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1、Air Conditioning-Chapter 7第七章 空气的净化与质量控制 Air Conditioning-Chapter 7污染源控制污染源控制 通风和气流组织通风和气流组织 空气净化空气净化污染检测技术污染检测技术污染对人的影响污染对人的影响目标：目标：CiCi,标准标准空气净化流程空气净化流程Air Conditioning-Chapter 7第五节第五节 空气质量控制空气质量控制第一节第一节 内部空间空气净化的要求内部空间空气净化的要求第二节第二节 空气悬浮微粒的特性及其捕集机理空气悬浮微粒的特性及其捕集机理第三节第三节 空气过滤器空气过滤器第四节第四节 空气净化系统空气净化系
2、统主要内容主要内容Air Conditioning-Chapter 7第一节内部空间空气净化的要求第一节内部空间空气净化的要求1 1、质量浓度、质量浓度单位体积中含有的灰尘质量单位体积中含有的灰尘质量(kg(kgm m3 3)；2 2、计数浓度、计数浓度单位体积空气中含有的灰尘颗粒数单位体积空气中含有的灰尘颗粒数(粒粒m m或粒或粒L)L)；3 3、粒径颗粒浓度、粒径颗粒浓度单位体积空气中所含的某一粒径范围内的灰单位体积空气中所含的某一粒径范围内的灰尘颗粒数尘颗粒数(粒粒m m或者粒或者粒L)L)。一般室内空气允许含尘标准采用质量浓度，而洁净室的洁净标一般室内空气允许含尘标准采用质量浓度，而洁
3、净室的洁净标准准(洁净度洁净度)采用计数浓度采用计数浓度(每升空气中大于等于某一粒径的尘粒总每升空气中大于等于某一粒径的尘粒总数数)。一、空气的含尘浓度表示法一、空气的含尘浓度表示法Air Conditioning-Chapter 7二、净化标准二、净化标准(一一)一般净化一般净化 对室内含尘浓度无具体要求，只要对进气进行一般净化处理，对室内含尘浓度无具体要求，只要对进气进行一般净化处理，保持空气清洁即可。大多数以温湿度要求为主的民用与工业建筑空保持空气清洁即可。大多数以温湿度要求为主的民用与工业建筑空调工程均属于此类。调工程均属于此类。(二二)中等净化中等净化 对室内空气含尘浓度有一定的要求
4、，通常提出质量浓度指标。对室内空气含尘浓度有一定的要求，通常提出质量浓度指标。(三三)超净净化超净净化 对室内空气含尘浓度提出严格要求，由于尘粒对生产工艺的有对室内空气含尘浓度提出严格要求，由于尘粒对生产工艺的有害程度与尘粒的大小和数量有关，所以均以粒径颗粒浓度作为浓度害程度与尘粒的大小和数量有关，所以均以粒径颗粒浓度作为浓度指标。指标。Air Conditioning-Chapter 7 空气洁净度等级是以空气含尘浓度的高低来划分的。空气洁净度等级是以空气含尘浓度的高低来划分的。我国与国外通用的标难是一致的，见下表。我国与国外通用的标难是一致的，见下表。表上列出了划分洁净度等级的各含尘浓度限
5、定值，该含尘浓度表上列出了划分洁净度等级的各含尘浓度限定值，该含尘浓度是室内空气含尘浓度的平均值，即工作人员进行正常操作时，在工是室内空气含尘浓度的平均值，即工作人员进行正常操作时，在工作区平面上作区平面上 连续一段时间内测得的计数含尘浓度的平均值。连续一段时间内测得的计数含尘浓度的平均值。三、洁净级别的划分三、洁净级别的划分英制：英制：1；10；100；1000；10000 （0.5 M粒子个数粒子个数/立方英尺）立方英尺）SI制：制：M1；M1.5；M2；M2.5；M7（5 M粒子个数粒子个数/立方米）立方米）Air Conditioning-Chapter 7Air Conditioni
6、ng-Chapter 7第二节空气悬浮微粒的特性及其捕集机第二节空气悬浮微粒的特性及其捕集机理理 微粒分散于气态介质则形成一种气溶胶，实际上，人们通常处微粒分散于气态介质则形成一种气溶胶，实际上，人们通常处于或生活于气溶胶之中。组成气溶胶的微粒称为分散相，气态介质于或生活于气溶胶之中。组成气溶胶的微粒称为分散相，气态介质称为分散介质。称为分散介质。表征气溶胶粒子的性质包括微粒的形状、大小、表征气溶胶粒子的性质包括微粒的形状、大小、比重、粒径分布及浓度等物理因素，比重、粒径分布及浓度等物理因素，有时也需了解其化学成分。有时也需了解其化学成分。除液体微粒外，固体微粒的形状一般不是球形，因此其大小的
7、度量除液体微粒外，固体微粒的形状一般不是球形，因此其大小的度量有多种方法。显微镜下统计粒子的大小可用一维投影长度来表示粒有多种方法。显微镜下统计粒子的大小可用一维投影长度来表示粒径，称为定向粒径。径，称为定向粒径。一、空气悬浮微粒的特性一、空气悬浮微粒的特性(一一)空气悬浮微粒的分布特性空气悬浮微粒的分布特性(二二)微粒的运动特性微粒的运动特性1.1.球形粒子在空气介质中的直线运动球形粒子在空气介质中的直线运动 2.2.粒子在流动空气中的曲线运动粒子在流动空气中的曲线运动 3.3.粒子的布朗运动粒子的布朗运动Air Conditioning-Chapter 7二、空气悬浮微粒的捕集二、空气悬浮
8、微粒的捕集(一一)单纤维的单纤维的捕集机理捕集机理目前常用的捕集机理主要有以下几个方面：目前常用的捕集机理主要有以下几个方面：（1）惯性效应）惯性效应（2）重力作用）重力作用（3）截留效应）截留效应（4）扩散效应）扩散效应（5）静电效应）静电效应 Air Conditioning-Chapter 7悬浮微粒滤芯纤维滤芯纤维 由于纤维错综排列，故气流在纤维层内 穿过时，其流线要多次转弯，此时，若尘粒 质量较大或速度(可以看成等于气流速度)较 大，则尘粒受惯性力作用，不能随气流转弯，而仍保持其原有的运动方向，便与纤维碰撞 并附着在纤维上。这种现象称为惯性效应。这种现象称为惯性效应。惯性作用随尘粒质
9、量和过 滤风速的增加而增大。Air Conditioning-Chapter 7悬浮微粒悬浮微粒介质纤维介质纤维介质纤维介质纤维 对于粒径在亚微米范围内的小尘粒，可对于粒径在亚微米范围内的小尘粒，可 以认为没有惯性，以认为没有惯性，尘粒随着气流流线运动，当流线紧靠纤维表面时，尘粒由于与尘粒随着气流流线运动，当流线紧靠纤维表面时，尘粒由于与纤维表面发生接触而被拦截纤维表面发生接触而被拦截(阻留阻留)下来，这种作用称为下来，这种作用称为截留效截留效应应。另外当。另外当微粒微粒尺寸大于纤维网眼而被阻留时，这种现象称为尺寸大于纤维网眼而被阻留时，这种现象称为筛滤作用。粗孔或中孔的泡沫塑料过滤器主要依靠
10、筛滤作用进筛滤作用。粗孔或中孔的泡沫塑料过滤器主要依靠筛滤作用进行除尘。行除尘。含尘气流通过纤维层时，尘粒在重力作用下，产生脱离流线的含尘气流通过纤维层时，尘粒在重力作用下，产生脱离流线的位移而沉降到纤维表位移而沉降到纤维表 面上，这种作用只有在尘粒较大面上，这种作用只有在尘粒较大(5 m)时才时才存在。对小尘粒存在。对小尘粒(0.5 m)的过滤，完全可以忽咯重力作用。的过滤，完全可以忽咯重力作用。Air Conditioning-Chapter 7微粒 10 阻力：阻力：30Pa 计数效率计数效率(对于对于0.3m的粉尘的粉尘):20%金属丝网、玻璃纤维、泡沫塑料；块状、自动卷绕式金属丝网、
11、玻璃纤维、泡沫塑料；块状、自动卷绕式 1）块状过滤器（即平板状）块状过滤器（即平板状）:金属网格浸油过滤器、干式玻璃纤维金属网格浸油过滤器、干式玻璃纤维填充式过滤器。填充式过滤器。2）YP型抽屉式泡沫塑料过滤器型抽屉式泡沫塑料过滤器：过滤效率和额定风量比板式高。：过滤效率和额定风量比板式高。Air Conditioning-Chapter 7Air Conditioning-Chapter 73）M1型袋式泡沫塑料过滤器型袋式泡沫塑料过滤器:过滤效率和额定风量比板式高过滤效率和额定风量比板式高Air Conditioning-Chapter 74）自动卷绕式空气过滤器）自动卷绕式空气过滤器 减
12、少清洗过滤器的工作量（人工清洗或更换），提高运转维减少清洗过滤器的工作量（人工清洗或更换），提高运转维护水平。这种过滤器采用合成纤维制成的毡状滤料，并装置在能护水平。这种过滤器采用合成纤维制成的毡状滤料，并装置在能自动卷自动卷 绕的机构上，当滤料积尘到一定程度后，卷绕机构在绕的机构上，当滤料积尘到一定程度后，卷绕机构在 滤滤料前后空气压差的控制下，使滤料自上而下地移料前后空气压差的控制下，使滤料自上而下地移 动，当一卷滤料动，当一卷滤料用完后，再更换新的。用完后，再更换新的。5）自动清洗浸油过滤器）自动清洗浸油过滤器 金属过滤网板由传动机构带动，慢速移金属过滤网板由传动机构带动，慢速移动，沾尘
13、后在油梢内自行清洗，因此能连续动，沾尘后在油梢内自行清洗，因此能连续工作。工作。浸油式初效过滤器浸油式初效过滤器Air Conditioning-Chapter 72.中效过滤器（中效过滤器（）材料：中、细孔泡沫塑料或其它纤维滤料材料：中、细孔泡沫塑料或其它纤维滤料 常用的中效过滤器常用的中效过滤器 M1、2、3型泡沫塑料过滤器型泡沫塑料过滤器 YB型玻璃纤维过滤器型玻璃纤维过滤器 结构形式：抽屉式或袋式结构形式：抽屉式或袋式 过滤对象：新风和回风过滤，延长高效过滤器的使用期限，尘粒过滤对象：新风和回风过滤，延长高效过滤器的使用期限，尘粒1-10 阻力：阻力：100Pa 计数效率计数效率(对于
14、对于0.3m的粉尘的粉尘):20-90%袋式过滤器袋式过滤器抽屉式过滤器抽屉式过滤器Air Conditioning-Chapter 73.高效过滤器（亚高效、高效、超高效）高效过滤器（亚高效、高效、超高效）0.1 级高效过滤器级高效过滤器 亚高效过滤器：亚高效过滤器：过滤对象：尘粒过滤对象：尘粒 20g/m2）90%486 g/m2积尘中细菌总数积尘中细菌总数（100000 cfu/g）80%2770000 cfu/g 积尘中真菌总数积尘中真菌总数（100000 cfu/g）73%4800000 cfu/g Air Conditioning-Chapter 7概况概况 室内空气质量涉及建筑环
15、境物理、建筑气候、建筑材料、生室内空气质量涉及建筑环境物理、建筑气候、建筑材料、生态学、生理及心理学等诸多学科领域。态学、生理及心理学等诸多学科领域。研究方向研究方向 室内空气污染、病态建筑综合症、热舒适及工作效率室内空气污染、病态建筑综合症、热舒适及工作效率 室内空气质量与气候的评价室内空气质量与气候的评价 能量控制、能量控制、HVAC系统、通风质量系统、通风质量 室内污染物、微生物与衍生物室内污染物、微生物与衍生物 良好空气质量的建筑设计良好空气质量的建筑设计 建筑湿度问题、洁净技术建筑湿度问题、洁净技术 研究目的研究目的 排除房间在使用过程中产生的污染，解决室内空气新鲜问题，排除房间在使
16、用过程中产生的污染，解决室内空气新鲜问题，减少污染源、节能和通风。减少污染源、节能和通风。二、空气质量控制的研究二、空气质量控制的研究Air Conditioning-Chapter 7评价评价 利用人的嗅觉的灵敏性，将一个群体的嗅觉反应作为环境空气利用人的嗅觉的灵敏性，将一个群体的嗅觉反应作为环境空气质量的评价标准，从众多人的调查统计中找出相当于一个标准人的质量的评价标准，从众多人的调查统计中找出相当于一个标准人的气味污染量，并以此作为其他污染源污染量的比较基础。气味污染量，并以此作为其他污染源污染量的比较基础。以一个人以一个人的生物排出物的污染量叫作的生物排出物的污染量叫作1Olf，在不同
17、的通风条件下，人们对此，在不同的通风条件下，人们对此空气质量的不满意率为空气质量的不满意率为PD：PDggL s OlfPDgL s Olf395183032100%,0320 25exp(.),././.HVAC面临的问题面临的问题 通风与节能的矛盾；通风与节能的矛盾；由热湿处理发展为卫生处理，相关的生化处理技术薄弱；由热湿处理发展为卫生处理，相关的生化处理技术薄弱；如何防止空调系统成为污染源；如何防止空调系统成为污染源；缺乏控制室内空气质量及缺乏控制室内空气质量及HVAC设计运行所需的卫生、医学数设计运行所需的卫生、医学数据标准。据标准。Air Conditioning-Chapter 7
18、1.增大新风量并尽量减少对新风的污染；增大新风量并尽量减少对新风的污染；2.改进空调系统的维护和管理：改进空调系统的维护和管理：过滤器的清理与更换；热湿交换设过滤器的清理与更换；热湿交换设备的清理；备的清理；3.重视水系统的质量管理重视水系统的质量管理：循环水的过滤与清洗；凝结水的排除；：循环水的过滤与清洗；凝结水的排除；4.提高管理水平与质量，健全制度与法规。提高管理水平与质量，健全制度与法规。三、减少通风空调系统污染的措施三、减少通风空调系统污染的措施1.1.活性炭吸附器活性炭吸附器 2.2.3.3.空气离子化空气离子化 四、提高空气质量的技术措施四、提高空气质量的技术措施Air Cond
19、itioning-Chapter 7物理污染物理污染 化学污染化学污染微生物污染微生物污染普通过滤普通过滤吸吸附附静电除尘静电除尘五、室内空气净化中值得注意的问题五、室内空气净化中值得注意的问题“对症下药对症下药”Air Conditioning-Chapter 7六、净化方法六、净化方法Air Conditioning-Chapter 7新风量不足新风量不足 引发人体不适反应引发人体不适反应Air Conditioning-Chapter 7卷状过滤器卷状过滤器袋状过滤器袋状过滤器平板状过滤器平板状过滤器折叠式过滤器折叠式过滤器折叠式中效过滤器保护折叠式中效过滤器保护设施及空气质量设施及空气
20、质量空调内部孢子扩散引起过空调内部孢子扩散引起过滤器霉菌污染滤器霉菌污染Air Conditioning-Chapter 7过滤器可以截留颗粒物和水溶性气体，但也容易滋生细菌过滤器可以截留颗粒物和水溶性气体，但也容易滋生细菌Air Conditioning-Chapter 7冷凝盘积水导致军团菌、霉菌等繁殖冷凝盘积水导致军团菌、霉菌等繁殖Air Conditioning-Chapter 7肮脏的室内送风口散流器提示通风系统内过多的污垢肮脏的室内送风口散流器提示通风系统内过多的污垢Air Conditioning-Chapter 7七、技七、技 术术 标标 准准 空调系统卫生要求空调系统卫生要求
21、 公共场所集中空调通风系统卫生规范公共场所集中空调通风系统卫生规范（2003）部部 位位项项 目目要要 求求冷却水、冷凝水冷却水、冷凝水 军团菌军团菌不得检出不得检出通风管道积尘通风管道积尘 积尘量积尘量2g/m2细菌总数细菌总数 10000 cfu/g真菌总数真菌总数 3000 cfu/g空调送风空调送风 可吸入颗粒物（可吸入颗粒物（PM10）0.15 mg/m3细菌总数细菌总数 500 cfu/m3 霉菌总数霉菌总数 1000 cfu/m3溶血性链球菌等致病微生物溶血性链球菌等致病微生物不得检出不得检出Air Conditioning-Chapter 7 室内空气质量室内空气质量 公共场所
22、卫生标准公共场所卫生标准（GB 96639673、161531996）指标：温度、相对湿度、风速、二氧化碳、一氧化碳、指标：温度、相对湿度、风速、二氧化碳、一氧化碳、甲醛、可吸入颗粒物、空气细菌总数、噪声、甲醛、可吸入颗粒物、空气细菌总数、噪声、照度、新风量等照度、新风量等 室内空气质量标准室内空气质量标准（GB/T 18883-2002）空调系统清洗技术空调系统清洗技术 空调通风系统清洗规范空调通风系统清洗规范（GB 192102003）清洗效果评价指标：目测法、称重法（积尘量）清洗效果评价指标：目测法、称重法（积尘量）空调系统建设、工程验收空调系统建设、工程验收 通风与空调工程施工质量验收规范通风与空调工程施工质量验收规范（GB 50243 2002）
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