摘要(yao):根據室內(nei)環境(jing)質量(liang)現狀的(de)調(diao)(diao)研,對室內(nei)空氣(qi)(qi)主(zhu)要(yao)污染(ran)物進行分類介紹,提出降低中央空調(diao)(diao)系統(tong)產(chan)生的(de)可吸入顆(ke)粒和室內(nei)建筑材料散發的(de)氣(qi)(qi)態污染(ran)物是提高(gao)室內(nei)空氣(qi)(qi)環境(jing)質量(liang)的(de)有效手段(duan)
關鍵詞:室內空氣(qi)環境(jing) 污(wu)染源 凈化消(xiao)毒裝置 空調系統
引言
自(zi)1976年美國費(fei)城1家旅館中暴發的(de)(de)(de)軍(jun)團菌感(gan)染事件,到2003年我(wo)國香港的(de)(de)(de)淘大花園(yuan)暴發的(de)(de)(de)SARS病毒(du)感(gan)染事情,說明病毒(du)的(de)(de)(de)感(gan)染不在(zai)醫院,而在(zai)人(ren)(ren)員(yuan)密集的(de)(de)(de)公(gong)共(gong)場所,比如酒店、商(shang)場、寫字樓。可見公(gong)共(gong)場所室內空(kong)氣(qi)環境質量(liang)與我(wo)們個人(ren)(ren)健康息息相關(guan),提高其空(kong)氣(qi)質量(liang)應引起政府部門(men)和相關(guan)工程(cheng)技術人(ren)(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)高度(du)重視。
1 室(shi)內環(huan)境質量現狀
室內(nei)(nei)空(kong)氣(qi)環(huan)(huan)境(jing)質量(liang)的(de)(de)現狀(zhuang)調查是改善室內(nei)(nei)環(huan)(huan)境(jing)質量(liang)的(de)(de)基礎和前提(ti),作者(zhe)會同杭(hang)州市(shi)(shi)某環(huan)(huan)境(jing)監測(ce)公司對杭(hang)州市(shi)(shi)29家(jia)具有(you)代表(biao)性的(de)(de)建(jian)筑(5星酒店(dian)8家(jia)、高(gao)檔寫字(zi)樓10家(jia)、商(shang)場5家(jia)、超(chao)市(shi)(shi)6家(jia))的(de)(de)室內(nei)(nei)空(kong)氣(qi)環(huan)(huan)境(jing)和集中空(kong)調通風系統(tong)進行了現場采樣和數據分析,室內(nei)(nei)空(kong)氣(qi)環(huan)(huan)境(jing)監測(ce)結果(guo)見表(biao)1,集中空(kong)調通風系統(tong)衛(wei)生學指標檢測(ce)結果(guo)見表(biao)2,各類建(jian)筑室內(nei)(nei)空(kong)氣(qi)環(huan)(huan)境(jing)和集中空(kong)調通風系統(tong)不合格率(lv)見表(biao)3。結果(guo)令人擔憂。
表1室內空(kong)氣環境(jing)監測結(jie)果分析1)
污染物 |
樣品數 |
超標數 |
超標率(%) |
均值 |
最高值 |
國家標準值 |
甲醛(mg/m3) |
560 |
245 |
43.75 |
0.15 |
1.91 |
≤0.1 |
苯(μg/m3) |
240 |
8 |
3.33 |
32.12 |
920 |
≤110 |
甲苯(μg/m3) |
120 |
39 |
32.5 |
226.39 |
2 523.5 |
≤200 |
乙苯(μg/m3) |
115 |
- |
- |
71.24 |
763.3 |
- |
二甲(jia)苯(μg/m3) |
120 |
23 |
19.16 |
132.57 |
1 050.7 |
≤200 |
TVOC(μg/m3) |
255 |
109 |
42.75 |
762.43 |
5 976.81 |
≤600 |
氡(Bq/m3) |
300 |
2 |
0.67 |
73.23 |
412.6 |
≤400 |
氨(mg/m3) |
200 |
0 |
0 |
0.1 |
0.2 |
≤0.2 |
(1)采(cai)用(yong)室內空氣質量國家(jia)標準GB/TT18883-2002
主項 |
檢測項目 |
采樣點數 |
超標數 |
超標率(%) |
均值 |
最大值 |
衛生標準值 |
風管積塵 |
β-溶血性鏈球菌 |
50 |
0 |
0 |
0 |
0 |
不得檢出 |
積塵量(g/m2) |
50 |
10 |
20 |
10.2 |
41.5 |
≤20 |
細菌(jun)總數(CFU/ m3) |
50 |
0 |
0 |
2 |
4 |
≤100 |
真菌(jun)總數(CFU/ m3) |
50 |
0 |
0 |
1 |
3.5 |
≤100 |
風管送風 |
β-溶血性鏈球菌 |
50 |
0 |
0 |
0 |
0 |
不得檢出 |
PM10(mg/m3) |
50 |
20 |
40 |
0.07 |
0.25 |
≤0.08 |
細菌總(zong)數(CFU/ m3) |
50 |
18 |
36 |
380 |
815 |
≤500 |
真(zhen)菌總數(CFU/ m3) |
50 |
5 |
10 |
195 |
1085 |
≤500 |
(2)采(cai)用(yong)《公共場所集中(zhong)空(kong)調通風系統衛生規范》標(biao)準
表3各類建(jian)筑室內空(kong)氣環境和(he)集中空(kong)調通風系統不(bu)合格率
建筑類型 |
室內空氣質量不(bu)合格率(%) |
通風系(xi)統衛生學指標不合格率(%) |
酒店 |
35.6 |
45.3 |
辦公 |
40.3 |
63.5 |
商業 |
52.8 |
76.4 |
2 室(shi)內空(kong)氣(qi)主要污(wu)染物分(fen)析(xi)
提高室內空氣環境質量是關鍵是做好(hao)室內污染(ran)物分(fen)析,找(zhao)到污染(ran)源。室內空氣中(zhong)的污染(ran)物,大致可以分(fen)為三(san)類
2.1 可吸(xi)入(ru)顆粒(li):包括直(zhi)徑為(wei)0.5~10μm的顆粒(li)污染(ran)(ran)物(PM10)和直(zhi)徑為(wei)2.5μm的顆粒(li)污染(ran)(ran)物(PM2.5),主要污染(ran)(ran)源來自(zi)人(ren)群(qun)帶(dai)入(ru)、戶(hu)外進(jin)入(ru)、吸(xi)煙(yan)以及中央空調通風系統。可吸(xi)入(ru)顆粒(li)是(shi)多(duo)種化(hua)學污染(ran)(ran)物的載體(ti)(ti),如多(duo)環芳(fang)烴,鉛、氡等,同時也是(shi)多(duo)種細(xi)菌、真菌的載體(ti)(ti),可吸(xi)入(ru)顆粒(li)被吸(xi)入(ru)后會被滲(shen)透到肺部組織深處,引起心肺功能的衰(shuai)退甚至衰(shuai)竭(jie)。
2.2微生(sheng)物:主要(yao)包括細菌類、真(zhen)(zhen)菌類、病(bing)(bing)毒類等。能通過(guo)空(kong)(kong)氣傳播的微生(sheng)物直徑范圍0.008~0.3μm,主要(yao)包括軍團菌,結核,桿(gan)菌,真(zhen)(zhen)菌,炭疽,流感,SARS,禽(qin)流感等,主要(yao)污(wu)染源來(lai)自(zi)植物、動(dong)物、以及人與人的活動(dong),空(kong)(kong)調(diao)(diao)冷(leng)凝水系(xi)(xi)統(tong)、空(kong)(kong)調(diao)(diao)冷(leng)卻水系(xi)(xi)統(tong)、空(kong)(kong)調(diao)(diao)風系(xi)(xi)統(tong)。不(bu)同的病(bing)(bing)菌將誘發不(bu)同的疾(ji)病(bing)(bing),危(wei)害(hai)極大(da)。
2.3氣態污染(ran)物:主要包括甲醛、苯、TVOC、CO、C02、氡等,直(zhi)徑(jing)小于0.008微(wei)米。主要污染(ran)源來(lai)自室內(nei)建筑裝(zhuang)修(xiu)材料(liao),比(bi)如(ru)油漆、塑料(liao)、家具(ju)、吸煙等。該(gai)類(lei)污染(ran)物對(dui)眼(yan)、鼻、喉、呼吸道、皮膚(fu)、中(zhong)樞神(shen)經系統都會(hui)造成(cheng)傷害。
3 提高室內空氣(qi)環(huan)境(jing)質(zhi)量的手段
根(gen)據上述(shu)調(diao)查資(zi)料和污染(ran)源的(de)分析可知:導致公共場(chang)所室內空氣(qi)環境質(zhi)量不容樂觀的(de)主要影響因(yin)素是中(zhong)央空調(diao)系統產生(sheng)的(de)可吸(xi)入顆粒(li)以(yi)及附帶的(de)微生(sheng)物(wu)和室內建筑裝修材(cai)(cai)料散(san)發的(de)氣(qi)態污染(ran)物(wu)。因(yin)此降低中(zhong)央空調(diao)系統產生(sheng)的(de)可吸(xi)入顆粒(li)和室內建筑材(cai)(cai)料散(san)發的(de)氣(qi)態污染(ran)物(wu)是提高(gao)室內空氣(qi)環境質(zhi)量的(de)有效(xiao)手(shou)段。
3.1 中央空(kong)調系統(tong)清洗
中央空(kong)調(diao)(diao)系統清(qing)洗(xi)(xi)是消(xiao)除風管積塵(chen)和空(kong)調(diao)(diao)水系統軍團菌最有效的方(fang)式,定期(qi)清(qing)洗(xi)(xi)可將室內空(kong)氣(qi)環境質量提高60%。建議中央空(kong)調(diao)(diao)系統應(ying)該(gai)每(mei)年清(qing)洗(xi)(xi)至少兩(liang)次,最好在中央空(kong)調(diao)(diao)夏季和冬季使用前進行。但(dan)根據實際調(diao)(diao)研來看中央空(kong)調(diao)(diao)清(qing)洗(xi)(xi)還沒深入(ru)人心,清(qing)洗(xi)(xi)頻率和清(qing)洗(xi)(xi)效果都不理想,主要原(yuan)因有以下幾方(fang)面:
3.1.1清(qing)(qing)洗(xi)(xi)費用貴是(shi)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)頻率低的(de)(de)主要(yao)原因,調查發(fa)現因為費用問題94%的(de)(de)中(zhong)央空(kong)調從未清(qing)(qing)洗(xi)(xi)過,1%的(de)(de)中(zhong)央空(kong)調每年清(qing)(qing)洗(xi)(xi)兩次(主要(yao)是(shi)5星(xing)酒店),6%的(de)(de)中(zhong)央空(kong)調每年清(qing)(qing)洗(xi)(xi)一次(主要(yao)是(shi)酒店和商(shang)場)。政府缺乏監(jian)管,用戶清(qing)(qing)洗(xi)(xi)想當然(表(biao)4)。
表(biao)4 國內某清(qing)洗(xi)廠(chang)家(jia)報(bao)價表(biao)
清洗項目 |
單位 |
價格(元) |
清洗項目 |
單位 |
價格(元) |
風機盤管 |
臺 |
150 |
冷凍機組 |
kW |
0.6 |
新風機組 |
臺 |
800 |
冷卻塔 |
臺 |
800 |
空調機組 |
臺 |
1 500 |
膨脹水箱 |
臺 |
200 |
風管 |
平方米 |
20~30 |
冷(卻)凍水管路 |
噸 |
800 |
3.1.2清(qing)洗(xi)效果不理想(xiang),雖然系統清(qing)洗(xi)能(neng)大(da)大(da)提高(gao)室內空(kong)氣環境質(zhi)量,但是實(shi)際調查結果發現清(qing)洗(xi)的(de)(de)(de)(de)效果大(da)打折(zhe)扣,國內清(qing)洗(xi)設(she)(she)備不成(cheng)熟,無標準化清(qing)洗(xi)流程(cheng)、、驗收(shou)要求不嚴格,監管(guan)無力是其主要原(yuan)因(yin),另外一(yi)個造成(cheng)清(qing)洗(xi)存在死(si)角的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)是中央(yang)空(kong)調風(feng)(feng)管(guan)系統的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計與(yu)清(qing)洗(xi)設(she)(she)備不匹配(pei),目前國內的(de)(de)(de)(de)清(qing)洗(xi)機器(qi)人能(neng)作(zuo)業的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)管(guan)最小尺寸為150x250(Φ300),手動(dong)清(qing)洗(xi)設(she)(she)備能(neng)作(zuo)業的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)管(guan)最小高(gao)度(du)150mm(Φ300),但很多設(she)(she)計師(shi)將末端(duan)支風(feng)(feng)管(guan)的(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)設(she)(she)置為100~120mm(Φ80~120)。
3.2凈化消毒裝置介紹及選(xuan)用注意事(shi)項
中(zhong)央空(kong)(kong)(kong)調(diao)系(xi)統(tong)(tong)清洗是清除(chu)空(kong)(kong)(kong)調(diao)系(xi)統(tong)(tong)長時(shi)間使(shi)用(yong)聚集下來的(de)可(ke)吸入(ru)顆粒和(he)(he)微生物(wu),并不(bu)能解決空(kong)(kong)(kong)調(diao)使(shi)用(yong)過程中(zhong)產生的(de)可(ke)吸入(ru)顆粒、微生物(wu)和(he)(he)氣態污染(ran)物(wu),要降低動態污染(ran)物(wu)就必須設置凈(jing)化(hua)殺毒裝置。本(ben)文就目前市(shi)場(chang)上(shang)常(chang)用(yong)的(de)幾種凈(jing)化(hua)消毒裝置在使(shi)用(yong)過程中(zhong)存在的(de)問題作一個簡單的(de)分(fen)析,便(bian)于設計者在選用(yong)時(shi)作為參考。
3.2.1 紫(zi)外線殺(sha)菌燈
紫外(wai)線(xian)按波(bo)長分為(wei)長中短3種波(bo)長,空調(diao)系統中殺菌消(xiao)毒一(yi)般用的(de)(de)是波(bo)長為(wei)254nm的(de)(de)短波(bo)(UVC)。工作原理:利(li)用紫外(wai)線(xian)破壞細菌中核酸和蛋白質的(de)(de)結構和功能,降低酶的(de)(de)活(huo)性,達到消(xiao)毒的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。紫外(wai)線(xian)殺菌燈對微生物和氣態污染物有殺菌作用,但無(wu)法除去可吸入顆粒。影響消(xiao)毒效(xiao)果(guo)的(de)(de)主要因素是紫外(wai)線(xian)強(qiang)度(du)和照射(she)劑(ji)量。目(mu)前工程應用中存(cun)在的(de)(de)問題主要有以下幾個方(fang)面:
(1)設(she)計(ji)選型不(bu)正確:工程實(shi)例中(zhong)紫外燈管(guan)(guan)的數(shu)量(liang)和(he)功(gong)率(lv)配置不(bu)合理,有(you)些(xie)項目空(kong)調機組寬度在(zai)2米以(yi)上,紫外燈管(guan)(guan)采用單側布置,距(ju)相關資料顯示,當電壓為(wei)220V時(shi)(shi),距(ju)離(li)為(wei)1.3時(shi)(shi)強度只(zhi)有(you)65μW/cm2,已不(bu)能(neng)滿足(zu)國(guo)家要(yao)求(qiu)≥70μW/cm2,有(you)些(xie)項目空(kong)調系統(tong)照射(she)劑(ji)量(liang)低于100 000μW·S/cm2,紫外燈管(guan)(guan)配置功(gong)率(lv)偏小,導致照射(she)時(shi)(shi)間長也無法(fa)達到設(she)計(ji)的殺菌效(xiao)果(guo)。
(2) 紫外(wai)燈管(guan)安裝位置(zhi)不合理:紫外(wai)燈管(guan)使用環境的(de)相(xiang)對濕度要求60%以(yi)下,效果才比較(jiao)理想,但(dan)實際工程中無論房(fang)間的(de)相(xiang)對濕度是多大(da)(da),燈管(guan)位置(zhi)一律(lv)設置(zhi)冷熱(re)盤管(guan)之前,導致潮濕的(de)空氣先經過燈管(guan),大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低了紫外(wai)燈的(de)殺菌效果。
(3)紫外(wai)燈(deng)(deng)管(guan)大部(bu)分采用高硼燈(deng)(deng)管(guan),高硼燈(deng)(deng)管(guan)本(ben)身輻射強(qiang)度很難達(da)到(dao)70μW/cm2,使(shi)用200小(xiao)時(shi)候衰(shuai)減(jian)就(jiu)達(da)到(dao)30%。建議使(shi)用石英燈(deng)(deng)管(guan)。
3.2.2納米光催化技術
工作原理:納米Tio2受到紫外光照射(she)后生成的(de)氫氧(yang)自由(you)(you)基對(dui)室(shi)(shi)內的(de)氣(qi)態污染(ran)物進行氧(yang)化(hua)(hua)(hua)還原反應,將(jiang)其轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為(wei)無害的(de)水和(he)二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳。無二次污染(ran),但是(shi)將(jiang)Tio2光催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)用(yong)于室(shi)(shi)內空氣(qi)凈化(hua)(hua)(hua),由(you)(you)于一般實(shi)際空間的(de)容(rong)積(ji)比較大,對(dui)室(shi)(shi)內污染(ran)物的(de)分解很難(nan)達(da)到顯(xian)著效果,一些復雜的(de)問題尚(shang)待研究解決。
3.2.3靜電凈化裝置
目(mu)(mu)前(qian)市(shi)場上(shang)常用的(de)有2種結構的(de)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)凈(jing)化(hua)裝(zhuang)置,一種是蜂(feng)窩(wo)狀結構,個人(ren)不建議(yi)使用主(zhu)要(yao)原因(yin)(yin)是因(yin)(yin)為清洗十分困難,清洗過程容(rong)易弄(nong)(nong)斷(duan)或弄(nong)(nong)彎中(zhong)心電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)線(xian),造成電(dian)(dian)(dian)(dian)路短路或因(yin)(yin)極間距減小(xiao)而引起火花放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)。一種是板(ban)式結構,該類產(chan)品在(zai)實際工程中(zhong)應用較多(duo),本文針(zhen)對(dui)該產(chan)品進(jin)(jin)行介紹(shao)。工作(zuo)(zuo)原理:板(ban)式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)凈(jing)化(hua)裝(zhuang)置由(you)預過濾段(duan)、電(dian)(dian)(dian)(dian)離(li)段(duan)和集塵(chen)(chen)(chen)段(duan)組成,含(han)塵(chen)(chen)(chen)氣流進(jin)(jin)入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)區后,塵(chen)(chen)(chen)粒(li)上(shang)就產(chan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷,然后再電(dian)(dian)(dian)(dian)場庫倫力(li)的(de)作(zuo)(zuo)用下(xia),將(jiang)帶電(dian)(dian)(dian)(dian)塵(chen)(chen)(chen)粒(li)收集在(zai)積塵(chen)(chen)(chen)板(ban)上(shang)。能捕(bu)捉的(de)粒(li)徑范圍在(zai)0.01~100μm內,達到凈(jing)化(hua)消毒作(zuo)(zuo)用。對(dui)可吸入(ru)顆(ke)粒(li)以及(ji)吸附在(zai)該顆(ke)粒(li)上(shang)的(de)微生(sheng)物(wu)有很好的(de)凈(jing)化(hua)作(zuo)(zuo)用,但對(dui)室(shi)內氣態污(wu)染物(wu)不能起到凈(jing)化(hua)作(zuo)(zuo)用。目(mu)(mu)前(qian)工程應用中(zhong)存在(zai)的(de)問題主(zhu)要(yao)有以下(xia)幾(ji)個方面:
(1)空氣處(chu)理機組(zu)在(zai)靜電凈(jing)化(hua)裝置前沒有設(she)置粗(cu)效過(guo)濾(lv)器,導致火(huo)花放電。
(2) 空氣(qi)處理機組(zu)斷面(mian)風速超過2.5m/s,導(dao)致凈化效率(lv)下降。
(3)選(xuan)用(yong)了質量(liang)較差的(de)靜電凈(jing)化設備,達不(bu)到凈(jing)化效果,臭氧超(chao)標。目(mu)前市場(chang)上靜電凈(jing)化設備廠(chang)家眾多(duo),產(chan)品(pin)質量(liang)不(bu)同(tong)廠(chang)家差別極大,主要區別表現在極板材料的(de)耐腐蝕(shi)性、是否考慮過積塵后效率下降的(de)電源(yuan)補償措施,極板間距,電離鎢(wu)絲的(de)質量(liang)、是否有風速(su)感應開關,臭氧的(de)控(kong)制等。工程調研中發現部分廠(chang)家的(de)產(chan)品(pin)使(shi)用(yong)時間不(bu)長表面就已生銹無法(fa)繼續使(shi)用(yong),部分項目(mu)使(shi)用(yong)過程中發現臭氧超(chao)標。
(4)使(shi)用過(guo)程中不定(ding)期(qi)清洗、不定(ding)期(qi)檢測凈化效果。
4 結論
4.1 目前(qian)公共場所室內(nei)環境質量(liang)不容樂觀,相關部門應加強監督管(guan)理。
4.2中央空調系統一年必須清(qing)洗(xi)2次(ci)以(yi)上,是提高室內環境質量的(de)有效手段,相(xiang)關部門應加強對(dui)清(qing)洗(xi)行業的(de)監(jian)管。
4.3 應(ying)推廣(guang)凈(jing)(jing)化(hua)消毒(du)裝(zhuang)置在公共(gong)場所中(zhong)的使用(yong),建議靜電凈(jing)(jing)化(hua)裝(zhuang)置和紫(zi)外線(xian)殺(sha)毒(du)燈配合(he)使用(yong)。
參考文獻:
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