第四章重慶大學城市建設與環境工程學院空氣凈化與空氣品質14.1空氣凈化處理4.1.1空氣的凈化要求衛生保健需要；工業生產需要。凈化要求分為：1.一般凈化

——無具體指標要求；2.中等凈化

——對懸浮物質量濃度有一定要求；3.超凈凈化

——對懸浮物大小和數量均有嚴格要求,需要在潔凈室內實現。潔凈室：空氣中懸浮粒子濃度受控的房間。4.1基本要求空氣中含有懸浮污染物的濃度表示方法；房間空氣的凈化要求；24.1空氣凈化處理4.1.2主要空氣污染物1.固態和液態污染物——以懸浮粒子的形式存在于空中。包括：粉塵、煙霧、微生物、花粉、細菌等。氣態污染物——常以分子形式混合在空氣中。2.污染物濃度——單位體積空氣中的污染物含量。1）氣態污染物濃度的表示A.質量濃度單位體積空氣中所含氣態污染物質量，mg/m3；空氣中含有懸浮污染物的濃度表示方法；4.1基本要求34.1空氣凈化處理B.體積濃度單位體積空氣中所含氣態污染物體積，mL/m3，或ppm（百萬分率）1mL/m3=1ppm。標準狀態下：Y

——氣態污染物的質量濃度，mg/m3;M——氣態污染物的摩爾質量，g/mol;C——氣態污染物的體積濃度，ppm或mL/m3。空氣中含有懸浮污染物的濃度表示方法；4.1基本要求44.1空氣凈化處理2).顆粒狀懸浮粒子污染物濃度的表示A.質量濃度單位體積空氣中含有懸浮粒子的質量，mg/m3或mg/l；B.計數濃度（顆粒濃度）單位體積空氣中含有懸浮粒子的顆粒數，pc/m3或pc/l；懸浮粒子污染物濃度含塵濃度4.1基本要求空氣中含有懸浮污染物的濃度表示方法；54.1空氣凈化處理C.粒徑計數濃度單位體積空氣中含有某一粒徑范圍內的懸浮微粒的顆粒數，pc/m3（粒／m3）或pc/l（粒/升）。3）大氣塵的粒徑分布和含塵濃度分布規律：大顆粒粒子質量大；小微粒粒子數量多。表4.4、4.2按質量計大顆粒占比例很高按個數計小顆粒占比例很高4.1基本要求空氣中含有懸浮污染物的濃度表示方法；64.1空氣凈化處理4.1.3、空氣潔凈度等級潔凈度——空氣的潔凈程度。國家標準《潔凈廠房設計規范》GB50073-2001規定了潔凈度等級，包括下列內容：1.粒徑范圍：0.1~5μm共6種；2.潔凈度級別9個整數級別，最小允許遞增量為0.1級，共計81級。1~6級的表示值：每m3空氣中，粒徑≥0.1μm的最大允許粒子數的常用對數值（以10為底），保留1位小數。4.1基本要求空氣中含有懸浮污染物的濃度表示方法；房間空氣的凈化要求；我國潔凈度等級的劃分方法。74.1空氣凈化處理變化規律：級數越小，凈化要求越高：每m3空氣中≥0.1μm粒子4級為10000個，1級則為10個；相同等級，控制粒徑越大，允許濃度限值越小。美國聯邦標準（表4.4）醫藥工業潔凈廠房空氣潔凈度等級（表4.5）測試條件環境：空態、靜態、動態。4.1基本要求空氣中含有懸浮污染物的濃度表示方法；房間空氣的凈化要求；我國潔凈度等級的劃分方法。84.1空氣凈化處理4.1.1空氣凈化處理設備1、空氣的過濾1）濾塵機理及影響因素（1）

濾塵機理慣性效應慣性力作用，保持原方向，與濾料相撞；擴散效應布朗運動，與濾料接觸被攔截阻留；靜電效應濾料、粒子電荷吸附；4.1基本要求空氣過濾的濾塵機理；影響過濾效率的主要因素；94.1空氣凈化處理吸附效應分子引力及表面吸附作用，塵粒附著于濾料纖維表面。（2）影響因素塵粒粒徑大粒徑慣性作用大，小粒徑擴散作用加強；濾料纖維直徑和間距細微密實增強慣性和擴散作用，但阻力增加；過濾風速加大風速增強慣性，減小擴散和吸附效果，增加阻力；會有二次飛揚；4.2基本要求空氣過濾的濾塵機理；影響過濾效率的主要因素；104.1空氣凈化處理附塵影響灰塵吸附在濾料表面，增加過濾效率，也加大了阻力，并有可能擠破濾料。2）空氣過濾器的主要性能指標（1）.過濾效率η

——額定風量下，過濾器捕集的塵粒量與進入過濾器的塵粒量比值的百分數。對應不同濃度表示法有：計重效率、計數效率和粒徑計數效率。（2）.穿透率K

——過濾器后空氣含塵濃度與過濾器前空氣含塵濃度的比值。4.1基本要求空氣過濾的濾塵機理；影響過濾效率的主要因素；過濾效率、穿透率的定義及計算；（式4.1~3）

114.1空氣凈化處理過濾效率與穿透率的關系：η＝1－K3）面風速與濾速

過濾器迎風面積、濾料面積4）過濾器阻力⑴組成濾料阻力；結構阻力。⑵計算與速度有關：迎面風速或濾速越大阻力越大⑶阻力特性阻力隨使用時間增加而增加。初阻力

——額定風量下，新過濾器的阻力;4.2基本要求框架、分隔片、保護面層等濾料面積上氣流通過的速度過濾器阻力的概念和考慮方法；124.1空氣凈化處理終阻力

——過濾器更換前的阻力。過濾器阻力計算按終阻力考慮。一般取終阻力為初阻力（200Pa）的2倍。5）過濾器的容塵量

——額定風量下，過濾器阻力達到終阻力時，過濾器容納塵粒的總質量。4.2基本要求過濾器阻力的概念和考慮方法；過濾器容塵量的定義134.1空氣凈化處理3）空氣過濾器的類型和選擇（1）分類A.按效率分粗效、中效、高中效、亞高效、高效。4.1基本要求空氣過濾器的分類方式和種類；

144.1空氣凈化處理3）空氣過濾器的類型和選擇（1）分類B.按材料分①粘性填料型過濾器結構特點：填料上浸涂粘性油過濾機理：慣性作用和粘性效應。②干式纖維型空氣過濾器濾料為細微纖維或細微纖維織物。4.1基本要求空氣過濾器的分類方式和種類；

154.1空氣凈化處理③靜電型過濾器兩段式電場結構：電離段——空氣電離，微粒帶電；集塵段——電極板吸引帶電粒子分離。4.1基本要求空氣過濾器的分類方式和種類；

164.1空氣凈化處理⑶按構造分平板式、折褶式、袋式、卷撓式。⑷按濾料更換方式分可清洗或可更換型；一次型。2）過濾器的選擇與應用⑴選用原則①一般凈化：選用一級初效過濾器；4.1基本要求空氣過濾器的分類方式和種類；過濾器的選用原則和安裝位置；

174.1空氣凈化處理②中等凈化：設置初、中效兩級過濾；③超凈凈化：至少設置三級過濾。一、二兩級初、中效預過濾，保護第三級高效過濾、延長高效過濾器的使用壽命。⑵安裝位置①初效過濾器：置于空調處理設備的新風入口或新風與回風混合之后；②中效（高中效）過濾器：集中置于空調系統正壓端，空調處理箱送風機之后；4.1基本要求空氣過濾器的分類方式和種類；過濾器的選用原則和安裝位置；

18CwCnK4.1空氣凈化處理③高效（亞高、超高效）過濾器：位于系統末端送風口之前。⑶選擇計算一般凈化要求的空調系統如圖。LW――新風量，m3/hL――空調房間的送風量，m3/hL’――空調房間的回風量，m3/hL”――空調房間的排風量，m3/h4.1基本要求空氣過濾器的分類方式和種類；過濾器的選用原則和安裝位置；過濾器選擇計算方法。

194.1空氣凈化處理CW――室外空氣含塵濃度，mg/m3Cn――室內空氣允許含塵濃度，mg/m3M――空調房間的發塵量，mg/hK――穿透率穩定情況時，送入室內的塵粒量應等于流出房間的塵粒量，即：4.1基本要求CwCnK空氣過濾器的分類方式和種類；過濾器的選用原則和安裝位置。204.1空氣凈化處理2）潔凈工作臺根據產品生產要求或者其他用途的要求在操作臺上保持高潔凈度的局部凈化設備4.1基本要求214.1空氣凈化處理3）潔凈層流罩將空氣以一定的風速通過高效過濾器后，由阻尼層均壓使潔凈空氣流呈垂直單項流送入工作區，保證潔凈度要求。4.1基本要求保證工作區潔凈度的設備224.1空氣凈化處理4）自凈器由風機、粗、中、高過濾器及送回風口組成的設備4.1基本要求234.2超凈凈化空調系統4.2.1超凈凈化空調系統的基本類型⒈按作用范圍 ⑴全面凈化：全室性潔凈區域控制。室內整個工作區具有相同潔凈度。 ⑵局部凈化：局部空調潔凈區域控制。縮小了潔凈區域，投資少、效益高；房間局部產塵量對它的影響較大，要求生產過程自動化程度高。2.設備的設置分集中式分散式。4.2基本要求244.2超凈凈化空調系統4.2基本要求3.按氣流流型⑴單向流型：垂直單向流水平單向流。⑵非單向流型（亂流型）：流線不平行，有回流和渦流存在（3）輻流型⒋

按用途分

⑴工業潔凈室以無生命微粒為控制對象；

⑵生物潔凈室以生命微粒為控制對象。5

按設備構造整體式（土建式）裝配式局部凈化式254.2超凈凈化空調系統4.2.2超凈凈化空調系統設計1.超凈凈化空調系統設計特點1）系統要求風量大2）氣流注重形式應滿足空氣潔凈度等級要求3）空調冷負荷大，負荷類型特殊4）空調系統助力大5）壓差控制嚴264.2超凈凈化空調系統2.凈化空調系統設計1）系統劃分不同流型分開不同等級潔凈室分開不同時使用分開2）方式確定基本型式（表4.8）全室性潔凈區域控制（1、2、6、7方案）；局部性潔凈區域控制（3、4、5方案）3）氣流組織1~4級：垂直單向流；5級：垂直或水平單向流；6~9級：非單向流。274.2超凈凈化空調系統4）送風量的確定（1）新風2項最大(正壓、衛生）（2）取三項要求中的最大值：①保證潔凈度等級需要的送風量：

②按熱、濕負荷計算確定的送風量；③向潔凈室內供給的新鮮空氣量。空氣潔凈度等級氣流流型平均風速(m/s)換氣次數

(h-1)1－4單向流0.3~0.5－5單向流0.2~0.5－6非單向流－50~607非單向流－15~258－9非單向流－10~15284.3空氣的除臭、滅菌和離子化4.3.1氣相污染物的處理及空氣出臭空氣中的氣相污染物可采用溶解、吸附、吸收、燃燒等方法，進行凈化處理。

空調凈化系統常采用的氣相污染物凈化方式有：

1)洗滌吸收

2)活性碳吸附器

3)化學吸附

4)光觸媒凈化

5)稀釋

294.3空氣的除臭、滅菌和離子化4.3.2空氣滅菌生物潔凈室和醫院手術部等凈化系統需要對空氣進行消毒滅菌處理。

1)過濾

2)消毒

3)殺菌酶過濾器304.3空氣的除臭、滅菌和離子化4.3.3空氣離子化由于宇宙射線和地球上放射性元素的放射線影響，空氣中經常含有帶正、負電荷的離子。

這些離子可分為3類：

1)輕離子：帶一個電荷，由若干中性分子所組成。帶電的氣體分子是輕離子。帶正電的是正離子，帶負電的是負離子。

2)中離子：由輕離子與水滴或灰塵類凝結核結合所形成的帶電小微粒，包含有100個左右氣體分子。

3)重離子：帶電的水滴或塵埃，比輕離子約大1000倍。314.4室內空氣品質及其評價4.4.1室內空氣品質的概念丹麥工業大學范格（P.O.Fanger）教授美國ASHARE標準“可接受的室內空氣品質”324.4室內空氣品質及其評價4.4.2室內空氣品質的影響因素室內空氣品質是多種因素綜合作用的結果；空氣污染物是影響室內空氣品質的基本原因。空調系統引起室內空氣品質下降的原因：⒈通風不良表現為：新風量不足，新風比太小；系統設計不合理，導致通風效率下降，空氣污染加劇。4.4基本要求室內空氣品質的評價方法；空調系統引起室內空氣品質下降的幾種原因。334.4室內空氣品質及其評價人體二氧化碳呼出量如下表：大氣中CO2含量約為0.03％室內衛生標準規定CO2允許濃度為0.1％（停留時間短時為0.15％）。4.4基本要求工作狀態CO2呼出量（l/h·人）（g/h·人）安靜時1319.5極輕的工作2233輕勞動3045中等勞動4669重勞動74111室內空氣品質的評價方法；空調系統引起室內空氣品質下降的幾種原因。344.4室內空氣品質及其評價⒉空氣過濾不佳缺少過濾裝置；有些裝有過濾器的系統，因管理不善而達不到要求。⒊