空气的净化
12.3 空调净化系统
室内污染物的危害主要体现在对室内人员、生产和环境的危 害。污染物对人体的危害有三条途径,最主要、最危险的途径 是经过呼吸道进入人体,其次是经过皮肤进入人体,而经过消 化道进入人体的情况较少。污染物对人体健康的危害主要与污 染物本身物理化学性质、粒径大小、空气中的含量、与人体持 续接触时间、人体的吸入量、室内空气状态参数以及人员的劳 动强度、年龄、性别和体质情况等因素有关。
单元12 空气的净化
【知识点】室内空气品质的概念、评价标准及 常见室内有害物的测试方法、降解方法;室内 空气的净化标准和滤尘机理;空气过滤器的性 能指标、分类及安装;空调净化系统的组成。
【学习目标】理解室内空气品质的概念、评价 标准及常见室内有害物的测试方法、降解方法; 了解室内空气的净化标准和滤尘机理;掌握空 气过滤器的性能指标、分类及安装;掌握空调 净化系统的组成。
粗效过滤器适用于一般的空调系统,对尘粒较大的灰尘(大 于5μm)可以有效过滤。在空气净化系统中,一般作为高效 过滤器的预滤,起到一定的保护作用。
12.2 空调过滤器
12.2.1.2 中效过滤器 中效过滤器的主要滤料是玻璃纤维(比粗效过滤器的玻璃纤
维直径小,约10μm)、人造纤维(涤纶、丙纶、脯纶等)合 成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料等。这种滤料一般可做成 袋式和板式,如图12.3所示。中效过滤器用无纺布和泡沫塑料 作滤料时,可以清洗后再用;而玻璃纤维过滤器则只能更换。 中效过滤器主要用于过滤≥1.0μm的中等粒子灰尘,在空气净 化系统中用于高效过滤器的前级保护,也在一些要求较高的空 调系统中使用。
目录
12.1 室内空气净化标准 12.2 空调过滤器 12.3 空调净化系统 12.4 室内空气品质及评价标准
12.1 室内空气净化标准
12.1.1 颗粒状污染物浓度表示
颗粒状悬浮微粒是空气净化的主要对象。这类污染物溶解度 表示方法有三种。 (1)质量浓度是指单位体积中含有的悬浮微粒质量,常用单 位为mg/m3。 (2)计数浓度是指单位体积空气中含有的悬浮微粒颗粒数, 常用单位为粒/m3 或 粒/L。 (3)粒径颗粒浓度是指单位体积空气中所含的某一粒径范围 内的悬浮微粒颗粒数,常用单位为粒/m3或粒/L。 一般的室内空气允许含悬浮微粒浓度采用质量浓度,而洁净室 的洁净标准(洁净度)采用计数浓度(每升空气中大于等于某 一粒径的悬浮微粒的总数)。
12.1 室内空气净化标准
12.1.2 室内空气的净化标准
空气的净化处理系指除去空气中的污染物质,确保空调房间 或空间空气洁净度要求的空气处理方法,空气中的悬浮污染物 包括粉尘、烟雾、微生物和花粉等,它们对人体和工业生产产 生危害。空气的净化处理常见于电子、医药工业以及某些散发 对人体非常有害的微粒或有高度放射性的场所,根据生产要求 和人们工作生活的要求,通常将空气净化分为三类: (1)一般净化,对于以温湿度要求为主的空调系统,通常无 确定净化控制指标的具体要求。大多数舒适性空调工程均属于 这种情况,采用粗效过滤器一次滤尘即可。
除上述各种过滤器外,为了减少过滤器的工作量,并提高维 护运转水平,在工程中还可以使用自动清洗的浸油过滤器;在 空气净化中还有采用湿式过滤、静电过滤等其它类型的过滤装 置。此外,在国外空气过滤技术中,还可把不同过滤机理的空 气过滤器组装在一起,以获得某一过滤效率供工程选用。
12.2 空调过滤器
12.2.2 过滤器性能指标
12.3 空调净化系统
12.3.1 室内污染物的来源与危害
室内污染物按性质可分为化学污染物、物理污染物和生物污 染物。化学污染物分无机污染物、有机污染物;物理污染物分 为噪声、微波辐射和放射性污染物;生物污染物分为微生物和 病毒污染物。工业建筑中的主要污染物是伴随生产工艺过程产 生的,不同的生产过程有着不同的污染物,能够通过人的呼吸 道和人体外部器官的接触伤害人体,对人体健康有极大的危害 和影响。民用建筑中的空气污染不象工业建筑那么严重,但却 存在多种污染源,导致空气品质下降,主要来源于室内装饰材 料及家具的污染、无机材料的污染、室外污染物的污染、燃烧 产物造成的污染、人体产生的污染和设备产生的污染。
的效率,从而确定各级空气过滤器的选择。
12.2.3.2 空气过滤器的选择原则
一般情况下,最末级的空气过滤器决定送风的洁净程度,前
端各级空气过滤器对最末级的空气过滤器起保护作用,延长最
末级空气过滤器的使用寿命,确保其正常工作。在选择空气过
滤器时,必须全面考虑,根据具体情况合理地选择合适的空气
过滤器,其选择原则如下:
12.3 空调净化系统
空气中本无固有的微生物群系,悬浮在空气中的微生物所形成 的胶体体系是微生物气溶胶,土壤、水体、大气、人体、动物、 植物是微生物气溶胶的六大来源。空气中微生物主要通过尘粒、 飞沫和通风空调系统传播疾病,通风空调系统如果处理不好,将 会成为一个主要细菌来源。普通空调内部的高湿环境,是细菌繁 殖的良好温床,导致细菌在空调系统的有限空间中成为更为有害、 更为直接的新污染源。人们设置中央空调的初衷是为了创造洁净 舒适的室内环境,可是不合适的通风空调系统却往往成为带菌交 叉二次污染的主要根源之一,使交叉感染更甚。其实,我国早在 2000年10月正式实施的《医院洁净手术部建设标准》中,采用了 生物领域出现的新概念与新思路,将现代质量意识和质量控制理 念引入到洁净手术室的环境控制中,旨在实现整个洁净手术室完 善的保障体系,促使洁净手术室污染控制思路、设计理念、理论 依据、计算方法、技术措施、设备选用与系统配置等发生了巨大 的变革。其实质在于有效地控制带菌交叉二次污染,消除一切交 叉感染的隐患。
定空调系统的新风百分比m;
12.2 空调过滤器
(3)根据国家《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)
中给出的卫生标准和排放标准,确定室内颗粒状污染物的卫生
标准允许值,或要求控制室内颗粒状污染物的空气含尘浓度数
值 C;
(4)根据有关设计手册和当地气象资料,确定新风中含尘浓
度数值
C
;
0
(5)通过经济技术分析,确定空气过滤器的组合级数和各级
12.2 空调过滤器
12.2.1.3 高效过滤器 滤料一般是用超细玻璃纤维或合成纤维加工制成的滤纸。空
气穿过滤纸的速度极低(通常为每秒几厘米),因而为了增大 过滤面积而将滤纸做成折叠状。常见的带折叠状的过滤纸,如 图12.4(b)所示,近年发展的无分隔片的高效过滤器,如图 12.4(a) ,这种高效过滤器为多折式,厚度较小,靠在滤纸 正反面一定间隔处贴线(或涂胶)保持滤料间隙,便于空气通 过。高效过滤器可过滤0.5~0.11.0μm以上的微粒子灰尘,同时 还能有效地滤除细菌,用于超净和无菌净化。高效过滤器在净 化系统中作为三级过滤的末级过滤器。
保护面层等)阻力。过滤器的阻力大多用实验的方法确定,对
未沾尘的新纤维材料过滤器, 常用下式来表示
p A B m
(12.3)
式中 p为过滤器的阻力(Pa); 为过滤器迎风面的气流速度
(m/s);A 、B、m 为由实验确定的系数和指数。
气流流速会影响过滤器的过滤效率和系统的正常运行。常由
生产厂家根据过滤器类型和规格,选择适宜的气流速度和过滤
12.2 空调过滤器
(1)根据室内要求的洁净净化标准,确定最末级的空气过滤 器的效率,合理地选择空气过滤器的组合级数和各级的效率。 如室内要求一般净化,可以采用初效过滤器;如室内要求中等 净化,就应采用采用初效和中效两级过滤器;如室内要求超净 净化,就应采用初效、中效和高效三级净化过滤,并应合理妥 善地匹配各级过滤器的效率,若相邻两级过滤器的效率相差太 大,则前一级过滤器就起不到对后一级过滤器的保护作用。
12.1 室内空气净化标准
(2)中等净化,对空气中悬浮微粒的质量浓度有一定要求, 一般除用初效过滤器外,还应采用中效过滤器。实际上,这 是一般净化的发展。 (3)超净净化,随着超级精密加工技术的发展,对空气中悬 浮粒的大小和数量均有严格要求,通常以颗粒计数浓度为标 准。具体数据可查相关资料。
12.2 空调过滤器
12.2.3 过滤器选择应用注意事项
12.2.3.1 过滤器效率的确定 不同的空调系统,计算确定其过滤器过滤的具体方法与步骤
如下: (1)根据空调房间的功能与作用,确定室内单位时间单位容 积的产尘量G; (2)根据计算得到空调系统冷、热负荷以及湿负荷,确定空 调系统的通风换气次数的数值;并依据新风量的确定依据, 确
12.2.1 过滤器的分类
根据国家标准,空气过滤器按其过滤效率分为粗效、初效、 中效、亚高效和高效5种类型。其中高效过滤器又细分为A, B,C,D四类。从粗效到亚高效统称为一般空气过滤器。工 程中常见得有粗效、中效和高效。 12.2.1.1 粗效过滤器
粗效过滤器的滤材多采用玻璃纤维、人造纤维、金属网丝及 粗孔聚氨酯泡塑料等。粗效过滤器大多做成 500mm×500mm×500mm扁块,如图12.1所示。其安装方 式多采用人字排列或倾斜排列,以减少所占空间,如图12.2所示。
过滤器的穿透率 p是其过滤器能力的另一种表示方法,与
效率相比,它更强调过滤后的效果。比如某一过滤器的效率
为99.98%,而另一过滤器的效率为99.99%,两者的效率差
微小,但它们的穿透率相差两倍。故对于高效过滤器常用穿
透率来评价其性能。
12.2 空调过滤器
12.2.2.2 过滤器的阻力
过滤器的阻力一般包括滤料阻力和结构(如框架、分隔片及
12.3 空调净化系统
民用建筑中,舒适性通风空调同时满足“健康”与“舒适” 两个要求。随着工业生产的发展,大量含有挥发性有机化合物 VOCs(Volatile Organic Compounds)的建筑材料、装饰材 料、人造板家具、高效简便的清洁剂、杀虫剂、除臭剂和现代 办公设备等不断进入室内,散发出各种VOCs。过去人们总是 错误地认为,在所有影响室内空气品质的因素中,人是室内唯 一的污染源,实际上,造成室内空气品质不良的主要原因是室 内空气中存在各种种类繁多的污染物,有的来自室外大气,有 的来自室内人员及设备,甚至是通风空调系统本身,其中建筑 材料所散发的VOCs是“病态建筑综合症SBS”的主要因素。