浅谈防霾空调系统改造

哈 雯 吕 洁 郭媛媛 齐洋州 刘海涛 聂文瑾



浅谈防霾空调系统改造

哈 雯 吕 洁 郭媛媛 齐洋州 刘海涛 聂文瑾

（辽宁省沈阳市沈阳工业大学 沈阳 110870）

随着经济飞速发展、社会进程的不断加快，环境问题也日益严重，近几年出现的雾霾污染问题已成为人们广泛关注的焦点。现今社会建筑的发展趋向于绿色低碳，室内空调系统是建筑绿色化应用中很重要的一个组成部分。介绍了现今雾霾污染的大体情况，总结了雾霾天气中空调运行的影响，阐述了空调系统改造的基本技术，并提出如何解决恶劣天气对建筑物内洁净度的影响问题。

暖通空调；雾霾；绿色低碳；既有公共建筑

0 引言

近几年来，空气污染，这个与每一个人的生活息息相关的话题，越来越使人无奈而沉重。众里寻他千百度，那人却在灯火阑珊处……这一场景越来越频繁的出现在全国各个城市。

图1 雾霾（来自：新京报）

在四大主要污染源排放中，工业、交通、能源与建筑，与居民或消费者自身直接相关的就占据了后三个，达到70％以上[3]。自然因素和人为活动共同导致城市空气污染。随着一些严重的雾霾事件的发生，雾霾天气及其带来的危害也逐渐得到重视。中国的空气质量问题，已在今年连续袭击我国的多场雾霾天气中凸显，雾天次数之多，持续时间之长，覆盖范围之广，各地频频传出的PM2.5“爆表”。据报道，2015年11月辽宁沈阳自8日凌晨3点开始到9日凌晨1点，空气质量连续22小时“爆表”，峰值曾超过1000微克/立方米。如此严重的雾霾需要采取净化、阻断、源头治理等措施。本文针对雾霾进行防治雾霾措施的可行性分析[4]。

1 防霾措施的可行性分析

1.1 通过消减污染物排放治理雾霾

研究表明，雾霾污染的主要源头在于全球变暖，而二氧化碳的排放量的增加则是造成全球变暖的根源。治理雾霾，减少或消除雾霾天气，从根本上来讲，就是要消减污染物的排放。然而控制煤炭消耗量、控制煤化工业发展、能源结构调整使用清洁能源、控制机动车辆减少燃烧气体的排放等等，绝非一朝一夕之事。例如，近年来北京多措并举控制机动车排放，在各种类型的机动车中，重型柴油车已成为北京市机动车排放氮氧化物和颗粒污染的主要来源，数量虽只占4%，但其排放的氮氧化物、颗粒污染却分别占排放总量的50%、90%以上[9]。而这些重型柴油车大多为送货车辆，承担着北京基本生产生活所需物资的运输，北京虽然已经发布黄标车禁行和其他车辆的有关限行公告，但在短期内减少此类车辆的数量难度极大[1]。因此中国巨大的污染物排放量，单一减排手段也绝难奏效，从源头治理的措施的实现也是困难重重。

1.2 通过净化空气治理雾霾

雾霾天气之所以出现，与工业生产、机动车尾气、建筑施工、冬季取暖烧煤等人类活动排放到大气中大量的有害物质有着直接关系，因此在节能减排的同时，如何净化这些有害物质就显得尤为重要。对于室内环境，各种空气净化装备和系统层出不穷，然而其中低端产品滥竽充数，噱头大热而实用性不足，使用不当甚至会变为污染源。例如，很多人已经将空气净化器等装置应用到日常居住生活中，它能够吸附、分解或转化各种空气污染物（一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等），有效提高空气清洁度[8]。据悉空气净化器产品并不在国家强制认证的产品名单之内，所以并不需要进行功能性认证，通过安全质量认证即可。很多商家为了炒作大肆宣传产品的“高科技”，但实际效果难以测定。近日，一种被誉为“长在墙上的城市绿化草皮”的空气净化涂料受到了许多环境保护专家的重视，据了解，这是一种以热或太阳能诱导原位燃料电池的反应原理为基础，使其具有24小时持续吸收有毒有害物质的功能。可是，这种净化涂料并不完善，短时间内也无法应用于人们生活中[2]。

1.3 通过临时阻断以改善雾霾污染

目前多数写字楼、商场等建筑用的都是中央空调，中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成，是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。自然通风是防止室内污染源产生的污染物积聚最经济、便捷的方法，它是以热压和风压作用的不消耗机械动力的、经济的通风方式；热压主要产生在室内外温度存在差异的建筑环境空间，风压主要是指室外风作用在建筑外围护结构，造成室内外静压差[10]。热压管道里边阴暗潮湿，特别容易滋生细菌，比如军团菌；时间长了还会有很多灰尘，这也会造成室内可吸入颗粒物的增多[6]。雾霾天气时，关闭通风系统，临时阻断雾霾对室内环境的污染，是防止严重的室外污染影响室内空气品质的有效途径之一。临时阻断只需将原有的空调系统进行改造即可实现。可是，这种措施不能用于家用空调中，是极为不便的。

2 防霾措施的实用性比较

表1 防霾措施优劣势分析

通过防治雾霾措施的可行性分析与实用性比较得出，现今通过改造空调系统进行临时阻断来改善雾霾的措施是较为有效可行的。

3 防霾空调系统改造的介绍及优势分析

3.1 防霾空调系统改造的说明

据了解，中国雾霾城市既有建筑面积约230亿平方米，其中既有公共建筑以及部分工业建筑大多数使用集中式空调系统。集中式空调系统，又称中央空调，所有空气处理设备（风机、过滤器、加热器、冷却器、加湿器、减湿器和制冷机组等）都集中在空调机房内，空气处理后，由风管送到各空调房里，它处理空气量大，运行可靠，便于管理和维修，但机房占地面积大[5]。集中式空调系统为人们提供了舒适的环境，但不能避免雾霾等恶劣天气的空气处理问题。因此，针对此类问题，提出对既有公共建筑及部分工业建筑的集中式空调系统进行改造的想法，这样不需要考虑更换空调系统这样庞大的工程项目，只需要对原有的空调系统进行相应的改造，以改善室内空气质量与洁净度。

以沈阳某移动中心为例，建筑面积10400m2，建筑高度23.7m，共5层。建筑主要功能为移动公司话务中心及相应的设备机房以及办公室、会议室等。话务中心要求有较大空间，职员较多，24h三班制工作不中断，新风量要求较高，采用低速风道全空气系统，气流组织为上送上回式；办公室、会议室等较小空间采用风机盘管加新风系统[7]。在雾霾等恶劣天气下，其移动中心室内工作人员与身处室外没什么区别。空调系统改造技术，可通过改造其通风管道，在适当的地方安装电动阀门，当恶劣天气时关闭阀门，将空调系统转变为临时封闭式系统，使室内不受雾霾干扰，通过静电过滤器保持室内空气的洁净，给室内工作人员提供一个舒适、健康的工作环境。

3.2 空调系统改造技术的优势分析

空调系统改造技术有以下优点：

优点一：此改造技术所需价格低。材料（阀门等），静电除尘装置的来源广泛，容易获得。在阀门生产和研发的技术支持上，国内阀门并不比国外阀门落后，相反很多的产品在技术和创新上已经可以和国际企业相媲美。国内阀门行业的发展正在往高端现代化的方向前行。由单一品种向多品种和多规格发展，并朝着节能方向发展。静电过滤器是在工业静电除尘器的基础上发展起来的室内空气净化设备，现已被大量应用于各种室内场合，特别是管道式空调与新风净化系统中成为最常用的空气净化设备之一。可以去除空气中小至0.01微米的颗粒物。随着环境污染的日益严重和人们环境意识的加强，空气质量已成为全世界关注的焦点。现在人们认识到空气过滤系统不仅要保护机械设备，还要保护人。因此，空气过滤的应用范围越来越广泛。因此技术相关材料的发展和选择越来越多元化，价格越来越低。

优点二：改造简易可行且具有针对性。针对不同的既有公共建筑和部分工业建筑的不同集中式空调系统，进行不同的设计方案，针对性的施工，最大限度的做到了减少能源消耗和各种资源浪费。首先，该技术并不需要对空调系统进行更换，只是进行局部的调整与改造。集中式空调系统机房面积大，层数较多，风管布置复杂，占用建筑空间较多，安装工作量大，施工周期较长。因此改造与更换相比更切实际且更为容易有效。其次，不同的公共建筑，如办公建筑，商业建筑，旅游建筑，科教文卫建筑，通信建筑，交通运输用房及其它公共建筑，其不同的建筑功能有不同的空调系统，针对性的改造会使防雾霾功能更实用便捷，改造过程也会向有利于建筑功能方向靠拢。

优点三：既保障的室内舒适度又减轻了雾霾等恶劣天气对人们的影响。雾霾等恶劣天气不能开窗通风，当然也不能通过室内外空气交换保持室内温度舒适，通过此项技术，不需要外界空气同样使空调工作，保持了室内舒适。同时在雾霾天气在某些地区称为常态的情况下，减轻了雾霾等恶劣天气对人们生活的影响。

4 结论

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高，环境保护问题越来越受到人们的重视，而雾霾的污染又是现今各地广泛关注的焦点。通过对改善雾霾的措施进行对比，得出结论：对空调系统进行改造来实现改善雾霾的措施是简单可行的，暖通空调的使用是极为广泛的，在暖通空调制造中大力使用空调系统改造技术来应对雾霾天气的出现也是相关行业走向辉煌的必行之路。

[1] 周涛,汝小龙.北京市雾霾天气成因及治理措施研究[J].华北电力大学学报,2012,4(2):14-16.

[2] 宗禾.治理雾霾或可借助空气净化涂料[N].中国政府采购,2014-4-3(17).

[3] 周蓉.浅谈“雾霾”成因及治理[J].商界论坛,2013(1): 1-2.

[4] 百度文库.关于雾霾大气污染的调查研究[EB/OL]. http: //wenku.baidu.com/view/c2995919caaedd3383c4d39e.html

[5] 陆亚俊.暖通空调[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007: 15-19,37,45.

[6] 李翔,革非,范园园,等.某大型商业建筑通风空调设计[J].制冷与空调,2012,26(1):1-3.

[7] 中国百科网.某建筑空调系统的节能设计案例[EB/OL]. http://www.chinabaike.com/t/38263/2013/0924/1609871.html

[8] 蓝庆新,侯姗.我国雾霾治理存在的问题及解决途径研究[J].青海社会科学,2015,(1):1-2.

[9] 王斌.雾霾治理缘何这么难？[N].北京青年报,2016-1- 10(4).

[10] 高波,徐斌斌,倪吉,等.自然通风在建筑节能改造中的应用分析[J].制冷与空调,2015,29(4):1-2.

Introduction of the Reform of Haze-preventing Air Conditioning System

Ha Wen Lv Jie Guo Yuanyuan Qi Yangzhou Liu Haitao Nie Wenjing

( Shenyang University of technology, Shenyang, 110870 )

With the rapid economic growth, accelerating social process and increasingly serious environmental problems, the pollution of haze has become the focus of people’s attention in recent years. The development of buildings in modern society tends to be green or low carbon. Indoor air conditioning system is an important component of green buildings. The article generally introduces current situation of haze pollution, summarizes the effect of haze on air conditioning running, expounds the basic technology of air conditioning system reform, and put forward solutions to the negative influence of bad weather on cleanliness inside buildings.

Heating and ventilation air conditioning; haze; green and low carbon; the existing public buildings

1671-6612（2017）03-328-04

TU831.3+5

B

哈 雯（1996.02-），女，在读本科生，E-mail：wen2910@sina.com

吕 洁（1967.01-），女，博士，E-mail：ji07619@126.com

2016-03-11