| 简介 为了室内人员的舒适与安全，或为了商业与工业过程的连续进行，或者为了物资的储存，人们在设计暖通空调系统时要对室内空气进行处理，以便营造合适的室内建筑环境。暖通空调系统把空气输送到室内需要的区域，来创造并维持所需要的温度、湿度、通风与空气品质。 根据建筑物所处的地理位置与建筑结构的特点，应用不同类型的室内气候控制系统共同作用来保障室内空间常年处于所要求的舒适水平。当前，出于节能的考虑，建筑结构的密闭性做的比以往更加好，这就减少了室内外空气的自然交换。因此，越来越多的建筑需要依靠空调系统来处理空气，使建筑物能够正常的呼吸。 运行良好的空调系统在室内人员最佳舒适性和系统运行成本间常常存在一个很微妙的平衡点。人员的舒适性是室内人员对室内环境满意的一个重要方面，它直接影响人员的注意力和生产效率。同时，控制舒适性和健康性的参数将直接影响暖通空调系统的运行成本，其中包括，能源消耗、系统维护和设备的寿命。 使用本手册的人员不要认为这是一本有关暖通空调系统的运行与维护的综合性指南，在这些方面还有待进一步说明。本手册主要是关于暖通空调系统在最佳运行状态下的参数与技术的评估手册。 建筑设计与运行管理 为了合理设计暖通空调系统，需要给设计人员一些基本的条件，像建筑的大小，建筑物的布局等，它们决定了暖通空调设备的选型，如风机、锅炉、盘管、以及过滤器等的型号与类型。要全面、综合地考虑整个空调系统的要求，即从最开始的新风进口到管路末端的散流器都要考虑，这是设计好一个空调系统的基本要求。另外，理解建筑空间和空间内部活动特殊目的也是很重要的，它们在很大程度上会影响空调系统的性能要求，并且进一步影响满足这些性能要求的合适的设备和容量。必须要考虑的设计参数有：冷负荷、热负荷、通风与过滤设备。直接影响暖通空调系统的其他参数有：目标空间的人数，空间内部元素，像墙体、室内家具等可能产生阻止室内空气流动与分配的障碍。另外，诸如灯具、计算机和其它电子电器设备可能产生热、湿负荷，也是必须考虑的。 今天，建筑中的空气输配设备的设计给暖通工程师带来了挑战。设备的选择一定要综合考虑，即选择合适的设备，在与建筑室内特点相一致的同时，还要能够有效地把处理的空气按照设计要求输送到需要的区域。而且开发与购买机械设备、系统控制产品、管道等要花费大量的时间和金钱。如果设备选择不当，暖通空调系统就会在较低的效率状态下运行，并且不能满足设计要求，影响室内环境的舒适性；而且为了调整不佳的运行状态还会造成运行成本超支，并居高不下。空调系统是一个有机的整体，系统的一个方面性能会影响系统的另一方面，所以系统的每一组成部分的选择都要合理、适当是至关重要的。 效率与有效性 对于任何一个通风空调系统，在人员的最佳舒适性与运行成本之间都有一个利弊权衡的问题。评价有效性或者人员舒适水平的指标包括多个参数，如空气温度、空气湿度、空气流速、通风、振动与噪声等。舒适性既有心理方面的原因又有身体方面的感受，所以个人的期望舒适感受起着重要的作用。而且，不同的人在同一环境下会有不同的舒适感。对于一个人是舒适的环境，对另外一个人可能是偏热的，而对第三个人有可能就是偏冷的。 在最大化空调系统的运行效率时，要考虑很多的因素。这些因素包括：燃料的来源与成本，电力的消耗，空气的过滤，设备的寿命，系统运行的维护成本等。这些经济成本常常是显而易见、数量惊人的。对这些因素的有效控制对于逐日的建筑运行成本有直接的影响，并进一步影响公司的经济效益。降低暖通空调系统的运行成本或开支并维持在一个临界点上，当有其他外在的干扰存在的情况下，人员的舒适性就不能满足。这些外来的干扰因素有，因旷工而增加的成本，因雇员的人事变更而造成的人员损失，招聘新员工或组建新公司，培训和生产效率降低。因此，在控制成本的基础上追求舒适性是非常重要的。 特殊因素的考虑 有些场合对暖通空调系统有着特殊的要求。这一小节的内容就是从诸多这样的建筑环境中列举出了一些暖通空调系统起着决定成败作用的例子。 有些实际的应用过程对精确地控制温度与湿度有严格的要求，像食品生产处理过程、易腐烂食品的储藏、特殊工业过程的实现、化工过程与化学产品的存储、大型计算机房、温室大棚以及其他温度稍有变化就会造成产品生产成本的提高或设备的毁灭的实际应用过程。 在一些实验室与康复中心，危险或传染物质的迁移可能性是一个关心的重点。从手术中恢复的病人，器官移植的病人或其他有免疫要求的环境，尤其要杜绝因空气流动造成疾病传播，而且对于空气过滤与通风方面有着特殊的要求。(TSI已经出版了一本资料手册，介绍了康复中心工程中管理不同压力的设备。详细内容可在TSI网站查找，网址是http://www.tsi.com/documents/Hospital.pdf。) 半导体工业的洁净室要求非常严格空气过滤等级和对室外空气的控制。在这种情况下，哪怕是一个小小的泄漏都意味着重大的经济损失。 很多建筑有相邻的或地下的停车场，控制进入建筑物的汽车排放的尾气是非常重要的。公共建筑、餐饮场所以及营业场所都禁止了吸烟。一般情况下，适当的机械排风和通风对于除去污染物是一个重要措施。 在建造或改建过程中，用来控制空气传播污染并阻止其向另一区域扩散的暖通空调系统要给予特殊的关注。除了特殊的空气过滤和可能的专用排风设备，在相关的目标区域保持负压是一重要的问题。 最近，一个重要的、要特殊考虑的问题是保护建筑不受渗入的危险物质的危害，尤其是空气传播的核扩散物质、生化或化学物质。需要特殊的措施是控制和阻止室外空气引入、过滤、不可控制的泄漏水平和空调系统的净化能力。在紧急情况下，机械通风系统可以对建筑内的空气流动和压力有不同的控制。在某些情况下，如果时间允许，关闭建筑的暖通空调系统和机械排风系统有助于阻止生化或化学制剂的引入。在其它时间，系统可以用来改变空气压力和流动以便控制不想要的物质在建筑中扩散或传播。为了能够及时、准确的辨识危险或紧急环境状态的来临，要对有关人员进行特殊的技能培训，使他们熟悉多项的应急预案，并且在危险来临时，能够采取正确、有效的措施，把损失降到最低或避免损失的发生。 室内空气质量 室内空气质量在今天越来越受到全世界的关注。因节约能源的要求，建筑的密闭性越来越好，这就相应使得通风换气比以往显得更加重要。通过EPA（美国环保署）的调查，当今的人们在室内度过他们的绝大部分生活，即人们有多于90%的时间是在室内生活的。控制室内空气品质可以对于人员的满意度、工作效率和健康产生很大的影响。有三类危险物质能够影响室内空气品质：生化物质、化学制剂和特殊的污染物。室内空气品质的有效管理的关键是找到污染源的准确位置，并控制它的扩散。污染源找不到，或者污染源找到了但是清除不了或者不能控制污染物的扩散，室内环境的空气品质问题就解决不了。 TSI已经出版了一本指南，给出了室内空气品质管理的关键问题。详细内容可以查阅相关网站，网址是：http://iaq.tsi.com。 室外空气 一个经常忽视而最后又不得不解决的问题是周围环境对建筑物本身的影响。通常，出于审美的考虑将外部空间室内化就会产生各种问题。如果室外空气的引入口紧挨着有严重车辆尾气、工业废弃物以及其它不想要的污染物的排放的地方，室内空气质量就会受到很大的影响。这种情况就会要求特殊的过滤装置，从而会导致过滤器的超负荷运行、维护与清洁成本的增加、意料之外的设备磨损与消耗。这些矫正措施会进一步导致这样的问题：更换成效率更高的过滤器，或者在极端情况下，变换室外空气引入口的位置。 为了配合1970年的《清洁空气法案》，EPA通过了《国家环境空气质量标准》。《清洁空气法案》建立了两种不同的空气质量标准，初级标准和二级标准。初级标准对保护“敏感”人群像哮喘患者、儿童和老年人的公共健康作了限制。二级标准对保护公共安全与健康作了限制，所谓的公共安全与健康包括：能见度降低的保护，对动物、庄稼、蔬菜与建筑物的保护。《清洁空气法案》要求EPA对人体健康和空气环境产生危害的污染物建立《国家环境空气质量标准》(见18页的表格)。此标准在为确定室外空气引入区域的位置提供指南方面有着举足轻重的地位。 EPA的空气质量计划与标准办公室已经对六种典型的污染物设定了限制，这六种污染物被称为“标准污染物”，可在本手册后半部分的18页见到。 |
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