王鑫磊

（北京首都機(jī)場(chǎng)動(dòng)力能源有限公司 北京）

中央空調(diào)通風(fēng)換氣方式有兩種，大空間建筑普遍使用全空氣系統(tǒng)，另一種是一般辦公室和酒店客房及醫(yī)院病房等采用的風(fēng)機(jī)盤(pán)管和新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行空氣置換的形式。若清潔不及時(shí)、不徹底，都會(huì)使管道中存留大量的塵土沙粒、碳類(lèi)結(jié)晶物質(zhì)，這些顆粒附著細(xì)菌、真菌、酵母菌等微生物，極易使人過(guò)敏或感染呼吸系統(tǒng)疾病。

一、中央空調(diào)系統(tǒng)污染原因

（1）城市空氣污染。近年來(lái)，華北地區(qū)多個(gè)城市長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣。室外的嚴(yán)重污染也造成了室內(nèi)空氣顆粒物嚴(yán)重超標(biāo)。

（2）空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部污染。集中空調(diào)系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中，由于忽視對(duì)空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)換熱盤(pán)管、風(fēng)道等部件的清潔或清潔不徹底，造成通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)部污染，空調(diào)系統(tǒng)將污染物隨送風(fēng)直接帶入室內(nèi)，使集中空調(diào)系統(tǒng)變?yōu)樽畲笄椅：ψ顬閲?yán)重的污染物傳播和擴(kuò)散的媒介。

（3）中央空調(diào)系統(tǒng)凈化方式不完善。以往的空調(diào)系統(tǒng)往往只針對(duì)新風(fēng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的過(guò)濾，利用初效過(guò)濾網(wǎng)去除新風(fēng)中較大的顆粒物，但對(duì)于氣態(tài)污染物和分子污染物的去除效果不明顯。過(guò)濾網(wǎng)容易堵塞不便更新，導(dǎo)致灰塵和致病菌聚集在過(guò)濾網(wǎng)上，隨處理后的空氣一起進(jìn)入室內(nèi)，造成室內(nèi)空氣污染。部分空調(diào)機(jī)組雖然設(shè)計(jì)時(shí)采用了初、中效兩級(jí)過(guò)濾裝置，但由于系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，過(guò)濾裝置風(fēng)阻較大，造成能耗高、運(yùn)行費(fèi)用高，且影響送風(fēng)量，使用單位往往將中效過(guò)濾系統(tǒng)拆除，以滿(mǎn)足送風(fēng)需求。所以，大量的空調(diào)機(jī)組雖然設(shè)計(jì)了較為完備的過(guò)濾裝置，但在后期使用中無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

二、實(shí)測(cè)分析

以某機(jī)場(chǎng)航站樓為測(cè)試對(duì)象，在航站樓內(nèi)一較密閉的區(qū)域，對(duì)比分析空調(diào)機(jī)組在加裝靜電除塵器前后，室內(nèi)空氣中可吸入顆粒物pm 2.5和pm 10等污染物的測(cè)量值。

1.測(cè)試對(duì)象

某航站樓國(guó)內(nèi)行李分揀廳，建筑面積近5000 m2，南向北均勻分布7座行李分揀盤(pán)，空調(diào)系統(tǒng)采用全空氣低速送風(fēng)方式，由4臺(tái)送風(fēng)量60 000 m3/h空調(diào)機(jī)組對(duì)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)換氣。

原空調(diào)機(jī)組內(nèi)只有初效過(guò)濾器，新風(fēng)與回風(fēng)混合后經(jīng)初效過(guò)濾，與換熱盤(pán)管充分換熱后，由送風(fēng)機(jī)將處理后的空氣送入室內(nèi)。實(shí)測(cè)值顯示，初效過(guò)濾裝置對(duì)pm 10以下顆粒物幾乎沒(méi)起到凈化作用。簡(jiǎn)單的初效過(guò)濾器不能有效去除較小粒徑的污染物，這些污染物直接附著在換熱盤(pán)管和送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)，極易造成二次污染，成為直接污染源。改造時(shí)，將原有4臺(tái)空調(diào)機(jī)組初效過(guò)濾器后加裝靜電除塵中高效過(guò)濾裝置，使室外新風(fēng)與回風(fēng)混合后經(jīng)過(guò)初效過(guò)濾器，再經(jīng)靜電除塵裝置送入室內(nèi)。

2.測(cè)試方法

（1）檢測(cè)空調(diào)機(jī)組加裝靜電除塵裝置前后對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影響。比較空調(diào)機(jī)組改造前后送風(fēng)機(jī)輸出功率、送風(fēng)量和送風(fēng)速度的變化以及送風(fēng)溫度、相對(duì)濕度的變化。電功率采用鉗形電流表測(cè)量，送風(fēng)量及風(fēng)速采用AM4201風(fēng)速計(jì)和微壓計(jì)，送風(fēng)溫度和相對(duì)濕度采用溫濕度自記儀進(jìn)行測(cè)量。

（2）送風(fēng)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)含塵濃度測(cè)試。測(cè)試靜電除塵裝置啟動(dòng)前和啟動(dòng)后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境pm 2.5和pm 10的濃度含量，進(jìn)而計(jì)算出凈化效率。含塵率測(cè)試采用高精度手持式pm 2.5速測(cè)儀。由于測(cè)試區(qū)域面積較大，將整個(gè)測(cè)試區(qū)域按面積平均分為兩部分，每個(gè)測(cè)試區(qū)域設(shè)置5個(gè)梅花式分布測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)與墻間距應(yīng)＞0.5 m，且避開(kāi)通風(fēng)口。采樣點(diǎn)的高度與人的呼吸帶高度一致，保持在1～1.5 m。為了更為全面反映和分析室內(nèi)空氣品質(zhì)，測(cè)試室內(nèi)參數(shù)時(shí)同時(shí)測(cè)取室外空氣質(zhì)量參數(shù)。

3.測(cè)試結(jié)果與分析

（1）機(jī)組運(yùn)行參數(shù)分析。表1為4臺(tái)空調(diào)機(jī)組改造前后對(duì)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的影響及變化量，表2為改造前后對(duì)空調(diào)送風(fēng)舒適度的參數(shù)變化量。

由表1和表2的測(cè)試結(jié)果可以看出，原有的4臺(tái)空調(diào)機(jī)組加裝靜電除塵裝置后，在相同工況下實(shí)測(cè)改造前后空調(diào)機(jī)組的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)均未發(fā)生較大變化，空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)和送風(fēng)質(zhì)量均未受到改造施工的影響。

表1 空調(diào)機(jī)組改造前后運(yùn)行參數(shù)

表2 空調(diào)機(jī)組改造前后送風(fēng)參數(shù)

（2）靜電除塵裝置過(guò)濾效果測(cè)試。選用pm 2.5和pm 10反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)粉塵顆粒物的含量，測(cè)試空調(diào)機(jī)組送風(fēng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境顆粒物。將顆粒物測(cè)試實(shí)驗(yàn)分為三組進(jìn)行，在不同條件下測(cè)試除塵效果。測(cè)試期間，空調(diào)機(jī)組均為工頻50 Hz運(yùn)行，新風(fēng)閥開(kāi)度100%。

第一組：在所有靜電除塵裝置開(kāi)啟24 h內(nèi)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)pm 2.5和PM 10進(jìn)行測(cè)試并記錄測(cè)試結(jié)果。結(jié)束測(cè)試后，關(guān)閉所有靜電除塵裝置1 h后，重復(fù)現(xiàn)場(chǎng)pm 2.5和pm 10的測(cè)試并記錄測(cè)試結(jié)果，測(cè)試數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 送風(fēng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)測(cè)pm 2.5和pm 10濃度

由圖1和2可以看出，開(kāi)啟和關(guān)閉靜電除塵裝置前后，封閉環(huán)境內(nèi)10個(gè)測(cè)點(diǎn)的pm 2.5和pm 10均有顯著的提高，10個(gè)測(cè)點(diǎn)pm 2.5的平均上升率為26.3%，pm 10的平均上升率是26.8%；

圖1 現(xiàn)場(chǎng)pm2.5濃度變化圖

第二組：在所有靜電除塵裝置未開(kāi)啟情況下進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試完畢后，開(kāi)啟所有靜電除塵裝置運(yùn)行24 h后重復(fù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作并記錄測(cè)試結(jié)果，各測(cè)試期間現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況如表4所示。

由圖3和圖4可以看出，在測(cè)試區(qū)域靜電除塵未開(kāi)啟情況下，10個(gè)測(cè)點(diǎn)pm 2.5和pm 10的平均值分別為43.4 μg/m3和 48.8 μg/m3， 當(dāng)天室外實(shí)測(cè)平均 pm 2.5和 pm 10濃度為 54 μg/m3和60 μg/m3。開(kāi)啟靜電除塵裝置后，空調(diào)機(jī)組充分運(yùn)行 24 h后，10個(gè)測(cè)點(diǎn)PM2.5和PM10的平均值分別為20.8 μg/m3和 23 μg/m3， 且測(cè)試期間室外實(shí)測(cè) pm 2.5 和 pm 10 平均值為 54 μg/m3和 65 μg/m3，室外粉塵顆粒濃度大于之前測(cè)試時(shí)室外濃度，靜電除塵裝置對(duì)粉塵顆粒物pm 2.5和pm 10的平均凈化效率分別達(dá)到了51.3%和52.2%，改造后的空調(diào)機(jī)組空氣凈化裝置對(duì)pm 10的除塵效果略高于對(duì)pm 2.5的除塵效果。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)pm10濃度變化圖

圖4 現(xiàn)場(chǎng)pm 10濃度變化圖

表4 送風(fēng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)測(cè)pm 2.5和pm 10濃度

圖3 現(xiàn)場(chǎng)pm 2.5濃度變化圖

第三組：測(cè)試過(guò)程在空調(diào)機(jī)箱內(nèi)完成。分別測(cè)試空調(diào)機(jī)組在不同風(fēng)量情況下，靜電除塵裝置的凈化效果，測(cè)試結(jié)果如表5所示。

由表5可以看出，，兩臺(tái)改造后的空調(diào)機(jī)組在不同風(fēng)量下，靜電除塵裝置的凈化效率趨勢(shì)一致。在風(fēng)閥開(kāi)度為50%，機(jī)箱內(nèi)風(fēng)速為2～3 m情況下，凈化效率最高，pm 10凈化效率達(dá)到 66.1%和61.5%，pm 2.5的凈化效率達(dá)到48.3%和53.3%；機(jī)箱內(nèi)風(fēng)速較快或較慢都會(huì)影響靜電除塵裝置的凈化效果；在風(fēng)速為1～2m情況下，pm 2.5和pm 10的平均凈化效率分別達(dá)到34.4%和55.3%，在風(fēng)速為3 m以上時(shí)，PM 2.5和PM 10的平均凈化效率分別達(dá)到34%和56.2%。

三、結(jié)語(yǔ)

（1）空調(diào)機(jī)組加裝靜電除塵裝置后，在不影響機(jī)組運(yùn)行及送風(fēng)舒適度情況下，有效提升了空調(diào)機(jī)組的凈化過(guò)濾效果。

（2）改造后空調(diào)機(jī)組的空氣凈化裝置對(duì)pm 2.5和pm 10的凈化效果分別達(dá)到了51.3%和52.2%。

（3）過(guò)風(fēng)速度2～3 m時(shí)，靜電除塵的凈化效果最為理想，pm 2.5和pm 10的除塵效率分別為50.8%和63.8%；

（4）影響靜電除塵裝置凈化效率的兩個(gè)重要因素是：受機(jī)箱內(nèi)空間限制，改造后的機(jī)箱內(nèi)過(guò)風(fēng)截面積有所減小，造成瞬時(shí)風(fēng)速變大，對(duì)過(guò)濾效果影響極大；測(cè)試空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)區(qū)域較大，風(fēng)道風(fēng)口多，風(fēng)道內(nèi)長(zhǎng)期積累的灰塵及污染物對(duì)測(cè)試結(jié)果有一定的影響。

（5）在相同過(guò)濾效果要求下，靜電除塵裝置的風(fēng)阻更小，終阻力僅為傳統(tǒng)同級(jí)濾網(wǎng)終阻力的1/10，降低能耗；靜電除塵裝置可以反復(fù)清洗使用，清洗周期在2～3個(gè)月，可降低物料成本和人工成本。

（6）建議對(duì)空調(diào)機(jī)組機(jī)箱內(nèi)、風(fēng)閥、換熱盤(pán)管等容易積塵且滋生細(xì)菌的部件進(jìn)行定期清洗和除菌作業(yè)，定期對(duì)通風(fēng)風(fēng)道進(jìn)行清洗以提高空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)舒適度和潔凈度，提高空氣處理質(zhì)量。

表5 空調(diào)機(jī)組內(nèi)實(shí)測(cè)pm 2.5和pm 10濃度