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1、SARS以后对空调工程的反思和预期（精品）1刊于暖通空调2023年5期刊于暖通空调2023年5期SARS以后对民用建筑通风空调工程的反思和预期SARS以后对民用建筑通风空调工程的反思和预期北京市建筑设计探讨院张锡虎一场突如其来的、主要通过空气途径传染的非典，使得司职于处理空气的通风空调工程备受关注。从流行病传播的角度，重新谛视通风空调技术，对于推动于空调技术的进步，有主动的意义。1通风空调工程有利于改善建筑空间的卫生条件1通风空调工程有利于改善建筑空间的卫生条件设置完善通风空调系统的建筑，比之于完全依靠自然通风的建筑，应当更有利于改善建筑空间的卫生条件，而不是相反。所谓完善，是指通风空调系统的
2、各个环节符合现行有关标准，并能够常常进行维护和正常运行。民用建筑通风空调工程的目的，是在达到必要的卫生标准前提下，满意建筑环境的舒适度，包括：肯定范围的温度、相对湿度、空气流淌速度和簇新空气量等。特殊是在现代建筑中，由于建筑的大体量和大进深、难于避开有很多无法和室外干脆相通的空间（如地下室等）、对空间的自由分隔要求、巨大的内部热湿负荷等，单纯自然通风不仅难以满意基本运用要求，更谈不上满意良好的卫生条件，必需依靠机械的通风空调工程。体现了现代技术的通风空调工程，正是在不断满意上述要求的过程中不断得到发展和进步。现行有关通风空调工程的技术标准，反映了这种发展和进步。在对非典的致病机理和传播规律还不
3、完全清晰的应急状况下，对建筑设计包括对通风空调工程做出有点过度的反应，是必要和可以理解的。但是，不区分状况，把通风空调视若洪水猛兽，做出尽可能不运用中心空调的片面推断，则大可不必。2合理确定平安性和经济性的度2合理确定平安性和经济性的度任何工程问题，平安性和经济性，从来就是有冲突的。现代的工程技术条件，完全有可能达到很高的平安性标准，但同时必需付出相应的经济代价，包括投资费用和能源消耗等。合理确定平安性和经济性的度，是工程标准的主要任务。对于通风空调工程而言，例如：抵挡不同机率的大气燥热或寒冷因素、抵2抗自然或人为灾难的实力、卫生或舒适度的不同标准等，都可以依据经济和其它因素敏捷确定。明显，不
4、能用生物净化的标准来要求一般舒适性空调工程，也不能以特殊状况为依据，不计较代价地提高各种标准。这就提出了正确区分和处理常规和应急的问题。即：依据现实的经济条件确定常规标准，而在发生突然灾难时，能够有效地实现应急转换。正确处理常规运行和应急措施的关系，是合理确定平安性和经济性的度的主要途径。现有的通风空调工程，虽然大多可以基本满意疫情突然发生时的应急转换，但在某些环节上有明显的缺陷，这是应对非典疫情给我们的启示。3避开运用中心空调的模糊称谓3避开运用中心空调的模糊称谓有的媒体宣称传统中心空调存在病毒交叉感染的隐患，一些新的写字楼已经起先考虑安装多组户式中心空调取代传统中心空调的安排，这是比较片面
5、的带有商业倾向性的误导。所谓中心空调，是概念比较模糊的一种不规范的称谓，此名称未见于采暖通风与空气调整术语标准（GB50155-92）。通常主要是指空调的冷源（或热源）设备集中配置，由比较大型的冷源设备和热源设备，供应空气处理所须要的冷媒或热媒，既包括如高大空间的集中送回风的全空气制式，也包括如酒店客房的风机盘管加集中新风制式等。明显，这种冷源或热源的集中配置方式，和存在病毒交叉感染的隐患根本毫不相干。空调冷源正在向多元化的方向发展，比较小型的分散冷源有其便于计量、运用敏捷等优点，在某些条件下（例如住宅）也是一种相对合理的选择。但是从总体上讲，集中设置大型的冷源设备，较分散设置小型冷源设备，可
6、以得到更高的能效比，因而，它仍旧应当是大型公共建筑空调冷源的主体方式。在集中冷源和热源的条件下，采纳何种详细的通风空调系统向房间供应冷源和热源，则应当依据各类建筑的类型和运用特点。例如：可以采纳集中送回风的全空气制式的多种方式、无回风的直流制式、风机盘管加集中新风的水空气制式等。每种详细的通风空调系统，既非必定存在病毒交叉感染的隐患，也并不是万无一失。每一种方式，都应当从卫生角度动身扬长避短，进行切实的改进。4全空气制式空调系统宜适当缩小系统规模4全空气制式空调系统宜适当缩小系统规模全空气制式空调系统，一般是指加入部分新风的集中送回风循环系统，但3也包括其它多种型式。除传统意义上同一送风温度吃
7、大锅饭的集中系统外，还有可以适合不同建筑热工特性房间分别限制温度的多分区型式或带有各种不同变风量末端的型式。相对于水空气制式空调系统的弊病而言，全空气系统仍是较大空间的比较相宜的空调方式，例如：影剧院、体育馆、展览馆、商场、侯机或候车大厅、公共建筑大堂、开敞式的现代化写字楼等。在较大的同一建筑空间内，即使采纳其它形式的空调制式，或不运行空调，疫情在人群中的传播同样可以发生。但是，适当缩小系统的规模，尽可能削减同一建筑空间内各区间空气的交互性，是有条件的。例如：写字楼可以依据楼层（或同一楼层内进一步依据销售和出租单元）划分为独立的系统；商业大厦可以在建筑防火分区范围内进一步划分系统；剧院、体育馆
8、、展览馆、侯机或候车大厅等，也可以在一个较大的空间内，划分为由若干个相对独立的空调机组和管道系统，使送回风循环系统自成体系。这对于建筑防火、削减风管占用空间、节约能源、系统的匀称性和可调整性，都会非常有利。而出租写字楼依据销售或出租单元划分为独立的系统，更可以便于空调费用的计量。5新风量偏小的状况急待改进5新风量偏小的状况急待改进在民用建筑的通风空调工程中，无论采纳何种空调制式，新风量偏少是目前一个带普遍性的缺陷。平常就达不到标准所要求的卫生条件，更无法适应疫情发生时加大新风量的应急转换。尽管在设计标准中一再强调，在过渡季节或可以利用新风作为冷源时，应当尽可能最大限度地运用新风，但在一般工程中
9、，由于建筑条件的限制和自身的观念，常常依据主要依据二氧化碳浓度限制确定的最小新风量标准进行设计。加以新风进口的装饰性遮档、机组的实际出力折减、输送过程中的渗漏、过滤器不刚好清洗等因素，大多达不到最小新风量。在空调的能耗中，新风负荷所占的比例较大。依据最小新风量标准计算，在设计条件下的新风负荷占总负荷的比例，写字楼和酒店约可占50%,商业大厦约可占40%o因此在实际运行中，为削减能源费用，常常采纳削减新风或间断运行集中新风系统的不当方法。多年以前进行的一次旅游旅馆空调系统运行状况调查发觉，集中新风系统运行最好的某工程，其实际新风量也只有设计新4风量的30%o新风量偏小的状况，在通风空调工程的设计
10、中急待改进，应当采纳各种技术措施，确保有可能最大限度地运用新风。例如：采纳变风量新风机组，并且用低档转速下的风量对应最小新风量标准选择机组，在过渡季节或可以利用新风作为冷源时，转换为中速或高速运行。同时，也要解决好最大限度地运用新风条件下的进风口和排风出路，以及配套相应的节能措施。6合理地应用全新风直流式空调系统6合理地应用全新风直流式空调系统非典以后，全新风直流式空调系统成为一种时尚O笔者在参加北京一个颇具影响的高档写字楼工程中，就遇到了开发建设单位配置这种系统的执著要求,其目的非常明确：提高楼盘的卖点。为了合理地应用这种很有特点的系统，须要深化探讨其利弊得失。不运用回风循环的全新风直流式空
11、调系统，当然可以在肯定程度上防止或削减建筑内同一系统中空气的交互性。但是，即使采纳一般的加入部分新风的集中送回风循环空调系统，也可以把它当作一种备用的运行方式，假如遇到通过空气途径传染疫情发生时，用作应急转换措施。类同于防空地下室通风系统的平战结合和转换。众所周知，通风空调系统不仅要满意由卫生要求确定的最小新风量，还要满意室内空气的热湿平衡和合适的送风温差。假如不区分各类建筑的运用特点，一概采纳不运用回风循环的直流式全新风空调系统，就会产生一系列、首先是巨大的能耗和运行的经济性问题。对于全新风直流式空调系统，应当有如下基本相识：(1)全新风直流式空调系统并不能够等同于清洁空调系统。建筑空调可以
12、达到的卫生标准，除了合理的新风量标准以外，还要全面解决好空气过滤、气流组织、建筑空间的压力限制、空气的热湿处理方式、通风系统的回流、空调冷凝水等诸多方面的问题。在其中，全新风不肯定可以成为提高卫生标准的主导因素。(2)不能用一般全空气送回风循环空调系统的概念，来设计全新风直流式空调系统。全新风直流式空调系统在不同负荷特征建筑中应用，其技术经济效益相差较大。空调系统的风量，主要取决于空调房间的热湿负荷、室内空气过程的5热湿比、空气处理设备的实力、房间允许的送风温差等因素。人员密度不大、围护结构和内部显热负荷较大的建筑，假如用一般全空气送回风循环空调系统的概念，来设计全新风直流式空调系统，进入的新
13、风量将达到规定最小新风量的78倍，能耗将是常规系统的34倍。(3)为了克服上述负面后果，特殊是对待具备上述特征的空调建筑，应当通过深化的技术经济论证，采纳不同的配置方式和一系列的配套措施，以达到相对合理的回报。例如：用较小的风量供应足够的冷量，就须要采纳降低制冷机组的能效比的低温冷媒，为弥补这种损失，往往利用电网谷电的冰蓄冷技术；采纳高效率的热回收装置，尽可能多的回收冷量和热量，但是又不宜采纳转轮式全热回收装置；采纳干工况的显热末端设备，担负房间的显热负荷；采纳特殊的送风口装置和气流组织，以避开由于过大的送风温差而影响舒适度等。7改进空气过滤装置7改进空气过滤装置为达到必要的卫生标准，和新风量
14、同样重要的，是空调系统中的空气过滤装置。有两个问题须要解决：(1)宜采纳中效空气过滤器任何细菌或病毒不能单独存在，在空气中的存在，必需附着在肯定粒径的微粒上。医院干净室的空气净化手段，主要是运用各种不同级别的空气过滤器和采纳不同的空气循环过滤次数。大气尘埃中约70%(按重量计)为粒径小于10的固态或液态的微粒，以气溶胶的形态存在，称为大气尘，或称为飘尘，可吸入肺内危及人体健康。公共场所卫生标准(GB96639673T996)称之为可吸入颗粒物(IP)O大多数民用建筑空调设备的空气过滤装置采纳粗效过滤器。粗效空气过滤器只能过滤粒径为IO100的微粒。因此，即使从平常的卫生条件动身，也宜采纳能过滤
15、粒径为110微粒的中效空气过滤器。(2)应开发便于清洗的空气过滤器笔者在很多通风空调工程看到，由于空气过滤装置不能刚好清洗，使阻力增大风量削减，为保证风量有时就将过滤器拆掉，灰尘和冷凝水使表冷器上形成坚硬的污垢。这当然主要是由于运行管理上的不规范化，但是大多空调机组配带的空气过滤装置不便于清洗，也是一个重要的因素。因此，在有条件时，6应当重新开发和采纳例如可以自动清洗或自动卷绕的空气过滤装置，这种装置应当是体型紧凑和敏捷牢靠的。8冬季空气加湿技术的困惑8冬季空气加湿技术的困惑冬季空气的加湿，始终是较难解决好的课题。以北京地区为例，为保证室内相对湿度不低于30%,在设计工况下，每m3新风的加湿量
16、一般不应少于5克，以每万m2写字楼为例，最小新风量约需30000m3h,则加湿量约需150kgho运用干蒸汽加湿虽然比较志向，调整限制问题现在也能够解决好。但是，难以取得不间断的汽源，特殊是在例如北京地区，质量技术监督部门不允许在建筑内设置锅炉，蒸汽管道也难免恶化室内环境，因而大多数民用建筑均无法采纳干蒸汽加湿，只能采纳例如离心、超声波、高压喷雾、湿膜等绝热加湿装置。最近，建设部、卫生部和科技部关于印发建筑空调通风系统预防非典、确保平安运用的应急管理措施的通知中，有如下规定：在医院空调系统中禁止采纳任何形式的绝热加湿装置。虽然是列入对医院隔离区空调装置与空调通风系统的特殊附加要求内，但是否说明
17、任何一种绝热加湿方法，都不能满意干净卫生标准？因此，应当仔细界定各种加湿方式在卫生方面的可行性，避开形成在空气加湿技术方面留下空白。9关于空调器冷凝水9关于空调器冷凝水夏季空调除湿过程形成的冷凝水，有可能滋生有害微生物，是通风空调系统的一个卫生死角。在全空气制式空调系统中，集中空调机组一般可以设置于机房内，可以有组织的排入建筑的污水管系内，存在较好的冷凝水排放条件，并不须要加以特殊处理。有的工程将冷凝水集中后，作为建筑中水的水源，由于有严格的建筑中水标准，也不致造成污染。问题较为突出的，是例如嵌装于顶板棚的风机盘管机组、干脆蒸发式空调机的室内机、小型吊挂式的新风机和空调器等。由于采纳在顶棚内安
18、装，清洗非常困难。当冷凝水管系较长、又难以保证足够坡度时，常发生堵塞和泄漏。冷凝水管系位于机组的负压端，没有水封，冬季是干的，当采纳垂直排水管系时，会发生建筑各部分空气的交互性。这也是风机盘管机组加集中新风系统的致命缺陷。标准较高的写字楼，渐渐用末端变风量的全空气系统加以替代，是7其中的一个重要缘由。尽管可以采纳对冷凝水排水部件常常清洗消毒等详细措施，但都不能根本解决冷凝水系统对建筑环境的污染问题。这就提出了采纳关于显热末端的课题。即：夏季空气的除湿过程，全部由集中新风系统负担，末端设备（例如风机盘管机组表冷器和顶棚冷辐射装置等）的表面温度，不低于室内空气的露点温度，在干工况条件下运行，只负担
19、显热负荷。这须要有良好的建筑热工条件相协作，冷负荷（尤其是湿负荷）较大的建筑，难以取得志向的效果。对于住宅建筑房间空调器的冷凝水排除，住宅设计规范(GB50096-1999)中，已经提出了关于综合解决好冷凝水引流等要求，很多工程都设置有专用的冷凝水管道，而不应当是无组织的自由飘洒。10防止排风系统的回流现象10防止排风系统的回流现象通风空调系统中，简单使建筑各部分的空气发生交互性的另一环节是排风管系，即排风系统的回流。回流是指排气口气流的反方向流淌。即使不从流行病传播的角度动身，也是个使人厌烦的老问题。住宅设计规范中，两处明确提出应加以防止：当排油烟机的排气管排至竖向通风道时，竖向通风道的断面
20、应依据所负担的排气量计算确定，应实行支管无回流、竖井无泄漏的措施。无外窗的卫生间，应设置有防回流的排气通风道O在实际工程中，不仅是住宅的厨房和卫生间，公共建筑的排风系统，也都存在不同程度的回流现象。防止发生排风系统的回流现象最基本的要求是：在排风系统运行时，全部排风管系内均应保持负压；在排风系统停止运行时，防止因为热压烟囱效应发生回流，不使冬季下层的室内空气流向上层，夏季上层的室内空气流向下层。从设计和产品两个方面，都须要进行改进。有些通风空调工程采纳室外空气的公共进风竖井，也有与此类似的问题。在实际工程中可以看到，当断面较小致使风速较高时，公共进风竖井内存在不同程度的负压，当某一层机组停止运
21、行时，即使进风阀门处在关闭状态，该层室内空气会向负压状态的公共进风竖井发生回流。11关于建筑内不同空间的压力限制11关于建筑内不同空间的压力限制空调建筑一般要求维持适度正压，以防止室外空气的无组织渗入，有利于8清洁度和室内参数少受外界干扰。但这是一个原则规定，对于空调建筑内的不同空间，应当有不同的压力限制要求。例如：医院干净区的设计，就要依据不同干净度区域保证不同的静压程度，即各区间的相对程度,使干净度要求高区域的压力，按依次略高于次干净区域。有些区域还应当保持适当的负压。在一般民用公共建筑中，也应当留意遵循与此类似的原则，确定不同区域的压力分布。例如：厨房、汽车库、洗衣房、浴室和卫生间、中水
22、或污水处理站房等发生不良气体的区域，应当确保其适度的负压状态。形成正压或负压状态的基本方法，是调整送风和排风的比例。一般区域的新风补充量应当大于排风量，或只送不排，以保持适度正压；而某些区域的新风补充量则应当小于排风量，或只排不送。但是，一般民用公共建筑的平面布置，往往又不行能严格依据干净区的设计的规则。不同空间虽然分属不同的通风空调系统，由于压力差也会形成交叉污染，应当尽可能削减或杜绝空间之间由于压力差形成的空气流淌。特殊应当改进厨房的通风设计。既须要解除不良气体、又须要补入清洁气体的厨房，最大排风量高达30-50h-l,并依据炊事状态变更排风量，但其空调送风量常固定为10-20h-1,因此
23、常发生空间压力的猛烈波动，时而出现正压致使厨房气味充满至其它空间，时而又有较大负压致使从餐厅或其它空间补入大量不清洁的空气。除空调送风量以外，厨房应当配置有过滤装置的室外新风进风系统，干脆送至排气罩部位，并采纳有效的调整限制装置，实现保持空间微负压的风量动态平衡。12关于风管系统12关于风管系统风管系统对于确保通风空调工程的卫生条件也是非常重要的环节。风机盘管机组加集中新风系统的新风管道，基本上属于直流式送风系统，一般认为不存在不同建筑空间的空气交互性。其实，当系统停止运行时，假如管系是竖向布置的，笔者就视察到由于热压作用造成的各层间少量空气的流淌。因此，有条件时宜横向划分系统。必需竖向布置时
24、，宜分层设置可以在系统停止运行时关断的风阀。风管及相应构配件（如消声器等）的材质种类很多，宜依据卫生要求加以重新界定。内壁粗糙的土建材料，不应用作送风管道。尤其是用土建材料砌筑9的风道加以分隔，分别做为送风、回风和排风管道的做法，应予废止。13通风空调系统的运行、修理和管理13通风空调系统的运行、修理和管理大多数民用公共建筑的通风空调系统的运行、修理和管理，停留在比较粗放的水平。很多单位对通风空调系统运行的主要关注点，仅是温度和运行费用。有些配置很好的系统及其限制装置，常常出现一年自动、两年手动、三年不动的现象。应当制定和完善通风空调系统的运行、修理和管理的标准，作为物业管理的重要内容，逐步变更落后状态。
