在室內(nèi)形成了下涼上暖的垂直溫度梯度,容易使人產(chǎn)生頭暖腳涼的不適感。如果送風速度太大還會導致因吹風感而引起的不舒適。由于送風溫差和速度的這兩個限制,使得置換通風提供的制冷量較小,這就限制了置換通風的適用范圍。另外,我國生產(chǎn)置換通風末端產(chǎn)品的廠家比較少,產(chǎn)品單一,研發(fā)能力不強,也使得置換通風在我國的應用還不是十分廣泛。
6 結論
總之,置換通風系統(tǒng)在提高室內(nèi)空氣品質(zhì)方面具有非常突出的優(yōu)點。大量研究表明,合理應用置換通風還能達到空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的目的。因此,設計完善的置換通風系統(tǒng)有著非常重大的現(xiàn)實意義。由于沒有成熟的設計規(guī)范和其本身的限制,置換通風在我國的應用還不是很多。相信隨著人們對置換通風系統(tǒng)的深入了解以及末端產(chǎn)品的不斷發(fā)展,置換通風這一理想的通風方式在我國會有更好的應用前景。
參考文獻:
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[2]制冷與空調(diào).2006年第3期.淺析置換通風與空氣品質(zhì)的改善.亢永等.
1燃氣輻射采暖
目前工業(yè)建筑常見的采暖形式有散熱器采暖、暖風機采暖、燃氣輻射采暖等。散熱器采暖,主要是以自然對流形式加熱空氣,主要適用于民用建筑和層高不高的工業(yè)建筑。高大空間的工業(yè)廠房如果采用散熱器采暖,室內(nèi)高度方向上會產(chǎn)生較大的溫度梯度,往往會造成下部冷,上部熱的現(xiàn)象。在設計當中,為保證下部工作區(qū)的溫度達到要求,一般會采取加大設計散熱器的措施,這樣會導致熱量的浪費。燃氣輻射供暖是利用天然氣、液化石油氣等可燃氣體,通過發(fā)生器進行燃燒產(chǎn)生各種波長的紅外線進行輻射供暖的。目前產(chǎn)品類型主要有負壓單體式、微正壓單體式、負壓連續(xù)式、板式等。燃氣輻射采暖的優(yōu)點:節(jié)能、舒適、經(jīng)濟、安全、環(huán)保。燃氣輻射采暖系統(tǒng)初投資略高于散熱器采暖系統(tǒng),可節(jié)約采暖能耗10%~20%,可降低運行費用30%以上。適用于機械加工、鑄造、鍛造、焊接、沖壓、裝配、熱處理等生產(chǎn)廠房。目前已廣泛應用于通用機械、汽車制造、煤礦機械、飛機制造、電力設備制造、鋼鐵等行業(yè)廠房采暖。
2屋頂通風器
工業(yè)廠房在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定的余熱(如熱處理)、煙氣、粉塵(如鑄造、焊接)等,設計時應根據(jù)生產(chǎn)工藝、衛(wèi)生要求,合理、有效利用自然通風技術,滿足節(jié)能和環(huán)保的要求。自然通風的作用原理是以熱壓和風壓作為動力,使得氣流有組織的流動,排除室內(nèi)污染物,滿足室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生要求。屋頂通風器是以型鋼為骨架,用彩色壓型鋼板(或玻璃鋼)組合而成的全避風型自然通風裝置。具有結構簡單、重量輕、不消耗動力的優(yōu)點。鑄造、電鍍、鍛造、熱處理等發(fā)熱量大或散發(fā)有害氣體多的廠房,適宜在廠房屋脊處設置屋頂通風器。對于多跨度、大面積的聯(lián)合廠房,可以在每一跨的屋脊處設置屋頂通風器。設計自然通風器時,廠房下部應設置自然進風口,進風口面積為通風器出風口面積的1.5倍,進風口應設置可以啟閉的閥門。西安地區(qū)設置集中采暖的廠房,宜采用帶有可關閉閥板的通風器,當不需要通風時可以關閉,起到節(jié)能的作用。目前也有集通風和采光為一體的通風器,布置在屋面邊坡處,替代采光帶,作為全面通風或局部通風使用。對于有排煙要求的廠房,可以設置采光排煙天窗,平時作為采光、通風之用;發(fā)生火災時,由消防控制系統(tǒng)打開采光排煙天窗,作為自然排煙口。采光排煙天窗的面積、間距需滿足防火設計規(guī)范的要求。
3分層空調(diào)
建筑高度≥10m且體積≥10000m3的建筑稱為高大建筑。分層空調(diào)是指僅對高大空間下部區(qū)域進行空調(diào),保持一定的溫濕度,對上部區(qū)域無空調(diào)要求的空調(diào)方式。與全室空調(diào)相比,分層空調(diào)夏季可節(jié)省冷量30%左右。生產(chǎn)工藝要求為舒適性空調(diào)、潔凈度要求不高(低于8級)、工作區(qū)溫度波動>±1℃的高大空間廠房,均適合采用分層空調(diào)系統(tǒng)。分層空調(diào)負荷計算時,夏季冷負荷一般為全室空調(diào)冷負荷計算值的70%,冬季熱負荷取全室空調(diào)熱負荷計算值。分層空調(diào)系統(tǒng)送風一般采用射流風口側(cè)送風,同側(cè)下部回風。車間跨度大于25m時,宜采用雙側(cè)射流風口送風,側(cè)送多股平行射流應互相搭接,雙側(cè)射流風口對送時,射程按兩側(cè)噴口重點的90%計算[2]。回風口布置在送風口的同側(cè)下方,使得工作區(qū)處于回流區(qū),可以獲得均勻的溫度場和速度場。分層空調(diào)系統(tǒng)在夏季使用,節(jié)能效果顯著,但是在冬季,由于熱氣流的上升,溫度梯度的加大,反而會加大熱耗。在設計時,送風口角度可調(diào),大于30°。夏季水平送風,冬季斜向下送熱風,利用較大的送風速度,送入工作區(qū),減輕熱氣流的上升。分層空調(diào)系統(tǒng)可以采用全空氣系統(tǒng),也可采用水—空氣系統(tǒng)。水—空氣系統(tǒng)末端采用無風管遠程射流空調(diào)機組,風口為遠程射流噴口。
4吊頂式單元空調(diào)機組
吊頂式單元空調(diào)機組安裝在屋頂天花板下,通過單元內(nèi)的熱交換器實現(xiàn)對空氣的加熱(冷卻),隨后將空氣通過噴射器分布到室內(nèi)各處。由于使用了高效率且功能強大的空氣分布裝置,單元式空調(diào)機組可以覆蓋很大的面積,與其他系統(tǒng)相比可以有效減少通風單元的數(shù)量,從而節(jié)省空間。安裝高度距地面4~20m,適用于廠房、展覽廳等高大空間具有舒適性空調(diào)的場合。吊頂式單元式空調(diào)機組可以根據(jù)不同的使用要求,通過多種功能組合,在同一設備上可以實現(xiàn)制冷、供暖、通風、熱回收等各項功能,并且可進行模塊化處理,使用更加靈活,設計更加簡便。吊頂式單元空調(diào)機組的優(yōu)點:(1)吊頂式單元空調(diào)機組采用集中分組自動控制系統(tǒng),調(diào)控方便,可以做到按需供冷/供暖,實現(xiàn)運行節(jié)能。(2)吊頂式單元空調(diào)機組能將送風空氣直接送入人員活動區(qū),通風效率高,無強烈吹風感,達到節(jié)能和舒適的統(tǒng)一。(3)空氣噴射器通過自動控制的角度可調(diào)配風板,能夠?qū)崿F(xiàn)對送風角度的連續(xù)校正調(diào)整。能夠?qū)崿F(xiàn)空氣的垂直向下送風,圓錐形吹送以及水平吹送,從而保證覆蓋更大面積的區(qū)域,在工作區(qū)域內(nèi)無吹風感,有效避免室內(nèi)空氣溫度分層,從而節(jié)省能量。(4)吊頂式單元空調(diào)機組通過強制射流方式,采用下送風形式,使整個空間內(nèi)空氣換熱比較充分,因此,可以大大降低溫度分層次現(xiàn)象,根據(jù)實測一般在10米的空間內(nèi),只有2~3℃的溫差,能保持室內(nèi)較小的垂直溫度梯度,有效減少建筑物上部維護結構的熱損失,可節(jié)能15%~20%。(5)吊頂式單元空調(diào)機組不需設置空調(diào)機房,車間內(nèi)不需設置送、回風風管,不占用多余車間空間,在廠房內(nèi)布置簡潔、美觀。吊頂式單元空調(diào)機組設備高度一般為1.0~2.5m,安裝吊車的車間必須考慮空調(diào)設備高度對起重機的影響,必要時加高廠房高度,滿足設備安裝和吊車的正常運行。
5工藝循環(huán)水熱量回收
目前在我國的電子技術、新能源等行業(yè),在其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量低品位余熱,這些熱水溫度一般為30~60℃。為了滿足生產(chǎn)工藝需要,通常這些余熱通過冷卻塔排向大氣或直接排放,對能源造成巨大浪費,同時對環(huán)境造成熱污染。這些低品位余熱可以通過水源熱泵、吸收式熱泵加以回收利用,通過消耗一小部分電能,吸收大量低品位熱量,供采暖、空調(diào)或衛(wèi)生熱水使用。某多晶硅鑄錠廠房線切機需要使用12/17℃工藝冷卻循環(huán)水,冷卻循環(huán)水量:241m3/h,回收熱量為1400kW。選用一臺螺桿式水-水熱泵機組。夏季工況:熱泵機組冷凝器側(cè)采用冷卻塔,將冷卻循環(huán)水由37℃降至32℃。冬季工況:熱泵機組回收工藝循環(huán)水熱量,提供45/40℃熱水供廠房供暖。由于采用了水-水熱泵機組,回收工藝冷卻循環(huán)水,該項目不需設置鍋爐房等熱源,取得了良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。大容量空壓機采用的冷卻方式多為水冷,大量的熱量通過冷卻塔散發(fā)到了環(huán)境中。冬季冷卻水溫度>10℃,一般在14℃~18℃;夏季冷卻水溫度30℃~40℃。在空壓機冷卻水系統(tǒng)加裝水源熱泵機組,對空壓機冷卻水中的熱量進行回收,可以加熱衛(wèi)生用熱水,也可以加熱供暖熱水。
6煙氣熱回收
某光伏玻璃生產(chǎn)廠房,燃燒爐排放高溫煙氣,煙氣排放量:21000m3/h,煙氣溫度:400℃,余熱利用后煙氣溫度:200℃,余熱回收熱量為1745kW。由于煙氣中含有酸性腐蝕性氣體,為確保設備安全,采用煙氣—水換熱器間接換熱。煙氣換熱側(cè):進口煙氣溫度400℃,煙氣出口溫度200℃,高空排放。水換熱側(cè):冬季提供80/60℃熱水供采暖系統(tǒng)使用。夏季提生98/88℃熱水,作為吸收式熱泵機組的熱源,產(chǎn)生7/12℃冷凍水,供空調(diào)系統(tǒng)使用。燃氣鍋爐通過回收利用煙氣中水蒸氣冷凝潛熱,可以有效降低排煙熱損失,提高鍋爐效率。通??刹捎美淠藉仩t或在煙道上加裝熱回收裝置。冷凝式鍋爐采用低溫回水來冷卻煙氣,煙氣降溫到50~70℃時,鍋爐效率可提高10%以上。煙道加裝熱回收裝置,回收煙氣熱量,可以加熱軟化水或生活用水,該裝置可用于常規(guī)燃氣鍋爐節(jié)能改造。
7空氣熱回收
空氣熱回收裝置是利用空氣-空氣熱交換器來回收排風中的冷(熱)量。目前常見的有轉(zhuǎn)輪式、板式、板翅式、溶液吸收式等換熱器。(1)轉(zhuǎn)輪式換熱器處理風量范圍:500~100000m3/h,可同時回收顯熱和潛熱,主要有以下幾種形式[3]:ET型:適用常規(guī)舒適性空調(diào)系統(tǒng)以及有濕度要求的空調(diào)系統(tǒng),如紡織廠等。:RT型:主要回收顯熱,適用于一般工業(yè)通風系統(tǒng)。:PT型:能耐高溫,無吸濕性,只能回收顯熱,適用于印染、干燥等高溫通風系統(tǒng)。:KT型:無吸濕性,主要回收顯熱;有較強的耐腐蝕性,適用于電鍍車間、電機實驗室等。轉(zhuǎn)輪式換熱器有可能有少量滲漏,適用于排風中不帶有害物的場合。(2)板式換熱器處理風量范圍:250~5000m3/h,只能回收顯熱,適用于一般工業(yè)通風系統(tǒng)。:(3)板翅式換熱器處理風量范圍:250~8000m3/h,可同時回收顯熱和潛熱,適用于一般工業(yè)通風系統(tǒng)。:(4)溶液吸收式換熱器可同時回收顯熱和潛熱,可去除空氣中大部分的微生物、細菌和可吸入顆粒物,凈化空氣,一般在溶液調(diào)濕式空調(diào)系統(tǒng)中使用。適用于印刷廠、生物實驗室、電子廠房等。
8結語
關鍵詞:置換通風節(jié)能分析節(jié)能措施
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
隨著人們對居室環(huán)境要求和現(xiàn)代化建筑的發(fā)展的不斷提高,建筑能耗逐漸的增長。近年來趨勢明顯有所增長,“峰谷電價”等政策的出臺和“電荒”等現(xiàn)象的出現(xiàn)說明建筑節(jié)能勢在必行。置換通風空調(diào)系統(tǒng)以其室內(nèi)節(jié)能效果佳、空氣品質(zhì)高和熱舒適性好等特點逐漸受到人們關注。目前,在置換通風界,就國際上已經(jīng)有許多學者進行了大量的研究工作。美國Zhivov對于在不同氣候條件下某餐廳進行混合通風與置換通風的能耗進行了相對的比較,考慮不同室外空氣控制方法―――定(變)室外空氣量條件,置換通風的能耗均小于混合通風。ShipingHu等對置換通風系統(tǒng)與混合通風系統(tǒng)進行全年能耗比較,雖然有較大的置換通風的風機能耗,但全年的置換通風系統(tǒng)的能耗比混合通風系統(tǒng)低。像我國的李先庭等學者應用DeST軟件對混合通風和置換通風進行能耗模擬比較,對置換通風進行論證可節(jié)能10%以上。李錚偉等學者對西安某辦公樓報告廳的空調(diào)系統(tǒng)分別應用置換通風和混合通風系統(tǒng),在室內(nèi)(外)設計參數(shù)相同的條件下,混合通風送風量比置換通風的送風量超過大約50%,后者制冷量是前者的78.3%,且室內(nèi)空氣品質(zhì)明顯比混合通風好,人體的舒適性也是相當好的。
一、置換通風空調(diào)系統(tǒng)的特點
影響置換通風空調(diào)系統(tǒng)能耗的主要因素有室外氣候條件、室內(nèi)設計標準、圍護結構特征、室內(nèi)人員及設備照明的狀況以及新風系統(tǒng)的設置等。置換通風空調(diào)系統(tǒng)的能耗還有幾個特點,表現(xiàn)在:第一,系統(tǒng)的設計、選型、運行管理的不合理,將會降低能量使用效率。第二,維持室內(nèi)空氣環(huán)境所需的冷熱能量品位較低且有季節(jié)性。這就使在具備條件的情況下有可能利用天然能源來滿足要求,如太陽能、地熱能、廢熱、淺層土壤蓄熱等。第三,置換通風空調(diào)系統(tǒng)涉及到的冷熱量的處理通常以交換形式處理,這就可以采用冷熱回收的措施來減少系統(tǒng)的能耗,有效利用能量。
二、置換通風空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的現(xiàn)狀
置換通風空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能設計存在的問題目前“,能源危機”是一個相當嚴峻的問題,在新能源還沒有被發(fā)現(xiàn)并使用之前,將會花很長時間,用來研究怎樣才能節(jié)約能源并找到處理問題的方法。然而在節(jié)約能源這一方面,我國還處在比較落后的地位,在實現(xiàn)經(jīng)濟建設目標的過程中,基本上沒有考慮到環(huán)保和能源消耗,乃至還沒有形成規(guī)范的標準,然而即使有些地方制定了區(qū)域性的標準規(guī)范,但由于經(jīng)濟利益而使得監(jiān)督力度不夠,伴隨經(jīng)濟的不斷進步,能源和環(huán)境問題日漸突出。尤其是在夏天的時候,我們可以充分感受到電力方面存在的問題。可以預測,這種狀況不止會出現(xiàn)在今天,并且會越來越嚴重,但是,在實際生活中,這種狀況通常不能引起設計人員和設計機構的高度關注,致使設計建造的系統(tǒng)不但在初始時期需要投入大量的資金,而且它在運行時的能源消耗也是嚇人的,還不符合國家制定的標準。根據(jù)實際檢測,部分公共建筑的空調(diào)能源消耗占建筑總能耗的3/5,而在社會上普遍存在的一種觀念是:如果空調(diào)在夏天越冷冬天越熱,那么效果就會越好。這明顯不符合空調(diào)的設計目的,毫無疑問的是,這些技術和其他新技術一樣,也存在著一些問題,同樣也需要進行更深入的分析并完善,除此之外,冷熱負荷是供暖工程與空調(diào)設計的重要數(shù)據(jù),依據(jù)冷熱負荷加強設計來對空氣處理設備的能力進行確定,輸送管道的尺寸以及空調(diào)與供暖熱、冷源容量等。但有的設計人員在實際設計過程中,確定施工圖設計階段空調(diào)與供暖熱、冷負荷,是直接用設計手冊中單位建筑面積冷、熱負荷指標來完成的,最后可能造成冷熱源設備裝機容量偏大、水泵配置偏大、管道直徑偏大、末端設備偏大等問題,不僅提高了工程的直接投資額,也增大了運行過程中的能耗。此外,在室內(nèi)設計計算溫度的取值這一問題上,往往由于設計人員設計過于保守,或者業(yè)主對室內(nèi)溫度標準要求過高,導致計算熱負荷時設計計算溫度取值標準過高,這就直接增大了空調(diào)系統(tǒng)運行的能耗量。有研究表明,夏季供冷工況下室內(nèi)計算溫度每升高1℃,可使空調(diào)系統(tǒng)降低8%~10%左右的能耗,而在冬季供暖工況下每室內(nèi)計算溫度每降低1℃,可降低5%~10%左右的能耗,可見,室內(nèi)設計計算溫度的取值不當會造成嚴重的能耗浪費。
三、置換通風空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的措施
(一)合理選擇設計方案,提高設計質(zhì)量
空調(diào)系統(tǒng)其能耗的大小關系到室內(nèi)人員的健康,并且還關系到直接受到新風量大小的影響,所以設計人員應對風量進行合理確定。對于人員變化較大或密度較大的房間內(nèi),要確定新風量可以根據(jù)CO2濃度的檢測值來完成,衛(wèi)生標準規(guī)定的限值內(nèi)確保CO2的濃度。由于全空氣空調(diào)系統(tǒng)易于改變新回風比例,所以在房間面積或人員較多、空間較大的房間內(nèi),可通過全新風實現(xiàn)運行,這樣有利于集中處理噪聲、控制濕、溫度和過濾凈化,取得較大的環(huán)境效益和節(jié)能效益。對于建筑空間體積超過10000m3且高度超過10m時,要想更加的有利于節(jié)能,就必須采用分層空調(diào)系統(tǒng)。如民用建筑中的中庭等,人員主要活動在高大空間的底層,舒適性范圍主要就集中于地面以上0~3m的范圍內(nèi),在使用要求之內(nèi)控制此范圍內(nèi)的空氣參數(shù)可以采用分層空調(diào),從而也就使得其余空間無謂的能量消耗得到了減少。
(二)新風量
良好室內(nèi)空氣品質(zhì)得以保證的關鍵就是新風,從控制室內(nèi)有害物的發(fā)生量角度來考慮新風量的確定,其計算如下:V=GCp-Cs式中:Cp為排風的有害物質(zhì)量濃度,mg/m3;G為室內(nèi)有害物發(fā)生量,mg/h。在排風口處及送風參數(shù)污染物質(zhì)量濃度相同條件下,將傳統(tǒng)空調(diào)與置換通風送風方式作比較。就拿全室來進行研究,兩種送風方式的排污能力基本趨于相同的;而以人員活動區(qū)為對象,因置換通風方式存在污染物質(zhì)量濃度梯度,排放污染物質(zhì)量濃度高于人員呼吸區(qū)污染物質(zhì)量的濃度,所以傳統(tǒng)空調(diào)送風比置換通風的排污能力高。置換通風的通風效率高,在保證同樣的室內(nèi)空氣品質(zhì)時,因此置換通風風機能耗降低,所需新風量少,節(jié)能效果提高。
(三)置換通風與天然冷源的結合
置換通風系統(tǒng)中,制冷能耗所占比例較大,在系統(tǒng)節(jié)能中,天然冷源與置換通風的結合是的又一途徑。建筑夜間通風和蒸發(fā)冷卻技術是對天然冷源的利用。蒸發(fā)冷卻技術通過水的蒸發(fā)來得到冷量,不必還原蒸發(fā)后的水蒸氣為液體水,與機械制冷相比,壓縮過程的能耗這一環(huán)節(jié)得到了省略,因而它的節(jié)能特性較強。蒸發(fā)冷卻技術在比較干燥和干燥的地區(qū)可以使得常規(guī)制冷設備得到替代,其COP值很高,直接節(jié)省了空調(diào)制冷的用能。夜間通風是夜間在建筑內(nèi)引進室外空氣,為了滿足白天建筑供冷的需求可以利用圍護結構夜間蓄冷來完成。在我國晝夜溫差較大的部分地區(qū),夜間通風效果較好,對于圍護結構熱容量較大的建筑,在一定程度上能使得白天熱負荷大的情況得到緩解,對降低建筑房間的能耗和室溫有一定效果。
(四)采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式,減少輸送系統(tǒng)的能耗
選擇的系統(tǒng)形式是否合理,直接影響到整個空調(diào)系統(tǒng)的冷,熱能和電能的消耗。在室內(nèi),通過研究溫濕環(huán)境獲取的成果,來調(diào)節(jié)空調(diào),使用低溫輻射地板供暖的方式,這個系統(tǒng)同時還可以通過間歇的加熱方法,也就是白天降低室內(nèi)的溫度,從而減少能量負載,降低建筑物總體能源消耗。低溫地板輻射采暖主要是通過將冷卻盤管均勻的在地上進行排布,通過熱輻射傳遞熱量,讓舒適度更加適合。地板采暖具有良好的舒適性,能夠減少粉塵而且還能夠有效的節(jié)省空間,可以降低熱量的損耗等。變水量系統(tǒng)的使用能夠在負載減小時,改變水量供應,與此同時還能夠避免冷,熱能的損失,進一步減少水路運輸?shù)哪茉聪摹?/p>
結束語
總之,對于空調(diào)暖通系統(tǒng)的設計時可以采用各種辦法來進行解決,已達到空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性、安全性、舒適性、和美觀性的作用。另外還要從實際情況出發(fā),結合各種措施來實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的控制。并且通過對于其中的各個部分進行一個合理的設計,規(guī)劃已從根本上降低暖通空調(diào)能耗的問題。
參考文獻:
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【摘要】建筑室內(nèi)空氣環(huán)境(IAE)與人們的舒適、健康及工作效率密切相關,人們對建筑環(huán)境的關注程度越來越大,尤其是室內(nèi)環(huán)境。隨著建筑業(yè)的發(fā)展,由室內(nèi)環(huán)境引起的病態(tài)建筑的問題成為研究的熱點。本文主要簡述了室內(nèi)空氣品質(zhì)問題產(chǎn)生的原因、空氣品質(zhì)評價方法及評價標準,并提出了改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的綜合措施。
【關鍵詞】室內(nèi)環(huán)境;空氣品質(zhì);評價;改善措施
【Abstract】Construction of indoor air environment (IAE) and people's comfort, health and work efficiency is closely related to the built environment of increasing concern, especially in the indoor environment. With the development of the construction industry, caused by the indoor environment has become sick building study of the hot spots. This article outlines the problem of indoor air quality reasons, the air quality evaluation methods and evaluation criteria, and proposed to improve indoor air quality of the comprehensive measures.
【Key words】Indoor environment; Air quality; Evaluation; Improvement measures
1. 問題的提出建筑室內(nèi)微氣候?qū)θ说挠绊懸蜒芯苛私粋€世紀。最初人們關心的是熱環(huán)境(溫度、濕度、空氣流速等)的影響?,F(xiàn)在已認識到一個衛(wèi)生、安全、舒適的環(huán)境是由諸多因素決定的,它涉及到熱舒適、氣流組織的分布、空氣品質(zhì)、采光性能、、照明、噪聲、環(huán)境視覺效果等。室內(nèi)空氣環(huán)境(Indoor Air)是建筑環(huán)境中的重要組成部分,其中包括室內(nèi)熱濕環(huán)境(Indoor Climate)和室內(nèi)空氣品質(zhì)(Indoor Air Quality)。而其中空氣品質(zhì)是一個極為重要的因素,它直接影響到人體的健康。室內(nèi)空氣品質(zhì)不僅影響人體的舒適和健康,而且對室內(nèi)人員的工作效率有顯著影響。良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)能夠使人感到神清氣爽、精力充沛、心情愉悅。室內(nèi)空氣品質(zhì)方面的研究近年來日益受到重視,造成室內(nèi)空氣品質(zhì)不良的主要原因包括:(1)強調(diào)節(jié)能導致的建筑密閉性增強和新風量減少。(2)會散發(fā)對人體有害的氣體(如有機揮發(fā)物)的新型合成材料在現(xiàn)代建筑中大量應用。(3)散發(fā)有害氣體的電器產(chǎn)品(如復印機、打印機、計算機等)大量使用。(4)傳統(tǒng)集中空調(diào)系統(tǒng)的固有缺點以及系統(tǒng)設計和運行管理的不合理。(5)廚房和衛(wèi)生間氣流組織不合理。(6)室外空氣污染。據(jù)美國等發(fā)達國家統(tǒng)計,每年室內(nèi)空氣品質(zhì)低劣造成的經(jīng)濟損失驚人?,F(xiàn)代建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)惡化,引發(fā)了以下三種病癥:病態(tài)建筑綜合癥(Sick Building Syndrome,簡稱SBS),與建筑有關的疾病(BRI),多種化學污染物過敏癥(MCS)。據(jù)美國環(huán)境保護署(EPA)統(tǒng)計,美國每年因室內(nèi)空氣品質(zhì)低劣造成的經(jīng)濟損失高達400億美金。實際上,我國室內(nèi)空氣品質(zhì)問題較發(fā)達國家更為嚴重。目前我國室內(nèi)空氣品質(zhì)問題已成為中國政府關注和普通百姓關心的問題。室內(nèi)環(huán)境問題不容忽視,某種意義上說,室內(nèi)空氣環(huán)境比室外環(huán)境對人們生活與工作的影響更直接,因為人們約有70%以上的時間在室內(nèi)度過。室內(nèi)空氣品質(zhì)的研究已經(jīng)成為建筑環(huán)境科學領域的一個重要組成部分。與室內(nèi)空氣品質(zhì)有關的國際性的專業(yè)學術會議已經(jīng)舉辦過多次,直接涉及室內(nèi)空氣品質(zhì)的國際學術期刊也很多等。
2. 室內(nèi)空氣標準與評價方法2.1室內(nèi)空氣品質(zhì)評價方法。美國供熱制冷空調(diào)工程師協(xié)會(American Society of Heating,Refrigerating and Air-conditioning Engineers,簡稱ASHRAE)1998頒布的標準ASHRAE 62-1989《滿足可接受室內(nèi)空氣品質(zhì)的通風》中兼顧了室內(nèi)空氣品質(zhì)的主觀和客觀評價,提出了合格空氣品質(zhì)的定義為:合格的室內(nèi)空氣品質(zhì)應當是空氣中沒有濃度達到公認的權威機構所確定的有害物濃度指標的已知污染物,并且在這種環(huán)境中的絕大多數(shù)人(≥80%)對此沒有表示不滿意。這個定義的前一句話的意思是用已知污染物的允許濃度指標作客觀評價指標;后一句話的意思是用人的感覺作主觀評價指標。這一定義把對室內(nèi)空氣品質(zhì)的客觀評價和主觀評價結合起來,是人們認識上的一個飛躍。用人的嗅覺來感受空氣中的各種低濃度和未知的污染物,從而彌補了儀器不能定量的難題。對空氣品質(zhì)進行主客觀評價反映了當前對空氣品質(zhì)要求更高、更為嚴格。
2.2室內(nèi)空氣標準
2.2.1國外室內(nèi)空氣品質(zhì)標準。室內(nèi)空氣品質(zhì)問題已經(jīng)引起一些國家、地區(qū)和組織的重視,已有多個國家和地區(qū)制定了相關的標準
2.2.2國內(nèi)室內(nèi)空氣品質(zhì)標準。我國第一部《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》,由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家環(huán)??偩趾托l(wèi)生部共同制定,于2002年11月19日正式,2003年3月1日正式實施?!妒覂?nèi)空氣質(zhì)量標準》中的控制項目包括室內(nèi)空氣中與人體健康相關的物理、化學、生物和放射性等污染物控制參數(shù)等,見表2。其他相關的標準有:《公共場所室內(nèi)衛(wèi)生標準》(1996)、《室內(nèi)建筑裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量》(2001)、《民用建筑室內(nèi)污染環(huán)境控制規(guī)范》(2001)等?!睹裼媒ㄖ覂?nèi)污染環(huán)境控制規(guī)范》(2001)規(guī)定了民用建筑工程驗收時室內(nèi)環(huán)境污染物濃度必須滿足表3的要求。《公共場所室內(nèi)衛(wèi)生標準》(1996)標準中主要包括旅店、文化娛樂場所和公共浴室等12個國標
2.3改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的措施。室內(nèi)空氣品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響人們的健康。通風無疑是創(chuàng)造合格的室內(nèi)空氣品質(zhì)的有效手段。但是真正要達到空氣品質(zhì)的標準,還必須采取綜合性的措施。主要有:
2.3.1保證必要的通風量。據(jù)調(diào)查,實際工程中,集中空調(diào)系統(tǒng)在運行時不引入新風;風機盤管加新風系統(tǒng)中新風系統(tǒng)經(jīng)常不開,更有甚者,空調(diào)設計者在設計系統(tǒng)時忽略了新風?,F(xiàn)在已普遍認為,這類缺少新風的建筑將導致居住者易患“病態(tài)建筑綜合癥”。因此,從設計到運行管理,必須充分重視室內(nèi)空氣品質(zhì),而保證必要的新風量是保證室內(nèi)空氣品質(zhì)合格的必要條件。
2.3.2提高通風系統(tǒng)的效率。在對房間通風系統(tǒng)進行規(guī)劃時,應盡量提高通風系統(tǒng)的效率。例如使新風的送風口接近人員停留的工作區(qū),排風口接近污染源,安裝有效的局部排風系統(tǒng)等,都是有效提高通風系統(tǒng)總體效率的措施。置換通風可使室內(nèi)工作區(qū)得到較高的空氣品質(zhì)、較高的熱舒適性,并具有較高的通風效率,其是一種能改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的節(jié)能方法。
2.3.3加強通風與空調(diào)系統(tǒng)的管理。通風與空調(diào)系統(tǒng)的根本任務是創(chuàng)造舒適與健康的環(huán)境。但應認識到,管理不善的通風空調(diào)系統(tǒng)也是傳播污染物的污染源。通風空調(diào)系統(tǒng)中容易成為污染源的地方有過濾器、表冷器、噴水室、加濕器、冷卻塔、消聲器等。過濾器阻留的細菌和其他微生物在溫暖濕潤條件下滋生繁殖,而后帶入室內(nèi)。空調(diào)處理設備和冷卻塔等凡是潮濕或水池的地方均容易繁殖細菌,再通過各種途徑進入室內(nèi)。阻性消聲器的吸聲材料多為纖維或多孔材料,容易產(chǎn)生微?;蚍敝臣毦?。電加濕器或蒸汽加熱器因溫度太高有燒焦灰塵的氣味,也污染室內(nèi)空氣??照{(diào)系統(tǒng)的回風頂棚積有塵粒和微生物,也會互相傳播造成污染。因此,必須加強對通風空調(diào)系統(tǒng)的維護管理,如定期清洗、消毒、維修、循環(huán)水系統(tǒng)滅菌等。
2.3.4減少污染物的產(chǎn)生。不論是工業(yè)還是民用建筑,減少或避免污染物的產(chǎn)生是改善空氣品質(zhì)最有效的措施。工業(yè)生產(chǎn)中改革土藝過程或工藝設備,從根本上杜絕或抑止污染物的產(chǎn)生,例如有大量粉塵產(chǎn)生的工藝用濕式操作代替干式操作,將可大大抑制粉塵的產(chǎn)生。在民用建筑中,吸煙的煙氣、某些建筑材料散發(fā)甲醛、石棉纖維等都是常見的污染源。禁止室內(nèi)公共場所吸煙,不用散發(fā)污染物的材料無疑是從源頭上改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的手段。
2.3.5注意引入新風的品質(zhì)。用室外空氣來稀釋室內(nèi)的污染物的通風手段,其必要的條件是室外空氣的污染物含量必需很低或無與室內(nèi)相同的污染物。但目前城市的室外空氣質(zhì)量并不理想,大部分城市的大氣質(zhì)量達到國家“大氣環(huán)境質(zhì)量標準”的二級或三級標準,在城市的局部地區(qū),各項污染物濃度會超過規(guī)定的指標。因此,通風和空調(diào)系統(tǒng)的新風吸入口應盡量選在空氣質(zhì)量好的位置。室外污染物濃度高時,應在系統(tǒng)中裝相應的處理設備(如空氣過濾裝置)。
3. 結束語室內(nèi)空氣品質(zhì)不僅影響人體的舒適和健康,而且對室內(nèi)人員的工作效率有顯著影響。室內(nèi)空氣品質(zhì)的研究已成為建筑環(huán)境科學領域的一個重要組成部分。人們關于室內(nèi)空氣品質(zhì)的研究已有30多年,產(chǎn)生了大量文獻,一些國家制定出一些控制室內(nèi)空氣污染的政策和標準。
目前,室內(nèi)空氣品質(zhì)已成為一個跨學科的研究領域,涉及暖通空調(diào)、化學、生物學、(計算)流體力學、傳熱傳質(zhì)學、建筑設計、材料、醫(yī)學、衛(wèi)生學、心理學等多個研究領域,很多研究要求不同學科的研究者協(xié)同攻關。我們相信,不遠的將來,室內(nèi)空氣品質(zhì)領域,通過學科交叉,會取得一些更有價值的研究成果。
參考文獻
[1]ASHRAE Standard 62-1989. Ventilation for Acceptable Air Quality
[2]朱穎心主編. 建筑環(huán)境學. 第二版. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005
[3]陸亞俊主編. 暖通空調(diào). 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002
[4]室內(nèi)空氣質(zhì)量標準(GB/T18883-2002)