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中央空调风管污染问题及其改善方法
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提出中央空调通风系统的污染对室内空气质量的影响,分析了污染来源、类型和对人体的伤害。文章主要介绍了治理中空调通风系统污染的设备和方法,,并提供数据说明清洗效果。
关键词:中央空调通风系统 室内空气污染 风管清洗设备 清洗技术 清洗效果

现代建筑给人们带来的一切方便都是建立在资金基础之上的,据说上海的世茂大厦每天需要100万资金才能维持其运营,而这其中电梯、空调等设备要占到30%左右的支出。但是在付出了大量的金钱享受着空调设备给我们带来的舒适时,却很少有人关注空调通风系统的污染给人们带来了长期的健康隐患。
一、中央空调通风系统污染影响人体健康
我国多年积累起来的中央空调通风系统污染问题十分严重。2004年,国家卫生部针对全国公共场所集中空调通风系统卫生状况进行了抽样检测,总计检测了除西藏自治区外60多个城市的937家宾馆、商场空调通风系统的卫生状况。在这些通风系统中,属于严重污染的占47.1%,属于中等污染的占46.7%,合格的仅占6.2%,有些省份全省不合格。在检查中发现,很多公共场所没有集中空调卫生管理制度,不少单位自空调通风系统建造后,一直没有清洗过。

城市人口每天80%的时间都是在室内度过,室内空气质量对人们的健康有着巨大影响。据美国职业安全与卫生研究所(NIOSH)的研究显示,导致人员对室内空气质量不满意的主要因素如表1所示: 
表1 :NIOSH 的调查研究结论
通风空调系统 48.3% 建筑材料 3.4%
室内污染物(吸烟产生的除外) 17.7% 过敏性(肺炎) 3.0%
室外污染物 10.3% 吸烟 2.0%
不良的湿度控制 4.4% 不明原因 10.9%
可见中央空调通风系统与室内空气质量有着很强的相关性。美国环保局、丹麦技术大学等机构在美国和欧洲的调查结果表明,空调通风系统由于长期运行、清洁不当等原因,室内空气污染来自于中央空调通风系统的占42%--53%。

二、中央空调通风系统污染的来源、类型及造成的损害
目前我国的大多数中央空调普遍使用粗效过滤器,它们最多只能过滤空气中约40%的可悬浮颗粒物,一半以上的颗粒物会进入中央空调系统。它们在风压、温度、湿度等条件的影响下,其中的部分会经过相互撞击结成较大的粉尘群附着在风管的内表面上形成积尘。而中央空调通风系统内的温度和湿度非常适宜某些微生物、细菌的生长和繁殖,在积尘所提供的营养丰富的基础上,空调风管成了滋生细菌的温床。
通风系统内的污染按来源来分,可分为来自室内和来自室外两个方面。室内污染主要是因为人们的生活、生产活动产生的粉尘、碎屑及人体所携带的各种菌类、病毒等。室外污染主要是风沙、汽车的尾气等大环境产生的污染。
通风系统内的污染按类型可分为四类:
1) 物理性污染:主要指粉尘、烟雾、悬浮微粒等。
2) 化学性污染:主要指甲醛、苯、二甲苯、氨及其它挥发性有机化合物 (VOC)等。
3) 生物性污染:主要包括细菌、酵母菌、霉菌、尘螨、病毒、花粉、生物体皮屑等。
4) 放射性污染:如放射性气体氡气,人的一生中受到的天然性辐射有一半来自氡气。 
中央空调通风系统可能造成的人体健康危害和疾病可达几十种,根据其对人体的危害程度、疾病的性质、致病的病原大致可分为三大类:
1) 传染病:如军团病、SARS等。
2) 过敏性疾病:包括过敏性肺炎、加湿器热病等。
3) “病态建筑综合症”等。
一些中央空调通风系统还为病毒的传播提供了可能。以SARS病毒为例,由于SARS病毒的体积非常小,只有40-100nm,它们主要依靠空气中的可悬浮颗粒物作为传播载体,而空调通风系统中存在的大量可悬浮颗粒物正可被它们利用,及时清除通风系统中的可悬浮颗粒物是防止病毒传播的有力手段。
据专家介绍,中央空调通风系统内部的纤维等物质被吸入人体,会引起肺组织细胞损伤。在我们日常的生活中也经常出现这种情况――在中央空调供风的大楼里工作一段时间后,会出现眼晕、头重、头昏等身体不适反应。
中央空调通风系统内聚集灰尘不但会污染室内的空气,还会增加风管系统的运行阻力,使系统风量下降,从而增加能耗,更对风机盘管等末端设备造成不同程度的污染和破坏,降低整套中央空调系统的运行寿命。
三、中央空调清洗设备介绍
一些物业部门出于对人员健康和设备运行的负责,也考虑对中央空调通风系统进行清洁,但是由于大多数的通风管道比较窄小,人工方式根本无法清洗,而且人体本身携带污染物,清洗效果无法控制,同时清洗人员的安全也得不到保证。
20世纪80年代初国外专家就已经研制出通风系统清洗设备,他们的特点是:
1) 自动化程度高:专用的清洗、侦测、消毒机器人设备可在各种尺寸、形状的风管内做业,整个工作过程全程监控。
2) 全密闭清洗:清洗出来的污染物不能暴露在建筑物内,避免二次污染,全程负压作业。
符合目前国际标准和国内规范的中央空调管清洗设备总体分为三大类:侦测设备、吸尘设备和清洗设备。

电动清洗刷 清洗机器人 侦测机器人 电气动清洗刷 真空吸尘器
侦测设备:是用来在风管清洗的前后观察风管内部污染状况的工具。侦测设备主要有两类:一类是手动侦测设备,它的技术比较简单,主要由摄像头、数据线推杆构成,但由于过于简单,它也只能在简单的环境下完成简单的任务。另一类是侦测机器人设备,它由线控机器人平台和摄像系统、照明系统构成,可在空间允许的情况下自由在风管内行走观察,完成其它设备无法完成的任务,更高级的机器人设备还可以在平台上加载清洗消毒设备,执行清洗消毒任务,成为多功能的“变形金刚”。
吸尘设备:吸尘设备的作用是将清洗出来的物及时吸出风管,并保存在设备内,它是保障清洗效果关键设备。符合国际标准的吸尘设备都必须达到EHPA等级,也就是过滤率达到99.97%,以免出现“灰尘搬家”情况,清洁了风管却污染了室内环境。吸尘器的功率和体积是设备选型的重点,功率主要取决于电动机的功率,好的电动机马力大、噪音小又能免维护。设备的体积也很重要,在一些相对狭小的空间,大体积的吸尘器根本无法进入,至少也会影响人员走动。
清洗设备:从清洗动力源上分,清洗设备可分为电动清洗刷设备和气动清洗刷设备;从设备类型上分,可分为手动清洗刷设备和机器人清洗设备。很难说哪一种设备更好,它们的出现和存在,都是因为见管内部情况是复杂多变的,没有任何一种设备能够“包打天下”,而且从工作效率上讲,每一种设备都有它的高效“用武之地”,最好的施工组合是拥有各种设备,这样才能做到适应各种施工条件和施工环境,确保实现理想的风管清洗效果。
四、中央空调风管清洗流程
系统的清洗施工可分为三段,即准备阶段、清洗阶段和恢复阶段。
1) 准备阶段:需要现场了解空调系统状况和现场环境状况,通常使用侦测“机器人”对空调系统定点检测,之后根据检测结果制定针对性的清洗施工方案,根据不同的污染状况“对症下药”地选择不同的清洗设备。
2) 清洗阶段:现场保护永远是清洗施工的第一步工作。由于风管清洗是分区分段进行,这样对会对被服务方的影响降到最低水平。施工人员在被清洗风管的两端安装设备:一端安装清扫设备,另一端安装吸尘设备。清扫设备会旋转搅动风管内部的污染物,吸尘设备产生负压吸走风管污染物。清洗施工必须密闭进行,否则将造成二次污染。
3) 恢复阶段:在清洗后,被服务方的监督人员可以通过侦测设备清楚地看到清洗前后风管系统内发生的彻底变化。根据需要还可以使用消毒设备对通风系统进行消毒,达到完美的清洁效果。
风管清洗流程可以简单用下图表示,但对于大型工程来说,也许需要多支队伍同时清洗施工,这种情况下流程就需要变通和重构。

服务流程 
1 实地调查 
2 提出清洗施工预算 
3 签订施工合同 
4 制定施工计划 
5 作业前的准备(设备,人员,工具) 
6 进入现场,进行施工 
施工步骤 
1 施工现场保护 
2 风管系统开口 
3 风管内部检测 
4 清洗风管内部 
5 恢复管线原貌 
一次彻底的中央空调通风系统清洗不仅只是清洗风管系统,负责空气处理加工的新风机组和末端的风机盘管设备原则上需要一同清洗,这样才能保证整个系统在同一时期实现了洁净。
五、中央空调风管清洗的效果
为了表明风管清洗前后的室内环境改善,我们援引上海市卫生防疫站检验报告书中的一些数据说明如下[2]: 
表1: 某宾馆风管清洗前后客房风量及细菌总数测试结果
送风量(立方米/小时) 回风量(立方米/小时) 细菌总数(个/立方米)
清洗前 709 583 3588
清洗后 966 677 2038
表2: 某办公楼风管清洗前后风量测试结果
风口编号 平均风速(米/钞) 风量(立方米/小时)
1 清洗前 5.62 2731
清洗后 12.50 6075
2 清洗前 11.04 4173
清洗后 14.92 5640
3 清洗前 7.47 2824
清洗后 8.22 3107
4 清洗前 8.56 3236
清洗后 11.67 4411
5 清洗前 11.19 4230
清洗后 14.37 5432
可以看出,经过风管清洗的环境,清洗后细菌数大幅度减少,风量也显著增加,测试结果证明风管清洗对于空调系统运行和室内环境改善是非常重要的。

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