摘要：集中式空调通风系统的污染问题日益受到人们的重视。在送风系统中的污染段集中在送风管道。其中，风管长时间使用后，充斥着大量的可吸入颗粒物和微生物，它们的存在影响着人体的健康与生产设备的运行。国家质量监督检验检疫总局曾于非典期间发布了《空调通风系统清洗规范》。不久后，卫生部制定的《公共场所集中空调通风系统卫生规范》出台。这一系列规范的出台表明了国家对于空调通风系统安全使用的重视，同时也说明我国在集中式空调通风系统运行管理方面存在一些急需改善的不足。宝钢冷轧彩涂区域对于空气质量有严格要求，空气中的固体颗粒与悬浮物直接影响成品质量，而通过风管系统的清洗可以有效解决这一问题。文章主要结合宝钢厂区内的实际情况，阐述空调风管的清洗流程与效果。
关键词：集中式空调系统；空气污染；风管清洗；节能环保
中图分类号：TU831.35文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）18-0132-03
集中式空调也称中央空调，其空气处理设备主要集中在中央空调室里，处理过的空气通过风管送至各房间的空调系统。适用于面积大、房间集中及各房间热湿负荷比较接近的场所选用，如宾馆、办公楼、船舶及工厂等。系统维修管理方便，设备的消声隔振比较容易解决。
1集中式空调的优点
①集中式空调的效果优于分散式空调，集中式空调可做到每室均有管道式串调送回风口或风机盘管送回风口，实现夏季供冷、冬季供暖和春秋季通风换气的全年性空调效果。
②集中式空调能保证向房间输送新风，使房间始终保持空气清新、卫生。
③集中式空调投资低于分散式空调。
④集中式空调运行管理灵活方便，且运行费用低于分散式空调。集中式空调制冷站可直接控制制冷机的开停时间和冷量大小，并根据气候变化进行调整，以节约运行电费。
⑤集中式空调故障少，好维修，无论是空调机组和送回风道系统，还是房间风机盘管和新风系统，均不易发生故障，而且制冷设备设在制冷站内，便于维修。
2集中式空调的弊端
随着集中式空调的大梁普及运用，一些问题也逐渐暴露出来。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集中式空调通风系统的占42%～53%，主要污染物是可悬浮颗粒物和微生物。
2.1可悬浮颗粒物
目前我国的大多数集中式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集中式空调系统。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。风管内附着的粉尘量会随着空调使用时间的增加而增多，一般来说风管底面积尘会多于侧面和顶面；回风管的积尘量会多于送风管的积尘量。
2.2微生物
由于风管内附着大量粉尘，加之集中式空调通风系统内的温度和湿度非常适宜某些细菌的生长和繁殖，空调风管成了滋生细菌的温床。根据日本专家大回和彦等人对200个标本的分析结果，送风管内1 g粉尘中存在着103～104个真菌，回风管内的细菌和真菌量更是高出送风管5～10倍。日本专家还发现，空调室内的真菌浓度和空调风管中的真菌浓度基本一致，因此可以认为室内的真菌污染来自空调风管。
用显微镜分析从集中式空调通风系统内采集的粉尘样本得知，它的主要成份为尘土沙砾、炭类物质、结晶体、纤维、涂料片、腐蚀掉落风管内壁材料等，此外还有一些昆虫的尸体混杂在其中。一旦灰尘当中附着有细菌、真菌、孝母等微生物时，也就很容易使人患过敏或是呼吸系统疾病。一些集中式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40～100 nm，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。
3解决集中式空调空气质量欠佳的办法
建筑物的集中式空调系统犹如人体的心肺系统，联结着身体的各个部位，主宰着人体的新陈代谢，而空调系统中的风管就如同连接各个器官的血管，一旦被感染，便有可能扩散到整体系统，直接危害建筑物内人们的健康和生命安全。
目前，发达国家，如美国、我们的近邻日本，从90年代开始，对空调风管的清洗技术进行研究与探讨，目前已经发展出了完善的风管清洗技术规范与各种清洗技术，并在其国内大量普及。
4风管清洗技术介绍
根据使用设备的不同，风管清洗技术主要分为以下三种：
①机器人清洗法，主要工序如下：拆除各种风口；专业单位测定风管内积尘情况--放入检查机器人；观察风管内部情况，确定清洗方案；在需清洗的风管二头放置二个气囊并于其中一边开一个圆形工艺孔（或利用原有出风口），并把该孔与捕集器的吸入口用软管联接；再从另一口内（或利用原有出风口）放入清扫机人边走边打松灰尘由捕集器同时把灰尘吸走。（适合中、小型风管）。或先放入清扫机器人打松积尘，然后再放入吸尘机器人吸走灰尘；放入喷雾消毒机器人喷洒消毒剂；放入检查机器人观察风管清洗后情况；专业单位测定风管清洗后情况；安装各种风口；出具清洗完工报告。
②软轴清洗法，主要工序如下：拆除各种风口；专业单位测定风管内积尘情况；放入软轴检查头；观察风管内部情况，确定清洗方案；在需清洗的风管二头放置二个气囊并于其中一边开一个圆形工艺孔，并把该孔与捕集器的吸入口用 软管联接；再在另一边放入清扫软轴机边推边打松灰尘由捕集器同时把灰尘吸走；放入喷雾消毒软轴机喷洒消毒剂；放入软轴检查头观察风管清洗后情况；专业单位测定风管清洗后情况；安装各种风口；出具清洗完工报告。
③风刀与振动鞭清洗法，主要工序如下：拆除各种风口；专业单位测定风管内积尘情况；放入专用检查头；观察风管内部情况，确定清洗方案；在需清洗的风管二头放 置二个气囊并于其中一边开一个圆形工艺孔（或利用原有出风口），并把该孔与捕集器的吸入口用软管联接；再从另一口内（或利用原有出风口）放入风刀或振动鞭边打松尘边由捕集器同时把灰尘吸走；喷洒消毒剂；放入专用检查头观察风管清洗后情况；专业单位测定风管清洗后情况；安装各种风口；出具清洗完工报告。
目前国外普遍使用的都是第一种机器人清洗法，优点如下：其一，自动化程度高：在侦测和清洗消毒过程中尽量避免人工进入做业，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。其二，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，全程负压做业。
5使用机器人清洗法清洗风管的主要流程
由于空调系统的组成不同,清洗风管的机器人也有所不同。应该根据不同的空调风管系统来选择合适的清洗机器人。小型的风管系统适合使用带小型风管清洗刷的机器人,管道壁面上的灰尘和沾染物被旋转刷打松,然后被强力真空吸尘器清除。大型的风管系统适合使用带风管钻的机器人,其电机结构是专门设计的,在管道中清除灰尘和沾染物时可以自动定心,打松的灰尘和沾染物被强力真空吸尘器清除,风管钻的作用管径及距离都比风管清洗机大。圆形金属风管系统采用风管爬行机器人,它依靠振动获得在管道中向前移动的动力,振动打松的灰尘和沾染物被强力吸尘器清除。在风管清洗系统中,强力吸尘器的主要作用是利用负压抽吸需要清除的灰尘和沾染物,连接风管清洗机和强力吸尘器的管道是软管,此软管可以控制风管清洗机的运动方向,使之能够上下左右转弯,有利于支管的清洗。
在实际的操作中,可以按照以下的工艺流程来进行。熟悉图纸，熟悉现场风管安装情况，编制清洗方案；准备风管开口，消毒药品，机器设备；现场勘查，选定最佳风管开口安装处；开孔,进行编号，注明对应位置；放入检视机器人，估算情况；放入清扫机器人，风管内壁清洗；风管内部吹扫，吸尘；放入检视机器人，风管内壁清洗度检查；喷涂消毒剂，覆盖面检查；喷涂密封液，覆盖面检查；关闭开孔，保温及修补；清扫现场；竣工验收。
此外，在风管清洗的工艺流程中,有一些需要说明的问题：
首先必须根据风管的大小正确选择风管钻和风管清洗机的型号，以确保达到理想的清洗效果；在清洗之后，可以利用带探测器的检视机器人（通过外面的监控器显示）来检查清洗的效果,决定是否采取进一步的措施,以确保清洗的效果，另外，所使用的消毒液必须能够有效杀灭细菌、病毒、真菌、霉菌等，而且不使人过敏，有一些场所为了去除风管内表面的污物，必须采用高效的生物脱剥清洁剂和脱脂剂；喷涂的密封液能够在风管内壁形成一层薄膜，既保护风管，又能够使灰尘不易积聚在风管内,而且还有利于下一次清洗时直接将积灰的薄膜清除和保持理想的清洁效果。
6风管清洗的效果
杨树浦电厂风管清洗前后办公室风量及细菌总数测试结果如表1所示。
上海商务中心办公楼风管清洗前后风量测试结果如表2所示。
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。
7主要注意事项
风管的清洗是改善室内空气品质和提高系统运行效率的一项有效手段,但是目前此项工作在国内还没有被重视。分析其原因主要有四个方面：
首先是人们的观念问题,即还没有充分意识到室内空气品质问题的严重性,尤其是有些业主不能够接受将精力投入到这种“表面效果不显著”的工作中,这是最主要的阻力。其次是国内的相关标准和规范对此没有明确的规定,特别是舒适性空调系统,其验收标准主要是室内的温、湿度,对室内空气品质的重视程度不够。第三是设计与运行管理要求脱节,暖通空调工程师在设计时为了节约宝贵的吊顶空间,管道的布置相当紧凑,不能够提供足够的检修和清洗空间,给这项工作带来了相当的难度;第四是目前国内还没有独立知识产权的相关技术,现有的清洗设备、消毒液及密封液等都需要进口。
8风管清洗对于宝钢的实际意义
对于宝钢而言，风管清洗技术应用前景广阔。随着空调与生产工艺的关系日益密切，许多厂区对于温湿度、空气质量的需求也逐步提高。例如，冷轧彩涂区域，其产品质量与空气质量密切相关，需要严格控制空气的温湿度与固定悬浮物。为此，彩涂区域进行了区域设备改造，更新了空调设备与隔离房间。这样做，虽然可以临时解决问题，但依然治标不治本。由于开放式的空调管道，时间一长后空气质量依然会不断下降。
此外，经过十多年的快速发展，宝钢目前的机房、办公楼集中式空调已经基本得到了普及，但它们的通风系统基本从未进行过系统的清洗，已经成为长期积累下来的死角，其面积远远大于我们清洗的机组面积，且风管四通八达，不清洁的集中式空调风管系统对生活在建筑物中的人已造成严重的健康隐患。其风管系统内聚集的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，降低整套集中式空调系统的运行寿命。
如果，宝钢可以将风管清洗技术纳入其常规维护保养项目，则可以有效的解决这一问题。按规程清洗消毒一次风管，可以保证3~5 a风管的空气质量，不仅保证了生产的有序顺行，而且可以节约能耗，保证职工的身体健康，可以说是一举三得。
9结语
改善室内空气品质和提高空调系统的运行效率正在日益被人们重视，也是暖通发展的必然趋势。风管清洗这一新兴技术可以同时兼顾这两方面的要求,尤其是对于已经运行一段时间的空调建筑,更是简易可行。相信随着我国经济建设的不断发展，该项技术也将不断得到完善与发展，并最终纳入空调运行的常规管理中。
相信今后，设计人员在设计的方案将更偏向考虑室内空气品质问题,为空调系统的设备维护保养预留足够的操作空间。随着国家对室内的空气品质制定颁布明确的标准和规范，人们对风管清洗这这一观念必将获得重视。
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