哈 雯 呂 潔 郭媛媛 齊洋州 劉海濤 聶文瑾

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淺談防霾空調(diào)系統(tǒng)改造

哈 雯 呂 潔 郭媛媛 齊洋州 劉海濤 聶文瑾

（遼寧省沈陽市沈陽工業(yè)大學 沈陽 110870）

隨著經(jīng)濟飛速發(fā)展、社會進程的不斷加快，環(huán)境問題也日益嚴重，近幾年出現(xiàn)的霧霾污染問題已成為人們廣泛關(guān)注的焦點?，F(xiàn)今社會建筑的發(fā)展趨向于綠色低碳，室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)是建筑綠色化應用中很重要的一個組成部分。介紹了現(xiàn)今霧霾污染的大體情況，總結(jié)了霧霾天氣中空調(diào)運行的影響，闡述了空調(diào)系統(tǒng)改造的基本技術(shù)，并提出如何解決惡劣天氣對建筑物內(nèi)潔凈度的影響問題。

暖通空調(diào)；霧霾；綠色低碳；既有公共建筑

0 引言

近幾年來，空氣污染，這個與每一個人的生活息息相關(guān)的話題，越來越使人無奈而沉重。眾里尋他千百度，那人卻在燈火闌珊處……這一場景越來越頻繁的出現(xiàn)在全國各個城市。

圖1 霧霾（來自：新京報）

在四大主要污染源排放中，工業(yè)、交通、能源與建筑，與居民或消費者自身直接相關(guān)的就占據(jù)了后三個，達到70％以上[3]。自然因素和人為活動共同導致城市空氣污染。隨著一些嚴重的霧霾事件的發(fā)生，霧霾天氣及其帶來的危害也逐漸得到重視。中國的空氣質(zhì)量問題，已在今年連續(xù)襲擊我國的多場霧霾天氣中凸顯，霧天次數(shù)之多，持續(xù)時間之長，覆蓋范圍之廣，各地頻頻傳出的PM2.5“爆表”。據(jù)報道，2015年11月遼寧沈陽自8日凌晨3點開始到9日凌晨1點，空氣質(zhì)量連續(xù)22小時“爆表”，峰值曾超過1000微克/立方米。如此嚴重的霧霾需要采取凈化、阻斷、源頭治理等措施。本文針對霧霾進行防治霧霾措施的可行性分析[4]。

1 防霾措施的可行性分析

1.1 通過消減污染物排放治理霧霾

研究表明，霧霾污染的主要源頭在于全球變暖，而二氧化碳的排放量的增加則是造成全球變暖的根源。治理霧霾，減少或消除霧霾天氣，從根本上來講，就是要消減污染物的排放。然而控制煤炭消耗量、控制煤化工業(yè)發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整使用清潔能源、控制機動車輛減少燃燒氣體的排放等等，絕非一朝一夕之事。例如，近年來北京多措并舉控制機動車排放，在各種類型的機動車中，重型柴油車已成為北京市機動車排放氮氧化物和顆粒污染的主要來源，數(shù)量雖只占4%，但其排放的氮氧化物、顆粒污染卻分別占排放總量的50%、90%以上[9]。而這些重型柴油車大多為送貨車輛，承擔著北京基本生產(chǎn)生活所需物資的運輸，北京雖然已經(jīng)發(fā)布黃標車禁行和其他車輛的有關(guān)限行公告，但在短期內(nèi)減少此類車輛的數(shù)量難度極大[1]。因此中國巨大的污染物排放量，單一減排手段也絕難奏效，從源頭治理的措施的實現(xiàn)也是困難重重。

1.2 通過凈化空氣治理霧霾

霧霾天氣之所以出現(xiàn)，與工業(yè)生產(chǎn)、機動車尾氣、建筑施工、冬季取暖燒煤等人類活動排放到大氣中大量的有害物質(zhì)有著直接關(guān)系，因此在節(jié)能減排的同時，如何凈化這些有害物質(zhì)就顯得尤為重要。對于室內(nèi)環(huán)境，各種空氣凈化裝備和系統(tǒng)層出不窮，然而其中低端產(chǎn)品濫竽充數(shù)，噱頭大熱而實用性不足，使用不當甚至會變?yōu)槲廴驹础＠?，很多人已?jīng)將空氣凈化器等裝置應用到日常居住生活中，它能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物（一般包括PM2.5、粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細菌、過敏原等），有效提高空氣清潔度[8]。據(jù)悉空氣凈化器產(chǎn)品并不在國家強制認證的產(chǎn)品名單之內(nèi)，所以并不需要進行功能性認證，通過安全質(zhì)量認證即可。很多商家為了炒作大肆宣傳產(chǎn)品的“高科技”，但實際效果難以測定。近日，一種被譽為“長在墻上的城市綠化草皮”的空氣凈化涂料受到了許多環(huán)境保護專家的重視，據(jù)了解，這是一種以熱或太陽能誘導原位燃料電池的反應原理為基礎(chǔ)，使其具有24小時持續(xù)吸收有毒有害物質(zhì)的功能?？墒?，這種凈化涂料并不完善，短時間內(nèi)也無法應用于人們生活中[2]。

1.3 通過臨時阻斷以改善霧霾污染

目前多數(shù)寫字樓、商場等建筑用的都是中央空調(diào)，中央空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成，是由一臺主機通過風道過風或冷熱水管接多個末端的方式來控制不同的房間以達到室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)目的的空調(diào)。自然通風是防止室內(nèi)污染源產(chǎn)生的污染物積聚最經(jīng)濟、便捷的方法，它是以熱壓和風壓作用的不消耗機械動力的、經(jīng)濟的通風方式；熱壓主要產(chǎn)生在室內(nèi)外溫度存在差異的建筑環(huán)境空間，風壓主要是指室外風作用在建筑外圍護結(jié)構(gòu)，造成室內(nèi)外靜壓差[10]。熱壓管道里邊陰暗潮濕，特別容易滋生細菌，比如軍團菌；時間長了還會有很多灰塵，這也會造成室內(nèi)可吸入顆粒物的增多[6]。霧霾天氣時，關(guān)閉通風系統(tǒng)，臨時阻斷霧霾對室內(nèi)環(huán)境的污染，是防止嚴重的室外污染影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的有效途徑之一。臨時阻斷只需將原有的空調(diào)系統(tǒng)進行改造即可實現(xiàn)?？墒牵@種措施不能用于家用空調(diào)中，是極為不便的。

2 防霾措施的實用性比較

表1 防霾措施優(yōu)劣勢分析

通過防治霧霾措施的可行性分析與實用性比較得出，現(xiàn)今通過改造空調(diào)系統(tǒng)進行臨時阻斷來改善霧霾的措施是較為有效可行的。

3 防霾空調(diào)系統(tǒng)改造的介紹及優(yōu)勢分析

3.1 防霾空調(diào)系統(tǒng)改造的說明

據(jù)了解，中國霧霾城市既有建筑面積約230億平方米，其中既有公共建筑以及部分工業(yè)建筑大多數(shù)使用集中式空調(diào)系統(tǒng)。集中式空調(diào)系統(tǒng)，又稱中央空調(diào)，所有空氣處理設(shè)備（風機、過濾器、加熱器、冷卻器、加濕器、減濕器和制冷機組等）都集中在空調(diào)機房內(nèi)，空氣處理后，由風管送到各空調(diào)房里，它處理空氣量大，運行可靠，便于管理和維修，但機房占地面積大[5]。集中式空調(diào)系統(tǒng)為人們提供了舒適的環(huán)境，但不能避免霧霾等惡劣天氣的空氣處理問題。因此，針對此類問題，提出對既有公共建筑及部分工業(yè)建筑的集中式空調(diào)系統(tǒng)進行改造的想法，這樣不需要考慮更換空調(diào)系統(tǒng)這樣龐大的工程項目，只需要對原有的空調(diào)系統(tǒng)進行相應的改造，以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量與潔凈度。

以沈陽某移動中心為例，建筑面積10400m2，建筑高度23.7m，共5層。建筑主要功能為移動公司話務中心及相應的設(shè)備機房以及辦公室、會議室等。話務中心要求有較大空間，職員較多，24h三班制工作不中斷，新風量要求較高，采用低速風道全空氣系統(tǒng)，氣流組織為上送上回式；辦公室、會議室等較小空間采用風機盤管加新風系統(tǒng)[7]。在霧霾等惡劣天氣下，其移動中心室內(nèi)工作人員與身處室外沒什么區(qū)別。空調(diào)系統(tǒng)改造技術(shù)，可通過改造其通風管道，在適當?shù)牡胤桨惭b電動閥門，當惡劣天氣時關(guān)閉閥門，將空調(diào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榕R時封閉式系統(tǒng)，使室內(nèi)不受霧霾干擾，通過靜電過濾器保持室內(nèi)空氣的潔凈，給室內(nèi)工作人員提供一個舒適、健康的工作環(huán)境。

3.2 空調(diào)系統(tǒng)改造技術(shù)的優(yōu)勢分析

空調(diào)系統(tǒng)改造技術(shù)有以下優(yōu)點：

優(yōu)點一：此改造技術(shù)所需價格低。材料（閥門等），靜電除塵裝置的來源廣泛，容易獲得。在閥門生產(chǎn)和研發(fā)的技術(shù)支持上，國內(nèi)閥門并不比國外閥門落后，相反很多的產(chǎn)品在技術(shù)和創(chuàng)新上已經(jīng)可以和國際企業(yè)相媲美。國內(nèi)閥門行業(yè)的發(fā)展正在往高端現(xiàn)代化的方向前行。由單一品種向多品種和多規(guī)格發(fā)展，并朝著節(jié)能方向發(fā)展。靜電過濾器是在工業(yè)靜電除塵器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的室內(nèi)空氣凈化設(shè)備，現(xiàn)已被大量應用于各種室內(nèi)場合，特別是管道式空調(diào)與新風凈化系統(tǒng)中成為最常用的空氣凈化設(shè)備之一。可以去除空氣中小至0.01微米的顆粒物。隨著環(huán)境污染的日益嚴重和人們環(huán)境意識的加強，空氣質(zhì)量已成為全世界關(guān)注的焦點。現(xiàn)在人們認識到空氣過濾系統(tǒng)不僅要保護機械設(shè)備，還要保護人。因此，空氣過濾的應用范圍越來越廣泛。因此技術(shù)相關(guān)材料的發(fā)展和選擇越來越多元化，價格越來越低。

優(yōu)點二：改造簡易可行且具有針對性。針對不同的既有公共建筑和部分工業(yè)建筑的不同集中式空調(diào)系統(tǒng)，進行不同的設(shè)計方案，針對性的施工，最大限度的做到了減少能源消耗和各種資源浪費。首先，該技術(shù)并不需要對空調(diào)系統(tǒng)進行更換，只是進行局部的調(diào)整與改造。集中式空調(diào)系統(tǒng)機房面積大，層數(shù)較多，風管布置復雜，占用建筑空間較多，安裝工作量大，施工周期較長。因此改造與更換相比更切實際且更為容易有效。其次，不同的公共建筑，如辦公建筑，商業(yè)建筑，旅游建筑，科教文衛(wèi)建筑，通信建筑，交通運輸用房及其它公共建筑，其不同的建筑功能有不同的空調(diào)系統(tǒng)，針對性的改造會使防霧霾功能更實用便捷，改造過程也會向有利于建筑功能方向靠攏。

優(yōu)點三：既保障的室內(nèi)舒適度又減輕了霧霾等惡劣天氣對人們的影響。霧霾等惡劣天氣不能開窗通風，當然也不能通過室內(nèi)外空氣交換保持室內(nèi)溫度舒適，通過此項技術(shù)，不需要外界空氣同樣使空調(diào)工作，保持了室內(nèi)舒適。同時在霧霾天氣在某些地區(qū)稱為常態(tài)的情況下，減輕了霧霾等惡劣天氣對人們生活的影響。

4 結(jié)論

隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人們生活水平的日益提高，環(huán)境保護問題越來越受到人們的重視，而霧霾的污染又是現(xiàn)今各地廣泛關(guān)注的焦點。通過對改善霧霾的措施進行對比，得出結(jié)論：對空調(diào)系統(tǒng)進行改造來實現(xiàn)改善霧霾的措施是簡單可行的，暖通空調(diào)的使用是極為廣泛的，在暖通空調(diào)制造中大力使用空調(diào)系統(tǒng)改造技術(shù)來應對霧霾天氣的出現(xiàn)也是相關(guān)行業(yè)走向輝煌的必行之路。

[1] 周濤,汝小龍.北京市霧霾天氣成因及治理措施研究[J].華北電力大學學報,2012,4(2):14-16.

[2] 宗禾.治理霧霾或可借助空氣凈化涂料[N].中國政府采購,2014-4-3(17).

[3] 周蓉.淺談“霧霾”成因及治理[J].商界論壇,2013(1): 1-2.

[4] 百度文庫.關(guān)于霧霾大氣污染的調(diào)查研究[EB/OL]. http: //wenku.baidu.com/view/c2995919caaedd3383c4d39e.html

[5] 陸亞俊.暖通空調(diào)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2007: 15-19,37,45.

[6] 李翔,革非,范園園,等.某大型商業(yè)建筑通風空調(diào)設(shè)計[J].制冷與空調(diào),2012,26(1):1-3.

[7] 中國百科網(wǎng).某建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計案例[EB/OL]. http://www.chinabaike.com/t/38263/2013/0924/1609871.html

[8] 藍慶新,侯姍.我國霧霾治理存在的問題及解決途徑研究[J].青海社會科學,2015,(1):1-2.

[9] 王斌.霧霾治理緣何這么難？[N].北京青年報,2016-1- 10(4).

[10] 高波,徐斌斌,倪吉,等.自然通風在建筑節(jié)能改造中的應用分析[J].制冷與空調(diào),2015,29(4):1-2.

Introduction of the Reform of Haze-preventing Air Conditioning System

Ha Wen Lv Jie Guo Yuanyuan Qi Yangzhou Liu Haitao Nie Wenjing

( Shenyang University of technology, Shenyang, 110870 )

With the rapid economic growth, accelerating social process and increasingly serious environmental problems, the pollution of haze has become the focus of people’s attention in recent years. The development of buildings in modern society tends to be green or low carbon. Indoor air conditioning system is an important component of green buildings. The article generally introduces current situation of haze pollution, summarizes the effect of haze on air conditioning running, expounds the basic technology of air conditioning system reform, and put forward solutions to the negative influence of bad weather on cleanliness inside buildings.

Heating and ventilation air conditioning; haze; green and low carbon; the existing public buildings

1671-6612（2017）03-328-04

TU831.3+5

B

哈 雯（1996.02-），女，在讀本科生，E-mail：wen2910@sina.com

呂 潔（1967.01-），女，博士，E-mail：ji07619@126.com

2016-03-11