改善集中式空調(diào)送風(fēng)空氣質(zhì)量

摘要：集中式空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的污染問題日益受到人們的重視。在送風(fēng)系統(tǒng)中的污染段集中在送風(fēng)管道。其中，風(fēng)管長時(shí)間使用后，充斥著大量的可吸入顆粒物和微生物，它們的存在影響著人體的健康與生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局曾于非典期間發(fā)布了《空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)清洗規(guī)范》。不久后，衛(wèi)生部制定的《公共場所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》出臺。這一系列規(guī)范的出臺表明了國家對于空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)安全使用的重視，同時(shí)也說明我國在集中式空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行管理方面存在一些急需改善的不足。寶鋼冷軋彩涂區(qū)域?qū)τ诳諝赓|(zhì)量有嚴(yán)格要求，空氣中的固體顆粒與懸浮物直接影響成品質(zhì)量，而通過風(fēng)管系統(tǒng)的清洗可以有效解決這一問題。文章主要結(jié)合寶鋼廠區(qū)內(nèi)的實(shí)際情況，闡述空調(diào)風(fēng)管的清洗流程與效果。

關(guān)鍵詞：集中式空調(diào)系統(tǒng)；空氣污染；風(fēng)管清洗；節(jié)能環(huán)保

中圖分類號：TU831.35文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2011）18-0132-03

集中式空調(diào)也稱中央空調(diào)，其空氣處理設(shè)備主要集中在中央空調(diào)室里，處理過的空氣通過風(fēng)管送至各房間的空調(diào)系統(tǒng)。適用于面積大、房間集中及各房間熱濕負(fù)荷比較接近的場所選用，如賓館、辦公樓、船舶及工廠等。系統(tǒng)維修管理方便，設(shè)備的消聲隔振比較容易解決。

1集中式空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)

①集中式空調(diào)的效果優(yōu)于分散式空調(diào)，集中式空調(diào)可做到每室均有管道式串調(diào)送回風(fēng)口或風(fēng)機(jī)盤管送回風(fēng)口，實(shí)現(xiàn)夏季供冷、冬季供暖和春秋季通風(fēng)換氣的全年性空調(diào)效果。

②集中式空調(diào)能保證向房間輸送新風(fēng)，使房間始終保持空氣清新、衛(wèi)生。

③集中式空調(diào)投資低于分散式空調(diào)。

④集中式空調(diào)運(yùn)行管理靈活方便，且運(yùn)行費(fèi)用低于分散式空調(diào)。集中式空調(diào)制冷站可直接控制制冷機(jī)的開停時(shí)間和冷量大小，并根據(jù)氣候變化進(jìn)行調(diào)整，以節(jié)約運(yùn)行電費(fèi)。

⑤集中式空調(diào)故障少，好維修，無論是空調(diào)機(jī)組和送回風(fēng)道系統(tǒng)，還是房間風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)系統(tǒng)，均不易發(fā)生故障，而且制冷設(shè)備設(shè)在制冷站內(nèi)，便于維修。

2集中式空調(diào)的弊端

隨著集中式空調(diào)的大梁普及運(yùn)用，一些問題也逐漸暴露出來。美國環(huán)保局、丹麥技術(shù)大學(xué)等機(jī)構(gòu)在美國和歐洲的調(diào)查結(jié)果表明，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)由于長期運(yùn)行、清潔不當(dāng)?shù)仍?，室?nèi)空氣污染來自于集中式空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的占42%～53%，主要污染物是可懸浮顆粒物和微生物。

2.1可懸浮顆粒物

目前我國的大多數(shù)集中式空調(diào)普遍使用粗效過濾器，它們最多只能過濾空氣中約40%的可懸浮顆粒物，一半以上的顆粒物會進(jìn)入集中式空調(diào)系統(tǒng)。它們在風(fēng)壓、溫度、濕度等條件的影響下，其中的部分會經(jīng)過相互撞擊結(jié)成較大的粉塵群附著在風(fēng)管的內(nèi)表面上形成積塵。風(fēng)管內(nèi)附著的粉塵量會隨著空調(diào)使用時(shí)間的增加而增多，一般來說風(fēng)管底面積塵會多于側(cè)面和頂面；回風(fēng)管的積塵量會多于送風(fēng)管的積塵量。

2.2微生物

由于風(fēng)管內(nèi)附著大量粉塵，加之集中式空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的溫度和濕度非常適宜某些細(xì)菌的生長和繁殖，空調(diào)風(fēng)管成了滋生細(xì)菌的溫床。根據(jù)日本專家大回和彥等人對200個(gè)標(biāo)本的分析結(jié)果，送風(fēng)管內(nèi)1 g粉塵中存在著103～104個(gè)真菌，回風(fēng)管內(nèi)的細(xì)菌和真菌量更是高出送風(fēng)管5～10倍。日本專家還發(fā)現(xiàn)，空調(diào)室內(nèi)的真菌濃度和空調(diào)風(fēng)管中的真菌濃度基本一致，因此可以認(rèn)為室內(nèi)的真菌污染來自空調(diào)風(fēng)管。

用顯微鏡分析從集中式空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)采集的粉塵樣本得知，它的主要成份為塵土沙礫、炭類物質(zhì)、結(jié)晶體、纖維、涂料片、腐蝕掉落風(fēng)管內(nèi)壁材料等，此外還有一些昆蟲的尸體混雜在其中。一旦灰塵當(dāng)中附著有細(xì)菌、真菌、孝母等微生物時(shí)，也就很容易使人患過敏或是呼吸系統(tǒng)疾病。一些集中式空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)還為病毒的傳播提供了可能。以SARS病毒為例，由于SARS病毒的體積非常小，只有40～100 nm，它們主要依靠空氣中的可懸浮顆粒物作為傳播載體，而空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中存在的大量可懸浮顆粒物正可被它們利用，及時(shí)清除通風(fēng)系統(tǒng)中的可懸浮顆粒物是防止病毒傳播的有力手段。

3解決集中式空調(diào)空氣質(zhì)量欠佳的辦法

建筑物的集中式空調(diào)系統(tǒng)猶如人體的心肺系統(tǒng)，聯(lián)結(jié)著身體的各個(gè)部位，主宰著人體的新陳代謝，而空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)管就如同連接各個(gè)器官的血管，一旦被感染，便有可能擴(kuò)散到整體系統(tǒng)，直接危害建筑物內(nèi)人們的健康和生命安全。

目前，發(fā)達(dá)國家，如美國、我們的近鄰日本，從90年代開始，對空調(diào)風(fēng)管的清洗技術(shù)進(jìn)行研究與探討，目前已經(jīng)發(fā)展出了完善的風(fēng)管清洗技術(shù)規(guī)范與各種清洗技術(shù)，并在其國內(nèi)大量普及。

4風(fēng)管清洗技術(shù)介紹

根據(jù)使用設(shè)備的不同，風(fēng)管清洗技術(shù)主要分為以下三種：

①機(jī)器人清洗法，主要工序如下：拆除各種風(fēng)口；專業(yè)單位測定風(fēng)管內(nèi)積塵情況--放入檢查機(jī)器人；觀察風(fēng)管內(nèi)部情況，確定清洗方案；在需清洗的風(fēng)管二頭放置二個(gè)氣囊并于其中一邊開一個(gè)圓形工藝孔（或利用原有出風(fēng)口），并把該孔與捕集器的吸入口用軟管聯(lián)接；再從另一口內(nèi)（或利用原有出風(fēng)口）放入清掃機(jī)人邊走邊打松灰塵由捕集器同時(shí)把灰塵吸走。（適合中、小型風(fēng)管）。或先放入清掃機(jī)器人打松積塵，然后再放入吸塵機(jī)器人吸走灰塵；放入噴霧消毒機(jī)器人噴灑消毒劑；放入檢查機(jī)器人觀察風(fēng)管清洗后情況；專業(yè)單位測定風(fēng)管清洗后情況；安裝各種風(fēng)口；出具清洗完工報(bào)告。

②軟軸清洗法，主要工序如下：拆除各種風(fēng)口；專業(yè)單位測定風(fēng)管內(nèi)積塵情況；放入軟軸檢查頭；觀察風(fēng)管內(nèi)部情況，確定清洗方案；在需清洗的風(fēng)管二頭放置二個(gè)氣囊并于其中一邊開一個(gè)圓形工藝孔，并把該孔與捕集器的吸入口用 軟管聯(lián)接；再在另一邊放入清掃軟軸機(jī)邊推邊打松灰塵由捕集器同時(shí)把灰塵吸走；放入噴霧消毒軟軸機(jī)噴灑消毒劑；放入軟軸檢查頭觀察風(fēng)管清洗后情況；專業(yè)單位測定風(fēng)管清洗后情況；安裝各種風(fēng)口；出具清洗完工報(bào)告。

③風(fēng)刀與振動鞭清洗法，主要工序如下：拆除各種風(fēng)口；專業(yè)單位測定風(fēng)管內(nèi)積塵情況；放入專用檢查頭；觀察風(fēng)管內(nèi)部情況，確定清洗方案；在需清洗的風(fēng)管二頭放 置二個(gè)氣囊并于其中一邊開一個(gè)圓形工藝孔（或利用原有出風(fēng)口），并把該孔與捕集器的吸入口用軟管聯(lián)接；再從另一口內(nèi)（或利用原有出風(fēng)口）放入風(fēng)刀或振動鞭邊打松塵邊由捕集器同時(shí)把灰塵吸走；噴灑消毒劑；放入專用檢查頭觀察風(fēng)管清洗后情況；專業(yè)單位測定風(fēng)管清洗后情況；安裝各種風(fēng)口；出具清洗完工報(bào)告。

目前國外普遍使用的都是第一種機(jī)器人清洗法，優(yōu)點(diǎn)如下：其一，自動化程度高：在偵測和清洗消毒過程中盡量避免人工進(jìn)入做業(yè)，專用的清洗、偵測、消毒機(jī)器人設(shè)備可在各種尺寸、形狀的風(fēng)管內(nèi)做業(yè)，整個(gè)工作過程全程監(jiān)控。其二，全密閉清洗：清洗出來的污染物不能暴露在建筑物內(nèi)，避免二次污染，全程負(fù)壓做業(yè)。

5使用機(jī)器人清洗法清洗風(fēng)管的主要流程

由于空調(diào)系統(tǒng)的組成不同，清洗風(fēng)管的機(jī)器人也有所不同。應(yīng)該根據(jù)不同的空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)來選擇合適的清洗機(jī)器人。小型的風(fēng)管系統(tǒng)適合使用帶小型風(fēng)管清洗刷的機(jī)器人，管道壁面上的灰塵和沾染物被旋轉(zhuǎn)刷打松，然后被強(qiáng)力真空吸塵器清除。大型的風(fēng)管系統(tǒng)適合使用帶風(fēng)管鉆的機(jī)器人，其電機(jī)結(jié)構(gòu)是專門設(shè)計(jì)的，在管道中清除灰塵和沾染物時(shí)可以自動定心，打松的灰塵和沾染物被強(qiáng)力真空吸塵器清除，風(fēng)管鉆的作用管徑及距離都比風(fēng)管清洗機(jī)大。圓形金屬風(fēng)管系統(tǒng)采用風(fēng)管爬行機(jī)器人，它依靠振動獲得在管道中向前移動的動力，振動打松的灰塵和沾染物被強(qiáng)力吸塵器清除。在風(fēng)管清洗系統(tǒng)中，強(qiáng)力吸塵器的主要作用是利用負(fù)壓抽吸需要清除的灰塵和沾染物，連接風(fēng)管清洗機(jī)和強(qiáng)力吸塵器的管道是軟管，此軟管可以控制風(fēng)管清洗機(jī)的運(yùn)動方向，使之能夠上下左右轉(zhuǎn)彎，有利于支管的清洗。

在實(shí)際的操作中，可以按照以下的工藝流程來進(jìn)行。熟悉圖紙，熟悉現(xiàn)場風(fēng)管安裝情況，編制清洗方案；準(zhǔn)備風(fēng)管開口，消毒藥品，機(jī)器設(shè)備；現(xiàn)場勘查，選定最佳風(fēng)管開口安裝處；開孔，進(jìn)行編號，注明對應(yīng)位置；放入檢視機(jī)器人，估算情況；放入清掃機(jī)器人，風(fēng)管內(nèi)壁清洗；風(fēng)管內(nèi)部吹掃，吸塵；放入檢視機(jī)器人，風(fēng)管內(nèi)壁清洗度檢查；噴涂消毒劑，覆蓋面檢查；噴涂密封液，覆蓋面檢查；關(guān)閉開孔，保溫及修補(bǔ)；清掃現(xiàn)場；竣工驗(yàn)收。

此外，在風(fēng)管清洗的工藝流程中，有一些需要說明的問題：

首先必須根據(jù)風(fēng)管的大小正確選擇風(fēng)管鉆和風(fēng)管清洗機(jī)的型號，以確保達(dá)到理想的清洗效果；在清洗之后，可以利用帶探測器的檢視機(jī)器人（通過外面的監(jiān)控器顯示）來檢查清洗的效果，決定是否采取進(jìn)一步的措施，以確保清洗的效果，另外，所使用的消毒液必須能夠有效殺滅細(xì)菌、病毒、真菌、霉菌等，而且不使人過敏，有一些場所為了去除風(fēng)管內(nèi)表面的污物，必須采用高效的生物脫剝清潔劑和脫脂劑；噴涂的密封液能夠在風(fēng)管內(nèi)壁形成一層薄膜，既保護(hù)風(fēng)管，又能夠使灰塵不易積聚在風(fēng)管內(nèi)，而且還有利于下一次清洗時(shí)直接將積灰的薄膜清除和保持理想的清潔效果。

6風(fēng)管清洗的效果

楊樹浦電廠風(fēng)管清洗前后辦公室風(fēng)量及細(xì)菌總數(shù)測試結(jié)果如表1所示。

上海商務(wù)中心辦公樓風(fēng)管清洗前后風(fēng)量測試結(jié)果如表2所示。

可以看出，經(jīng)過風(fēng)管清洗的環(huán)境，清洗后細(xì)菌數(shù)大幅度減少，風(fēng)量也顯著增加，測試結(jié)果證明風(fēng)管清洗對于空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行和室內(nèi)環(huán)境改善是非常重要的。

7主要注意事項(xiàng)

風(fēng)管的清洗是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)和提高系統(tǒng)運(yùn)行效率的一項(xiàng)有效手段，但是目前此項(xiàng)工作在國內(nèi)還沒有被重視。分析其原因主要有四個(gè)方面：

首先是人們的觀念問題，即還沒有充分意識到室內(nèi)空氣品質(zhì)問題的嚴(yán)重性，尤其是有些業(yè)主不能夠接受將精力投入到這種“表面效果不顯著”的工作中，這是最主要的阻力。其次是國內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對此沒有明確的規(guī)定，特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)，其驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)主要是室內(nèi)的溫、濕度，對室內(nèi)空氣品質(zhì)的重視程度不夠。第三是設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理要求脫節(jié)，暖通空調(diào)工程師在設(shè)計(jì)時(shí)為了節(jié)約寶貴的吊頂空間，管道的布置相當(dāng)緊湊，不能夠提供足夠的檢修和清洗空間，給這項(xiàng)工作帶來了相當(dāng)?shù)碾y度;第四是目前國內(nèi)還沒有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的相關(guān)技術(shù)，現(xiàn)有的清洗設(shè)備、消毒液及密封液等都需要進(jìn)口。

8風(fēng)管清洗對于寶鋼的實(shí)際意義

對于寶鋼而言，風(fēng)管清洗技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。隨著空調(diào)與生產(chǎn)工藝的關(guān)系日益密切，許多廠區(qū)對于溫濕度、空氣質(zhì)量的需求也逐步提高。例如，冷軋彩涂區(qū)域，其產(chǎn)品質(zhì)量與空氣質(zhì)量密切相關(guān)，需要嚴(yán)格控制空氣的溫濕度與固定懸浮物。為此，彩涂區(qū)域進(jìn)行了區(qū)域設(shè)備改造，更新了空調(diào)設(shè)備與隔離房間。這樣做，雖然可以臨時(shí)解決問題，但依然治標(biāo)不治本。由于開放式的空調(diào)管道，時(shí)間一長后空氣質(zhì)量依然會不斷下降。

此外，經(jīng)過十多年的快速發(fā)展，寶鋼目前的機(jī)房、辦公樓集中式空調(diào)已經(jīng)基本得到了普及，但它們的通風(fēng)系統(tǒng)基本從未進(jìn)行過系統(tǒng)的清洗，已經(jīng)成為長期積累下來的死角，其面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我們清洗的機(jī)組面積，且風(fēng)管四通八達(dá)，不清潔的集中式空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)對生活在建筑物中的人已造成嚴(yán)重的健康隱患。其風(fēng)管系統(tǒng)內(nèi)聚集的灰塵不但會污染室內(nèi)的空氣，還會增加風(fēng)管系統(tǒng)的運(yùn)行阻力，使系統(tǒng)風(fēng)量下降，從而增加能耗，更對風(fēng)機(jī)盤管等末端設(shè)備造成不同程度的污染和破壞，降低整套集中式空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行壽命。

如果，寶鋼可以將風(fēng)管清洗技術(shù)納入其常規(guī)維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目，則可以有效的解決這一問題。按規(guī)程清洗消毒一次風(fēng)管，可以保證3~5 a風(fēng)管的空氣質(zhì)量，不僅保證了生產(chǎn)的有序順行，而且可以節(jié)約能耗，保證職工的身體健康，可以說是一舉三得。

9結(jié)語

改善室內(nèi)空氣品質(zhì)和提高空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率正在日益被人們重視，也是暖通發(fā)展的必然趨勢。風(fēng)管清洗這一新興技術(shù)可以同時(shí)兼顧這兩方面的要求，尤其是對于已經(jīng)運(yùn)行一段時(shí)間的空調(diào)建筑，更是簡易可行。相信隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)也將不斷得到完善與發(fā)展，并最終納入空調(diào)運(yùn)行的常規(guī)管理中。

相信今后，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的方案將更偏向考慮室內(nèi)空氣品質(zhì)問題，為空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)預(yù)留足夠的操作空間。隨著國家對室內(nèi)的空氣品質(zhì)制定頒布明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，人們對風(fēng)管清洗這這一觀念必將獲得重視。

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