民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(送风和回风应过滤处理)
空气调节系统的送风和回风应过滤处理,并应符合以下规定: 1 送风系统宜设置粗效、中效两级空气过滤器。 2 宜装过滤器阻力检测报警装置。 3 过滤器应拆装更换方便; 4 空气过滤器的阻力应按终阻力计算。 5 医院洁净手术室过滤器设置应符合国家现行规范《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB 50333)的相关规定。
【条文说明】7.5.10 过滤器的选择。空调区一般都有一定的清洁要求,因此,送入室内的空气都应通过必要的过滤处理。另一方面,为防止空气冷却器的表面积尘后,严重影响热湿交换性能,进入的空气也需预先进行过滤处理。
粗效过滤器额定风量下的计数效率应为:80%>E≥20%(粒径≥5μm)。中效过滤器额定风量下的计数效率应为:70%>E≥20%(粒径≥1μm)。工程实践表明,仅设一级粗效过滤器,空气洁净度不易满足要求,故推荐采用两级过滤。设置过滤器阻力检测报警装置,强调过滤器拆装更换方便,是保证过滤器正常使用的必要条件。
用于公共场所的集中空气调节系统,可吸入物浓度、细菌总数、真菌总数等指标应满足《公共场所集中空调通风系统卫生规范》(卫法监发[2003]225 号)的相关要求。除采用过滤处理来满足各项指标外,也可在经济合理、技术可行的前提下,采用静电空气净化、紫外线、TiO2 等技术措施。过滤器的滤料应选用效率高、阻力低和容尘量大的材料。粗效过滤器的终阻力应小于或等于100Pa,中效过滤器的终阻力应小于或等于 160Pa。《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB 50333-2002)的规定,洁净手术室送风系统应至少设三级空气过滤;第一级宜设置在新风口,第二级应设置在系统的正压段,第三级应设置在送风末端或附近; 回风口必须设过滤器等。
7.5.11 对于II类民用建筑工程的空调系统,应设置空气净化装置。对于 I类民用建筑工程,可针对用途选择性设置。空气净化装置类型应根据人员密度、一次性投资、运行维护成本、环境要求等要求,进行综合比较后确定。
1 医院等卫生要求较高的空调系统应采用同时具有除尘、杀菌、除味功能的空气净化装置。
2 人流量较大的公共场所空调系统应采用具有除尘、杀菌功能的空气净化装置。
3 除全新风系统外的空调系统,宜在回风口设置空气净化装置。
4 对于净化要求高且经济条件许可时,可在组合空调机组或风机盘管机组出风口处安装空气净化装置。
5 空气净化装置不应产生新的污染且应有检查口便于日常维护。
【条文说明】 7.5.11 空气净化装置的选择民用建筑工程按不同的室内环境要求分为以下两类:Ⅰ类民用建筑工程:住宅、办公楼、医院病房、老年建筑、幼儿园、学校教室等建筑工程;II类民用建筑工程:旅店、文化娱乐场所、书店、图书馆、展览馆、体育馆、商场(店)、公共交通工具等候室、医院候诊室、饭馆、理发店等公共建筑。
目前,工程常用的空气净化装置有高压静电式、光催化型、吸附反应型等三大类空气净化装置,各类空气净化装置具有以下特点:高压静电式,对颗粒物净化效率良好,对细菌有一定去除作用,对有机气体污染物效果不明显。因此在颗粒物污染严重的环境,宜采用此类净化装置,初投资虽然较高,但空气净化机组本身阻力低,系统能耗和运行费用较低。对于环境有较高的卫生要求时,宜采用光催化型净化装置,可对细菌等达到较好的净化效果,但此类净化装置易受到颗粒物污染造成失效,所以应加装中效空气过滤器进行保护,并定期检查清洗。由于技术的原因, 此类净化装置可能产生二次污染物,需在安装前进行严格测试。吸附反应型净化装置对于有机气体污染物效果最好,对颗粒物等也有一定效果,具有无二次污染,但是净化设备阻力较高,需要定期更换滤网或吸附材料等。在预算充足的情况下,可以对净化要求较高的空调系统设置两种或两种以上的空气净化装置达到更好的净化效果。
7.5.12 空气调节系统采用静电空气净化装置进行过滤处理时,应符合下列要求:
1 净化装置的迎风面风速不大于 2.5m/s;
2 应采取与风机有效联动和可靠的接地措施;
3 不得作为净化空气调节系统的末级净化设施。
【条文说明】7.6.12 部分强制条文。
1 静电空气净化装置迎风面速度的规定是为了保证其过滤效率,减少空气阻力。
2 静电空气净化装置在工作过程中,由于电晕的作用,会伴随臭氧的产生。医学研究表明,人体长期接触一定浓度的臭氧易于继发上呼吸道感染,还会造成人的神经中毒,头晕头痛、视力下降、记忆力衰退等。因此,控制静电空气净化装置的臭氧发生量十分必要。与风机有效联动措施,是为了防止在无空气流动时静电空气净化装置工作,造成空气处理设备内臭氧浓度过高而采取的技术措施。可靠的接地是用电安全的必要措施。
3 静电空气净化装置的除尘效率不高,稳定性差,同时容易产生二次扬尘。因此,在洁净手术部、无菌病房等净化空气调节系统中,不得将其作为末级净化设施。
7.5.13 对冬季湿度有要求的空调系统,应设置冬季加湿装置,且应根据加湿量、加湿控制精度、一次投资费用、耗电量、节水、卫生等要求,进行综合比较确定加湿方式。
1 当有蒸汽汽源可以利用时,应首先选用干蒸汽加湿器;医院洁净手术室净化空调系统宜采用干蒸汽加湿器。
2 无蒸汽汽源,但对湿度及控制精度要求严格时,可通过经济比较采用电极式或电热式蒸汽加湿器。
3 空气湿度及其控制精度要求不高时可采用高压喷雾加湿器。
4 对湿度控制精度要求不高且经济条件许可时,可以采用湿膜加湿器或高压微雾加湿设备。
5 医院等卫生要求较高的空调系统不应采用循环高压喷雾加湿器和湿膜加湿器。
6 加湿器供水水质应达到生活饮用水卫生标准。
【条文说明】 7.5.13 加湿器的选择。
目前,工程常用的加湿器有干蒸汽加湿器、电极式或电热式蒸汽加湿器、循环高压喷雾加湿器和湿膜加湿器等三大类加湿器,各加湿器具有以下特点:干蒸汽加湿器加湿迅速、均匀、稳定,不带水滴,有利于细菌抑制。因此,在蒸汽源可资利用时,宜优先考虑采用干蒸气加湿器。电极式或电热式蒸汽加湿器具有蒸汽加湿的各项优点,且控制方便灵活,可以满足空调区域对湿度较高的控制精度要求;但这类加湿器耗电量大,运行、维护费用高。因此,应通过经济技术比较确定。循环高压喷雾加湿器和湿膜加湿器均具有效率高、耗电量低、初投资和运行费用低的优点,
在普通民用建筑中得到广泛应用。但该类加湿器易产生微生物污染,故不应用于卫生要求较严格的空气调节系统中,如医疗建筑。
7.5.14 风机盘管机组的选择应考虑其结构的特点,不宜选择过高出口余压机组;设有水路电磁阀开关控制时,应有防冻保护措施。
【条文说明】7.5.14 早期的风机盘管机组余压只有 0Pa 和 12Pa 两种余压形式,《风机盘管机组》(GB/T19232-2003)对高余压机组没有漏风率规定,如今为适应业主需求,设计和生产企业选择生产的风机盘管余压越来越高,达 50Pa 或以上,由于用量占绝大多数的风机盘管机组换热盘管位于送风机出风侧,凝结水排水口随余压增大漏风严重,导致噪声、能耗增加,故不易选择过高的出口余压风机盘管机组。为适应建筑节能需求,许多高档建筑采用在风机盘管机组供水管设置电磁阀进行自动控制,当室内温度达到设计要求时,电磁阀关断,用于节省水泵能耗,但冬季在下班或其他原因关闭风机盘管后,如果房间围护结构漏风或外窗开启,房间温度低于零度会使盘管冻裂,空调水从回水管流入房间,由于标准层楼面一般都不设防水,不设防冻保护控制造成跑水,工程中已有多起案例造成重大损失。
7.5.15 组合式空气处理机组宜安装在空调机房内,且宜符合下列要求:
1 尽量邻近空调区域。
2 机房面积和净高应根据设备的大小确定,并保证机组出风风道安装空间和有适当的机组操作、检修空间等。
3 空调机房内应考虑排水和地面防水设施。
【条文说明】7.5.15 组合式空气处理机组宜安装在空调机房内,有利于日常维修和噪声控制。空气处理机组安装在临近空调区域机房内,可减小空气输送能耗和风机压头,也可有效减小机组噪声和水患的危害。新建建筑设计时,应将组合式空气处理机组安装于空气调节机房内,并留有必要的维修通道和检修空间,宜避免由于机房面积的原因,机组出风风道采用突然扩大的静压箱改变气流方向,导致机组风机压头损失大,总送风量小于设计风量。
7.5.16 一般中、大型恒温恒湿类空调系统和对相对湿度有上限控制要求的空调系统,其空气处理的设计,应采取新风预先单独处理,除去多余的含湿量;在随后的处理中取消再热过程,杜绝冷热抵消现象。
【条文说明】7.5.16 恒温恒湿空调系统。对相对湿度有上限控制要求的空调工程,现在越来越多。这类工程虽然只要求全年室内相对湿度不超过某一限度,比如 60% ,并不要求对相对湿度进行严格控制,但实际设计中对夏季的空气处理过程,却往往不得不采取与恒温恒湿型空调系统相类似的做法。所以,在这里有必要特别提出,并把它们归并于一起讨论。 过去对恒温恒湿型或对相对湿度有上限控制要求的空调系统,几乎都是千篇一律地采用新风和回风先混合,然后经降温去湿处理,实行露点温度控制加再热式控制。这必然会带来大量的冷热抵消,导致能量的大量浪费。
本条文的规定不仅旨在避免采用上述耗能的再热方式,而且也意在限制采用一般二次回风或旁通方式。因采用一般二次回风或旁通,尽管理论上说可起到减轻由于再热引起的冷热抵消的效应,但经实践证明,其控制难以实现,很少有成功的实例。这里所提倡的实质上是采取简易的解耦手段,把温度和相对湿度的控制分开进行。譬如,采用单独的新风处理机组专门对新风空气中的湿负荷进行处理,使之一直处理到相应于室内要求参数的露点温度,然后再与回风相混合,经干冷,降温到所需的送风温度即可。再如,采用带除湿转轮的新风处理机组也能达到与上述做法类似的效果。
条文中所用的“一般”限定词,是指三种常见情况:一是恒温恒湿系统并非直流式统或新风量比例并不很大的情况;二是指当室内除少量工作人员呼吸产生的湿负荷,以至在工程计算中可以略而不计外,并无其他诸如敞开的水槽之类显著散湿设备的情况。三是指对室内相对湿度控制允许波动范围不是特别严格,如允许偏差等于或大于 5%时。如果系统是直流式系统或新风量比例很大 ,那么,新风空气经过处理后与回风空气混合后的温度有可能低于所需的送风温度。在这种情况下再热便成为不可避免,否则,相对湿度便会控制不住。 至于当相对湿度控制允许波动范围很小,比如±2-3%时,情况可能会不同。因为在所述的空调控制系统中,夏季湿度控制环节采用的恒定露点温度控制,对室内相对湿度参数而言,终究还是低级别的开环性质的控制。
至于条文中的“中、大型”限定词,则是从实际出发,把小型系统视作例外。这是因为:
1 再热损失也即冷热抵消量的多少与送风量的大小也即系统的大小成正比例关系。系统规模越大,改进节能的潜力越大。小型系统规模小,即使用再热,有一些冷热抵消,数量有限。
2 小型系统常采用整体式恒温恒湿机组,使用方便、占地面积小,在实用中确实有一定的优势,故不应限制使用。况且对于小型系统,如再另外加设一套新风处理机组,也不现实。这里“中大型”意在定位于通常高度为 3m左右,面积在 300m2以上的恒温恒湿空调区对象。
对于这类对象适用的恒温恒湿机组的容量大致为:风量 10000m3/h,冷量约 56kW。现在也有将恒 温恒湿机组越做越大的现象。这是不节能、不经济、不合理的。因为:
1 恒温恒湿机本身难以对温度和相对湿度实现解耦控制,难以避免因再热而引起大量的冷热抵消;
2 系统容量大,其因冷热抵消而引起的能耗量更会令人难以容忍;
3 其冬季运行全靠电加热供暖,与电炉取暖并无不同。系统容量大,这种能源不能优质优用的损失也必然随着增大。