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确保室内空气健康的7大要素

实现健康室内空气质量, HVAC系统所需达到的基本要求

我们平均90%的时间是在室内度过的,每天吸入大约12000升的空气。我们也认为这些建筑内的空气是"干净"的,不会对我们的健康产生负面影响。可见用户和运营商对其所在场所的室内空气质量知之甚少,这是非常令人惊讶的。空气湿度、CO2含量或VOC浓度等基本变量几乎从未被测量过,更不用说被显示了。

搏力谋采访了世界各地通风领域的咨询工程师和专家,向他们了解到,若要使建筑物中的室内空气环境有利于健康,所需要优先考虑的一系列问题。在采访询问的过程中,搏力谋总结了可以确保非住宅建筑内健康空气质量的7个基本要素。

1. 持续可靠地测量,显示及监控室内空气质量
2. 精确控制区域内送风量及受污染空气的排出
3. 设计良好的空气稀释和流动模式
4. 积极调整围护结构和室内空间的气压
5. 正确调节温度和湿度
6. 有效过滤
7. 适当的室外空气输送量

1. 持续可靠地测量,显示及监控

理想的情况是,空气湿度、CO2含量或VOC浓度可以通过传感器被测量,从而能够监测空气质量。这是因为,只有在能够测量这些变量的条件下,才可调控它们。从现今的视角来看,能够测量和显示这些数值应该属于空气质量测量的基本要求。

空气湿度
室内相对湿度保持在40-60%之间是非常重要的。在过于干燥的空气中,受感染者的飞沫在说话或打喷嚏时很容易发散,所含的病毒就会以轻型气溶胶的形式在室内进一步传播。如果湿度较高,水滴的体积就会变大,传播的路径也会随之缩短。此外,许多细菌和病毒在干燥的空气中,传染性要大得多,因为过度干燥的空气会导致粘膜干燥,从而削弱免疫系统。

二氧化碳(CO2
CO2浓度若超过1000ppm(百万分之几),会降低大脑的专注力;而从2000ppm浓度以上开始,会导致专注力进一步下降,出现疲劳,甚至头痛。此外,室内空气中的CO2浓度也是检测潜在生物污染的一个绝佳指标,例如新型冠状病毒的污染。如果因为在场人数多,空气交换少,导致CO2浓度较高,则受到传播性气溶胶感染的潜在风险也会随之增高。

挥发性有机物化合物(VOC)
VOC是源于多种不同来源的有机化合物,包括香水、油漆、打印机、地毯、建筑材料和烟雾。即使是低浓度的VOC,也会对粘膜(眼睛、鼻子和呼吸道)造成刺激,并引发头痛、疲劳和恶心。

必须首先使用相匹配的传感器测量这些变量,以便采取相应的措施,例如通风,净化或加湿室内空气。

2. 精确控制区域内送风量及受污染空气的排出

中央通风装置通常向建筑物内的几个区域输送空气。重要的是,每一个房间都能获得所需要的新鲜空气量。如果房间里的人数增加,例如,在一个较大的会议室里,我们希望供气量也会相应地增加。与此同时,污浊的空气也必须从室内排出。为确保这一点,各区域和房间必须单独地供以可变风量(VAV)。例如,若室内传感器检测到CO2含量过高,VAV装置就会打开,室内顷刻便注入更多的新鲜空气。

3. 设计良好的空气稀释和流动模式

说到维护空气卫生,尤为重要的是确保进入室内的空气在流经房间以后再次排出。理想情况下,新鲜空气是自下而上流过人体,然后直接从房内排出。必须确保室内空气不会在房间内多次"盘旋",或滞留在房间的某些区域。现代气流模拟能够对室内典型的空气流动模式展开详细地研究。出风口的正确设计、定位和朝向有助于防止重大的空气卫生方面的失误。

4.积极调整围护结构和室内空间的气压

不良气流从外部(如从繁忙的道路)或其他房间(如从食堂)进入一个区域,也会对室内的空气卫生产生负面影响。这种状况通常发生在气压比不平衡的情况下。特别是针对新冠气溶胶在建筑物中的传播和扩散,人们对不同房间之间的 "交叉污染"进行了大量讨论。在房间的送风和排风中使用VAV控制器,以及在各区间使用压差传感器和控制器,可以预防这种不良气流的进入。

5. 正确调节温度和湿度

在中央通风系统中,可以通过空气调节机组中的加热或冷却盘管将送风相对精确地调节到所需的温度。优质的盘管控制组件,如搏力谋能量阀®,可确保这样的操作不仅精确度高,还能实现节能效益。

除了温度,湿度对健康的室内空气质量也至关重要。如果室内的气溶胶或病毒遇到干燥的黏膜,感染的风险就会大大增加。科学也证明了,病毒在干燥的表面存活的时间比在较潮湿的环境条件下要长得多。因此,对室内空气进行适当地加湿(相对湿度40-60%)是确保室内空气安全的关键因素。

6.有效过滤

为了防止污染物通过送风管道进入室内空间,空气调节机组必须进行适当地过滤。如果一部分排出的空气又会混回送风系统中,则必须使用合适的过滤器,以防止传播性微生物的污染(HEPA过滤器H13符合EN1822:2009)。为确保过滤一直有效,并且过滤器的堵塞不会降低通风设备的能效,必须对这些过滤器进行监测。强烈建议同时使用压力传感器和动态空气流量的测量。如果过滤器堵塞,过滤器受污染的风险增加,通过过滤器的压降也会增加。同时,通过测量经过过滤器的容积流量,可以比较准确地说明是否需要以及何时需要更换过滤器。这样就可以采取更有效的、基于需求的过滤器维护方案;在真正需要的时候及时更换过滤器,而不是按照固定的时间计划来更换。

7. 适当的室外空气输送量

如今,有很大一部分中小型非住宅建筑没有自动的机械式新风供应系统。人们常常以为用户会时常通过开窗来通风。如果事实不是如此,则传播性气溶胶的浓度就会大大增加。所以,在规划新建筑或装修翻新时,应将带中央空调的通风系统视为最低标准设备的一部分。很多国家因此颁布了商业建筑内机械式通风的建议标准,甚至强制标准,并根据建筑类型及其占用情况,规定了每栋建筑的最低换气率。

向Eddy了解更多有关室内空气质量及其对健康影响的信息

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