第十二讲 特殊建筑环境的控制技术
主要内容：洁净室特性；洁净室的空调；恒温恒湿空调；除湿系统；低温空调系统 提出问题：什么是洁净室？洁净室的作用：洁净空调的意义？洁净室气流分布类型及特点?建立洁净室的意义？
12.1 洁净室与生物洁净室的基本概念
什么是洁净室？空气中浮游粒子受控制的房间。这些房间中,根据所控制某范围粒径的粒子浓度来规定洁净等级。 ◇ 空气净化的分类
▪ 一般净化：只要求一般净化处理，无确定的控制指标要求
▪ 中等净化：对空气中悬浮微粒的质量浓度有一定要求
▪ 超净净化：对空气中悬浮微粒的大小和数量均有严格要求
一、洁净室制定室内空气环境的洁净度要求的原则
▪ 保证生产过程和产品质量的可靠性及对人体的安全性出发
▪ 经过实验研究或长期地统计分析
▪ 粒子数量越少越好，但初投资与运行费大大增加
▪ 洁净室及洁净区的洁净度标准，列出有关标准。
我国现行洁净室及洁净区洁净度等级的空气悬浮粒子最大浓度限值－见表
我国规范洁净度等级与浓度的关系
粒/m3
▪ N为洁净度等级，分为9个整数级（整数级之间按0.1为最小递增级）；
▪ D为要求控制的微粒直径μm；
▪ cn为大于或等于要求控制粒径的粒子最大允许浓度，粒/m3 ，取值4舍5入至相近整数
国际单位等级与浓度限值的近似关系
粒/m3 ＝ 10M (0.5/d )2.2
usb 声卡式中：M为国际单位制等级；d为微粒直径μm；例如：M3级，≥0.1 μm微粒的浓度限值是：103 (0.5/0.1 )2.2 ≈35000；M1洁净等级数值最小，级别最高
二、生物洁净室
生物洁净室的标准；生物洁净室的等级；我国药品生产洁净室标准；美国宇航局标准
三、洁净室的尘源
羟甲基丙烯酰胺
≥0.5μm 的尘粒来源于：室外新风带入的大气尘；室内人员的活动产生的建筑围护结构产尘；大气尘；暖通空调设计手册规定的室外含尘量P311：工业城市取：3×105粒/L；工业城市郊区取：2×105粒/L；非工业区或农村取：1×105粒/L；室内人员的发尘量与人员密度活动强度有关,计算确定。
四、实现洁净度要求的通风措施
综合措施：工艺布置、建筑平面、建筑构造、建筑装修、人员和物料净化、空气洁净措施、维护管理。
具体措施：对洁净室的送风必须是有很高洁净度的空气；根据洁净室的等级，合理选择洁净室的气流分布流型；有足够的风量；洁净室与非洁净区或洁净室与室外之间均应保持一定正压值.
12.2 洁净室与生物洁净室的空调系统
教学磁板本节重点掌握洁净室气流分布类型及特点
洁净室的气流分布（三种）：
1）非单向流洁净室：乱流型洁净室,室内气流不按单一方向流动
2）单向流洁净室：室内气流的特征是流线平行,以单一方向流动
3）失流洁净室：房间的侧上角送风,另一侧下角回风,斜推流型
一、常见的气流组织型式
单向流：全顶棚布满高效过滤器；地板为漏空的格栅地板；气流在流动过程中的流向、流速几乎不变，比较均匀,无涡流,可获得很高的洁净等级。
失流洁净室：房间的侧上角送风，采用伞形高效过滤器；在另一侧的下部设回风口；在两个角出现涡流；洁净室内主要区域是气流互补交叉的斜推流型。 二、洁净室的送风量--换气次数 (n)
单向流洁净室送风量：1~4级洁净室单向流的断面平均风速0.3~0.5m/s；5级洁净室单向流的断面平均风速0.2~0.5m/s；换气次数在240~600次/h左右。
失流洁净室送风量：按扇形出风口风速为0.45~0.55m/s,扇形风口展开面积为该侧墙面的1/3左右面积计算。
三、洁净室净化空调系统形式
▪ 洁净室空调系统：洁净度的控制；热湿处理与一般空调系统相同时对温度、湿度的控制
并仅对新风和一部分回风进行热湿处理；风量是根据洁净室等级确定时，确定值比用冷热负荷确定的大得多，且净化等级越高风量越大。
空压机管道▪ 洁净室净化空调系统形式：
1）新建车间：采用集中式空气净化处理
2）原设有空调系统的车间要增设净化系统：增设洁净工作台；室内增设空气自净器；室内增设洁净小室；在送风口增设高效过滤风机机组。
3）原未设空调系统的车间要增设净化系统：采用增设集中式净化空调系统的办法；采用带空调机组的分散净化处理办法。
各种系统图示讲解。反光书包
▪ 生物洁净室的空调系统形式：对含尘量的控制与洁净室相同；换气次数根据发尘量和人员的散发菌数计算；过滤器只能阻挡微生物，不能杀死微生物；必须辅以消毒灭菌措施，其措施有：对空调系统和洁净室定期消毒灭菌；加强空调系统中湿表面、过滤器的清洁与围护。
张刚宁12.3 恒温恒湿空调
提出问题：什么是恒温恒湿空调？ 恒温恒湿空调的作用和意义？恒温恒湿空调对建筑的要求？
恒温恒湿空调对室是对内温度、湿度波动和区域偏差控制要求严格的空调；是一些特殊的工艺过程和科学试验。对建筑的要求较高，应尽量不设有外墙，不要设置在建筑的顶层，围护结构的传热系统不应太高，对建筑的朝向有要求。
恒温恒湿空调系统的形式:：有空调精度要求的系统，宜采用全空气定风量空调系统。
类型：恒温恒湿空调机组的全空气系统；冷冻水作冷却介质的全空气系统（再热式）.
恒温恒湿空调系统温、湿度控制与调节：恒温恒湿室一般设置于建筑的内区；受气候影响较小；常年有恒定的冷负荷；采用定露点定风量的系统
12.4 除湿系统
室内环境潮湿的场所需要空气除湿。
除湿的方法：冷却除湿：冷冻水做冷却介质的表冷器除湿，喷水室对空气进行冷却除湿；吸收式除湿；吸附式除湿；空气压缩式除湿；通风除湿
湿负荷占总负荷40％
固定床吸附：改变空气侧流向实现间歇式吸湿、再生
液体吸湿系统：吸收式除湿系统；除湿空调系统的处理过程；空气冷却与去湿分开处理系统的空气处理过程
冷冻除湿机：冷冻除湿机的空气处理过程；无辅助散热设备的冷冻除湿机；有室外机的可调温冷冻除湿机
除湿机的应用：
优点：安装方便，不需要其他配套设施；占地面积小；适用于湿冷季节；
局限：电耗大；对于只有潜热负荷的建筑(如地下室)，除湿能耗与普通建筑完全相同。
12.5 低温空调系统
低温空调的系统形式和空调处理设备的两种形：
▪ 全空气系统：采用带制冷机的低温空调机组处理空气；采用低温的冷冻水或乙二醇溶液做冷却介质的表冷器处理空气
▪ 风机盘管系统：不采用自然对流的冷却盘管做末端设备；冷却介质温度低于0℃时,表冷器或房间盘管中的翅片管应采用宽片距的翅片管，湿负荷不大时：片距采用6～8mm，湿负荷大时，片距宜≥12mm。
低温空调的系统中的新风，处理新风对系统的影响：
▪ 处理新风所需的冷量负荷相对较大：仅1次/h换气的新风量,其冷负荷已与室内冷负荷相当；新风带入的湿量很大，过大的湿负荷会导致冷却盘管表面结霜严重，除霜耗能；除霜时影响制冷量,影响室内的空调精度。
▪ 湿量过大的解决方法：先用其他的方法对新风除湿,采用吸收式或吸附式；在保证必要的新风量条件下,避免额外的室外空气进入室内；安装空气幕,减少外窗、或对外窗密封。
综合思考作业
◆ 空气净化的目的和意义
◆ 洁净室的尘源种类
◆ 空气质量控制的研究意义
◆ 对于你所要进行的课程设计中，如果手术室需要采取空气洁净措施，你应该怎样进行设计?
撰写论文
洁净空调对建筑科学技术发展的作用
洁净空调的节能问题研究
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