暖通空调系统对室内空气品质的影响

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新材料新装饰暖通空调系统对室内空气品质的影响

颜晓霏

（济宁新城置业有限公司山东济宁272000）

摘要：本文就人们日益关注的室内空气品质问题进行了描述，并阐明暖通空调与室内空气品质的关系。指出改善室内空气品质是一项综合工程，其中暖通空调系统是非常重要的影响因素，暖通空调技术的进步可以有效地改善室内空气品质。

关键词：暖通空调；空气品质；新风量；新风全热回收系统；降温除湿

引言：

室内空气品质已成为现代建筑科学的前沿研究课题，它涉及建筑环境工程、建筑设计等诸方面，研究的目的是创造一种卫生、健康、舒适的室内空气环境。

一、室内空气品质

20世纪初人们已经开始采用通风的方法来改善室内空气环境。制冷空调系统的出现，为人们创造了舒适的空调环境。70年代的全球能源危机，使制冷空调系统这一能源消耗大户面临严重考验，节能降耗成为空调系统设计的关键环节。80年代以来，制冷空调步入一个新的发展阶段，新阶段的标志之一就是由舒适性空调向健康空调的变革。

二、影响室内空气品质的因素

（一）新型材料和药剂的大量应用

民用建筑新风量设计基础是以人作为最主要的污染源，而如今大量的新型建筑材料、装璜材料、新型涂料及粘接剂的不断采用，新型的办公用具不断涌现，高效简便的清洁剂、杀虫剂、除臭剂大量使用，使得室内空气中出现了成千上万种前所未有的挥发性化学污染物。

（二）新风量的减少和新风品质的下降

新风量的不足是造成室内空气品质下降的主要原因。建筑物内，建筑相关污染与人员相关污染两者的感受效应是相互叠加的，应将两者所需要的通风量也进行叠加。但设计人员一般在设计时将两个通风量进行比较，取两者中的大值，这样的考虑造成了房间内的通风量的不足。

新风系统是保障室内空气品质的关键，长期以来，人们将加大新风量作为想当然的改善室内空气品质的方法。但近年来，人们在生产和生活过程中不断向外排放废气，致使室外空气质量逐渐恶化。室外空气中的某些空气质量指标已超过室内空气质量的控制指标。显然，这种情况下，引入新风不仅不能起到稀释作用，而且还会恶化室内空气品质。

空调系统设备在加湿、减湿等空气处理过程中，本身也易成为污染源。特别是室外湿度较大，在降温、减湿时，表冷器表面凝水积尘、滴水盘排水不畅，极易污染空气；系统中的部件如帆布软接头、法兰连接处等最易积尘和发霉发生微生物污染。诸如此类因素使新风品质恶化。

（三）通风系统换气效率的影响

不同的通风方式和气流分布方式，影响着通风换气效率，对稀释和排除室内污染物的效果不同，室内人员可感受的空气品质也不同。

集中式定风量全空气系统，靠调节送风温差满足室内外负荷变化，难于使消除室内热湿负荷的通风量与确保室内空气品质所需的通风量相一致。

变风量空调系统，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，甚至会产生冷气跌落，冬季会产生热气流浮升，出现局部高速气流或气流死角，不仅热舒适出现问题，而且由于相应的新风量减少，室内空气品质也不能满足要求。因此对于变风量空调系统，必需确保系统的最小通风量和最小新风量。

置换通风系统，直接在房间的下部以低风速送入，依靠人、设备等热源的热力作用，使送风以很小的扰动通过工作区，卷吸了周围的热空气和污染物质，定向地上升至设置在上部的排风口排出。在下部新鲜的送风空气推动下，室内形成近似置换式的通风，保证了工作区的最佳空气品质，换气效率最高。

风机盘管系统是用水管代替风管，将空气的热湿处理和过滤移到室内，对室内空气品质产生诸多的负面影响：A、机组的盘管排数少，除湿能力差，在室外湿负荷大的情况下使室内相对湿度提高；B、机组内的盘管湿表面常常成为室内的细菌源、气味源，室内空气品质得不到保证；C、风机的压头小，不能满足空气过滤器的要求；因此风机盘管系统在保证室内空气品质方面将面临严峻的挑战。

（四）挥发性有机物

室内空气中约有250多种挥发性有机化合物，产生挥发性有机化合物的主要来源有：A、人体本身自然散发的挥发性有机化合物，如丙酮、异戊二烯等；B、建筑材料如水泥、地毯、油漆、胶水、墙板、地砖、新家具，都在释放混杂的有机化合物，如甲醛等；C、为了节能，建筑物大量采用绝缘保温材料和密封材料，这些材料也释放挥发性有机化合物。实验显示，当各种不同的挥发性有机化合物混在一起后，并与臭氧产生化学作用，室内空气中就会出现许多隐形杀手。

三、改善室内空气品质的措施

我国于2003年3月开始实施的《室内空气质量标准》，为改善室内空气品质提供了执行的技术标准。要改善室内空气品质，必须做到标本兼治。控制污染源是改善室内空气品质的根本，而改进暖通空调系统的设计和运行则是提高室内空气品质的保证。

入室新风是保证室内空气品质良好的必要条件，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，在保证足够的新风量的同时还需要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。研究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。

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是对温度、湿度和室内空气质量独立控制调节的系统。

结束语：室内空气品质正日益引起人们的重视，它应该是政府、业主、建筑及暖通专业工程技术人员等共同考虑的问题。在当今很多现有的建筑中，室内环境都不是很理想，尽管有的符合现有标准。因此，改善室内空气品质是一个系统、长期的工程，需要我们从多方面来解决这一问题，从而提高室内空气品质，获得健康舒适的人居环境。

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2014年8期—65 —