2005_空調(diào)系統(tǒng)污染建筑室內(nèi)環(huán)境的途徑及機(jī)理的研究

1、空調(diào)系統(tǒng)污染建筑室內(nèi)環(huán)境的途徑及機(jī)理的研究空調(diào)系統(tǒng)污染建筑室內(nèi)環(huán)境的途徑及機(jī)理的研究StudyonthepathsmechanismofHVACsystemspollutingthebuildingindoenvironment摘要：關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)空氣品質(zhì)，污染，途徑，機(jī)理一一一立項依據(jù)與研究內(nèi)容依據(jù)與研究內(nèi)容1、項目的立目的立項依據(jù)依據(jù)近年來，室內(nèi)空氣的污染已經(jīng)直接影響到人們的健康甚至生命安全。特別是2003年SARS的暴發(fā)流

2、行以及長期存在的“空調(diào)病”已引起了全球各地學(xué)術(shù)界的高度重視。室內(nèi)空氣污染給社會造成的嚴(yán)重后果給暖通空調(diào)領(lǐng)域提出了新的挑戰(zhàn)，如何從源頭上更有效地防止室內(nèi)環(huán)境被污染并保障公共環(huán)境衛(wèi)生安全已成為刻不容緩的任務(wù)和課題。HVAC（heatingventilationairconditioning）系統(tǒng)建造和存在的最主要目的是為人類提供健康和舒適的環(huán)境，然而隨著HVAC系統(tǒng)的長期應(yīng)用狀況及生物醫(yī)學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)，HVAC系統(tǒng)已經(jīng)成為導(dǎo)致建筑室內(nèi)環(huán)境污染

3、的主要根源之一。特別是近年來對HVAC系統(tǒng)過分強(qiáng)調(diào)其節(jié)能的要求，HVAC系統(tǒng)從設(shè)計開始，到其日常的運行及維護(hù)等方面，都幾乎忽略了它的原始目的之一－提供健康、衛(wèi)生的室內(nèi)環(huán)境。歐洲在上世紀(jì)90年代中期就開始注重HVAC系統(tǒng)對室內(nèi)環(huán)境的影響特性，研究人員通過一個項目名為“EuropeanIAQAuditproject”[1]的工作，調(diào)查了56個辦公樓。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有大樓的室內(nèi)空氣品質(zhì)都較差，而且室內(nèi)人員對室內(nèi)環(huán)境的不滿意率都較高。這個項目的最重

4、大發(fā)現(xiàn)是：HVAC系統(tǒng)本身就是污染室內(nèi)空氣的兩個最大根源之一（另一個是眾所周知的建筑及裝飾材料），而通常所認(rèn)為的室內(nèi)人員對室內(nèi)空氣品質(zhì)的污染影響則遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它們。在同時進(jìn)行的另一個項目名為“EuropeanDatabaseonIndoAirPollutionSourcesinBuildings”[2]也獲得了幾乎完全相同的結(jié)論：整個HVAC系統(tǒng)，包括其部件和設(shè)備，都是污染室內(nèi)環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)字?。盡管這些項目的研究以及其他類似的研究[345

5、6]都報道證實了HVAC系統(tǒng)及其部件和設(shè)備在傳輸空氣的同時也污染了空氣，但是，HVAC系統(tǒng)污染空氣的過程、污染途徑和機(jī)理，至今還未有完全明了的解釋。近幾年來，無論是國內(nèi)還是國外，無論是政府部門還是HVAC生產(chǎn)商及研究機(jī)構(gòu)，都對HVAC的健康問題十分重視，因此一些凈化室內(nèi)空氣的裝置和設(shè)備，如光觸媒、高壓靜電等，都大有推廣應(yīng)用的趨勢。但是，如何正確、合理和恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用這些裝置和設(shè)備，其前提條件在于獲知污染源之所在及污染之機(jī)理。否則，一方面可能

6、會造成HVAC建造和運行成本的增加，而且凈化效果不明顯；另一方面還有可能造成室內(nèi)環(huán)境的二次污染。而解決問題的關(guān)鍵所在，就是要完全了解HVAC系統(tǒng)污染空氣的途徑和機(jī)理，只有這樣才能在設(shè)計和運行維護(hù)中采取包括增加凈化設(shè)備在內(nèi)的各種有效措施，保持室內(nèi)環(huán)境的健康性和衛(wèi)生性。而當(dāng)前還未有相關(guān)方面的研究報道。當(dāng)前，來自于歐洲7國的12個大學(xué)、研究所和公司開始了一個簡稱為AIRLESS（DesignOperationMaintenanceCriter

7、iafAirHlingSystems2、項目的研究內(nèi)容、研究目目的研究內(nèi)容、研究目標(biāo)，以及，以及擬解決的關(guān)解決的關(guān)鍵問題鍵問題。（1）.研究內(nèi)容在影響室內(nèi)環(huán)境的各種污染物中，微塵、可揮發(fā)性有機(jī)組份（VOCsvolatileganiccompounds）和微生物是影響人們健康的三大禍根，而HVAC系統(tǒng)及其部件正是這三大污染物初始的產(chǎn)生源之一或者傳播（抑制加?。┑闹饕緩健Ｒ虼?，本研究確立這三種污染物作為污染室內(nèi)環(huán)境的對象，研究和分析HVA

8、C系統(tǒng)在空氣輸送過程中它們的產(chǎn)生機(jī)理、傳播（抑制加劇）途徑以及相關(guān)的影響因素，項目研究的主要內(nèi)容包括以下三個部分：A.研究HVAC系統(tǒng)的多個部件在微塵、VOCs和微生物的產(chǎn)生和傳遞中的貢獻(xiàn)。著重于空氣過濾器、風(fēng)管、加濕器、翅片管換熱器和轉(zhuǎn)輪熱濕交換設(shè)備等部件，分析和研究它們在材料選用和結(jié)構(gòu)設(shè)計上對三種污染物的產(chǎn)生或傳遞的影響；B.研究HVAC系統(tǒng)部件所處的物理化學(xué)環(huán)境工況對微塵、VOCs和微生物產(chǎn)生或傳播的影響因素。著重于溫度、相對濕度

9、和空氣流速等參數(shù)對三種污染物影響室內(nèi)環(huán)境的抑制加劇作用；C.結(jié)合各部件及其環(huán)境工況對輸送空氣的污染機(jī)理，對兩種結(jié)構(gòu)型式的HVAC系統(tǒng)（集中式和半集中式），從系統(tǒng)設(shè)計方面以及系統(tǒng)運行和維護(hù)方面對微塵、VOCs和微生物的產(chǎn)生機(jī)理或傳遞（抑制或加?。┩緩竭M(jìn)行分析和研究。在系統(tǒng)設(shè)計方面著重于研究和分析系統(tǒng)布局和部件設(shè)置以及工況設(shè)計等因素；而在對系統(tǒng)運行和維護(hù)方面則著重于研究和分析運行控制工況以及維護(hù)保養(yǎng)周期和方法等因素。（2）.研究目標(biāo)A.通過

10、實驗研究和理論分析相結(jié)合，找出HVAC系統(tǒng)及設(shè)備和部件在微塵、VOCs和微生物三種污染物的產(chǎn)生和傳遞中起重要作用的各種因素，并獲知這些因素的影響關(guān)系以及關(guān)聯(lián)特性，從而揭示HVAC系統(tǒng)污染室內(nèi)環(huán)境的途徑和機(jī)理，為使HVAC系統(tǒng)能夠維持良好健康的室內(nèi)環(huán)境在設(shè)計、運行和維護(hù)等方面提供科學(xué)基礎(chǔ)和理論指導(dǎo)，并可以為今后相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的制定創(chuàng)造必要的理論依據(jù)；B.在國際著名期刊上（如“BuildingEnvironment”，“IndoBuil