吸取“非典”教训,改进空调系统
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2003年四五月份,肆虐全世界的“非典”疫情给中国和全世界人民带来恐慌和威胁。“非典”传染性强,主要通过短距离飞沫传播,接触病人呼吸道分泌物及密切接触传播,人群普遍易感,医护人员是高危人群。我国各级政府颁发了一系列防止空调系统引起“非典”交叉感染的“紧急措施”,国内许多专业人员也对现有空调系统的合理运行提出了许多看法,还有一些高校和企业的专业人员,紧急研制适应“非典”急需的杀菌过滤装置、卫生型空调器等设备。根据防止“非典”扩大的三大原则:通风、消毒和隔离,“紧急措施”对现有空调系统提出了全新风运行,严禁使用回风系统,以防交叉感染,同时采取严格的消毒杀菌措施。为了吸取“非典”的教训,有的专家提出今后空调设计也要尽量考虑带热回收的全新风,采用能过滤“非典”等病毒与细菌的过滤器,采用物理的、化学的、生物的消毒杀菌措施。日本的厂商也认为“非典”带来了商机,大力宣传今后空调系统应推广多联式冷剂空调系统。这些意见对于“非典”类传染病房和“非典”疫情期是完全正确的,但对于今后大量的空调工程,都要这么做,就不太现实。我认为“非典”的教训,对卫生系统来说是如何加强紧急防疫体系的建立;对暖通空调界来说,就是如何由“舒适空调”向“健康空调”发展的问题,首先要从用户实际使用观念上彻底改变空调就是解决冷暖的问题,同时在空调设计上要考虑如何改进空调系统,满足“健康空调”的要求,对设备制造厂来说也要考虑如何改进空调设备,确保“健康空调”的实现。今后的空调工程,其前提是必须符合规范与标准的要求,必须充分反映环保、节能和可持续发展的政策要求,同时还要从经济性、安全性和先进性的原则进行综合技术经济比较来确定方案,问题是要在确保人体健康的基础上来核定初投资和运行费。前些年由于受世界石油危机影响而采用过度节能措施,导致空调建筑中的人员,不少人不同程度的患上了空调病。全美国只有60%的商业建筑被认为是健康或基本健康,全香港因室内空气品质问题而导致的损失,每年高达176亿元港币,世界卫生组织(WTO)确认不良的室内空气品质会诱导病态建筑综合症,并估计全世界有近30%的空调建筑和20-30%的工作人员不同程度的患病态建筑综合症。? 近年来,发达国家已经采取了强有力的措施,而我国基于经济实力与环保观念滞后,往往对室内空气品质考虑得较少。“非典”给我们敲起了警钟,促使我们对空气品质和合理的空调系统与空调设备引起足够的重视。?1、目前空调工程在保障健康方面存在的问题1.1、新风量不足,室内空气品质较差。? 不少空调用户,只满足于温度合适,冬暖夏凉,不是从保障健康要求来着想。例如大部分家用空调没有新风。对户式中央空调、多联机,业主为了节省投资,常常不装新风系统。不少餐厅小包间、卡拉OK小包间、舞厅,为了制造温馨气氛,有窗也封闭,有的虽然设了排风扇,风量很小,由于没有补风,实际也排不了多少风量,总的换气量很小,加上火锅、烧烤、抽烟、酗酒,空气十分污浊。南京有的百货商场,为了追求立面美观,不愿开新风口,整个商场全年没有新风,冬天不用送热,经常在26℃以上,顾客一进去就头昏,马上想出来,有的大楼年空调运行费用高达几十万元甚至几百万元,经理鼓励工人节能,就把新风关小,领取高额节能奖。过去多数空调设计,新风量是偏小的,加上运行管理不善,过滤器经常堵塞,这样新风量就很少了。? 过去有的集中空调系统没有设计双风机系统或全新风的排风出路,这就使得在过渡季也只能使用最小新风量,公共场所在晚间或间歇时间停用空调时也无法进行全面换气。? 有的建筑物外窗无法开启或不允许开启,有的高层建筑采用全玻璃幕墙,都必须靠空调新风来确保室内空气品质,但往往不如人意,还毫无办法。有人对空调火车与空调大巴的车内空气品质作过测定,超标十几倍,空气十分污浊。特别是容积小的轿车更为严重,汽车发动机产生的一氧化碳,空调蒸发器产生的胺、烟碱、细菌等有害物弥漫于车内,新车还有装饰材料散发的有害物,徐州市曾对新轿车作过测定,车内有毒气体浓度指数大多超标十几倍,最严重的高达50倍。许多新建建筑,建筑材料散发了大量有害物质,如混凝土、大理石中的氡、涂料与胶粘剂中的苯、甲醛和挥发性有机化合物、住宅中散发的一氧化碳、二氧化碳、氨、电视机与电脑荧光屏散发的致癌有毒气体溴化二苯并呋喃以及家用电器的电磁波等多种低浓度污染物都危害着人体健康。长期生活在这种封闭式的空调环境中,使人们感到疲劳、头昏、胸闷、精神不佳、烦躁、注意力不集中,严重的还会导致女性不孕、流产和胎儿畸形,甚至引起肺癌和白血病的增加。例如南京市玄武区人民法院今年7月18日就一审判决装饰公司赔偿一家住户两人由于受装饰材料污染而患再生障碍性贫血的6万元赔偿金。该新房据南京市环境监测中心站检测,甲醛超标21倍,氨超标12.6倍,VOC(有机挥发物)超标3.3倍。南京市环境监测中心2年来检测了2000多家新装修户,空气污染物超标达75%以上。南京恒泰环境科技公司今年7月份检测的313家新装修户中,80%的家庭空气污染物超标,今年7月份南京妇幼保健院一个月就连续出生了10例畸形儿,其中有一例是去年6月份进行装修,9月份怀孕,今年7月份分娩,室内环境检测,甲醛超标11倍。解决室内空气污染的最好办法就是开窗加强空气流通,对空调系统而言就是要按规范加大新风量。? 新编《采暖通风与空气调节设计规范》,初稿提出的新风量标准比老规范已经大了不少,许多设计人员感到有压力,但随着国标GBT18883-2002《室内空气质量标准》的发布,明确规定最小新风量为30m?3h·人,这样规范初稿的新风量表中22项有12项不达标,不得已只能改放在条文说明中作为最小新风量参考数值,而正文还是规定了“民用建筑人员所需最小新风量按国家现行有关卫生标准确定”。这样做,“规范”是回避了矛盾,但设计院却无法操作,后经专家会议讨论,将合乎目前国情的新风量表放在“规范”正文中,作为强制性条文,建设部也批准了。“非典”的教训,使大家认识到最小新风量必须按国家规范取用,是毋容置疑的了。?1.2、空气过滤器太简陋,达不到净化空气的实效? 有些装在室内或顶棚内的空调箱,为了追求低噪声的指标,往往选用的粗效过滤器过滤效率很低,只能过滤粗粒径的尘埃。有的空调箱对新风甚至不过滤。? 有的空调箱装在顶棚内,空调器很难清洗。有的管理人员对即使装在机房内容易拆洗的过滤器也懒于清洗,其结果是不仅过滤器很脏,换热器也很脏,这就导致许多空调系统新风量很少,送风量也不足。过滤器和换热器上细菌、病毒滋生。?过滤器的材料、品种很多,众说不一,但往往炒作概念多,真正进行扎扎实实的试验少,价格又很贵,究竟实效如何,使人们不敢贸然选用。?1.3、空调箱湿表面是细菌繁殖的温床。? 不少空调箱冷凝水排泄不畅,表冷器未用亲水膜,容易形成片间水桥和排水不顺畅,或水脏堵塞,影响排水。空调箱的湿表面容易滋生细菌、病毒。?1.4、谨防空调军团病。? 军团病是肺炎的一种,存在于冷却塔、空调箱和浴室中。有关部门对某地14家星级宾馆使用的空调系统进行抽查,12家存在军团菌,这些宾馆的冷却塔和空调箱都没有经过消毒杀菌。因此切莫大意。?以上这些问题,过去是司空见惯,不以为然,“非典”的肆虐给我们敲起了警钟,必须重视解决。但是今年夏季,在空调使用中,仍然是旧病复发,好了伤疤忘了痛。特别是采用多联机的建筑,为了节省投资,还是没有考虑新风。?因此这里仍然需要强调转变观念,同时也要积极研究解决易于操作的经济实用的健康空调方案,这是目前暖通空调人员的重要责任。?2、如何改进空调系统,由舒适空调向健康空调发展?2.1、采用健康型空调箱。对回风与新风可以灭菌、杀毒、滤尘,同时排冷凝水畅通的空调箱。2.2、不论是集中系统、半集中系统或分散系统,都要按新风量标准提供足够的符合卫生要求的新风量。?2.3、集中空调系统尽量采用双风机系统,如果采用单风机,则应保证具备排风出路。并适当加大新风窗、新风管、新风阀,便于过渡季采用全新风运行。空调柜机系统也可以同样方法设计。不要由于新风系统按夏、冬季最小新风量设计,从而限制了自然风冷却作用的有利条件。?2.4、空调房间一定要设置部分可开启的窗户,宾馆客房、餐馆、舞厅、歌厅的小包间不要人为的封闭窗户。没有外窗的房间必须设置有效的排风与进风系统。实践证明,小包间门窗紧闭,光开排风扇,作用不大,室内空气质量超标几十倍。?2.5、有空调设施的火车和公共汽车,必须设置相当部分可开启的小窗户,以改善车内空气条件。特别在过渡季节,空调停了,车内很闷。南京市的空调公交车,夏季酷热,乘客拥挤,天气稍凉快一些,空调车无人坐就开空车,原因就是空调车不开空调时车内空气不好。2.6、对于多联机、风机盘管、水源热泵、单元式空调机、户式中央空调等空调设备,一定要设置新风系统。近来多联机用得很多,大部分没有装新风系统,有的人错误地认为开点窗就可以了,实际上已投入使用的工程都做不到,其原因是:①配置的设备制冷(热)量是无法承担开窗进入的新风负荷;②开窗进风,风量很难控制,开大了,夏季室温降不下来,冬季室温升不上去,开小了满足不了要求;③开窗进风未经处理,将带入灰尘、细菌、热(冷)量和噪声;进深大一点的房间,也很难进到靠墙的地方,当室外没有风压时更难进风;④靠窗坐的人,当开窗进风时,会受到寒风和热风的干扰,常常会将窗关掉。另外对独立新风系统,尽量采用低一点的水温来处理空气,降低露点温度,排除更多的冷凝水,这样可使室内机进行干工况运行,减少室内机冷凝水量。?2.7、采用房间空调器的房间,选购设备功率适当大一些,按松下选用手册推荐200Wm2,必要时还可以大一些,这是因为:(1)要考虑开点窗户,进新风的负荷;(2)用几年后供冷(热)量衰减;(3)过滤器脏堵会减少风量和冷量;(4)江苏地区冬季湿度高,室外机易结霜,影响供热量。安装位置尽量不要使气流吹到人身上,如实在无法避免,使用时可在送风口处加一层下垂的薄纱布。?2.8、集中空调系统尽量将系统划分小一些,以避免大范围交叉感染。在传染疫情暴发期间,必要时可切断回风系统,依靠新风系统和临时加设风扇来解决基本环境条件,或者设置“循环风消毒机”进行消毒后再回风。?2.9、商场、影剧院、体育馆、大会堂等群众会集公共场所的全空气系统,应在群众离场后的清场时间内,利用全新风系统进行送风与排风,对场内各处彻底清扫一次,此时回风系统全部关闭。?2.10、必须确保空调新风口周围的环境清洁,这样才能保证吸入高质量的室外新鲜空气。不要从吊顶、楼道和机房内吸取新风,新风进风口应与新风百叶窗、新风管或新风竖井相连接。特别是要注意在布置新风进风口和排风口的位置时,尽量距离远一点,最好不在同一个方向面上。还要注意新风进风口的安全性,采取安全措施,切实保障不让恐怖分子投毒的任何可能性。?2.11、空调与通风机房内保持清洁与干燥,不要堆放杂物。空调箱不要从空调机房内吸入新风与回风,应用风管与空调箱相连接。?2.12、空调机房内尽量设有清洗过滤器的水槽。?2.13、要求高一点的空调房间可以设置具有消毒杀菌滤尘的室内净化器,以提高室内空气品质。?3、如何改进空调设备,确保“健康空调”的实现?3.1、空调箱过滤器前后和换热器前后设置紫外线灯管,对过滤器、换热器、空调箱内壁进行消毒。一般采用C波段30瓦的紫外线灯管。紫外线照射对“非典”病毒和其他细菌、病毒能起消毒杀菌作用。当然其作用主要防止空调箱对空气的污染,但是由于空气流速快,难于对空气进行消毒。在“非典”期间,一些地方对原有空调箱使用过氧乙酸薰蒸(用量为l克立方米)(南京防非典采用中央空调管道熏蒸汽化消毒法)或用过氧乙酸溶液喷洒后封闭60分钟,然后再用高压水冲洗掉尘埃与残余消毒剂。也可以用有机氯化物消毒。这些消剂对杀灭“非典”病毒是有效的,但都对金属有一定的腐蚀性。而且还具有一定的毒性,使用不当会对人和环境造成伤害。例如某些有机氯化物会在很低的浓度下对人体健康造成影响,有时单位含量十亿分之几,连一般仪表都测不出来的情况下就有可能已经产生健康危害。还有可能产生二恶英等有害物质,对环境和生物影响很大。空气消毒还可造成室内空气污染。有关的研究表明,含氯消毒剂在使用时可能在环境中生成有机氯化物,具有致癌、致突变、致畸形等作用。?3.2、对于一般用于舒适性空调的空调箱,可采用粗效加中效的复合式过滤器。粗效过滤器可以用l00目多层尼龙网,捕集5μm以上的大颗粒灰尘,以保护中效过滤器和表冷器,滤料风速可取l~2m,初阻力≤50Pa,采用快速装卸方式,便于经常拆洗。中效过滤器主要是去除lμm以上的尘粒,滤速为0.2~1m,初阻力≤80Pa。过滤器的过滤材料粗效和中效过滤器如果做成袋状,可以用化纤无纺布,但是中效过滤器目前国际上常常用直径约l0μm的玻璃纤维无纺布,沿滤料厚度方向纤维疏密不同,由粗到细。这些滤料比化纤无纺布、泡沫塑料的滤料效率高、阻力小、容尘量大。过滤器终阻力一般按初阻力的两倍计,作为计算系统阻力、选用风机的依据。?3.3、随客户要求,配置活性炭过滤器和亚高效过滤器。为了加强活性炭过滤性能,可以将活性炭浸渍某种药物(根据清除有害气体的种类而选用不同药物),这样可使活性炭兼具物理吸附与化学吸收的双重作用。?3.4、南京理工大学近日研制成功集中空调系统纳米生态酶空气杀菌净化装置,能有效防止病毒和细菌在集中空调系统中的传播,消除空气中的粉尘和各种有毒有害污染物。据南理工纳米新材料研究开发中心介绍,该装置以纳米纤维为载体,带有纳米杀菌、防毒、除臭生态催化剂和纳米级抗菌氧化物,装配在集中空调的风道中,通过纳米纤维的微孔,过滤和吸附空气中的各种细菌、病毒和对人体有害的有机污染物,从而达到杀菌和抗菌的目的。由于纳米纤维的特点,它净化空气中粉尘颗粒及附着在粉尘颗粒表面的细菌、病毒的能力比现有技术要强得多。据悉,这套系统拥有自己的知识产权,已经获得国家专利局发明专利,且已通过省疾病预防控制中心的测试。南理工科技园将重点推广该项技术成果,并计划批量生产。?3.5、天津大学提出防治SARS中央空调改造技术。天津大学环境学院经过技术攻关,为公共建筑(如商场、超市、写字楼、剧院、车站、机场)等中央空调系统的正常运行提出了两套方案,并研制开发了两种对应的设备:自净式消毒过滤器和填料式消毒过滤器。它们具有安装维修方便,易于控制的优点。? 自净式消毒过滤器是一种自动卷绕式的过滤器,由驱动装置带动滤料转动,经底部的消毒液槽对其滤料进行洗涤消毒,保持滤料具有良好的过滤消毒性能。同时采用臭氧发生器向空调机组加入适量的臭氧或无毒的挥发性消毒液。? 填料式消毒过滤器是将消毒液淋洒在填料表面上,在填料表面形成液膜,消毒液与空气直接接触,通过填料表面的液膜与空气的接触,以及填料后面的滤料共同作用,产生对空气的洗涤及消毒作用。? 这两种技术的主要特点是不仅可以消除空调系统回风携带的病毒、细菌,还可以使空调送风具有一定的消毒灭菌能力。目前,这两种设备经过测试,达到较好效果,已经申报实用新型专利。?3.6、北京市中科凯澜科技发展有限公司研制开发应用于空气净化的光催化反应技术,及与清华大学等单位合作研究开发弧抑制磁控溅射Ti02薄膜生产技术,已取得成功,可以生产制备大面积的、连续的、高效的光催化反应薄膜,使其应用不再有局限,因而可以迅速用于各类型建筑及其他小环境,为空气的消毒净化提供了技术基础。“光触媒”的主要成分是纳米级的二氧化钛(Ti02)。二氧化钛吸收阳光中的紫外线后,内部电子被激发,形成活性氧类的超氧化物,它超强的氧化能力,可以破坏病毒细胞的细胞膜,使细胞质流失死亡,凝固病毒的蛋白质,抑制病毒的活性,并捕捉、杀除空气中的浮游细菌,杀菌能力达到99.997%。? 同时,二氧化钛受光后生成的氢氧自由基能对有机物质和有害气体进行氧化还原反应,将其转化为无害的水和二氧化碳,从而达到净化环境、净化空气的功效,能从根本上解决空气的污染,不仅效果显著,而且对人体绝对安全,因此被誉为当前国际上治理室内环境污染的最理想材料。目前,这种技术已经通过国际权威认证,由于其效果显著,被包括日本、台湾、美国等在内的广大地区人们所认可,在各个行业都得到重视和应用。? | |