通风空调对室内空气品质的影响 夏宝君

通风空调对室内空气品质的影响夏宝君
摘要：对目前空调系统的设计，提出了消除通风空调系统对室内空气品质负面
影响、有效发挥其正面作用的一些措施。

关键词：通风空调；室内空气；品质影响
一、新风量标准
新风对于提高室内空气品质有非常积极的作用，它可以稀释和带走在室内产生的污染物。

目前国内尚无室内空气品质评价标准。

美国ASHRAE标准62-1999给出的可接受室内空气品
质（Acceptable Indoor Air Quality）定义为室内已知的污染物没有达到权威机构所确定的有害
浓度，处于该空气中的绝大多数人员（≥80%）没有感到不满意[2]。

它的定义包括了主、客观评价两个方面，比较适合我国国情。

该标准还规定，由于人们对绝大多数气味适应很快，所
以最小通风量的确定是依据已适应者（室内人员）而不是未适应者（来访者）。

按照现行规范，空调系统新风量的标准是取人员最小新风量和维持房间正压所需新风量中的
较大值，并不应小于总送风量的10%[3]。

关于人员新风标准，国内外标准不径相同。

美国ASHRAE标准62-1999给出了不同建筑物中人员新风量的标准，比以前版本提高了很多。

例如办公室人员新风标准为36m3/h.p，人员
最大密度为14.3m2/人（7人/100m2）。

北京市建筑设计院设备专业技术措施中，普通办公
室人员新风标准为25m3/h.p，按照国内办公室人员密度大约为6～10m2/人（10～16人
/100m2）。

有文献提出人员新风标准应为33～42m3/h.p。

文献[4]实测了7幢办公楼的新风
量发现，人员数量波动性比较大，所以人均新风量差别比较大。

但是按面积平均却相差不大，新风量实测值为2.2～3.92m3/h.m2。

实际工程设计中，就目前我国办公室人员密度来讲，维
持房间正压所需新风量一般小于人员最小新风量，笔者认为新风标准应为25～30m3/h.p
（2.5～5m3/h.m2）。

因为室内人员的数量难以估计准确，所以笔者认为制定新风量标准时，应该参考国外标准，根据建筑物功能，给出新风量标准，同时也要给出人员密度指标。

二、新风处理和新风质量
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
维护室内空气品质极为重要。

一般空调系统应设置两级过滤，第一级过滤采用效率30%的粗
效过滤器，第二级过滤采用效率为65%～85%的中效过滤器。

对于净化空调机组，应采用三
级过滤，除初中效过滤器外，还要增加亚高效过滤器。

需要指出的是，目前新风过滤主要考虑室外颗粒污染物的除去，而室内空气品质涉及到
的除室外固体污染物外，还有室外气态污染物。

因此，新风处理还必须考虑室外气体污染物
的过滤和吸附，从而使新风质量达到应有的标准。

空气过滤器的清洗和更换是目前空调运行管理的难点，尤其是常用的玻璃纤维过滤器无
法清洗，而无纺布过滤器只能清洗数次。

与超声波配合的静电除尘器可以获得很高的除尘效
率并且不使粉尘积存在电极上，通过机械装置可实现自动清灰。

应该成为今后的发展和研究
方向。

空气过滤器应设置自动清灰装置，以减轻人工清洗的维护工作量和防止灰尘的二次飞
扬污染。

简单的方法是安装过滤器阻力声光报警装置，以便监督及时清洗。

室外空气的质量只要不处于工业区，一般不会有太大问题。

如果新风入口靠近装卸码头
或高速公路，应装设一氧化碳检测器，当室外空气质量较差时，以减少进入建筑物的室外新
风量。

工程设计中新风吸入口要避免污染，百叶窗应加防水罩等措施，防止雨水或雪水渗入
新风引入口污染过滤器。

新风口应该与排风口保持一定距离，或在不同方向设置，不要被冷
却塔飘逸的水滴污染。

新风开口面积应满足全新风运行要求。

三、气流组织
空调系统设计的气流组织对IAQ影响很大，气流组织设计合理，不仅可以将新鲜空气按
质按量地送到人员活动区，还可及时将污染物排出。

如果设计不当，容易造成送、回风短路，房间内有空气滞留区。

工程设计中受各种条件限制，房间气流组织大多采用上送上回形式，送风散流器大都是
平流型（射流的射出角度大于40°），送风形成贴附，很容易经回风口带走而短路。

因此，选用散流器时应用射出角度小于40°的直流型，这种散流器能较好地将风送至人员活动区，避免了短路，提高了人员活动区的空气质量。

布置送、回风口时，应尽量布置合理，避免产生房间死角。

例如旅馆标准客房的卧式安装风机盘管，因为条件限制，只能位于门口上方位置，建议侧送风口采用双层或三层百叶送风口，以便通过调节水平、垂直叶片，改变送风倾角和射流扩散角，达到减少空气滞留区的面积，以保证室内空气品质。

如果有条件的话，尽量采用上送下回的形式，因为对工作区来讲，这种送风形式比上送上回系统排除污染物的能力强。

四、运行工况
目前，空调系统的二次污染问题日益突出，国内外研究重点已经转移到研究建筑结构与通风空调系统的二次污染。

所谓二次污染是由于空调系统自身问题如盘管、凝水盘、水封、加湿器、长期处于高湿度下的空气过滤器所引起的局部积尘和高湿度（一次污染），或建筑结构与材料吸潮积尘导致细菌大量定植、繁殖，产生大量有害的代谢物，大大降低了空气品质的可接受性，使人过敏，危害健康（二次污染）。

各项研究结果表明，当室内相对湿度高于70%，有利于微生物滋长。

而降低微生物污染的最有效手段是控制尘埃和湿度。

关于空气过滤的问题，文章前面已经讨论过。

空调系统中盘管、凝水盘和加湿器是微生物的主要生长地。

对于新风加风机盘管系统，新风机组可采用低温送风，承担全部室内湿负荷，使风机盘管处于干工况运行，减少细菌滋生。

增加的新风负荷可通过全热或显热排风热回收装置，如转轮式全热交换器等，达到节能目的。

空调加湿介质应优先采用蒸汽源，但蒸汽中必须不含对人体有害的物质。

如果采用循环水加湿时，水质应达到饮用水标准。

循环水应经过处理，防止细菌滋生，如可采用紫外线消毒的方法。

五、节能措施
由于新风对室内IAQ的积极作用，所以今后的发展趋势将增大系统的新风比，为了减轻或消除相应的额外负荷，可以采用全热交换、低温水、闭式单环路热回收再热系统等新风预处理技术，并与目前常规的通风空调设备和运行技术相结合组成最佳方案[5]。

目前出现了不少空调新技术，如置换通风、动态工位调节、椅下低速送风及波动送风等。

文献提出一种波动送风的工作区---背景区设备。

经过计算实例，比传统风机盘管和VAV节能20%。

笔者以前研究的间接蒸发冷却技术IEC（Indirect Evaporative Cooling）冷却新风，节能效果也很明显。

在我国西北部地区应用效果十分显著。

我院承接的新疆体育馆工程实际应用效果良好。

对于我国东南部夏季室外空气湿度大，可以先进行除湿，然后再用IEC冷却。

除湿剂的再生可用低品位能源（太阳能、废热等）。

绿化对于节能也有很大帮助。

文献[6]通过实测结果发现，在建筑物外面种植多年生攀缘类植物后，室内环境温度较室外气温低3～9℃。

可降低墙体外表面（极端情况）约23℃，室内表面温度约0.8～1.7℃。

西墙绿化时，在其他条件不变时，对于建筑外围护单位面积通过或放出的热流较普通外围护少约397W/m2。

绿化状态下可减少空调负荷约12.7%，中午高温时刻可达到20%。

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）.。