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    免费下载 下载该文档 文档格式:PDF   更新时间:2014-08-09   下载次数:0   点击次数:1
    洁净与空调技术 年第 ( 期科技综述(健康空调的意义 随着经济的快速发展,人民生活水平的不断 提高,空调的使用越来越普及,与此同时,现代 建筑物的密闭性也越来越好,从而导致了人体、 房间和空调机在室内形成了一个相对较封闭的循 环系统,这一方面容易使细菌、病毒、霉菌等微 生物大量繁衍;另一方面也会发生空气微生物如 军团菌病、医院感染、过敏性疾病等污染物的传 播.目前,家用舒适性空调以满足温度、湿度和 一定的气流速度为主,在洁净度方面考虑较少, 仅仅安置一道初效过滤器,它只能将大颗粒的灰 尘滤掉.当前肆虐的"非典"给我们敲响了警钟, 使我们看到,必须重视室内环境的改善,以防止 室内环境污染.因此,加紧研制高性能健康空调 具有非常重要现实的意义. 本文综述了室内环境对空气的要求、空间及 空调系统污染物的种类和来源,以及现有污染物 的处理方法,并提出了下一步的研究方向. $ 各种室内环境对空气的品质要求 空气污染的指示菌,以咽喉正常菌丛中的绿 色链球菌为最合适,绿色链球菌在上呼吸道和空 气中比溶血性链球菌易发现且有规律,故前苏联 学者建议通气不良的住宅空气标准如表 ! "!# . 对于生物洁净室,大多数国家采用美国 !$%& 年颁发的航空宇宙局('()()标准.该标准要求 华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室 徐涛! 张正国 高学农 摘要从化学和微生物的角度,分析了空调系统的污染起因,并综合分析了现有应用于空调系统 中的净化技术,提出了研发健康空调的新思路. 关键词 微生物 品质 空调 光催化 01",)2'"),'1" 13 4'5 61"*','1"( 7%&,/2& 0112' &03 4*5 62/0'01 0 1,23. ,4 5,36270+238 5/0-26.+9 :37 -25+,,+8:326-0; ./26 1:10+6 :3:<9606 ./0 1,<= <>.2,3 5:>606 ,4 :2+ 5,372.2,3238 696.0-6 :37 5,-1+0/0362?0<9 ./0 :2+ 5<0:3 .05/3,<,89 :11<206 ., :2+ 5,3= 72.2,3238 696.0-6@ *23:<<9 1>.6 4,+A:+7 ./0 30A .+:23 ,4 ./,>8/. 4,+ ./0 +060:+5/ :37 70?0<,1-03. ,4 /0:<./ :2+ 5,372.2,3238B C25+,,+8:326- D>:<2.9 (2+ 5,372.2,30+ E/,.,5:.:<9626 " 0 1/.2345.,6 *7 839-/*:*;6 !徐涛,男,FG&& 年FF 月生,硕士研究生 HFI%JI 华南理工大学教育部重点实验室 (IKL)M&!!LGG& 收稿日期:LIINOGPFF 评价 夏季 冬季 细菌总数 绿色和溶血性链球菌 细菌总数 绿色和溶血性链球菌 清洁 #FHII #F% #JHII #KJ 污染 $KHII $Q% $&III $Q% 表F通气不良的住宅空气卫生标准 FH ! ! 洁净与空调技术 年第 ( 期 严格,对民用生物洁净环境要求过高,日本建议 按表 ! 中的指标为评价指标 "!# . ) 空调系统(包括房间)污染物的种 类及来源 空气的品质应从化学品质和生物学品质来评 价.前者是指空气中的化学污染物,如一氧化氮、 硫、二氧化碳等,后者指空气中的细菌、病毒等 微生物和螨虫、霉菌孢子等.同时,这两者又是 密切相关的. 室内化学污染指家庭广泛使用的化学品,如 杀虫剂、石蜡、清洁剂等,都能释放出有机化合 物,到一定浓度就会造成影响;还有来源于建筑 材料、抽烟、家用品、胶水或油漆等的甲醛.甲 醛是无色、有刺激性气味的气体,刺激眼睛及喉 咙,造成眼睛流泪、恶心以及呼吸困难.浓度很 高时会触发哮喘,动物试验证明会致癌. 空气中微生物的来源一般是由于尘土飞扬将尘 土中微生物带到空气中,小水滴飞溅将水中微生物 带到空气中,人和动物干燥脱落物,呼吸道和口腔 内含微生物分泌物通过咳嗽、打喷嚏等方式飞到空 气中 "$# .室外空气中微生物量与环境卫生状况、绿 化程度、尘埃颗粒多寡及大小有关,如表 %. 室内(包括住宅、公共场所、医院、办公室、 集体宿舍及教室等)空气中微生物数量与人员密 度和活动情况、空气流通程度关系很大,也与室 内卫生状况有关.室内空气中存在很多致病微生 物,如表 & "'# . 除表 & 外,室内空气中还有白色葡萄球菌、 绿脓杆菌、沙门杆菌、大肠杆菌、白喉杆菌、肺 炎球菌及杆菌、结核杆菌、病毒粒子、阿米巴 (变形虫)胞囊、立克次氏体等. 普通家用空调处于调温工况状态下,为保障 调温效果,要求环境封闭,致使房体材料、用品、 家具等散发出的有害气体、灰尘、细菌、烟味等 难以排出室外.据资料显示,长期在空调房间工 作的人,()*的人在 +,- 小时后会感到疲倦,')* 的人易患感冒或头痛.空调系统的过滤器以及风 道、风口也是呼吸道传染病主要污染源.空调器 在使用一段时间后,过滤网、散热片等处积聚了 大量的灰尘,加上空调冷凝水充斥其间,由此滋 生的细菌和霉菌,随冷热空气在室内循环,从而 污染了室内的空气 ".# . 许多中央空调大多采用半集中式系统,尤其以 末端风机盘管加集中新风机组方式居多,以及常采 用空气新风及回风,由空气处理机组集中处理后再 通过风管送入各空调房间的集中式空调系统方式. 室外空气中化学污染物和致病微生物会通过新风入 口,由室外灰尘带入进新风机组或进入到带新风口 的组合式空调箱中,而室内空气中致病微生物则从 回风口由灰尘带入到组合式空调箱或室内末端风机 盘管中,粘附在盘管上和沉降在凝结水盘中,尤其 是在凝结水盘中,由于其高湿的特点有利于滋生和 繁殖大量的病原微生物.空调房间里干燥而温度适 宜,病菌和病毒也易于在空气中生存,空调机的风 管、吹风机也适合病菌和病毒生存繁殖,病菌和病 清洁程度 菌落数 (个/0- ) 最清洁的空气环境 (有空调) 12! 清洁空气 3-) 普通空气 -121!' 临界环境 21') 轻度污染 3-)) 严重污染 4-)1 表+以细菌总数为指标评价空气的清洁程度 场所 畜舍 宿舍 城市街道 市区公园 海洋上空 北纬 5)6 微生物 1)))))7!12! ) 表-微生物在不同场合下的数量(个数 / 0- (空气) ) 场合 总微生物数 (个/0- ) 微生物种类 个/0- 住房 15) , , 办公室 1&)) 口腔链球菌 11 涎链球菌 18& 链球菌 -. 草绿色链球菌 15 教室 !')) 涎链球菌 11 肠球菌 (, 乙型溶血性链球菌 181 实验室 !)) , , 11)) 金黄色葡萄球菌 ( 医院 ()) 革兰氏阴性杆菌 11) ()) 魏氏产气荚膜杆菌 -8' 表&不同室内环境微生物总数及致病微生物种类和数量 科技综述1. ! ! 洁净与空调技术 年第 ( 期科技综述毒被空调吹送出来,易于引发较大规模的感染.如 流行的 !"#! 病毒,在低温下存活能力非常强,因 此空调运行前必须消毒 $%& . ' 现有处理方法及应用 市场上出现的健康空调器按技术可大致分为: 化学方法和物理方法. '() 化学方法 化学方法主要包括直接杀菌剂、吸附和光催 化等. *)直接杀菌剂法 直接杀菌剂法是采用具有杀菌作用的一些有 机化合物或其它物质做杀菌剂.如表 + 所示. 空调系统通常采用杀菌效果好、价格低廉、 对人无毒及没有气味或气味很小的杀菌剂,可能还 有很多其他好的杀菌剂这里就不一一列出.但这些 杀菌剂的寿命短,人们必须经常更换.因此,无论 从经济角度,还是操作性角度来考虑,本文认为单 纯把杀菌剂应用到空调系统中是不可取的. ,)吸附法 当前市场的吸附杀菌空调,以活性炭做杀菌 媒介的居多,其原理是利用活性炭超强的吸附能 力.但活性炭经过一段时间使用后,表面吸附了 大量的灰尘、细菌等杂质.随着时间的推移, "活性"降低直至完全消失.另外,它富集了有害 物后,可能在清洁空气中释放出来,形成二次污 染.吸附法只是将细菌等吸附起来,但不能杀菌, 必须借助其他方法结合来杀菌,如紫外、静电等. -)光催化法 目前,基于光催化作用具有杀菌和除臭的功 能的空调主要以二氧化钛为光催化剂.光催化杀 菌的优势在于,在光氧化过程中产生的羟基自由 基的氧化势能可以杀死绝大多数的微生物,且能 使大部分有机污染物分解成二氧化碳和水.此外, 二氧化钛催化剂具有廉价,无毒,化学稳定性好 的特点.因二氧化钛作为催化剂本身并不直接参 与氧化还原的反应,所以本身的能力并不因随时间 而被消耗衰减,在理论上具有永久性,可以随时随 地的处理和净化各种有害气体,使周围空气保持清 新健康的状态.因用作光催化剂的锐钛矿型二氧化 钛的禁带宽为 -.,/0,波长在 -1+23(紫外波长) 以下的光才能使其激发而产生光催化作用.这种波 长的光在太阳光中占 -45+4.在户外应用时,可 采用太阳光为光源,以降低系统的运行成本.将二 氧化钛喷涂在基材表面形成的半永久性的涂层或 膜,具有极强的防污、杀菌和除臭功能. '(, 物理方法 物理方法主要包括负离子法、静电法、紫外 线法等. *)负离子法 在空调中安装一个负离子发生器,产生的负 离子可以中和尘埃中的正电,使尘埃落地.且负 离子有一定杀灭细菌作用,达到净化空气的目的. 但负离子在空气中消失得很快,杀菌范围也有限, 一般只能保持在空调风口两米范围内有效. ,)静电法 能够持续不断地产生高浓度的正离子,包围、 浸润空气中的细菌等微生物,将空气中的尘埃粒子 吸附,对尘埃粒子进行电解,迅速将依赖其中的细 菌细胞壁进行严重破坏,致使细菌彻底死亡,从而 达到净化空气的目的.静电压空调的缺陷是需要有 比较长的电场才能达到明显的效果,因此体积偏大. -)紫外线法 通过紫外线对微生物的照射,以改变及破坏 名称 特性 消毒能力 新洁尔灭 对许多非芽孢型的致病菌有着极强的致死作用,革兰 氏阳性及阴性菌 表面活性强的杀菌剂 戊二醛 对含硫微生物的蛋白质产生烷基作用,杀菌作用随温 度的升高而升高, 受有机物的影响比其它消毒剂小. 快速高效消毒剂, 杀菌效果能保持较长的时间 洗必泰 能迅速吸附于细菌表面,破坏细菌膜及抑制氢酶的活 性. 杀灭细菌繁殖体和有限的真菌, 对6菌的杀灭力较 强, 对结核杆菌和细菌芽孢有抑制作用. 过氧化氢 对细菌繁殖体、 芽孢、 真菌、 病毒均有一定的杀灭作用 有抑制与杀灭细菌效果, 高效灭菌剂. "1'" 消毒液 对细菌芽孢、 病毒均有很强的杀灭作用 中效消毒剂 表+空调系统中杀菌剂特性表 *7 ! ! 洁净与空调技术 年第 ( 期 参考文献 0&1**-.+/ ,*2&$3( 456748 '*9$ABCD( D E&3F-#1&3 &, #-( 0&3FF( G+ &+H.$*+I&+,#- 2#,&$ 3#IF-&3 .+ J#$.3( G+ J$*1&&K.+/3 *L ,M& D+K G+5NIF*3.9I *+ 0&AC( JF(!O( P 国家环境保护局环境监测标准分析方法编写组(环 境监测标准分析方法 WYX (北京:中国环境科学出版社, !;;D(DD( > 陆耀庆(实用供热空调设计手册 WYX (北京:中国建 筑工业出版社,!;;<( ! 型号 产品特征产品 4 采用广谱抗菌网与空气过滤系统复合设计制造, 在整个空气过滤网上形成一层抗细菌病毒的微生物活 性膜, 与循环空气中的浮游细菌病毒相吸, 通过刺破细菌病毒的细胞壁, 从而高效杀死细菌病毒. 产品 " 装有 "再生克菌清" 健康滤网及再生光催化健康滤网, 含有从绿茶中提取的纯天然抗菌物质 "克菌清" . 能有效抑制吸附在滤网上的滤过性病毒的繁殖. 产品 ) 率先把生物技术运用到空调中.采取 "以菌抗菌" 的办法, 将有益微生物菌群定植在空调过滤网上, 通 过生物菌的光合作用, 分解破坏香烟烟雾、 氨、 甲醛等有害气体, 释放出氧气和水. 产品 E 通过特殊酶过滤网杀菌, 达到洁净空气中有害传染菌的目的.利用酶杀菌过滤网, 可利用高效安全的 分解酶有效杀死危害人体健康的各种细菌, 达到去除室内有害细菌、 净化室内空气的目的. 产品 8 拥有 "克灵" 除菌技术.是一种特殊设计的正离子释放技术, 能够持续不断地产生高浓度正离子, 迅速 将空气中的尘埃粒子吸附, 进行电解, 彻底杀死细菌, 并且采用富氧膜的独特构造, 有效隔离室外空气 中的细菌和灰尘, 使得病毒不因为室内外空气的交换而产生交叉感染和繁衍. 产品 Z 采用正负离子群空气净化技术, 消除日常生活中产生的异味、 臭味以及室内的废气、 烟味和空气中浮动 的细菌、 霉菌, 阻断了过敏、 感染症的病因. 产品 [ 具有静电纤维过滤网、 活性碳过滤网、 T.OD 光再生除臭网、 酶68J4 杀菌过滤网等多重过滤网, 采用第 三代负离子发生器, 在杀菌的同时, 产生大量的负氧离子, 中和空气中过多的正离子, 清洁人体的呼吸 系统, 增强人体的抗病能力. 表>抗菌技术在空调中的应用 科技综述!A ! !
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