摘要：根據(jù)室內環(huán)境質量現(xiàn)狀的調研，對室內空氣主要污染物進行分類介紹，提出降低中央空調系統(tǒng)產(chǎn)生的可吸入顆粒和室內建筑材料散發(fā)的氣態(tài)污染物是提高室內空氣環(huán)境質量的有效手段
關鍵詞：室內空氣環(huán)境 污染源 凈化消毒裝置 空調系統(tǒng)
引言
自1976年美國費城1家旅館中暴發(fā)的軍團菌感染事件，到2003年我國香港的淘大花園暴發(fā)的SARS病毒感染事情，說明病毒的感染不在醫(yī)院，而在人員密集的公共場所，比如酒店、商場、寫字樓�？梢姽矆鏊覂瓤諝猸h(huán)境質量與我們個人健康息息相關，提高其空氣質量應引起政府部門和相關工程技術人員的高度重視。
1 室內環(huán)境質量現(xiàn)狀
室內空氣環(huán)境質量的現(xiàn)狀調查是改善室內環(huán)境質量的基礎和前提，作者會同杭州市某環(huán)境監(jiān)測公司對杭州市29家具有代表性的建筑（5星酒店8家、高檔寫字樓10家、商場5家、超市6家）的室內空氣環(huán)境和集中空調通風系統(tǒng)進行了現(xiàn)場采樣和數(shù)據(jù)分析，室內空氣環(huán)境監(jiān)測結果見表1，集中空調通風系統(tǒng)衛(wèi)生學指標檢測結果見表2，各類建筑室內空氣環(huán)境和集中空調通風系統(tǒng)不合格率見表3。結果令人擔憂。
表１室內空氣環(huán)境監(jiān)測結果分析１）
|
污染物 |
樣品數(shù) |
超標數(shù) |
超標率（%） |
均值 |
最高值 |
國家標準值 |
|
甲醛（mg/m3） |
560 |
245 |
43.75 |
0.15 |
1.91 |
≤0.1 |
|
苯（μg/m3） |
240 |
8 |
3.33 |
32.12 |
920 |
≤110 |
|
甲苯（μg/m3） |
120 |
39 |
32.5 |
226.39 |
2 523.5 |
≤200 |
|
乙苯（μg/m3） |
115 |
－ |
－ |
71.24 |
763.3 |
－ |
|
二甲苯（μg/m3） |
120 |
23 |
19.16 |
132.57 |
1 050.7 |
≤200 |
|
TVOC(μg/m3） |
255 |
109 |
42.75 |
762.43 |
5 976.81 |
≤600 |
|
氡（Bq/m3） |
300 |
2 |
0.67 |
73.23 |
412.6 |
≤400 |
|
氨（mg/m3） |
200 |
0 |
0 |
0.1 |
0.2 |
≤0.2 |
�。�1）采用室內空氣質量國家標準GB/TT18883-2002
|
主項 |
檢測項目 |
采樣點數(shù) |
超標數(shù) |
超標率（%） |
均值 |
最大值 |
衛(wèi)生標準值 |
|
風管積塵 |
β-溶血性鏈球菌 |
50 |
0 |
0 |
0 |
0 |
不得檢出 |
|
積塵量（g/m2） |
50 |
10 |
20 |
10.2 |
41.5 |
≤20 |
|
細菌總數(shù)（CFU/ m3） |
50 |
0 |
0 |
2 |
4 |
≤100 |
|
真菌總數(shù)（CFU/ m3） |
50 |
0 |
0 |
1 |
3.5 |
≤100 |
|
風管送風 |
β-溶血性鏈球菌 |
50 |
0 |
0 |
0 |
0 |
不得檢出 |
|
PM10（mg/m3） |
50 |
20 |
40 |
0.07 |
0.25 |
≤0.08 |
|
細菌總數(shù)（CFU/ m3） |
50 |
18 |
36 |
380 |
815 |
≤500 |
|
真菌總數(shù)（CFU/ m3） |
50 |
5 |
10 |
195 |
1085 |
≤500 |
�。�2）采用《公共場所集中空調通風系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》標準
表３各類建筑室內空氣環(huán)境和集中空調通風系統(tǒng)不合格率
|
建筑類型 |
室內空氣質量不合格率（％） |
通風系統(tǒng)衛(wèi)生學指標不合格率（％） |
|
酒店 |
35.6 |
45.3 |
|
辦公 |
40.3 |
63.5 |
|
商業(yè) |
52.8 |
76.4 |
2 室內空氣主要污染物分析
提高室內空氣環(huán)境質量是關鍵是做好室內污染物分析，找到污染源。室內空氣中的污染物，大致可以分為三類
2.1 可吸入顆粒：包括直徑為0.5~10μm的顆粒污染物（PM10）和直徑為2.5μm的顆粒污染物（PM2.5），主要污染源來自人群帶入、戶外進入、吸煙以及中央空調通風系統(tǒng)�？晌腩w粒是多種化學污染物的載體，如多環(huán)芳烴，鉛、氡等，同時也是多種細菌、真菌的載體，可吸入顆粒被吸入后會被滲透到肺部組織深處，引起心肺功能的衰退甚至衰竭。
2.2微生物：主要包括細菌類、真菌類、病毒類等。能通過空氣傳播的微生物直徑范圍0.008～0.3μm，主要包括軍團菌，結核，桿菌，真菌，炭疽，流感，SARS，禽流感等，主要污染源來自植物、動物、以及人與人的活動，空調冷凝水系統(tǒng)、空調冷卻水系統(tǒng)、空調風系統(tǒng)。不同的病菌將誘發(fā)不同的疾病，危害極大。
2.3氣態(tài)污染物：主要包括甲醛、苯、TVOC、CO、C02、氡等，直徑小于0.008微米。主要污染源來自室內建筑裝修材料，比如油漆、塑料、家具、吸煙等。該類污染物對眼、鼻、喉、呼吸道、皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)都會造成傷害。
3 提高室內空氣環(huán)境質量的手段
根據(jù)上述調查資料和污染源的分析可知：導致公共場所室內空氣環(huán)境質量不容樂觀的主要影響因素是中央空調系統(tǒng)產(chǎn)生的可吸入顆粒以及附帶的微生物和室內建筑裝修材料散發(fā)的氣態(tài)污染物。因此降低中央空調系統(tǒng)產(chǎn)生的可吸入顆粒和室內建筑材料散發(fā)的氣態(tài)污染物是提高室內空氣環(huán)境質量的有效手段。
3.1 中央空調系統(tǒng)清洗
中央空調系統(tǒng)清洗是消除風管積塵和空調水系統(tǒng)軍團菌最有效的方式，定期清洗可將室內空氣環(huán)境質量提高60%。建議中央空調系統(tǒng)應該每年清洗至少兩次，最好在中央空調夏季和冬季使用前進行。但根據(jù)實際調研來看中央空調清洗還沒深入人心，清洗頻率和清洗效果都不理想，主要原因有以下幾方面：
3.1.1清洗費用貴是清洗頻率低的主要原因，調查發(fā)現(xiàn)因為費用問題94%的中央空調從未清洗過，1%的中央空調每年清洗兩次（主要是5星酒店），6%的中央空調每年清洗一次（主要是酒店和商場）。政府缺乏監(jiān)管，用戶清洗想當然（表4）。
表4 國內某清洗廠家報價表
|
清洗項目 |
單位 |
價格（元） |
清洗項目 |
單位 |
價格（元） |
|
風機盤管 |
臺 |
150 |
冷凍機組 |
kW |
0.6 |
|
新風機組 |
臺 |
800 |
冷卻塔 |
臺 |
800 |
|
空調機組 |
臺 |
1 500 |
膨脹水箱 |
臺 |
200 |
|
風管 |
平方米 |
20～30 |
冷（卻）凍水管路 |
噸 |
800 |
3.1.2清洗效果不理想，雖然系統(tǒng)清洗能大大提高室內空氣環(huán)境質量，但是實際調查結果發(fā)現(xiàn)清洗的效果大打折扣，國內清洗設備不成熟，無標準化清洗流程、、驗收要求不嚴格，監(jiān)管無力是其主要原因，另外一個造成清洗存在死角的原因是中央空調風管系統(tǒng)的設計與清洗設備不匹配，目前國內的清洗機器人能作業(yè)的風管最小尺寸為150x250(Φ300),手動清洗設備能作業(yè)的風管最小高度150mm(Φ300)，但很多設計師將末端支風管的高度設置為100～120mm(Φ80～120)。
3.2凈化消毒裝置介紹及選用注意事項
中央空調系統(tǒng)清洗是清除空調系統(tǒng)長時間使用聚集下來的可吸入顆粒和微生物，并不能解決空調使用過程中產(chǎn)生的可吸入顆粒、微生物和氣態(tài)污染物，要降低動態(tài)污染物就必須設置凈化殺毒裝置。本文就目前市場上常用的幾種凈化消毒裝置在使用過程中存在的問題作一個簡單的分析，便于設計者在選用時作為參考。
3.2.1 紫外線殺菌燈
紫外線按波長分為長中短3種波長，空調系統(tǒng)中殺菌消毒一般用的是波長為254nm的短波（UVC）。工作原理：利用紫外線破壞細菌中核酸和蛋白質的結構和功能，降低酶的活性，達到消毒的目的。紫外線殺菌燈對微生物和氣態(tài)污染物有殺菌作用，但無法除去可吸入顆粒。影響消毒效果的主要因素是紫外線強度和照射劑量。目前工程應用中存在的問題主要有以下幾個方面：
�。�1）設計選型不正確:工程實例中紫外燈管的數(shù)量和功率配置不合理，有些項目空調機組寬度在2米以上，紫外燈管采用單側布置，距相關資料顯示，當電壓為220V時，距離為1.3時強度只有65μW/cm2，已不能滿足國家要求≥70μW/cm2，有些項目空調系統(tǒng)照射劑量低于100 000μW·S/cm2，紫外燈管配置功率偏小，導致照射時間長也無法達到設計的殺菌效果。
�。�2） 紫外燈管安裝位置不合理：紫外燈管使用環(huán)境的相對濕度要求60%以下，效果才比較理想，但實際工程中無論房間的相對濕度是多大，燈管位置一律設置冷熱盤管之前，導致潮濕的空氣先經(jīng)過燈管，大大降低了紫外燈的殺菌效果。
�。�3）紫外燈管大部分采用高硼燈管，高硼燈管本身輻射強度很難達到70μW/cm2，使用200小時候衰減就達到30%。建議使用石英燈管。
3.2.2納米光催化技術
工作原理：納米Tio2受到紫外光照射后生成的氫氧自由基對室內的氣態(tài)污染物進行氧化還原反應，將其轉化為無害的水和二氧化碳。無二次污染，但是將Tio2光催化劑用于室內空氣凈化，由于一般實際空間的容積比較大，對室內污染物的分解很難達到顯著效果，一些復雜的問題尚待研究解決。
3.2.3靜電凈化裝置
目前市場上常用的有2種結構的靜電凈化裝置，一種是蜂窩狀結構，個人不建議使用主要原因是因為清洗十分困難，清洗過程容易弄斷或弄彎中心電暈線，造成電路短路或因極間距減小而引起火花放電。一種是板式結構，該類產(chǎn)品在實際工程中應用較多，本文針對該產(chǎn)品進行介紹。工作原理：板式靜電凈化裝置由預過濾段、電離段和集塵段組成，含塵氣流進入電暈放電區(qū)后，塵粒上就產(chǎn)生電荷，然后再電場庫倫力的作用下，將帶電塵粒收集在積塵板上。能捕捉的粒徑范圍在0.01～100μm內，達到凈化消毒作用。對可吸入顆粒以及吸附在該顆粒上的微生物有很好的凈化作用，但對室內氣態(tài)污染物不能起到凈化作用。目前工程應用中存在的問題主要有以下幾個方面：
（1）空氣處理機組在靜電凈化裝置前沒有設置粗效過濾器，導致火花放電。
�。�2） 空氣處理機組斷面風速超過2.5m/s,導致凈化效率下降。
�。�3）選用了質量較差的靜電凈化設備，達不到凈化效果，臭氧超標。目前市場上靜電凈化設備廠家眾多，產(chǎn)品質量不同廠家差別極大，主要區(qū)別表現(xiàn)在極板材料的耐腐蝕性、是否考慮過積塵后效率下降的電源補償措施，極板間距，電離鎢絲的質量、是否有風速感應開關，臭氧的控制等。工程調研中發(fā)現(xiàn)部分廠家的產(chǎn)品使用時間不長表面就已生銹無法繼續(xù)使用，部分項目使用過程中發(fā)現(xiàn)臭氧超標。
�。�4）使用過程中不定期清洗、不定期檢測凈化效果。
4 結論
4.1 目前公共場所室內環(huán)境質量不容樂觀，相關部門應加強監(jiān)督管理。
4.2中央空調系統(tǒng)一年必須清洗2次以上，是提高室內環(huán)境質量的有效手段，相關部門應加強對清洗行業(yè)的監(jiān)管。
4.3 應推廣凈化消毒裝置在公共場所中的使用，建議靜電凈化裝置和紫外線殺毒燈配合使用。
參考文獻：
1、 吳吉祥, 唐幸珠, 張宏耀· 中央空調空氣凈化消毒知識問答·中國建筑工業(yè)出版社
2、 胡燕燕·用靜電空氣凈化器改善室內空氣品質的探討[J] .制冷，2003（2）：80-83
3、 曾志雄，徐玉黨·納米材料Tio2光催化技術在空氣凈化中的應用·制冷與空調，第3卷 第4期，2003年8月
