空调净化范文

空调净化篇1

【关键字】洁净室；净化空调；工程设计

随着我国现代化建设发展进程的加快，净化空调被越来越广泛的应用到各个领域。其洁净与净化的特性能够充分的满足科技日益发展的各行各业的精密仪器的研发、医学领域要求高度洁净的需求，所以我国净化型洁净空调的应用也越发深入。如何做好洁净室净化空调工程的设计工作，也成了急需解决的问题。

1 洁净室净化空调工程设计时应注意的问题

1.1 要用最佳的空调暖通相关专业来设计空调系统以用于洁净室，也要对洁净室的保护结构和相应的使得流程的重点考量，否则会对洁净室空调的使用产生极大的影响。

1.2 确定其洁净等级、系统划分。空调系统工程的设计方案和投资的多少直接取决于洁净度等级对其的影响程度，因此在结合实际使用情况与使用要求的基础之上，要对洁净度等级不同的净化空调系统进行分别设置，以降低能耗及投资，使该工程系统设计合理化、经济化。

1.3 正压控制。保持一定程度的正压值是洁净室必须具备的条件之一，其目的是不被外界环境所污染，它的原理是使净化空调系统的送风量要比回风、排风量的总和大来实现。除了在通风管道上设置相关风量调节阀以外，还要设置正压控制设备，如回风口处安装空气阻层、压差电风量调节装置或定量风阀。其中定量风阀必须考虑其安装距离，保证其有效发挥作用。

1.4 气流组织。洁净室气流组织不同于一般的空调房间，其对洁净度有着重大的影响，应从制造工艺对洁净度的需求出发，基于节约的原则和配合建筑物的实际使用情况来决定。

1.5 消声减振。净化型空调系统风压较一般空调的要高，同时发生的振动情况和噪声的可能性也较大，应着重于解决噪声和振动所带来的影响，防止振动、噪音从管道中传递出，以满足洁净室的具体使用要求。

1.6 管道附件。净化型空调的制作在选择材料上，应以不容易积灰尘、方便清洁的光滑表面为选择标准进行选材。

1.7 空调的维护。洁净室空调在运行使用过程中，要定期对其温、湿度、正压数值、三级效率过滤装置的积灰尘情况进行检查，对过滤附件进行定期更换，还要对人与物进行严格净化。

2 洁净室空调系统工程设计的实例

2.1 工程概况

洁净室净化空调系统对改善医疗环境、医疗设备，尤其是当今对于医院手术间净化要求不断提高，各类标准与规范的出台，有着相当大的积极意义。我国为了与国际化的标准与规范接轨，也开始在国内的医院内开始引入高科技、高规格的洁净室净化空调系统。为我国医疗事业的发展奠定硬件方面的良好基础，同时医疗行业作为人们民生的一个重要组成部分，提高医疗质量也是我国人民迫切想要的关键发展成果。

某市医院手术部门，设置洁净手术室共七间，其中一级洁净要求的1间，二级洁净要求的2间，其余为三级洁净要求。总建筑面积1200平方米，为满足手术时的洁净度要求，设计时对该工程项目采取独立净化机组、集中排风机组、小规模热泵、冬夏季用冷热源的设计方法，主体手术间使用的是静压箱孔送风、下端回风、走廊洁净及辅房上方送回。

2.2 设计方式

2.2.1 设计思路

洁净手术间的空调工程设计与其他工业类洁净设计有所不同，手术间的控制对象是细菌浓度，而不是过分突出洁净度的理念。所以在该空调工程设计中应着重注意以下方面：关键地区的悬浮细菌浓度控制在规定范围内；维持手术间间的正压流量与流动方向；使对人体产生影响的有毒气体浓度控制在规定范围内；控制手术间内其他需要达到标准的室内系数，如：温度、湿度、噪音等。

2.2.2 系统设计

目前国内外洁净室手术间净化空调系统的工程设计方法非常多，其标准与成效着重点也不同，经分析研究，此工程设计使用独立的新风系统洁净手术间空调，从节能的角度考虑，增加了二次回风。该系统独立法将手术间新风系统进行集中设置，与空气循环系统分离，新风系统不对手术间的湿度起作用，洁净手术间与其辅助区域由各自独立机组承担对温湿度和洁净度的作用。此系统的特点是能够使整个手术间自始至终受于受控制的状态，当某一手术间停开时不会影响到其余手术间压力梯状分布，从而导致手术间之间的定向流动被破坏。

2.2.3 手术间独立机组，走廊和辅助室共用机组

本着最大程度的降低感染率，手术间洁净空调设计的重要原则体现在“隔离”。根据手术间特殊的洁净级别和实际使用特点，手术间采用了专业独立医用净化空调机组，而走廊与辅助室则共用国产机组，有效降低了其设计成本。每个手术间其实本质上都是一个独立的循环系统，由洁净机组抽取手术间内的空气，排出后对损失部分进行新风补充，经净化后送进手术间，避免了细菌的交叉感染率。

2.2.4 集中新风、排风机组

避免污染、吸取洁净的手术间外新风，送至各净化机组内，与此同时将手术间内多余气体排出室外。工程设计在回风管道上设置新排风，降低成本，排风机组压头必须经过计算，避免产生倒吸现象。将初过滤、中过滤器分别设置在新风口与新风机处，得以减轻主机和高效过滤系统的负荷；排风系统设立初效或中级过滤装置，防止停机情况发生后，因自然循环的因素而造成一定程度的污染。

2.2.5 双侧下回风

为保证手术间的净化成果，对空气循环的各个环节都要加以重视。回风口虽然对气流有着汇流作用，但对室内空气的分布并没有主导作用，但为了有效、快速的排除微尘粒与微生物，回风口适宜设置在房间下方，其原理是微尘粒的跟随速度和气流速度大致相当，当流动方向与微尘粒沉着方向一样的时候，能够比较顺利的向回风口排出。手术中无可避免的经常会产生污物，术后清扫、清洗地板，因此地板回风口不宜设置，而是在近地面的侧边墙安置回风口。依据相关规范规定，洁净手术间应使用双侧下部位回风系统，其目的就是尽最大可能保证气流的运动。

2.2.6 高效过滤器

在净化的过程中，过滤器的地位举足轻重。手术间的洁净级别与过滤器的效率密切相关，普通净化级别的手术间与特殊净化级别的手术间对过滤器的要求各不相同，前者通常配置亚高效过滤，而后者则需配置高效过滤器。对洁净手术间来说，空气的净化是控制手术感染的关键点，严格控制手术区域的含菌数量，是洁净手术间的根本需求。

根据洁净室净化空调工程的实例应用可以看出，目前该工程系统的应用领域相当广泛，特别是医学领域、精密仪器领域等高新科技行业。因此只有完善该系统的分析、研究体系，将其发展得更加完善，才能满足不断发展的科技需要。

3 洁净室净化空调系统施工质量

洁净室净化空调工程的施工质量也是其日后能够正常使用并满足设计时的需求的重要点。设计一套好的施工方案至关重要，可以从一定程度上提升相关空调设备的使用寿命，同时减少其因频繁维修而损失的一部分效果的机率。

4 结语：

通过对洁净室净化空调系统的理论分析与实例工程应用研究，我们不难看出洁净空调系统和普通空调之间存在着巨大差异，不管是从专业性角度还是从精密需要角度考虑，洁净室净化空调是一项综合性的工程，要达到洁净的良好效果，只有通过慎密的计算与严谨的设计才能实现，同时施工质量的保障与严格的维护保养才能视作完成了一个起到预想设计效果的优秀净化空调工程设计。

参考文献：

[1]张建.净化空调系统设计及几个重点问题的探讨.[J].科技信息.2009(20)

[2]那恺.某洁净室净化空调工程设计.[J].暖通空调.2008,28(5)

空调净化篇2

关键词：净化机组 末端送风装置 DDC控制系统

1 引言

武汉协和医院创建于1866年，是目前国内历史悠久的医院之一。由于医院原有住院设施难以适应发展需要，为改善病人的住院环境，现建造新的外科病房大楼。

在外科病房大楼建设过程中，《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002（以下简称《规范》）于2002年12月实施，为此，根据规范，我们对其洁净手术部净化空调系统进行了深化设计。

2 工程概况

武汉协和医院外科病房大楼建筑面积76000m2，建筑高度126.3m，地下两层，地上三十二层。共设病床800张。手术部设在三~八层，其中三层为麻醉科办公用房及手术室辅助用房，四、五层为手术室，六层为手术室设备层，七层为ICU病房，八层为避难层兼设备层。手术部共设手术室42间，其中Ⅰ级手术室3间，Ⅱ级手术室6间，Ⅲ级手术室21间，Ⅳ级手术室10间，感染手术室2间；七层ICU病房设床位37张。

3 手术部平面布局

洁净手术部的设计是以控制微生物对患者的污染为宗旨。控制污染的途径有很多种，合理的建筑平面布局与人、物流路线设置非常关键。患者、医生、护士、设备和手术物品在术前术后均需进出手术室，即：手术前病人流向、手术后病人流向、手术前工作人员流向、手术后工作人员流向、使用前无菌器材流向、使用后器材流向。根据这六种人、物流，可分成多种平面类型。

根据此大楼的整体平面，结合我国现在的国情，充分体现洁污分流、流程最短的八字原则，建筑设计将该手术部设计为外廊回收型（见图1）。该布置型式将污物流线独立分离出来，术后物品由外周走廊回收。手术室和直接为手术室服务的辅助用房形成手术核心区。无菌物品、术前和术后医护人员与患者均在中心洁净走廊通过，术后污物从外污物走廊送出。此种布局既有效控制微生物污染，又符合人的行走习惯，易于被医护人员接受。

4 手术部冷、热源

手术部冷、热源由设在地下二层的冷冻机房及换热站供给。其中冷冻机房特设一台水冷螺杆式制冷机组用于手术部过过渡季节的供冷。加湿用的蒸汽由中心锅炉房引来，在地下室设减压阀至0.2MPa供至设备层净化机组。

5 手术部净化空调系统

合理的净化空调系统是保障整个手术部处于受控状态的重要环节。洁净手术部要求系统能够控制各等级手术室及辅助用房的室内温度、湿度、洁净度、细菌与有害气体浓度、气流分布，保证室内人员所需的新风量，维持室内合理的气流流向，维持手术部合理、有序的压力梯度。

5.1 净化机组的位置

该院手术室集中在四、五两层，由于建筑面积的要求，不可能对每层手术室设一层设备层。因此，四、五层手术室的净化机组均设在六层设备层中。七层ICU的净化机组利用八层避难层的空间摆放。这样六层设备层专用于设置净化机组，设备集中布置，可实现手术部空调机组的集中控制，便于将来的运行管理。

5.2 净化系统的流程

净化系统的流程如图2所示。

（1）Ⅰ、Ⅱ级手术室各采用净化机组与手术室一对一设置，Ⅲ、Ⅳ级手术室采用一台净化机组对应2间或3间手术室设置，走廊与辅助用房根据分区分别采用净化机组；污物走道的净化级别按照清洁走道考虑。七层两个ICU单元各设一台净化机组。

（2）Ⅰ级手术室采用洁净手术专用阻漏式送风天花，上顶送下侧回；Ⅱ、Ⅲ级手术室采用层流送风天花送风，上顶送下侧回；Ⅳ级手术室采用高效送风口送风，上顶送下侧回； 洁净走道与辅助用房采用高效送风口送风，辅助用房上顶送下侧回，走道上顶送上顶回；ICU及相关辅助用房采用高效送风口送风，上顶送上顶回。

（3）新风分区集中控制，新风集中处理后送至每台净化机组的回风管上与回风混合，各回风管与新风支管上设定风量阀。

（4）每间手术室均配独立的直排风口，由设备层分系统设排风机排出；各排风支管上设定风量阀。

图2 净化系统流程图

（5）为保证手术室的噪声指标，在净化机组的送、回风管上各设置两台卫生型宽频消声器。

净化机组配混合段、表冷段、加湿段、风机段、中效过滤段、出风段，用于空气再热的电加热器设在净化机组送风管上。

新风净化机组配中效过滤段、亚高效过滤段、表冷段、出风段。

排风机组配中效过滤段、风机段、出风段。

5.4 净化系统的控制：

（1）每台净化机组均配置一套两通调节阀，一套温、湿度探头，该两通调节阀设置于机组回水总管上，温、湿度探头设置于手术室回风总管上，温、湿度探头采集到信号后传递给DDC，DDC再通过所设定的温度来控制两通调节阀的开启度。

（2）DDC实行湿度优先控制，在夏季工况下：新风表冷器先进行一次降温除湿，新、回风混合后在空气处理机组上进行二次降温除湿，直到湿度满足DDC设定的标准，这时DDC再通过辅助电加热器工作来达到设定的温、湿度。冬季工况下，由湿膜加湿器对空气进行加湿，使湿度满足要求。

（3）辅助电加热器的开关程序通过DDC来控制，当风管内的空气温度小于所设定的温度时电加热自动打开，反之则关闭，电加热器本身还带有过热保护装置，当其温度超过90度时，电加热器自动关闭。

（4）新风净化机组与空气净化机组实现连锁控制，即系统内只要有一台空气净化机组打开，其对应的新风净化机组必须先打开，只有当共用该新风系统的空气净化机组全部关闭时，所属新风净化机组才能关闭。

（5）排风机与空气净化机组实现连锁控制，即空气净化机组打开，其对应的排风机就开始工作，只有当共用该排风系统的空气净化机组将全部关闭时，所属排风机才能先关闭。为了保证手术室的正压，建议甲方在非手术室时段将新风机及排风机开启。

6 手术室洁净指标的保证 6.1 合适的空气过滤系统

实测表明：大气尘中>0.5μm的微粒为百万数量级以上，为了保证系统内压力梯度，整个系统需要大量的新风，系统中绝大多数的微粒都来源于新风，新风的控制对于整个系统的保障起到至关重要的作用。合理的新风过滤对后面的高级别的过滤器的保护、今后的运行管理来说是非常重要的，所以特选用具有足够过滤面积的新风采集箱设在新风入口。该采集箱内第一级设置优质纤维滤网，能够初步过滤掉比较大的灰尘粒子，阻止昆虫、树叶等进入净化空调系统内。经验证明，新风入口足够面积的纤维滤网提高了后面的粗效、中效及至高效过滤器的使用寿命。此工程新风系统除有设有足够面积的新风采集箱外，还在新风机组内设置对≥1μm大气尘计数效率不低于75％的中效过滤器，对≥0.5μm大气尘计数效率不低于95％的亚高效过滤器。

在净化空调机组的正压段设置一级中效过滤器对空气进行预过滤，并防止净化空调机组二次污染对高效过滤器（HEPA）前系统的影响。高效过滤器（HEPA）对于净化空调过滤系统来说最为关键。手术部净化的主要目的是控制手术病人的外部环境，从而减小病人手术中及术后被感染率。病人的感染通常由细菌、病毒引起，而感染手术病人的病毒常常由一层蛋白质内的单个DNA或RNA分子组成。研究表明，大多数病毒在空气中不能独立的存在，常常附着在比它们大很多的细菌上，细菌又以尘粒为营养源。根据实例资料统计，空气中细菌的浓度与大气中3～5μm的粒子浓度有关。过滤掉该粒径范围内的粒子，清除病毒与细菌的生存外部环境，可以有效的抑制细菌与病毒的生存与繁殖。所以一般手术部净化过滤系统通常选用效率不低于99.97％(≥0.5μm 粒子，DOP法)的高效过滤器。

洁净手术区的传统做法是将高效过滤器布置在静压箱的末端，它是靠末端过滤器的最后把关来体现其有效性。传统的末端装置起过滤、均流与保证不泄漏的三种作用。但这三种作用耦合，对高效过滤器与静压箱箱体的要求很高。该工程对Ⅰ级手术室选用高效过滤器箱与静压箱相结合的阻漏式洁净送风天花，该天花与传统送风天花相比有如下优点（见表1）：

表1 传统与新型手术专用末端送风装置比较表 设备

项 目

对室内洁净度的保护

万一高效过滤器漏泄，室内工作必将受到影响。

能将由于高效过滤器漏泄所造成的影响降低至原来的1/475。

对主流区气流的保护

洁净送风天花下部的气流均匀度，不易达至国家标准的有关要求，抗环境干扰能力弱。

洁净送风天花下部的气流均匀度，窥达至国家标准的有关要求，抗环境干扰能力强。

出风面积

出风面采用多块散流孔板，网组合，安装要求高。

仅用四块漏层组合，安装方便，气流满布率≥95%。

设备高度

装置高度高，在土建层高较低的场合无法安装。

本装置厚度仅在350mm之内，特殊情况可再降低其厚度能适合更多的安装场合。

设备维护工作方便性

更换高效过滤器必须进入洁净手术室，不利于洁净手术部的无菌化管理。

在手术室外更换高效过滤器，不污染受保护环境，更换快捷，操作方便。

设备安装质量的保障

现场制作，传统拼装，不利于设备质量的保障。

空调净化篇3

【关键词】净化空调 设计节能方法

中图分类号：TB494 文献标识码：A 文章编号：

改革开放以来，我国建筑行业逐渐得到发展，净化空调的运用也越来越广泛。为保持经济健康的发展，在净化空调运用过程中不仅要注意质量问题，还要做好空调节能技术的研究与开发。

净化空调概念

作为空调工程中的一种，净化空调不仅对室内空气的温度、湿度、风速有一定的要求，而且对空气中的含尘粒数、细菌浓度等均有较高要求，因此，它不仅对通风工程的设计施工有特殊要求，而且对建筑布局、材料选用、施工工序、建筑方法、水暖电及工艺本身的设计、施工均有特殊的要求与相应的技术措施。相应的技术称为空调净化技术。

空调净化技术由处理空气的空气净化设备、输送空气的管路系统和用来进行生产的洁净室组成。洁净室是指经过空调净化及建筑内装饰等特殊处理，室内空气的温度、湿度、压力、噪声、含尘浓度等参数根据需要都进行控制的、密闭性较好的空间，可用于厂房、实验室、手术室等。

净化空调系统设计中存在的一些节能问题

1、气流组织形式：据调查，很多净化工程在设计上采用上送上回的气流组织形式，造成送回风气流短路，这样一来被污染的空气便不能及时被稀释并带走，以致尘埃粒子数超标，达不到预期的效果，致使净化空调机组做无用功。而从一些洁净室的洁净度检测分析来看，采用上送下回的气流组织形式效果则要好一些。因此，条件许可的话，应尽量采用上送下回的气流组织形式。

2、换气次数的设定：按照规定，净化空调系统的换气次数，十万级不小于15 次、万级不小于25 次就可达到要求。调试中发现，有些设计人员为了安全起见，换气次数选得偏大，甚至放大一倍，导致整个系统设计过大。由于净化空调系统耗能很大，比一般的空调系统每平方米耗能约多10 至30 倍，如果设计再偏大的话，不仅增加了系统能耗，也增加了系统投资，整个系统的浪费是相当可观的。所以，对于净化空调系统的设计，既要考虑其运行是否良好，同时还应考察其经济性。

3、新风比的确定：在净化空调中，在满足生产工艺和操作人员需要的情况下，在相关规范允许的范围内，应尽可能采用低的新风比；洁净空间内的回风温、湿度接近送风温、湿度要求，而且较新风要洁净，能回风的净化系统，尽可能多地采用回风，提高系统的回风利用量，不能回风或采用少量回风的系统,要进行能量回收。

4、回风夹墙与回风立柱：通过对省内一些制药生产厂家进行的调研分析和厂家的反馈意见，发现有的厂家现有的采用回风夹墙回风的方式不科学，不仅使生产初投资增大，浪费了板材，还导致净化区内的有效使用空间明显降低。如果采用回风夹墙，则所需板材仅为回风夹墙所需板材的23％，节约了能源。

5、管路阀门的布置：在洁净室内，维持其高于或低于邻室的空气压力，是洁净室区别于一般空调房间的重要特点，也是洁净室原理的主要组成部分。很多工程中回风阀布置的太少，只在主管或少数支管上布置，在这种情况下，只能通过调节回风口来实现洁净室压力。在调试中发现，回风口调节的风量是很有限的，这样做不仅浪费了能源，也极易在回风口上产生噪音。因此，建议从室内压力控制这方面考虑，洁净室空调系统中应合理增设回风阀，同样，排风管路复杂的话，亦应加设阀门。

三、以某医院为实例谈谈空调系统的节能措施

该医院的新建洁净手术部主要用于器官移植，位于医院主楼的13层东、西两侧和12层东侧。13层东、西两侧设立16间洁净手术室及洁净辅助用房。16间洁净手术室包括6间洁净度为100级的手术室、4间洁净度为1 000级的手术室、6间洁净度为10 000级的手术室(含1间正、负压切换级手术室)。12层东侧设立非洁净辅助用房，包括家属等候室、办公室、教学观摩室、值班室、卫生间等。

优化手术部建筑平面布局。由于手术室数量较多，因此该医院洁净手术部的平面布置采用环形布置，洁净辅助用房位于建筑中间，这样布置具有流程短、效率高的特点。洁净手术部的通道采用双通道方式，中间通道设为洁净走廊，外边设为清洁走廊，这样可做到洁、污分明，疏散方便。因此，将洁净辅助用房与洁净手术室一同设置在13层，将非洁净辅助用房设置在12层。

优化手术部建筑平面布局不但使手术部流程更加合理，而且利于净化空调系统的整体设计，并将一部分不必划人洁净区域的辅助用房设计为舒适性空调区域，从而根据净化空调和舒适性空调的设计标准确定辅助用房的送风量或新风量，以达到节能的目的。

采用二次回风处理。净化空调系统采用二次回风处理，对比一次回风与二次回风处理过程可以发现，采用传统一次回风处理的净化空调系统设备体积大，出现冷却、加热盘管冷热抵消的现象，而使用二次回风处理可有效解决这些问题。下面以l间100级洁净手术室为例，对比一次回风与二次回风处理过程的能耗。手术室面积为38．1㎡，层高3．0 m，室内温度为23℃，相对湿度为50％，设计人数为10人，房间冷负荷为4．5 kw。

净化空调系统设计。（1）6间洁净度为100级的手术室和4间洁净度为1 000级的手术室采用一拖一形式，分别设置净化循环空调机组，空气处理过程采用二次回风方式。这10套净化空调系统设置1台新风机组集中处理新风，各手术室独立设置排风系统。（2）正、负压切换级手术室单独设置1台净化循环空调机组，空气处理过程采用二次回风方式。其他5间洁净度为10 000级手术室分别采用一拖二和一拖三的形式，共设置2台净化空调机组，空气处理过程采用二次回风方式。这3套净化空调系统设置1台新风机组集中处理新风，各手术室独立设置排风系统。（3）13层东、西侧洁净度为100 000级的洁净辅助用房(包括洁净走廊)各设置1台净化循环空调机组，空气处理过程均采用二次回风方式。这2套净化空调系统设置1台新风机组集中处理新风，该新风机组同时负担13层东侧手术部办公室的新风，只设置1套排风系统。

合理制定运行方式。净化空调系统采用净化循环空调机组与新风机组组合，新风机组不仅承担正常新风量也承担各手术室的正压风量。每间手术室拥有各自独立的净化循环空调机组，而且其送风量的变化不影响手术室的正压分布。当手术部中只有部分手术室处于工作模式时，只需运行这些手术室的净化循环空调机组及相应新风机组，对处于非工作模式的手术室只需维持室内正压状态。

洁净室净化空调系统在整个空调系统中是复杂的一部分，涉及多种学科的知识的交叉，特别是随着科学技术的发展，自动控制、节能日益与空调融合在一起，这对我们今后的工作提出了更高的要求。

参考文献：

[1] 韩茜.论住宅空调负荷的计算和空调机选用[J]. 黑龙江科技信息. 2008(09)

[2] 周吉祥.空调设计冷负荷确定中存在问题的探讨[J]. 制冷空调与电力机械. 2003(05)

[3] 袁白妹.医疗建筑空调设计的节能[J]. 工程建设与设计. 2006(12)

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[5] 马立，张萌，郑立红.水库水作为空调冷源的应用[J]. 暖通空调. 2011(04)

空调净化篇4

近年来，国外的输液生产技术己向高度电子程控化和密封型生产过渡，设备己发展到制袋﹑灌装﹑封口三道工序均在一套机械中完成，产品不易污染，产品质量稳定，自动化程度高。本项目的建设将缩小与发达国家在输液领域的差距，提高产品的科技含量和市场占有率。

工程特点

本项目生产流程采用特殊工艺流程，根据工艺要求灭菌、分装等房间根据功能划分为万级洁净区；颗粒包装、铝塑包装等房间根据功能划分为十万级洁净区。生产对环境的温湿度和洁净度要求很高，且气流组织对产品质量有一定的影响。根据工艺布置，以及工艺提供的条件，针对器具清洗、之类的房间有湿气，颗粒包装、压片等房间有粉尘产生，选择对应的排风机和除尘机组。

设计计算

根据工艺专业提供的平面布置图，十万级净化区的面积238m2，万级净化区的面积420m2，洁净区域吊顶高度除灌装生产线为3.6m，其余均为2.8m。

系统用冷媒为7℃/12℃ 冷冻水，热媒为0.3MPa 的饱和蒸汽。

根据工艺功能性区域划分，考虑实际生产情况，万级净化区设置两套净化机组JK-601、JK-603。十万级净化区设置一套净化机组JK-602。

1.机组风量计算

风量的计算按公式：Q=V×n

Q：风量（m3/h）V：体积（m3）n：换气次数（次/h）

按厂房所需级别要求，根据规范万级洁净区域的换气次数为28次/h。十万级洁净区域的换气次数为18次/h。

（a） 万级净化系统JK-601，

Q=（206×2.8）×28=16150 m3/h

根据规范要求，选择通风机等设备时，应附加风管漏风量，其值宜按系统风量的（0～10）%计算。

Q实际=Q×（1+10%）=17765 m3/h

（b） 万级净化系统JK-603，

Q=（212×2.8）×28=16620 m3/h

Q实际=Q×（1+10%）=18283 m3/h

（c） 十万级净化系统JK-602，

Q=（238×2.8）×18=11995 m3/h

Q实际=Q×（1+10%）=13195 m3/h

然后选择对应的组合空调器参数和数量。

为保证洁净厂房洁净度不受到外界污染空气的交叉干扰，洁净房间必须有一定的压差，保证气流能从高洁净度区域流向低洁净度区域，使洁净室不受到污染。

2. 负荷计算

室内计算参数如下

夏季 室内干球温度：25℃ 相对湿度：60%

冬季 室内干球温度：20℃ 相对湿度：50%

根据当地气象参数，绘制焓湿图，根据室内外参数绘制处理过程，然后根据焓湿图中参数计算每个系统的冷负荷，热负荷，湿负荷。

空气处理过程如下：

万级净化系统JK-601

冷负荷：100 Kw，热负荷：55 Kw，湿负荷：15Kg/h

十万级净化系统JK-602

冷负荷：75 Kw，热负荷：40 Kw，湿负荷：10Kg/h

万级净化系统JK-603

冷负荷：105 Kw，热负荷：60 Kw，湿负荷：18Kg/h

空调系统流程

洁净空调系统，一次回风与新风混合，经热湿处理、粗效、中效、中高效、最后由末端高效风口送入房间。

空调系统采用顶送风，下回风。其气流组织形式为上送下回式。

夏季空气处理过程

冬季空气处理过程

自动控制

1. 净化系统压差控制：

净化空调机组的风机由变频器实现变频控制，风量传感器测量并显示送风量值。送风机根据风管内动压信号变频运行，以保持送风量稳定。

2. 洁净室温、湿度控制：

房间温度，由回风温度传感器控制流量调节阀实现自控，温度、相对湿度的设定值可调。

3. 回风电动调节阀、新风电动密闭阀控制：

当机组关闭时，新风电动阀自动关闭，防止室外气体倒灌入净化空调系统；臭氧灭菌时，净化机组送风机运行，开启臭氧发生器，关闭新风电动阀；

臭氧灭菌完后，关闭臭氧发生器，净化机组送风机运行，开启新风电动阀。

回风电动风阀，配合新风电动风阀实现新/回风混合比例调节。

4. 电动防火阀

与空调风机连锁： 当某一个防火分区发生火灾，烟气温度达70℃时，此地区空调防火阀自动关闭，空调机连锁自动停止运行，并且防火阀输送信号至控制中心。

5. 电动两通阀

表冷段，加热段电动两通阀要能根据系统的负荷变化进行调节。

加湿段电动两通阀要能根据系统的加湿量变化进行调节。

6. 排风机、除尘设备与空调风机连锁：

所有排风机、除尘设备与对应所属系统的净化空调机组连锁，连锁关系如下：

系统开始运行：洁净生产区空调系统开，10秒钟后，洁净生产区除尘系统、排风系统开。系统停止运行：洁净生产区除尘系统、排风系统停，10秒钟后，洁净生产区空调系统停。

7. 过滤器：

空调箱内的初效、中效过滤器，要求测量过滤器压差。

节能措施

本于国家节能减排的政策，本项目有关节能方面有以下2个方面：1.进车间总管均设计量仪表，以车间进行成本核算，尽量节省能源。2.在洁净空调设计中，系统的风机电机采用变频调速系统。

空调净化篇5

【关键词】净化空调系统 设计 施工分析

中图分类号：TU831.3+5文献标识码： A 文章编号：

一.前言

随着洁净技术的发展,我国净化空调现已应用于制药、电子、生物工程、食品等行业。近年来,我国净化空调市场份额逐年递增,且有急剧膨胀的形势,其在工业电子厂中有较为广泛的市场。洁净室的设计和施工质量关系着洁净环境能否达到预定标准,并直接影响产品的质量。现主要以烟台某电子生产厂房1万级，洁净面积3000平方米以上的洁净室施工工程为例进行分析总结，供大家借鉴。

二.净化空调系统的设计

当前业界有许多种空调净化系统的设计方法，不同的设计方法,其设计标准和重点也不同。经对比分析,本文设计的空调设备采用组合式空气处理机组，通过组合空气处理箱的二次回风和电加热段辅助去湿，来进一步满足温湿度指标，并增加了二次回风,有节能的优点。

净化过滤系统及气流组织：

1.空调机组设置预过滤，车间设置高效送风口，为顶送下侧回风；

2.万级区域温湿度由空调机组处理、洁净度由FFU处理；

3.净化车间内的新风补充量应为每人≧40CMH，并使室内与非洁净区保持足够的正压；

4.净化区内的排热风管,根据室内温湿度要求直接排出或回到回风总管。

三.分阶段对施工质量的控制

针对洁净室的特点，我们在现场的施工管理过程中制定了相应的管理制度，并根据不同的施工阶段进行实施，逐步加强管理，实现最终的控制。

当土建主体浇筑施工和粗装修完成并检查、验收后，设备安装工作开始进行，一般分为三个阶段进行。按设备安装施工的各阶段特点，进行不同的管理和施工操作要求，以较好地控制、保证施工质量。

1.第一阶段，一般水平的净化控制

该阶段施工的工作内容包括：防尘涂装；水、暖、电各专业在技术夹层中的配管、配线；空调机组安装、保护；工艺间隔、墙顶框架、骨架的连接安装。

在施工的第一阶段，应注意控制现场操作，使场地施工达到一般性的整洁程度。

2.第二阶段，较高水平的净化控制

该阶段施工工作内容包括：

在进入洁净区域的通道口组装建立预清理棚；安放换鞋架、服装柜；安装活动地板；安装壁板、顶框架及配套件；各专业管、线穿壁板安装和密封；空调系统风管无负荷吹扫；调试前的清洗，清扫。

随着施工工期的进一步深入，已安装的设备、风管、配管要注意积极清扫和防护，使积尘减低至最少程度。这一阶段要重点抓好已进人现场的预加工安装材料的清扫，做好洁净区与非洁净区的隔离，指定专人控制搬运通道。

3.第三阶段，高水平的净化控制

该阶段施工工作内容包括：顶板的安装、测试前的全面清扫、高效过滤器的安装、净化空调运行测试的考核、调整、验收、移交；工艺设备安装准备(二次接续工程开始)。

这期间应严格控制人员的出入，以保持洁净区域的洁净程度，同时要与业主管理部门密切配合，协调配合其他管理机构的测试和检查，为工程顺利移交和开始二次接续工作做好准备。在这一阶段，设备安装已基本结束。洁净区域专业清扫已进行一次。保持洁净度将是最重要的工作。

从以上三方面的施工管理过程来看，形式上看似简单，其实工作细节烦琐，必须细化严格管理，尤其要在工人中培养起较高的洁净意识，从而提高工程整体的品质。

四.净化空调系统施工质量提高的措施

1.材料及设备的质量控制

(1)在施工单位使用前把设备资料上报给业主监理,材料和设备的质量资料必须齐全,监理严格验收；

(2)在设备开箱检查时,监理、施工方和甲方的共同参加。监理检查附属零部件和设备的资料是否齐全,并且对照图纸检查相关技术资料是否正确。参与开箱检验的责任人要签字和盖章,并作为设备技术档案和竣工资料保存。

2.安装质量控制

(1)采用不易掉毛脱落且强度高的清洁布料来擦风管的擦布纤维；

(2)当施工的人员进入风管内时,需要穿戴干净的衣帽和手套；

(3)工机具需要保持清洁,施工垃圾及时清出；

(4)在安装高效过滤器前,须要在现场拆开外包装且检查设备的外观,还需要对进行全面的清扫。

3.调试质量控制

(1)熟悉空调系统相关技术文件、图纸，室内、外空气计算参数，风量冷热负荷、温湿度控制精度要求等，了解送（回）风系统—供冷、供热系统，自动调节系统的全过程；(2)调试人员会同设计、施工和建设单位深入现场，查清空调系统安装质量不合格的地方，查清施工与设计不符的地方，记录在缺陷明细表中，限期修改完；

(3)备好调试所需的仪器、仪表和必要的工具和有关记录事宜；消除《缺陷明细表》中的各种毛病；(4)对通风空调系统进行运转前的检查。包括：

① 核对通风机、电动机的型号、规格应与设计相符； ② 检查紧固部位是否牢固，减振底座应调平，皮带轮或联轴器应调正。轴承处的油应足够，而且油的种类和数量应符合设备技术文件的要求； ③ 电气部位应有防护、保护安全措施。

五.对净化空调施工的一些质量问题和体会

施工管控在按以上的程序和步骤，基本能保证洁净室的正常使用。在实际过程中，在净化施工质量提升上，有一些进一步的认识：

1.关于空调箱的选择，应考虑所处的气候环境。

如在冬季气温低、空气含尘量大的北方地区，则应在通用的空调机组上增设新风预热段。而在气候湿润，空气含尘浓度较低的南方地区，则冬季也无需对新风预热，对空气的过滤及温、湿度的调节则采用初效过滤，表冷面调节温湿度。空调箱配套风机最好采用变频风机，这不仅节能，还可灵活调节风量风压。

2.风管设计的节能措施

新风比，风管保温，风管制作中的咬口形式对漏风率的影响，干管支管连接角度对气流阻力的影响，法兰连接是否漏风等以及空调箱、风机、冷水机组等设备选择无一不与能耗有关。在集中或净化空调系统中，对风管的要求是既经济又能有效地送风。前者要求体现在价格低廉，方便施工，运行成本，内表面光滑阻力小。后者是指严密性好，不漏气，不发尘，不积尘，不污染，可耐火、耐腐蚀、耐潮湿。

在运行中，有时候管件的局部阻力大大高于风管的沿程阻力，这种状况需要改善。管件主要有弯头、变径管三通及四通管。弯管的中心曲率半径应大于矩形风管的边长，圆形则采用1.25倍直径。矩形风管的三通要顺气流弯管弯曲分流，支管也应有一定的曲率半径。

3.洁净室维护结构的气密性

气密性是厂房围护结构设计的一个关键。气密性不良会导致洁净空气的外泄和外界污染空气的侵入，破坏洁净室室内环境的洁净度。围护结构的气密质量取决于墙、顶棚、门窗以及其他附加配件的构造和施工，这些都是应该引起重视的问题。

4.管理控制上的细节

在洁净厂房设置电话，对讲电话，可以减少人员在洁净区走动，减少发尘量，也可在万一发生火灾时及时与外部联系，也为正常工作联系创造条件。此外，还应设置火灾报警系统，防止火情不易被外部发现而造成重大经济损失。人是洁净室最大的污染源，占90%左右。人和环境造成了洁净室的污染，所以在洁净室中，人的数量和活动应有特别严格的限制。并且生产期间，一定要求员工带上手套等防护用具。

六.结束语

净化空调系统的施工技术，在施工过程中融合了多种学科的知识,尤其是在经济日益发达的今天，科学技术水平不断的提高，节能减排与自动控制等与空调系统结合在一起,对建设与施工提出了较高的要求，本文通过分析与研究以后，为净化空调系统的施工技术提供参考依据。

参考文献:

[1] JGJ71-90《净化空调系统施工验收规范》中国建筑工业出版社.

空调净化篇6

关键词：医院；净化空调；设计

中图分类号：U260.4+3 文献标识码：A 文章编号：

1 手术室概况

本洁净手术部由八间手术室、中央洁净大厅、麻醉室、苏醒室等附属房间组成，手术部位于医技楼二层，手术室无护结构，手术室净化级别要求分别为千级（I级）1间、万级（II 级）4间、十万级（III 级）3间，手术室设计温湿度考虑到儿童生理特点，全年控制在Tn=24～28℃，在手术室内就地可调，手术室设计相对湿度Фn=50%～60%。

2 手术室空调风系统的划分

2.1 高级别手术室空调系统宜独立设置。所谓高级别手术室是指千级以上手术室，其原因是高级别手术室空调送风量大，如同样面积的手术室，百级手术室的空调风量是十万级的3.4倍，是万级的2.25倍。另外高级别手术室的使用频率远低于低级别手术室，这样无论是一个空调系统负担多个高级别手术室，或是一个空调系统负担一个高级别手术室和多个低级别手术室，都会使空调系统长时间处于"大马拉小车"的运行状态。例如一个空调系统负担1间百级手术室和2间万级手术室或4间十万级手术室，只要高级别手术室不使用，则系统设计风量至少大于此时所需风量的112%和84%，亦即此时系统所需风量仅为系统设计风量的47%和54.3%，而且此种因手术室使用与否引起的风量变化，不宜采用变频调速方式进行调节，只能用调节总风阀的方式调节风量以适应系统风量变化，然而此种方式显然不节能。所以无论从节约能源的角度，或是从使用可控性、灵活性的角度，高级别手术室都应"按间"独立设置空调系统，即一个净化空调系统对应一间手术室。

2.2 对于低级别手术室，尽管与高级别手术室相比空调风量小的多，但一个空调系统所负担的手术室间数也不宜过多，因为医院手术室的使用情况具备不确定性。愈是高等级医院，手术室为满足特殊繁忙情况，设置愈多。手术室多，正常情况下的同时使用系数低，这样当一个空调系统所负担的手术室间数较多时，系统常处于"供大于求"的状态，其运行能耗势必较高，就象有的医院所反映的"建的起，用不起"。笔者认为，对于低级别手术室一个空调系统所负担的手术室不宜多于四至五间，而且一个系统负担手术室过多，也会造成使用上的不可控。

2.3 中央清洁大厅、清洁走廊、高级别手术间的准备区、无菌室等应由一个单独的空调系统负担，目的是保证手术室外部空气环境时时处于"临战"状态，那种将以上部位空调合在低级别手术室空调系统中的做法显然不合理。因为合在一起的空调系统，或是在手术室停止使用时系统送风能耗过大，或是无法保证手术室外部气候环境处于受控状态。

总之，手术部空调风系统的划分原则应该是运行可控、调节灵活、各司其责、节约能源。

3 送风量确定和气流组织

该医院手术部进行空调设计时，国家尚未出版有关医院手术室洁净空调设计标准/规范，并且当时国内已有医院手术室洁净空调设计，基本上囿于工业洁净室的设计思路，然而将工业洁净室设计思路照搬到医院手术室洁净空调设计中会带来两个问题：

3.1 高级别洁净室风量过大，如按照《洁净厂房设计规范》（以下简称规范），百级手术室应在顶棚满布高效过滤器风口，则一间36m2手术室的送风量为32400m3/h~45360m3/h（对应断面风速为0.25m/s~0.35m/s），如此大的送风量，送风功耗达17.0kW~19.0kW，送、回风管道占用建筑空间大，风系统噪声控制困难。

3.2 对于千级以下手术室，在相同风量下手术室关键区域污染度控制不理想，原因是套用《规范》千级以下手术室可采用乱流形式的气流组织。通常的做法是在全室顶棚均匀设置高效过滤器风口，此气流组织形式的理论依据是"全室稀释和净化"，然而根据德国标准DIN1946/4中关于污染浓度的概念，此种"全室稀释和净化"的气流组织形式，在理想情况下可以使室内达到相同的细菌浓度，此时污染度为1，而如果突破"全室稀释和净化"的工业洁净室气流组织方式，会在手术室关键区域获得更低的污染度。针对以上问题，设计者参考德国Weiss手术室卫生空调系统的经验，在手术室风量计算和气流组织方面，突破工业洁净室设计思路，引入降低总风量，强化局部送风，重在手术床及器械桌区域的设计概念，具体做法如下：

A.对于所有级别的手术室，均突破了全室稀释和净化的概念，引入局部强化净化观点，将所有手术室的送风口均集中布置在手术床的上方，即以无影灯吊杆为中心设置"层流送风箱"，根据级别不同采用不同送风断面尺寸。

B.对于百级或千级手术室，采用洁净气流覆盖区域面积乘以此送风区域断面风速的方式确定风量。如本工程的千级手术室所采用送风层流箱覆盖面积为2.4m×2.4m，断面流速0.35m/s，因此送风量为7258m3/h，如果为百级，则采用送风层流箱覆盖面积为3.0m×3.0m，断面流速仍为0.35m/s，则送风量11340m3/h，仅为前述工业洁净室计算方法的40%。虽然此设计思路借鉴了德国Weiss手术室卫生空调系统的经验，但本工程并未采用德国学者介绍的大面积、小送风量（即大面积、低风速）的方式，因为根据国内医院的具体情况，采用小风速时对客观条件要求过于苛刻，且小风速时气流没有足够的动量保持送风的单向流，很难达到理想的空调和净化效果。

C.对于万级、十万级手术室采用换气次数法确定送风量，万级取n=30次/h，十万级取n=20次/h。尽管此换气次数取值为《规范》规定的下限值，但由于采用了全部送风量由手术床部位上方的"层流送风箱"送出，其手术区达到的细菌浓度为室内其他区域的50%，即手术区域空气的污染度由全室稀释和净化方式的1降为局部强化送风方式的0.5。本工程万级与十万级手术室的"层流送风箱"送风面积分别为2.4m×1.2m和1.5m×1.5m，送风断面风速均为0.35m/s。

总之，采用以上设计思路的该医院手术室，在投入使用后效果良好，达到了用较小的风量，在手术室关键区域（手术床及器械桌区域）形成一个比手术室其他区域更洁净、更卫生的气候环境。

4 设置初效+中效新风过滤机组

一些手术室的净化空调系统设计中，新风的过滤问题未能引起充分的重视，新风常常是不经过独立的过滤处理而直接与空调回风混合，其结果导致中效、高效过滤器寿命缩短，更换频繁，系统的运行维护成本加大，甚至影响手术室的正常使用。这是因为新风与回风混合前，两者的空气含尘浓度相差过大，新风即便经过初效处理，其处理后的含尘浓度也比十万级空调回风在同粒径范围内的含尘浓度大70倍左右，是百级空调回风同粒径范围内含尘浓度的几万倍，从而使中效乃至高效过滤器没有足够的保护。为解决此问题，我们在新风通路上安装了独立的初效+中效新风过滤机组，使新风经过两级过滤后再与回风混合，此时混合前的新风与回风在同粒径范围（30.5mm）的含尘浓度比较接近，真正起到了保护中效、高效过滤器的作用，而且新风过滤机组的初、中效过滤器清洗、更换方便，与更换高效过滤器相比投资少，维护简便。在新风通路上设置新风过滤机组的另一优点是确保了新风量，因为定风量的新风过滤机组本身就相当于一台"计量泵"。

5 结束语

医院手术室净化空调设计概括如下：手术室净化空调对手术室空气途径的感染控制有效且不可替代；一个净化空调系统所负担的手术室间数宜少不宜多；引入污染度概念，在降低手术室关键区域污染度的同时，减少高净化级别手术室的送风量；引入局部强化送风的概念，即采用置换气流送风吊顶,在手术室关键区域形成单向流型气流组织，降低手术室关键区域的空气污染度；新风系统采用独立的初、中效两级过滤；采用定风量阀，以保证室内的正压分布。

参考文献：

[1] 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）[S].

空调净化篇7

（山东齐都药业有限公司，山东 淄博 255400）

摘要：对洁净区的组合式空调系统的参数进行了设计确认，并对设计过程中所用的气象参数、计算公式以及空气处理过程等进行了详细的阐述，以便更好地管理和维护空调系统，使其正常运转，保证生产任务的顺利完成。

关键词 ：净化用组合式空调；参数；设计；计算

0引言

我国新版GMP认证的严谨程度可以说与FDA、WHO、欧盟等组织的相关规范要求不相上下，体现出了我国对药品生产行业的高度重视以及对整个国家用药安全形势的负责任的态度。标准提高后，对制药企业生产所用的硬件、软件的要求也随之提高，作为整个洁净区生产环境所需的最基础设施——空调通风系统，其平稳、高效、有保障地运行显得尤为重要。然而，设计院对组合空调的设计在某些方面容易与实际使用单位脱节，导致设计参数的选择不准确，实际运行时达不到工艺规程所要求的生产条件，给生产单位造成了不必要的损失，所以，生产单位有必要结合自身的工艺参数、设备参数、已使用车间的实际使用情况，对设计方案进行审核，同设计院做好沟通工作，以免对生产活动造成影响。空调的使用者也应该明白其设计和参数的计算过程，从而做到心中有数。

1组合式空调的设计过程

下面以一个小的质检净化区为例，进行设计方面的计算和审核，质检净化区的平面设计如图1所示。

1.1 设计说明

净化区室内空调参数为：温度18～26 ℃，湿度45%～65%。由于整个净化区都为净化C级别（阳性对照间必须为全排风设置），我们将整个系统设计为一套组合式净化空调机组。

净化厂房一般都是位于建筑物内的二次装修建筑，其围护结构都为岩棉保温彩钢板，因此，围护结构的传热、冷量可以不用考虑。

1.2 计算公式及计算过程

1.2.1 门隙排风量计算公式

式中Lz——门隙排风量，m3/h；

l——缝隙长度，m；

Δp——室内要求保持的正压或负压值，1 mmH2O，1 mmH2O＝9.78 Pa；

a，n——严密程度相关的常数，通常a＝8～40，n＝1～2。

通常净化区按门的大小取门隙排风经验值，800 mm的门取50 m3/h，1 200 mm的门取100 m3/h。

1.2.2 风量计算

风量计算表如表1所示。

1.2.3 设计气象参数（山东省济南市）

（1）大气压力：冬季＝102.37 Pa，夏季＝100.14 Pa；

（2）通风计算干球温度：冬季＝-2.3 ℃，夏季＝30.9 ℃；

（3）空调室外计算干球温度：冬季＝-10.3 ℃，夏季＝34.6 ℃；

（4）夏季空调室外计算湿球温度：26.7 ℃；

（5）冬季空调室外计算相对湿球湿度：最冷月平均室外相对湿度＝61%。

1.2.4 空调参数计算公式

空调送风冷负荷计算公式：

Q冷＝Q风×a×（Ci－Li）/3 600

式中Q冷——空调冷负荷，kW；

Q风——空调送风量，m3/h；

Ci——混合空气焓值，kJ/kg；

Li——机器露点空气焓值，kJ/kg；

a——空气密度，取1.2 kg/m3。

空调送风热负荷计算公式：

Q热＝Q风×a×（Mi－Ci）/3 600

式中Q热——空调热负荷，kW；

Q风——空调送风量，m3/h；

Mi——送风温度空气焓值，kJ/kg；

Ci——混合空气焓值，kJ/kg；

a——空气密度，取1.2 kg/m3。

冬季空调加湿量计算公式：

W＝Q风×a×（Od－Cd）×3.6/3 600

式中W——加湿量，kg/h；

Q风——空调送风量，m3/h；

Od——送风温度空气含湿量，g/kg；

Cd——混合点空气含湿量，g/kg；

a——空气密度，取1.2 kg/m3。

1.2.5 空调负荷计算

空调负荷计算结果如表2所示。

1.2.6 空气处理过程

空气处理过程的焓湿图如图2所示。

2设计理论与生产实际相结合

以上的空气处理过程是以送风温差2 ℃、热湿比ε≈20 000来计算的，具有一定的代表性，但若房间内有大的产热、产湿、排风设备，就要另当别论，需要提前同设备厂家、设计院进行充分的沟通，并进行独立计算。对过热的房间，可以在空调的分段设置上进行综合考虑或者采取房间单设冷量内循环的方式；对过湿的房间，可以采取增设转轮除湿的方式，以求得最好的效果。

3结语

组合式空调设计参数的正确与否直接影响到生产使用中的效果，也直接关系到车间的生产环境是否达到工艺规程的要求。在设计初期应做好充分的沟通和协调，本着科学、合理的态度，从实际出发，从节能降耗的大局出发，为药品的生产创造一个优质的条件，保证人们的用药安全，促进制药行业的健康发展。

［

参考文献］

[1] 电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1995.

收稿日期：2015-07-13

空调净化篇8

关键词:空调系统；净化技术；室内空气品质；二次污染；PM2．5

中图分类号：TB657文献标识码： A

前言：进入21世纪，我国室外大气环境污染逐步加剧,雾霾环境频繁出现,即使加大室外新风的引入水平也不一定能提高室内空气的品质。因此,根据污染物的种类及特点,正确合理的选用中央空调系统空气净化技术、改善和净化室内空气、提高室内空气品质便成为保障人民生活工作健康的必要手段。

1、室内主要污染物

目前室内空气最常见的污染物主要有可吸入颗粒物、气态污染物和有害微生物。这几类污染物均会对人体造成不同程度的损害。可吸入颗粒物(PM10)主要对呼吸系统造成损害,其能够进入人的呼吸道,沉积在人体支气管,其中的PM2．5颗粒物甚至沉积到肺叶,往往会导致人类并发呼吸道炎症、肺癌等疾病,同时固体颗粒物也是病菌传播的载体。气态污染物包括无机污染物和有机污染物两大类,无机类主要包括二氧化碳、硫化物、碳氧化合物、氮氧化合物、卤素及卤化物和光化学生成物(如臭氧)等,有机类主要包括甲醛、苯和VOCs等,会严重损害人的身体健康,甚至导致人体癌变、致畸等问题。有害微生物或者病毒如霉菌、SARS病毒等容易引发人体过敏,感染疾病。

2、空气净化技术

目前空调系统中广泛应用的空气净化技术主要有通风稀释、空气过滤、吸附净化、静电过滤、臭氧及紫外线杀菌等。应用空气净化技术时,应根据不同场所的室内污染物类型、污染强度及污染物控制指标等选用合理的空气净化方案。下面就几种常见空气净化技术的技术特点及适用环境作简要对比分析。

2.1通风稀释

加大空调系统新风量,通过室外新鲜空气稀释室内污染物达到提高室内空气品质的目的,简单而且直接。但此举在室内外温差很大时使用势必引起空调系统能耗的大幅增加,不利于节能,因此只能在室外气象条件适宜时选用。另外,近来来我国室外大气环境污染逐步加剧,雾霾频繁出现,通风稀释效果不佳。在选用此种方案时还应注意室内气流组织的设计,使室内不出现气流死角,并尽可能使污染源散发的污染物不经过其他区域而直接排出。

2.2空气过滤

空气过滤是指在空调机组或空调系统送风末端设置过滤器来去除或降低颗粒物污染,是目前空调系统中使用最广泛、最重要的空气净化措施。通常使用的过滤器包括初效、中效及高效过滤器。使用时应注意,过滤器的过滤效率主要受粉尘特性、滤料特性、滤袋上的堆积粉尘负荷、过滤风速等因素的影响。粉尘粒径直径影响过滤器的的过滤效率。对于1um以上的颗粒物,过滤效率一般达到99．5%。小于1um的颗粒物中,以0．2~0．4um颗粒物的过滤效率最低,对清洁滤料和积尘滤料都有类似情况。这是因为对这一粒径范围内的颗粒物而言,两种主要的粒子捕集效应惯性碰撞和扩散效应的作用都处于低值区域造成的。过滤速度是代表过滤器处理气体能力的重要技术经济指标。然而从滤尘效率方面看,过滤速度的影响比较显著,过滤速度增大1倍,粉尘通过率可能增大两倍以上。过滤器的压力损失不但决定着它的能耗,还决定着过滤效率和清洗更换的时间间隔。过滤效率和通风阻力在一定范围内是矛盾的,须定期清洗更换,避免成为二次污染源。

2.3吸附净化

吸附净化是采用最早且至今仍广泛应用的一种空气净化技术,利用比表面积大、吸附性强的多孔性固体材料处理气相混合物,分为物理吸附和化学吸附,广泛用于室内空气中甲醛、苯系物和其他VOCs等气态污染物的净化。吸附净化的效果取决于吸附材料对污染物的吸附速率和吸附容量。空气净化常用的吸附剂主要有活性炭、分子筛、高锰酸钾浸泡过的氧化铝和硅胶等。采用活性炭对室内有机物污染的去除效果明显,但必须避免高温、高湿和高含尘量。浓雾、尘、焦油状以及树脂、热分解物会阻塞吸附剂细孔使吸附剂性能劣化、吸附层阻力增大。当有害气体中含尘浓度大于10mg/m³时,必须采取过滤等预处理措施。颗粒活性炭和破碎状炭价格相对便宜、吸附容量大、出口气体浓度低等,在净化器上应用比较广泛,但是阻力相对比较大、有一定的扬灰。活性炭纤维的吸附速度非常快,也比较容易脱附,但是单位体积滤器的吸附容量比较小、价格昂贵、风阻比较大等,因此只适合在比较洁净的环境中使用。蜂窝炭的风阻比较小、使用方便、扬灰少,但改性困难、价格贵、需要定制模具,目前在臭氧消除器和催化剂载体上应用比较广泛。

2.4静电过滤

静电过滤技术是利用高压电场使空气中的颗粒物荷电,利用静电力将气体中颗粒物分离的一种过滤技术。与传统空气过滤技术相比,静电过滤具有安全可靠、通风阻力小、能耗低、能够杀菌的优势,目前在空调系统中得到广泛应用。尤其适用于微粒控制,对粒径1~2um的颗粒物,过滤效率可达98%~99%;对于亚微米范围的颗粒物也有很高的过滤效率。选用静电过滤技术应注意以下几点:应及时的清洁维护,避免二次扬尘;由于采用高压电技术,不可避免会产生臭氧、氮氧化物等有害副产物,存在二次污染潜在风险;一次投资高,管理维护相对复杂,并要求较高的制造安装精度。

2.5臭氧及紫外线杀菌技术

室内臭氧本身是一种对人体和动植物具有严重危害的污染物,我国对室内臭氧控制浓度标准做了明确规定。由于其具有强氧化性和化学活性,臭氧能与许多有机物和无机物发生反应,危害室内材料、装饰涂料和文物等。室内环境确实存在某些化合物能够与臭氧迅速反应,例如莰烯、柠檬油精、松萜、苯乙烯、丙烯和异丁烯等,而且反应速度随烯烃中碳原子增多而加快。这些化合物存在一个共同的特性:它们都包含一个或多个不饱和的碳碳键,即它们都是不饱和碳氢化合物,但是这类化合物只占室内污染物总量的不到10%。在通常的室内臭氧浓度下,大部分反应进行得都十分缓慢,而使用高浓度臭氧势必会带来超标浓度残留,引起危害。臭氧与室内污染物质的反应过程尽管使臭氧及其他参加反应的污染物浓度有所降低,但很可能出现二次污染情况。二次污染物可能比原污染物对刺激性更强,对人体和材料危害更严重;而且颗粒物可能是二次污染的最终产物之一,因此反应可能加剧室内可吸入颗粒物暴露。笔者认为空调系统在室内有人时不应采用臭氧消毒技术,在人员离开时应慎用臭氧消毒技术。

紫外线杀菌技术是利用C波段紫外光(253．4nm)辐射光穿透微生物的细胞膜和细胞核,破坏DNA的分子键,使其失去复制能力或活性,达到杀菌目的。在空气净化领域主要用于表面杀菌,目前更多的用于空调系统换热盘管、滴水盘等易滋生细菌部位的保洁。优点是应用方便,无二次污染。

3、结束语

综上所述,应根据污染物的种类、特点及室内空气品质控制项目选择适宜的的空气净化技术及措施;空气净化设备的后期运行维护情况对保证室内空气品质也具有重要影响,而此项却是最容易被忽略的;应对空气净化技术潜在的二次污染风险给予足够重视;空调系统在有人时不应采用臭氧消毒技术,在人员离开时应慎用臭氧消毒技术。

参考文献:

[1]唐冬芬,等.以活性炭为主的吸附类空气净化技术发展综述[J].洁净与空调技术,2010,17(3).

[2]柏婧,刘俊杰,朱能,敖顺荣.静电过滤器产生臭氧的实验研究[J].暖通空调,2003,33(6).

[3]GB/T18883-2002室内空气质量标准[S].