清洗中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)簡(jiǎn)介 隨著當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,越來(lái)越多的場(chǎng)所:如大型的商場(chǎng)、商務(wù)中心、星級(jí)酒店、高級(jí)樓宇等公共場(chǎng)所普遍采用中央空調(diào)系統(tǒng)來(lái)對(duì)室內(nèi)空氣的溫度、濕度、氣流速度等進(jìn)行有效的調(diào)節(jié),來(lái)滿(mǎn)足人們對(duì)室內(nèi)工作環(huán)境及生活環(huán)境的要求舒適的空間,同時(shí)也為工業(yè)生產(chǎn)、博物館藏、圖書(shū)館藏、科學(xué)研究等諸多行業(yè)帶來(lái)了前所未有的環(huán)境改善。但由于空調(diào)系統(tǒng)不能得到及時(shí)清洗而引起的空氣污染已越來(lái)越引起人們的高度重視,人們?cè)谄惹幸筇岣呱钯|(zhì)量的同時(shí),要求提高工作居住場(chǎng)所環(huán)境質(zhì)量(特別是空氣質(zhì)量)的呼聲也越來(lái)越急切,因?yàn)檫@直接關(guān)系到他們的身心健康。 中央空調(diào)系統(tǒng)包含:主機(jī)、水循環(huán)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)風(fēng)管或風(fēng)道),中央空調(diào)的清洗應(yīng)包括主機(jī)、水循環(huán)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)的清洗,但是由于中央空調(diào)的通風(fēng)系統(tǒng)遍布整座樓宇內(nèi)部且縱橫交錯(cuò)及人力無(wú)法能及等原因,人們往往忽視對(duì)它的清潔。 由于中央空調(diào)是依靠風(fēng)道及出風(fēng)口將處理后的空氣送入房間,風(fēng)道屬密閉空間,而室外空氣中各類(lèi)懸浮顆粒物不能完全被空調(diào)過(guò)濾裝置所阻隔,因此微細(xì)灰塵便進(jìn)入風(fēng)道黏附在風(fēng)道內(nèi)壁上,然而長(zhǎng)時(shí)間未做清潔的中央空調(diào)風(fēng)道系統(tǒng)由于其黑暗、潮濕,在運(yùn)行過(guò)程中日積月累,在管道內(nèi)積累大量的灰塵,造成細(xì)菌微生物滋生,如:病毒、細(xì)菌、霉菌、真菌、軍團(tuán)菌、冠狀病毒等,在通風(fēng)風(fēng)管內(nèi)甚至還有動(dòng)物的尸體、死老鼠、大腸桿菌、溶血性鏈球菌等。據(jù)報(bào)道,長(zhǎng)沙某大廈清掃中央空調(diào)風(fēng)道一共清掃出兩噸垃圾,其中有大量的老鼠昆蟲(chóng)尸體。長(zhǎng)沙市疾病預(yù)防控制中心5月份公布的最新的抽查結(jié)果,賓館、飯店、大型商場(chǎng)、寫(xiě)字樓、醫(yī)院等公共場(chǎng)所里的中央空調(diào)系統(tǒng)軍團(tuán)菌、真菌等多項(xiàng)指標(biāo)都有不同程度的問(wèn)題,超過(guò)半數(shù)的污染問(wèn)題非常嚴(yán)重。 這些有害物質(zhì)在送風(fēng)過(guò)程中,不知不覺(jué)就會(huì)污染空氣,為節(jié)能在使用中央空調(diào)環(huán)境下,大多數(shù)均為封閉、半封閉空間,室內(nèi)空氣屬循環(huán)利用,空氣置換效果較差,空氣的清潔度依靠空調(diào)本身的過(guò)濾和定時(shí)輸送活量新風(fēng)來(lái)維持,因此相對(duì)室外空氣來(lái)講新鮮度較為渾濁。而這些所謂的新風(fēng)正是被污染了的空氣,隨著空調(diào)風(fēng)吹到房間各個(gè)角落,逐漸變成室內(nèi)空氣的污染源;同時(shí)某一個(gè)房間的病菌也容易隨著空調(diào)循環(huán)風(fēng)吹到其它房間,如果長(zhǎng)期被人體吸入,就會(huì)導(dǎo)至頭疼、咳嗽、乏力、胸悶、甚至過(guò)敏等各種疾病。對(duì)人體產(chǎn)生危害,據(jù)調(diào)查空調(diào)房?jī)?nèi)空氣污染來(lái)自空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的占42%—53%,人們90%的時(shí)間呆在室內(nèi),室內(nèi)的污染程度比室外嚴(yán)重2—50倍,為了保持室內(nèi)的空氣清新,保障身體健康,定期清洗空調(diào)風(fēng)管,控制污染源勢(shì)在必行。 被污染的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)會(huì)影響室內(nèi)可吸入顆粒物濃度和微生物濃度。在SARS 肆虐期間,空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的污染被認(rèn)為是室內(nèi)感染、交叉感染和致病病菌擴(kuò)散與傳播的途徑之一。2004 年初暴發(fā)的禽流感正值候鳥(niǎo)遷徙的季節(jié),疏于管理的新風(fēng)入口會(huì)引來(lái)繁殖期的候鳥(niǎo)筑巢,堆積鳥(niǎo)糞,而這些污染物正是引發(fā)禽流感的原因。那么SARS和禽流感后的空調(diào)系統(tǒng)的情況又是如何呢 據(jù)衛(wèi)生部2004 年2 月至4 月對(duì)全國(guó)公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生狀況檢查的結(jié)果,在抽檢的60多個(gè)城市的937 個(gè)公共場(chǎng)所中,合格的僅58 家,占抽檢總數(shù)的6% ;屬于嚴(yán)重污染的為441 家,占抽檢總數(shù)的47%。為何消耗空調(diào)大樓約四成能量的空調(diào)系統(tǒng),提供的卻是混濁甚至是污濁的空氣呢筆者通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的各種空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的污染狀況和系統(tǒng)清洗前后的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,分別研究風(fēng)管積塵、盤(pán)管積塵和凝水盤(pán)積塵等對(duì)室內(nèi)可吸入顆粒物濃度、微生物濃度以及通風(fēng)系統(tǒng)性能的影響,從而分析空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的清洗與室內(nèi)空氣環(huán)境的關(guān)系。 1 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的污染 通過(guò)對(duì)10 棟空調(diào)建筑的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果如圖1 所示,右側(cè)為空調(diào)系統(tǒng)過(guò)濾方式的分布圖,左側(cè)為不同過(guò)濾方式的系統(tǒng)污染情況和主觀評(píng)價(jià)(“存在問(wèn)題”指少于50 % ,“比較嚴(yán)重”指多于50 %) 。 在被調(diào)研的空調(diào)建筑中,約50 %的空調(diào)系統(tǒng)采用金屬絲過(guò)濾網(wǎng)(對(duì)可吸入顆粒物的過(guò)濾基本無(wú)效) ,普遍存在空氣污染較嚴(yán)重的問(wèn)題,采用粗效空氣過(guò)濾系統(tǒng)的污染情況也不容樂(lè)觀,僅采用中效過(guò)濾器的空調(diào)系統(tǒng),情況比較理想。 2003 年SARS 以后,我國(guó)相關(guān)部門(mén)參照美國(guó)、日本等國(guó)家的空調(diào)系統(tǒng)清洗行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而頒布的國(guó)標(biāo)《空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)清洗規(guī)范》[1 ] 及衛(wèi)生部制定的《公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》[2 ] ,都要求對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行清洗??照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的清洗對(duì)室內(nèi)可吸入顆粒物濃度及微生物濃度的影響程度如何筆者選擇了5 個(gè)典型的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,發(fā)現(xiàn)污染主要集中在過(guò)濾網(wǎng)、空調(diào)盤(pán)管、風(fēng)管和凝水盤(pán)等處。由于過(guò)濾網(wǎng)的清洗較易操作,清洗周期通常為1~2 周,故本課題主要研究盤(pán)管積塵及風(fēng)管積塵對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的影響,分析比較空調(diào)盤(pán)管清洗和風(fēng)管清洗前后室內(nèi)空氣可吸入顆粒物濃度和微生物濃度的變化情況。測(cè)試中的所有采樣方法均按衛(wèi)生部的《消毒技術(shù)規(guī)范》(第4版) [3 ] 進(jìn)行,系統(tǒng)概況見(jiàn)表1 ,污染情況見(jiàn)表2 。 2 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的污染程度明顯高于容許標(biāo)準(zhǔn)[2 ] (管道積塵量達(dá)20 g/ m2 為嚴(yán)重污染,管道積塵量達(dá)2~20 g/ m2 ,積塵細(xì)菌含量達(dá)10 000 cf u/ g ,霉菌達(dá)3 000 cf u/ g 為中等污染) 。這將直接影響室內(nèi)空氣環(huán)境,威脅室內(nèi)人員健康。 2 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)污染對(duì)室內(nèi)可吸入顆粒物濃度、微生物濃度及通風(fēng)系統(tǒng)性能的影響 2. 1 風(fēng)管積塵對(duì)室內(nèi)可吸入顆粒物濃度的影響 以風(fēng)管底部單位面積積塵量作為衡量指標(biāo),圖2是空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)管積塵的測(cè)定結(jié)果。由圖統(tǒng)中的風(fēng)管積塵與風(fēng)管內(nèi)表面的含菌量以及室內(nèi)含菌量的關(guān)系。由圖3 的比較結(jié)果可得出,送風(fēng)管底面細(xì)菌含量和積塵量變化趨勢(shì)基本一致,即送風(fēng)管底面積塵量越多,細(xì)菌含量越高,而真菌含量變化不明顯?;仫L(fēng)管的含菌量(包括細(xì)菌和真菌) 遠(yuǎn)高于送風(fēng)管,如系統(tǒng)4 的含菌量高達(dá)115 ×106 個(gè)/m2 ;室內(nèi)浮游菌濃度與送風(fēng)管含菌量的關(guān)系不明顯(由于系統(tǒng)3 室內(nèi)人員增多導(dǎo)致室內(nèi)浮游菌劇增) ,而回風(fēng)管含菌量與室內(nèi)浮游菌濃度的聯(lián)系較緊密些。 2. 3 風(fēng)管積塵對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)性能的影響 分別對(duì)系統(tǒng)1 和系統(tǒng)4 的風(fēng)管清洗前后的送風(fēng)量和回風(fēng)量進(jìn)行測(cè)試(其他系統(tǒng)的風(fēng)管與多空間相連,在此不宜比較) ,結(jié)果如圖4 所示。圖4 表明系統(tǒng)1 和系統(tǒng)4 風(fēng)管清洗后的送風(fēng)量變化不很明顯;系統(tǒng)1 回風(fēng)管清洗后的回風(fēng)量有所增加(約11.3 %) ,相應(yīng)能耗下降約11%,即節(jié)約電力11%。說(shuō)明回風(fēng)管清洗對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)性能的影響比送風(fēng)管顯著。
2. 4 盤(pán)管積塵對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)性能的影響 系統(tǒng)3 ,4 ,5 的盤(pán)管清洗前后的數(shù)據(jù)比較如表3 所示,顯然清洗后的機(jī)組送風(fēng)量和回風(fēng)量明顯增加,說(shuō)明盤(pán)管積塵對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)性能的影響非常顯著。
以系統(tǒng)4 的空調(diào)機(jī)組為例來(lái)分析空調(diào)盤(pán)管積塵對(duì)盤(pán)管阻力的影響。機(jī)組由抽取式金屬網(wǎng)過(guò)濾段、表冷段和風(fēng)機(jī)段組成。機(jī)組性能參數(shù)為:銘牌風(fēng)量12 000 m3 / h ,盤(pán)管尺寸(長(zhǎng)L ×寬W ) 1 740mm ×720 mm ,6 排,肋片片距s 為213 mm ,肋片厚s1 為012 mm , 每排18 根銅管, 管徑d 為16mm。盤(pán)管前空氣溫度t1 為28 ℃,盤(pán)管后溫度t2為16 ℃,由平均溫度22 ℃得運(yùn)動(dòng)黏度ν為1513 ×10 - 6 m2 / s ,密度ρ為11197 kg/ m3 。該盤(pán)管表面積塵的平均厚度s2 約為011 mm。盤(pán)管積塵后,肋片間距s 減小,肋片間速度梯度增加,由牛頓黏性定律τ= μdv/ d y ,黏性應(yīng)力增加,空氣阻力也相應(yīng)增加。 在風(fēng)量不變的前提下,計(jì)算出盤(pán)管積塵前后的阻力特性參數(shù),見(jiàn)表4 。
由此可見(jiàn), 清洗后盤(pán)管空氣阻力可下降約19 % ,可節(jié)約電力19 %。導(dǎo)致空調(diào)機(jī)組的風(fēng)量明顯減小,難以達(dá)到室內(nèi)空氣參數(shù)的要求。 3 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的清洗效果 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的清洗包括空調(diào)送風(fēng)管、回風(fēng)管以及盤(pán)管的清洗。 3. 1 風(fēng)管清洗對(duì)室內(nèi)可吸入顆粒物濃度的影響
圖5 是系統(tǒng)3 ,4 的風(fēng)管清洗前后室內(nèi)可吸入顆粒物濃度的測(cè)定數(shù)據(jù)。從圖中可以看出,風(fēng)管清洗后3 h ,室內(nèi)可吸入顆粒物的濃度下降到一個(gè)較低的水平(系統(tǒng)3 的PM10 濃度下降了10 % ,系統(tǒng)4的PM10 濃度約下降4 %) 。
3. 2 風(fēng)管清洗對(duì)室內(nèi)浮游菌濃度的影響 圖6 是系統(tǒng)3 ,4 的風(fēng)管清洗前后室內(nèi)含菌量的測(cè)試結(jié)果。可以看出,清洗后30 min 室內(nèi)浮游菌濃度就已明顯下降,清洗后3 h 室內(nèi)浮游菌濃度下降約50 %。風(fēng)管清洗能明顯降低室內(nèi)浮游菌濃度,有效改善室內(nèi)微生物環(huán)境。
3. 3 風(fēng)管清洗對(duì)風(fēng)管內(nèi)表面積塵的影響 風(fēng)管清洗前后的風(fēng)管內(nèi)表面積塵的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5 。表5 表明,不同清洗方法的除塵效果有所不同。對(duì)風(fēng)管各表面的清洗效果都較理想,清洗后的積塵量平均下降79.13 %。 3. 4 風(fēng)管清洗對(duì)風(fēng)管內(nèi)表面含菌量的影響 表6 是清洗前后風(fēng)管表面含菌量的測(cè)試結(jié)果??梢钥闯銮逑春箫L(fēng)管內(nèi)表面的微生物(細(xì)菌和真菌) 數(shù)量均有所減少,其中系統(tǒng)4 的效果最為顯著。
3. 5 盤(pán)管清洗對(duì)盤(pán)管表面含菌量的影響 表7是系統(tǒng)3~5的盤(pán)管清洗前后表面含菌量的測(cè)定結(jié)果。可以得出,清洗對(duì)盤(pán)管表面微生物的去除效果非常明顯,基本可消除盤(pán)管表面的微生物。因此,清洗是去除盤(pán)管表面微生物的最佳方法。
4 結(jié)論 4. 1 污染的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)已成為室內(nèi)空氣的污染源之一。風(fēng)管積塵直接影響送風(fēng)中可吸入顆粒物的濃度和室內(nèi)微生物的濃度;風(fēng)管積塵量和風(fēng)管內(nèi)細(xì)菌含量的變化趨勢(shì)一致,且回風(fēng)管的含塵與含菌濃度遠(yuǎn)高于送風(fēng)管。 4. 2 風(fēng)管積塵對(duì)系統(tǒng)風(fēng)量的影響不明顯;但空調(diào)盤(pán)管的積塵會(huì)顯著增加空調(diào)系統(tǒng)的空氣流動(dòng)阻力,使系統(tǒng)風(fēng)量明顯減小,從而引起室內(nèi)空氣品質(zhì)問(wèn)題。 4. 3 風(fēng)系統(tǒng)清洗可顯著降低室內(nèi)可吸入顆粒物的濃度,同時(shí)能大幅度降低室內(nèi)微生物的濃度;清洗后回風(fēng)管的風(fēng)量增加比送風(fēng)管明顯。 4. 4 盤(pán)管清洗對(duì)去除盤(pán)管表面微生物污染的效果非常明顯;盤(pán)管清洗后的空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)量和回風(fēng)量均明顯增加,提高了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率,具有明顯的節(jié)能效果。 4. 5 加強(qiáng)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的清洗已迫在眉睫,加大對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的檢查力度是重中之重,這不僅能大大改善室內(nèi)空氣品質(zhì)實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益,而且能減少空調(diào)系統(tǒng)能耗實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。 |