高层建筑空调系统及其对空气品质的控制

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

随着城市建设步伐的加快、各种建筑装饰材料的大量投放使用、城市人口密度的增加、汽车拥有量的不断上升等，给城市空气带来了新的污染源也增加了污染强度，致使室内、外环境空气品质都有不同程度的恶化。以往民用建筑中采用的传统空调系统是以室内空气的温度、湿度和速度为控制主体，人们在室内环境中工作和生活逐步领受了“空调病”的危害。现在民用建筑中的空调系统应该立足开发舒适性防病害的“健康空调系统”，承担对室内空气品质的优化控制任务。

　　1室内空气品质的分析

　　在自然状态下，理想的空气为干空气和水蒸汽的混合物。干空气的组成基本稳定，其中：氮约占75.55％，氧约占23.10％，二氧化碳约占0.05％，其它稀有气体约占1.30％。随着人类生存环境的改变，现代建筑中实际影响室内空气品质的因素增多，涉及多个单项指标。有学者已提出：“病态建筑综合症”这一概念，说明至今有些物质对人类健康的危害程度还不为人类充分认识。如何修订室内空气品质综合性评价指标，如何有效控制当今室内空气品质带给人类健康的负面影响，都需进行深入、认真的研究。

　　1.1影响室内空气品质的因素

　　室内污染物种类繁多，大体可分为对健康有害的颗粒、气体和蒸气。其来源又可分为三个渠道，包括：室内建筑材料、设备、设施、生活用品以及各种生物活动；室外空气对室内的渗透；不卫生或受污染的暖通空调系统。

　　1.2危害室内空气的代表性因子

　　几十年来人们对各种污染源、污染强度对人类健康的影响程度及应采取的对策进行了大量的研究，获得了很多有用的资料，相继制定了室内空气品质评价指标的国家标准和空调运行管理规程，但该项研究具有永久性和可持续性。目前，世界上普遍关注的具有代表性的危害室内空气品质的因子是：甲醛、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、悬浮颗粒、浮游微生物。表1中列出了环境评价中的等级划分。国内学者参考国家标准规定的室内污染物最高允许浓度，分四级提出了表2所示的评价标准序列建议值。

　　2室内空气品质的优化控制

　　所谓室内空气品质的优化控制，即合理利用能源的空气调节装置，自动控制调节产生品质相对优良的室内空气以给人们提供更舒适的环境。

　　为此，人类应该充分重视利用空调机除尘粒、供新风，逐步开发制氧、空气除臭、灭菌、离子化、排除或吸收室内有害气体等项目。设计制造出具有舒适性、防病害的健康空气自动调节系统。

　　2.1健康空调实施优化控制的基本要素

　　（1）按需要自动调整室内空气的温度、湿度；

　　（2）工作通风：合理确定新风、排风、回风量，保证室内有合适的压力；

　　（3）置换通风：危害室内空气品质的代表性因子浓度超标时，能自动排风并供应新风；

　　（4）能按要求过滤新风、回风尘粒和吸收有害气体；

　　（5）气流组织设计合理，保证新风能均匀地送到人员活动区域；

　　（6）具有除臭、防毒、抗菌、杀菌功能；

　　（7）具有按需处理空气离子和制氧功能；

　　（8）具有超静音健康设计，系统噪音限制在允许值以下。

　　上述8点基本要素是从舒适、防病毒、健康的角度提出来的。设计健康空调系统时需严格参照国家的行业设计规范、标准，在提高空调系统的能效比，加强系统安全运行及防范能力（如，在高层民用建筑中采用中央空调系统进行防、排烟措施）等方面进行深入研究与探索。

　　2.2空调机的现状及其发展趋势

　　在民用高层建筑中使用的空调机可分为两大类：一是房间空调器，为一房一套空调设备；二是集中空调机，整栋建筑采用一套中央空调系统设备（近几年市场上出现的户式中央空调机，因设备安装占地问题，不太适合在高层建筑中投放使用）。

　　传统的空调器安装简单且使用方便灵活，但噪声较大，除窗式空调器有小量新风外，分体式空调器完全没有新风与排风，不能清除室内空气中的有害物质，室内空气品质较差。近几年国内外不少生产空调机的企业相继研制开发了新型房间空调器。

　　传统的集中空调机在采集、过滤新风方面比传统的房间空调器优越，比较容易实现对室内空气品质的整体优化控制，较适合在高层建筑中使用。根据多项可行性研究的结论，就企业来说，目前房间空调器的利润减少了，随着高层建筑不断落成给集中空调机带来了更大的市场和利润空间；对用户来说，购置装有集中空调的住宅，初投资每平方米需增加约250～400元不等，但可省去房间空调器的投资，并且一年四季可享受集中空调提供的卫生热水。有资料表明，使用集中空调用户所需的运行费用是使用房间空调运行费用的三分之二。在高层建筑中采用中央空调机实施对室内空气品质的优化控制理应是当前的发展趋势。

　　3结束语

　　随着人类生存环境的变化，新污染源的出现，有害物质及其对人类健康影响程度的测试，优化控制要素的完善，室内空气品质评价标准的修订，空调系统成为建筑物中最大耗能系统。应如何开发利用能源，如何加快对室内空气品质实施优化控制，设计制造现代的健康空调系统等，都是当前很重要的研究课题。笔者坚信人类必将采用先进的科学技术给自己营造出一个舒适健康的室内空气环境。