汽车空气净化器

◎空气净化器原理

从模拟控制转变为计算机控制。

超声波加湿器_在医院洁净手术室空调中的应用[2009-3-30]

摘要：洁净手术部系统的目的在于创造一个温湿度适宜，空气清新，无菌洁净的微环境，以利于病人治疗

和康复。洁净手术部的净化空调系统要求

名称：车载远红外空气净化器

型号：B-727BL

净化风量：502/h

适用面积：5m2

额定功率：1W

病毒净化率：92.0%

甲醛净化率：76.5%

颗粒物净化率：99.9%

详细说明:

远红外车载空气净化器

功能说明:

·第一层---远红外:全国首家采用远红外光子能技术，持续使用有助于激活人

体核酸的活性,改善微循环，提高免疫力。

·第二层---HEPA滤网:悬浮颗粒物≥99.9%,最小净化颗粒0.0001mm。

·第三层---活性碳滤网:高效中和甲醛、苯、氨等有机气体、气味。

·第四层---紫外保健光:采用320-360nm紫外保健光波长，自然菌杀灭率≥92%。

·第五层---植物飘香:清新自然散发植物飘香。

·第六层---离子群:每秒产生300万个以上的负离子，形成离子群，为您的座驾

营造一个相当于5000m清新自然的森林空间。

创新技术:

·远红外光子能技术:界于0.2-0.5eV远红外光子能是激活DNA合成、复制的”

生命之光”，本机充分利用远红外光的物理特性，服务人类健康。

·紫外保健光技术:采用石英玻璃管紫外灯,紫外线穿透率≥90%。

·离子群净化技术:利用负离子中和正离子技术,持续大量散发单一负离子，

形成离子群构建具有自愈型的生态屏障。

·活性碳滤网:采用核桃壳通过现代生物碳化合成技术研制而成,本机活性碳

吸附面达15000m2。

·HEPA滤网：采用最新一代静电玻璃纤维滤材，除尘率高达99.9%。

人性科技:

·机载电脑系统：微电脑自动控制，开机后每工作10分钟停10分钟而自动循环,

且连续开机4小时后将自动关机。

·供电或充电自动切换系统：机器根据需要可自动切换供电模式,而且即使在

开机状态下,如太阳光强或处于外接电源的状态下也可自动对充电电池进

行充电。

·LCD显示技术：采用LCD蓝屏显示技术，数字科技，使用更方便。

·三大自然光技术，引领自然、生态、人性之美。

空气净化器简介

空气净化器（又称“空气清洁器”、空气清新机），是指能够吸附、分解或转化各种空气污染

物（一般包括粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等），有效提高空气

清洁度的产品，目前以清除室内空气污染的家用和商用空气净化器为主。

空气净化器构成

空气净化器主要构成有：机箱外壳、过滤段、风道设计、电机、电源、液晶显示

屏等。决定寿命的是电?

?机，决定净化效能的是过滤段，决定是否安静的是风道设计、机箱外壳、过滤

段、电机。2008北京奥运会、2010上海世博会的空气净化器供应商--上海安居乐生物

科技有限公司指出，空气净化器构成的重要部分是技术核心部分，即采用什么原理，

哪种方式进行净化。

空气净化器选购与保养

选购空气净化器时需要考虑四大点：

第一，是否具有绝对的安全性。

选购空气净化器，无非都是想用其来换取健康清新的空气。把以一台空气净化器是否

安全，是决定其是否可取的基本前提条件。空气净化器的外壳、机芯与净化技术，将

会直接影响着空气净化器的安全性。净化技术，应选择与自然界中的正负离子一样，

并有国外13家机构认证其安全性的离子净化技术。

第二，是否具有科学的净化原理，达到高效的空气净化器效果。

国际通行的空气净化原理有五种，物理式、静电式、化学式、负离子式和复合式。一

般来说，同时使用多种净化方式的空气净化器，其净化效果会更佳。例如灰尘、异

味、花粉等大颗粒物质，可以通过物理净化方式来过滤；而过敏物质、病毒、甲醛等

有害物质，则需要化学净化方式来净化。按净化方式从能动的方向来分，净化

方式从能动的方向来分，又有主动净化方式（空中净化）和被动净化方式（定点净化）

和主被动复合净化三种。被动净化方式只对吸入的空气有净化效果；主动的净化方

式对整个空间都会有净化效果。主被动复合净化是两者的相结合，效果也更加好。

第三，是否满足具体的净化需求。

就空气净化器而言，净化功能是最为关注的功能。如果您对室内空气净化器的要求只

是基于提高室内空气质量的话，可以选择单纯净化空气，性价比高的类型。而

随着人们对生活质量需要的日益提高，对空气净化器的需求不再是单纯的净化室内空

气。如，那些在密闭的空调房内工作的人群，因为空调的抽湿作用使房间里的空气变

得十分干燥，皮肤也变得干燥，所以在选择空气净化器时，会选购具有美肤功能的加

湿空气净化器。而长期处于人多、室内污染较大的人群，需要近距离呼吸到清

新无细菌的空气，在选购空气净化器时，会偏向于小型的适合放在桌面的k空气净化

器。而拥有自己的轿车的人群，则应该选择汽车车载空气净化器，净化各种汽

车异味，甚至缓解开车疲劳。

第四，结合市场销售量和第三方权威认证进行选购。

一台高品质的家用空气净化器，必须具有除菌、除异味的净化能力。选购空气净化器

时，尤为注意其除菌力和除异味能力是否浪得虚名。一般来讲，销量是一个关键的市

场检验指标。另外，像家具桌子下、沙发床垫等污浊空气集中的地方滋生着白

色葡萄球菌、大肠杆菌、流感病毒等常见浮游菌；新装修的房子里布满了甲醛、苯和

TVOC等有害气体。空气净化器对这些有害物质的净化效果，如果得到第三方权威机

构的验证，会更具其说服力。至于空气净化器的保养与维护，需要视不同品牌、

不同类型空气净化器来定，不过，一般情况下，保养与维护都比较简单。一般地，（1）

前置滤网（一般为机箱后盖）使用的时间长了，会聚集一些灰尘，从而影响进风，影

响空气净化的效果。所以，需要用吸尘机把灰尘新走，或者用抹布清理，甚至水洗。

（2）过滤网，部分过滤网是需要定期拿到太阳底下去晒一晒，净化效率才能较好地

保持，如活性炭滤网。（3）除臭滤网，少数品牌的空气净化器的除臭滤网，以达到可

水洗的技术层面，可以通过水洗，即保持净化效率，缩短换滤网的周期。（4）离子发

生器，一般是内置的，不需要清洁，较好的离子发生器工作效率都较高。

空气净化器的分类

按照应用领域可以分为:家用空气净化器、车载空气净化器（又称车用空气净化

器）、医用空气净化器、工业用空气净化器和工程类空气净化器等。按照净化方

式来分,又可分为以下几种:

人们在选购空气净化器

1、净化方式：低温非对称等离子体。低温非对称等离子体模块，通过高压、高频脉

冲放电形成非对称等离子体电场，使空气中大量等离子体之间逐级撞击。产生电化学

反应，对有毒有害气体及活体病毒、细菌等进行快速降解，从而高效杀毒、灭菌、去

异味、消烟、除尘，且无毒害物质产生，被称为21世纪环境与健康科学最值得期待的

高新技术。可人机共存，净化同时无需人员离开；节能降耗，同比可以节约80%的电

能；终身免拆洗。具有快速消杀病毒、超强净化能力、高效祛除异味、消除静电功能、

增加氧气含量等。2、净化方式：化学制剂。主要产品为空气清新剂(车用香水)，

其产品价格低廉，但也只能掩盖一些异味，而且在阳光作用下发生复杂的化学反应，

成为车内新的污染，根本无法消除有害气体。3、净化方式：化学分解。主要工

作原理是离子器臭氧发生器，其价格低廉，功能多于清新剂，能增加空气中负离子数

量和降低空气中固态尘埃，有杀菌作用但对分解甲醛等有害气体作用不大。臭氧发生

器产生大

?

量高浓度臭氧，在杀灭一些病毒细菌的同时也可能杀灭人体白细胞,有导致癌变的可

能，负离子易吸附灰尘，从而粘附在车厢内壁顶棚，导致内饰车厢特别是浅色车会逐

渐变成灰黑色。4、净化方式：吸附、挥发。[1]是以中草药为介质的净化器，

价格低廉，有一定的抑菌功能，但中草药在固态下基本起不到净化作用，净化器使用

中草药成分只是微量的，达到饱和后不但不能杀菌而且容易成为细菌的繁衍体，换下

的滤芯涉及无害处理的困难。5、净化方式：吸附。活性炭过滤器，在短时间内

能吸附一定的细菌和尘土及有害气体，价格低廉，能过滤一定的细菌和尘土有吸附功

能，但无选择吸附，对水的吸附率为45％，一般一个月后就能达到饱和状态需更换。

无法再生利用。达到饱和后不但不能杀菌而且容易成为细菌的繁衍体。换下的滤芯也

涉及无害处理的困难。6、净化方式：多层过滤。主要为复合式净化器，过滤效

果较好，能明显降低空气中固态尘埃，但价格较高，且其过滤装置使用一段时间后就

要求更换，无法再生，对有害气体基本无作用。耗材多，使用成本高。换下的滤芯涉

及无害处理的困难。7、净化方式：催化、分解。主要是光触媒净化器，能分解

部分有害气体，价格相对较低，但目前光触媒尚处于试验阶段技术尚未成熟，光触媒

必须依靠太阳光中紫外线的照射才能产生作用，使用紫外线灯容易损坏，更换频繁，

同时紫外线对人体、塑料有伤害。8、净化方式：过滤吸附。主要用疏水晶态二

氧化硅分子筛为过滤介质。效果明显。能彻底清除苯，二甲苯、三氯甲烷等多种有害

气体，对水及空气不吸附，能有效吸附多种有害气体，吸附量大，一次再生可使用一

年半。过滤材料可使用简单方法脱附再生使用，不会产生新的污染源。材料寿命长达

十年因而维持费用极低，对降低空气中的固态尘埃作用不大，较其它产品一次性产品

成本高。

特殊功效的空气净化器

负离子香薰空气净化器负离子香薰空气净化器是一款净化室内空气，舒缓

压力，改善人体健康的产品，结合了负离子技术与芳香疗法的优势，运用植物净化空

气的原理净化空气，能模拟大自然的环境，释放出芳香分子以及“空气维生素”——负

离子，抑菌、除烟、除尘，净化室内空气，提高人体免疫力。

特效功效结合负离子和芳香技术后的空气净化器，不仅拥有负离子的一般的杀灭

病菌、除烟、除味、降尘等功效，另外也具有芳香疗效。芳香疗法——通过吸

入香料或挥发性物质用于治疗、减轻、预防疾病、感染和不舒服等症状的方法。芳香

疗法本质上是植物的挥发性芳香油中某些单离的成分在人类嗅感后产生生理和心理

反应，以达到防病与保健的目的。所用负离子香薰空气净化器时，通过纯天然

的方式挥发香气，芳香分子飘散在空气中，经由人体呼吸道吸收，进入心脏、血液等

微循环系统，以达到平抚神经，舒缓紧张情绪等作用。

空气净化器的诞生与发展

空气净化器起源于消防用途，1823年，约翰和查尔斯·迪恩发明了一种新型烟雾

防护装置，可使消防队员在灭火时避免烟雾侵袭。1854年，一个名叫约翰斯·滕

豪斯的人在前辈发明的基础上又取得新进展：通过数次尝试，他了解到向空气过滤器

中加入木炭可从空气中过滤出有害和有毒气体。二战期间，美国政府开始进行

放射性物质研究，他们需要研制出一种方式过滤出所有有害颗粒，以保持空气清洁，

使科学家可以呼吸，于是HEPA过滤器应运而生。在20世纪50、60年代，过滤器一

度非常流行，很受防空洞设计和建设人员欢迎。进入20世纪80年代，空气净化

的重点已经转向空气净化方式，如家庭空气净化器。过去的过滤器在去除空气中的恶

臭、有毒化学品和有毒气体方面非常好，但不能去除霉菌孢子、病毒或细菌，而新的

家庭和写字间用空气净化器，不仅能清洁空气中的有毒气体，还能净化空气，去除空

气中的细菌、病毒、灰尘、花粉、霉菌孢子等。现在，空气净化器已经有了多

种不同的设计制作方式，并且每一次技术的变革都为人们室内空气品质的改善带来显

著效果。而这一切目的只有一个：希望能净化室内空气来提高人们的生活质量。

空气净化器主要技术介绍

什么是空气净化器

空气净化器是用来净化室内空气的小型家电产品，主要解决由于装修或者其他原

因导致的室内空气污染问题。由于室内空气中污染物的释放有持久性和不确定性的特

点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法。

空气净化器中有多种不同的技术和介质，使它能够向用户提供清洁和安全的空气。常

用的空气净化技术有：低温非对称等离子体空气净化技术、吸附技术、负离子技术、

负氧离子技术、分子络合技术、技术、TIO2技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技

术、活性氧技术等；材料技术主要有：光触媒、活性炭、合成纤维、HEAP高效材料、

等。目前国内市场现有的空气净化器多采为复合型，即同时采用了多种净化技术和材

料介质。NICOLER杀菌技术NICOLER源自于希腊语，原是“胜利的人们”

的意思，现是指人机同场同步作业一种消毒方式：针对空气消毒时人员无需离开消毒

场所，消毒杀菌的同时对人体没有任何的伤害，此种消毒方式称之为“动态消毒”；由

于是人类通过科学技术战胜自然生物的一次成功实践，所以也称之为“NICOLER杀菌

技术”。NICOLER杀菌技术是根据生产车间高湿、高温及高异味等实际特点，

采用最新的NICOLER三级双向的等离子体静电场工作原理，消毒过程为：通过高压

直流脉冲使等离子静电场产生逆电效应，生成大量的等离子体。在负压风机的作用下，

污染空气通过等离子静电场时带负电细菌被杀灭分解，使受控环境保持在“无菌无尘”

标准。由于在对车间消毒时，人可同时在车间内工作，所以，该种消毒机称作

“NICOLER动态消毒机”。该机器是一种先进的消毒设备，对人体没有任何伤害，主

要用于在有人工作的情况下同步动态杀菌消毒；近年来，这一设备也广泛用于一些大

型食品、药品、化妆品等企业的包装、冷却及灌装环节。

静电除尘灭菌技术

1）静电除尘：能过滤比细胞还小的灰尘、烟雾和细菌,防止肺病、肺癌肝癌等疾

病。空气里对人体最有害的是小于2.5微米的灰尘，因其能穿透细胞，进入血液。

采用6000V的高压静电，能完全杀灭空气中的病菌病毒，且能吸附小到0.1微米的微

尘。普通净化机采用滤纸来过滤空气中的灰尘，极易堵塞滤孔，灰尘越积越多,

不仅没有灭菌效果，而且容易造成二次污染2）静电灭菌：静电钨丝释放6000

伏高压静电，能瞬间完全杀灭寄附在灰尘上的细菌、病毒，防止感冒、传染病等疾病。

其灭菌机理是破坏细菌衣壳蛋白的4条多肽链,并使RNA受损。

低温非对称等离子体空气净化技术

低温非对称等离子体模块，通过高压、高频脉冲放电形成非对称等离子体电场，

使空气中大量等离子体之间逐级撞击，产生“雪崩效应”式的一系列物理、化学反应，

对有毒有害气体及活体病毒、细菌等进行快速降解，从而高效杀毒、灭菌、去异味、

消烟、除尘，且无毒害物质产生，终身免拆洗，无需更换任何耗材等优点。是第十一

届全运会的空气净化产品独家供应商。

HEPA过滤技术

HEPA是HighEfficiencyParticulateAirFilter（高效率空气微粒滤芯）的缩写，

HEPA过滤器由一叠连续前后折叠的亚玻璃纤维膜构成，形成波浪状垫片用来放置和

支撑过滤界质。HEPA它是一种国际公认最好的高效滤材，最初HEPA应用于

核能研究防护，现在大量应用于精密实验室、医药生产、原子研究和外科手术等需要

高洁净度的场所。HEPA由非常细小的有机纤维交织而成，对微粒的捕捉能力较强，

孔径微小，吸附容量大，净化效率高，并具备吸水性，针对0.3微米的粒子净化率为

99.97%。也就是说：每10000个粒子中，只能有3个粒子能够穿透HEPA过滤膜。因

此，它的过滤颗粒物的效果是非常明显的！如果用它过滤香烟，那么过滤的效果几乎

可以达到100％，因为香烟中的颗粒物大小介于0.5—2微米之间，无法通过HEPA过

滤膜。HEPA高效率微粒滤网的滤净效能与其表面积成正比。逸新空气净化器

的HEPA高效率微粒滤网呈多层折叠，展开后面积比折叠时增加约14.5倍，滤净效能

十分出众。以单次滤净率计算，逸新空气净化器的HEPA高效率微粒滤网的滤净效

果远远高于一般HEPA滤网！它能过滤小至0.009微米、穿透力极强的空气悬浮微粒，

滤净率高达99.99%！HEPA高效率微粒滤网可滤净的代表性污染物

离子风技术

离子风空气净化器技术也是采用较多的技术，但其有净化效率有待考证。离子风

空气净化器是设想能把粒子吸附到净化器内带有电荷的金属叶片上，叶片通过组件推

动空气，形成气流，负离子和正离子互相吸引，把空气中的粒子和烟雾贴到叶片上。

但是，离子微风净化器仅仅能吸收空气中约30％的粒子。而且发现使用离子微风技术

的空气净化器并不能全部吸收一个封闭房间内的所有空气。

负离子

负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，空气分子在高压或强射线的作用下被

电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得，因而，常常把空气负离子统称为“负氧

离子”。负离子的分子式是O2-（H2O）n，或OH-(H2O)n，或CO4-（H2O）n。这

里所说具有环保功能的空气负离子主要指前两种小分子负离子。负离子具有镇

静、催眠、镇痛、镇咳、止痒、利尿、增食欲、降血压的功能。雷雨过后，人们感到

心情舒畅，就是空气的负离子增多的缘故。空气负离子能还原来自大气的污染

物质、氮氧化物、香烟等产生的活性氧（氧自由基）、减少过多活性氧对人体的危害；

中和带正电的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化。但是负氧离寿命很短，

并且不洁空气会进一步使其浓度降低，对付污染物效果不佳。

活性炭

活性炭是一种很细小的炭粒有很大的表面积，具有丰富的微孔，具有很强的吸

附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质

新颖的空气净化器

）充分接触。当这些气体（杂质）被微孔吸附，起净化作用。但是活性炭只能

暂时吸附一定的污染物，温度、风速升高到一定程度的时候，所吸附的污染物就有可

能游离出来，再次进入呼吸空间造成二次污染。所以要经常更换过滤材料，避免吸附

饱和。气味滤网中的活性炭由椰壳经特殊处理制成，并被压成圆柱体状，在不

妨碍空气流通的前提下，让活性炭表明接触尽可能多的异味及化学污染物，成功提升

逸新空气净化器的精华能力，气味滤网中的活性炭拥有超大吸附面积，滤净能力超群。

据相关研究，重量为1克的活性炭吸附面积可达500-1500平方米之广，而逸新空气净

化器的气味滤网采用的活性炭重达1900克，吸附面积达约160万平方米，相当于224

个足球场面积，出色滤净异味及有害化学污染物，其中特含2款有助滤净甲醛的催化

剂，确保更佳的甲醛滤净效果，逸新空气净化器能在120分钟内对甲醛的去除率已超

过90%，360分钟内更超过94%，说明逸新空气净化器可以有效净化甲醛，防止其在

空气中传播。

光触媒

光触媒(Photocatalyst)也称为光催化剂(Lightcatalyst)，是一类以二氧化钛

（TiO2）为代表的，在光的照射下自身不起变化，却可以促进化学反应，具有催化功

能的半导体材料的总称。在光源照射下，它能够利用特定波长光源的能量产生催化作

用(氧化还原反应)，使周围的氧气及水分子激发成具活性的OH^-及O^2-等自由离子

基，这些自由基几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质。

光触媒分解原理图

光触媒必须在紫外线的照射下才能发挥作用。如果不能获得太阳光照，若想激活光触

媒，则必须另外加上紫外灯。紫外灯的选择应该是254nm或者365nm的效果比较好。

至于在自然光和日光灯等微弱光源甚至是无光的条件下，光触媒是不能正常发挥功效

的。那种所谓的无光条件下发挥作用的“冷触媒”已然失去了“光触媒”的真正含义。但

是过多的紫外线对人体有伤害。北京交通大学特聘教授、环境材料学研究专家

金宗哲说：“光触媒技术在日本正在逐步被淘汰，尽管在理论上这一技术是有效的，

但在实际生活中应用意义不大。其抗菌作用并不是很理想。”光触媒技术其实是靠紫

外线照射光触媒网上的氧化钛离子，使其激活进而氧化接触到其表面的细菌。

甲醛清除剂

源自欧洲的高端生物工程技术，根据某些植物吸收甲醛的原理，从数十种天然

植物中提取精华，添加活性成分经特殊工艺精制而成；本品为水性液体，无色无味无

嗅，无挥发性（水分除外），能主动捕捉游离甲醛并形成稳定的固态物质，一经使用，

效果迅速且持久。但是甲醛清除剂只能暂时封闭污染源，在短时间内阻止甲醛

挥发，根本无法彻底清除甲醛污染。因为甲醛污染有持续性，通常是持续10～15年，

如果产品称一次性根除或彻底根除的话，除非甲醛自己已经挥发完了，否则基本没有

可能。有些喷雾型甲醛清除剂使用非常方便，虽然暂时消除了空气中的异味，但它

只是在污染源外层形成一层保护膜，甲醛挥发的源头并没有得到解决，这层保护膜失

效后，甲醛仍会大量释放出来污染室内空气；有些甲醛清除剂称能与甲醛发生化学反

应，但是如果甲醛清除剂与甲醛发生不完全反应的话，还可能生成其他有毒物质造成

二次污染。

分子络合技术

这项技术是针对室内装修污染甲醛、苯、氨等污染物先行分子络合锁定，再通过

甲醛捕捉剂和以水组成的络合分解体系,分别将甲醛和氨等气态短分子链物质，迅速

络合转化为不可逆的长分子链固态物质，并分解生成氨盐，并分解生成氨盐，结聚、

沉淀于水中清除分离，排放出清洁空气，达到去除装修污染的目的。

甲醛、苯有毒气体专用高分子吸附剂

该技术定向吸附空气中的附甲醛、苯等有机有毒物质，基本不吸附空气或水，吸

附率分别只有0.6%和0.7%。所以改物质吸附饱和率和清除率因定向选择吸附而极大

提高，使用在空气净化器中，材料的更换周期至少半年以上，方便而费用低。另外一

点，被吸附有毒有害物质必须在110℃以上高温状态才可能游离出来，因此无任何二

次污染。但因为是新技术，以上说法源引自厂商，实际效果还不得而知。

臭氧（活性氧技术）

气态的臭氧厚层带蓝色，有特殊臭味，浓度高时与氯气气味相像；液态臭氧深蓝

色，固态臭氧紫黑色。臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。臭氧对病毒

的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它

的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放

出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的。环

境中由于汽车尾气排放不达标等原因，目前环境中已存的臭氧浓度接近0.02ppm，之

所以闻不到，是因为空气污染太严重的缘故。超标的臭氧对人体健康的危害严重，它

强烈刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿；会造成

人的神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退；会对人体皮肤中的维生素E起到

破坏作用，致使人的皮肤起皱、出现黑斑；臭氧还会破坏人体的免疫机能，诱发淋

巴细胞染色体病变，加速衰老，致使孕妇生畸形儿。选用使用臭氧杀菌的净化器要

严格注意臭氧的产生率是否符合国家标准。

紫外线

是电磁波谱中波长从0.01~0.40微米辐射的总称，不能引起人们的视觉。电磁谱

中波长0.01~0.04微米辐射，既可见光紫端到X射线间的辐射。紫外线根据波长

分为：近紫外线UVA，远紫外线UVB和超短紫外线UVC。紫外线对人体皮肤的渗透

程度是不同的。紫外线的波长愈短，对人类皮肤危害越大。短波紫外线可穿过真皮，

中波则可进入真皮。波长200～290nm的紫外线能穿透细菌、病毒的细胞膜，

给核酸（DNA）以损伤，使细胞失去繁殖能力，达到快速杀菌的效果。波长200nm

以下的短波长紫外线能分解O2分子，生成的O*与O2结合产生臭氧O3。紫外线和臭

氧具有强的氧化分解包括恶臭在内的有机分子的能力，UV/O3并用的相乘作用在空

气净化处理中发挥强大威力。紫外线强烈作用于皮肤时，可发生光照性皮炎，

皮肤上出现红斑、痒、水疱、水肿等；严重的还可引起皮肤癌。紫外线作用于

中枢神经系统，可出现头痛、头晕、体温升高等。作用于眼部，可引起结膜炎、角膜

炎，称为光照性眼炎，还有可能诱发白内障，在焊接过程中产生的紫外线会使焊工患

上电光性眼炎（可以治愈）。

中草药杀菌

该技术将植物杀菌油提取成自然挥发性杀菌除味固体物。该杀菌固体物能持续不

断挥发在室内空气中，持续性广谱杀菌除味，完全改变传统接触式被动杀菌方法，直

接杜绝细菌病毒通过空气传播，且无毒性、无刺激性、无腐蚀性，对环境无任何污染，

使用方便灵活及费用低。该项发明已受国家专利保护，具国际领先水平。这个负离子、

甲醛清除剂有些类似，主要看是否会造成二次污染，临床实验是否有毒性。由于是新

技术，临床实验的时间不长，建议大家谨慎使用。

模拟城市4中的空气净化器

建造后可以净化一部分空气，此为玩家制作的MOD，非原SC4建筑。

空气净化器功能有别

依据种类不同，空气净化器使用、维护有很多专业要求：一、空气净化器

的进风口有粗效滤网或集尘网，要注意经常清洗，洗净后自然干燥，以免产生放电声

响。二、使用空气净化器要注意定期更换滤芯，更换滤芯的时间要根据产品实

际使用时间来确定。三、查看产品说明书有什么注意事项。比如使用二氧化氯

型甲醛清除剂放在衣橱内吸附甲醛时，其可能产生氧化气体会使挂在衣橱中的靓丽衣

物颜色褪色。四、要看看需不需要商家配合施工或使用，比如一些光触媒涂料，

它是需要专业人员采用特殊器具才可以喷涂使用，不然是无法完全发挥其使用效果

的。五、负离子是模拟自然界空气离子化的原理来制的，它在空气中寿命很短，

因此出口应尽量靠近人的呼吸带。六、在负离子发生的过程中，由于静电作用，

周围环境易积尘，应及时擦拭掉。

空气加湿器-使用方法

消费者在购买加湿器时，常常以为喷雾量越大，加湿效果越好。其实，有些加湿

器雾化的颗粒大但扩散效果差，有的虽然肉眼看上去喷雾量小，但由于颗粒细腻加湿

效果反而更好。消费者使用加湿器时经常忽略一点：不同种类的加湿器对水质

有不同的要求。如纯净型加湿器要使用纯净水，超声波加湿器最好使用纯净水但要注

意无论是哪种加湿器，加入的水温都要在４０度以下，而且最好不要使用自来水或芳

香剂。自来水中的矿物质等杂质会损害蒸发器，降低加湿器的使用寿命；芳香剂挥发

的成分容易引发呼吸道疾病。使用加湿器时不要用手摸水面，也不要空箱使用，否则

干烧会损坏机器。另外，最好坚持每周清洗一次加湿器。清洗时用软毛刷轻轻

刷洗，水槽和传感器用软布擦拭，水箱装水后晃动几次倒掉即可。超声波加湿器最好

用专用清洗剂或白醋清洗，电热式加湿器要定期清除水箱中的污垢，纯净式加湿器要

按时更换蒸发器、过滤网。长时间不用应把水箱中的水倒干后，清洗擦干加湿器的各

部分再收藏。尤其要注意的是，加湿器不能在冻冰的情况下使用，遇到故障应立即停

机；不要把机器放入水中清洗；不要用硬物刮除水垢。最后再教您一个小窍门：

出差在外没有加湿器时，可在房间内挂条湿毛巾或在角落里喷洒水，同样能增加房间

的湿度

空气加湿器-注意事项

空气净化自动检测

1、初次使用应在室温条件下放置半小时后再开机使用。2、使用环境

温度低于10-40度。3、使用温度低于40度的清洁水。4、机器工作时远离

其它家电产品。5、请勿在水中加入非专业生产线或监制的添加剂。6、请

勿将加湿器放置于空洞的物体上，以免产生共频共振噪音。7、请勿在无水状态

下开机。

内置异味传感器和微尘传感器，自动检测空气中的各项污染源，并根据检测到的环境

空气质量状况自动控制机器的运行状态；空气净化度指示灯:机器在运行过程中，空

气净化指示灯由红→黄→蓝，一目了然地指示当时环境下空气质量的状态。在安全

设计上也有独特的设计，机箱要是没有关紧是不能开机运行的；自动报警：设置了

HEPA滤网、纤维滤网、活性炭滤网更换警示灯，UV紫外灯更换警示灯。可以清楚

的了解到自己室内的空气质量状况。

产品相关知识：

1概述

当前，在自动化测试与控制领域中，温湿度的测量获得了越来越广泛的应用，而在众多

的湿度测量方法中，电容式湿度测量法被普遍采用，电容式湿度测量法的原理是将薄膜电容

附在不同材质（如玻璃、陶瓷等）上即可做出传感元件，这种电

介质是一个聚合体，它能通过一定比例的水吸收或释放到相对环境温度中来改变电容器的电

容量，这种电容量的变化可以通过检测电路来检验，这样就得到了相对空气湿度的数值。但

是现有的基于电容式湿度测量的湿度传感器普遍存在着以下的问题

：

⑴极低的长期稳定性：由于电容式湿度传感器产品都是被置于大气环境下，必然会受到

一定外部环境的影响，由于传感器电容元件的尺寸较大，同时由于聚合体层的老化，使得这

些传感器在相同的外部环境下却显示出了完全不同的灵敏度，因

此每一年的变化、即传感器的年变化误差已成为评价传感器质量的重要标准，金属电极的老

化也会使湿度的测量误差增加；

⑵极复杂的校准过程：使用前，电容式湿度传感器必须经过一段复杂的校准处理过程，

为了实现校准，用户必须拥有复杂且价格昂贵的校准及参考系统；

⑶模拟信号处理技术：电容式湿度测量的信号处理是基于模拟测量原理的，模拟测量还

与电源电压、环境温度、传感器的精度等因素有关，以上问题的解决均需要通过模拟电子电

路来解决，因此不可避免的使成本增加，同时使得传感器的互换

性较差。

以上几方面的问题给基于电容式的湿度测量带来了诸多的不便。为了使众多的湿度传感

器能够互换使用，同时又能降低成本而不影响传感器的质量，瑞士Sensirion公司将CMOS

芯片技术与传感器技术结合起来，推出了基于智能传感器理念的

CMOSensTM技术的温湿度传感器。两种技术的结合发挥出了巨大的优势互补作用。

2技术特性

2.1基于CMOSensTM传感器性能特点

SHT15是一款基于CMOSensTM技术的由多个传感器模块组成的单片全校准数字输出

的相对湿度和温度传感器，它采用了特有的工业化CMOS技术确保了极高的可靠性和卓越

的长期稳定性，整个芯片包括经校准的相对湿度和温度传感器，它们与一个

14位的A/D转换器相连，每一个传感器都是在精确的温室中进行校准的，校准系数预先存

在OTP内存中，在测量校准的全过程都要用到这些系数，二线串行I2C总线接口支持简单、

快速的系统集成。SHT15传感器的特点如下：

⑴全校准数字输出，相对湿度、温度传感器；

⑵温度值分辨率为14位，湿度值分辨率为12位，可编程降至12位和8位；

⑶具有露点计算输出功能；

⑷无需外围元件；

⑸小体积（7×5×3mm），可表面贴装；

⑹卓越的长期稳定性；

⑺自动断电功能；

⑻工业标准I2C总线接口；

⑼可靠的CRC传输校验。

传感器的相对湿度绝对精度如图2（a）所示，温度精度如图2（b）所示，25℃露点精度如

图2（c）所示。

SHT15传感器的性能参数见表1。

2.2传感器信号输出

⑴湿度值输出

SHT15可通过I2C总线直接输出数字量湿度值，其相对湿度数字输出特性曲线见图3。

由图3数字输出特性曲线可以看出，SHT15的输出特性呈一定的非线性，为了补偿湿

度传感器的非线性以获取准确数据，可按如下公式修正湿度值：

RHlinear=c1＋c2·SORH＋c3·SORH2(1)

式中SORH为传感器相对湿度测量值，系数取值如下：

12位SORH：c1=-4c2=0.0405c3=-2.8*10-6

8位SORH：c1=-4c2=0.648c3=-7.2*10-4

⑵温度值输出

由设计决定的SHT15温度传感器的线性非常好，故可用下列公式将温度数字输出转换

成实际温度值：

温度=d1＋d2*SOT

(a)相对湿度绝对精度

(b)温度精度

(c)露点精度

图2SHT15相对湿度、温度和露点精度

当电源电压为5V、温度传感器的分辨率为14位时，d1=-40,d2=0.01，当温度传感器的

分辨率为12位时，d1=-40,d2=0.04。

⑶露点计算

空气的露点值可根据相对湿度和温度值由下面的公式计算。

LogEW=（0.66077＋7.5*T/（237.3＋T）＋（log10（RH）－2）

Dp=（（0.66077-logEW）*237.3）/（logEW－8.16077）

2.3命令与接口时序

SHT15传感器共有5条用户命令.

下面介绍一下具体的命令顺序及命令时序。

⑴传输开始

初始化传输时，应发出“传输开始”命令，命令包括SCK为高时，DATA由高电平变为

低电平，并在下一个SCK为高时将DATA升高。

后一个命令顺序包含三个地址位（目前只支持“000”）和5个命令位，通过DATA脚的

ack位处于低电位表示SHT15正确收到命令。

⑵连接复位顺序

如果与SHT15传感器的通讯中断，下列信号顺序会使串口复位：

当使DATA线处于高电平时，触发SCK9次以上（含9次），并随后发一个前述的“传

输开始”命令。

⑶温湿度测量时序

当发出了温（湿）度测量命令后，控制器就要等到测量完成。使用8/12/14位的分辨率

测量分别需要大约11/55/210毫秒。为表明测量完成，SHT15会使数据线为低，此时控制器

必须重新启动SCK。然后传送两字节测量数据与1字节CRC校验和。

控制器必须通过使DATA为低来确认每一字节，所有的量中从右算MSB列于第一位。通讯

在确认CRC数据位后停止。如果没有用CRC-8校验和，则控制器就会在测量数据LSB后，

保持ack为高来停止通讯，SHT15在测量和通讯完成之后会自动返回睡眠模式

。需要注意的是，为使SHT15温升低于0.1℃,则此时工作频率不能大于15%（如：12位精

确度时，每秒最多进行3次测量）。

测量温度和测量湿度命令所对应的时序如图4所示。

3应用设计

3.1硬件接口电路设计

这里以AT89C2051单片机为例给出SHT15与单片机的接口电路如图5所示。

由于AT89C2051不具备I2C总线接口，故使用单片机通用I/O口线来虚拟I2C总线，

利用P1.0来虚拟数据线DATA，利用P1.1口线来虚拟时钟线，并在DATA端接入一只4.7K

的上拉电阻，同时在VDD及GND端接入一只0.1μf的去耦电容。

3.2非线性校正及温度补偿

公式(1)给出的相对湿度的非线性补偿计算公式，对于单片机系统而言，由于计算量大

而过于复杂，下面给出简化的计算方法。

为了避免复杂的计算工作量，可根据系统要求的测量精度分别采用以下的小计算量修正

算法。

⑴线性

当系统对湿度测量精度要求不高时，可采用以下的线性计算公式。

RHsimple=c1＋c2·SORH

这里c1=0.5；c2=0.5

⑵2*线性

当系统对湿度测量精度要求较高时，可采用以下的2*线性计算公式，即用最小的计算

复杂性来提高精确度。

RHreal=（a*SO＋b）/256

这里的SO表示8位湿度传感器输出湿度值，当0≤SO≤107时，a=143，b=512，当

108≤SO≤255时，a=143，b=512。

⑶温度补偿

上述湿度计算公式是按环境温度为25℃进行计算的，而实际的测量温度值则在一定的范

围内变化，所以应考虑湿度传感器的温度系数，按如下公式对环境温度进行补偿。

RHtrue=（T℃-25）·（t1＋t2·SORH）＋RHlinear

当SORH为12位时t1=0.01；t2=0.00008，当SORH为8位时，t1=0.01；t2=0.00128。

3.3高级应用

SHT15一些高级功能可通过控制内部寄存器状态获得，内部状态寄存器为8位，各位

的类型及含义如表3所示。

⑴加热控制

使传感器芯片中的加热开关接通，传感器温度大约增加5℃，这会使能耗增加至8mA@

5v，加热用途如下：

通过对启动加热器前后的温、湿度进行比较，可以正确地区别传感器的功能；

在相对湿度较高的环境下，传感器可通过加热来避免冷凝。

⑵低电压检测

SHT15的工作极限功能可以检测VDD电压是否低于2.45V，准确度为±0.1V。

⑶下载校准系数

为了节省能量并提高速度，OTP在每次测量前都要重新下载校准系数，每一次测量都

会节省8.2毫秒。

⑷测量分辨率设定

可以将测量分辨率由14位（温度）、12位（湿度）分别减少到12位和8位。主要应用

于高速或低功耗场合。

4结束语

CMOSensTM技术是一种全新的基于智能传感器设计理念的新技术，该技术将温度传感

器、湿度传感器、信号调理、数字变换、串行数字通信接口、数字校准全部集成到一个高集

成度、体积极小的芯片当中，极大的方便了温湿度传感器在嵌入式测

控领域的应用，同时该传感器也代表了传感器技术的发展方向。

参考文献

[1]HTTP:///en/pdf/Datasheet_SHT1x_

[2]NewgenerationdigitaltemperatureandhumiditynsorbadonCMOSensTMtechniqueand

itsapplication

MengchenLimin(Informationtechnologycollegeofheilongjiangaugustfirstlandreclamation

university)

Abstract:Thispaperintroducesanewgenerationsingle-chipwholecalibrationdigital

comeof

integratingtheCMOSensTM

chipandnsortechnique,blem

thatexistsinthetemperatureandhumiditynsorbadoncapacitanceisfirstanalyzed,the

technique

andapplicationcharacteristicsofthensorbadonCMOSensTMtechniquearealsoparticularly

expoundedonthepaper.

Keywords:CMOSensTMdigitaltemperatureandhumiditynsor

1579次浅析通信机房新风置换系统设计思路[2007-2-7]技术应用开发部随着通信设

备集成化程度的提高，通信设备的单位体积功率密度增加，设备对温度的要求也越来越严格，

通信设备对环境的要求也越来越重要。目前控制机房环境变化

的主要手段是通过机房空调进行调节，机房空调的能耗已占到总能耗的一半以上。在企业精

细化管理的今天，通过合理可行的方式可以节约大量的能耗，降低维护运行成本。

一、通信机房的新风置换

1．新风置换系统的必要性

目前大量的有源节点并没有配置空调，机房夏季温度高，对设备影响很大，特别是对

于蓄电池组，当温度超过25℃，每升高1℃，充电电流上升10％，失水增加1.5％；同时增

加了反应热量，提高了电池的反应温度，形成恶性循环。温度每升

高10℃，时间使用寿命缩短一半，超过55℃，电池毁灭性损坏。

随着3G即将实施，新一轮的机房建设呼之欲出，新风置换系统可以做为电信3G机房

的配套工程，有效的保护通信设备。

2．新风置换装置的计算

不使用新风置换装置的费用计算：按300W/㎡制冷量计算，假如机房面积在1000㎡，

机房空调能效比在3.0（一般舒适性空调在2.5左右），电费0.6元，压缩机年运行时间在70％：

(300×1000)/3×24×365/1000×0.6×0.7＝36.792万元。

新风置换装置的计算：Q=V×S×ρ×（h2-h1）式中Q为制冷量，V为风速，S为出风

口面积，ρ为空气密度，取1.2，以上公式可以简化Q=M×（h2-h1），其中M=V×S×ρ，为送

风量。

由于即使制冷量一定，焓值随季节变化较大，不便于计算，按使用新风置换装置后，

空调运行时间30％，采用10台5.5KW变频风机，年运行时间50％，耗电80％运行，计算

如下：(300×1000)/3×24×365/1000×0.6×0.3＝15.768万元。

5.5×10×24×365×0.6×0.5×0.8＝11.56万元。通过计算，可以看到，至少可以节约25％左右的

电费。

若企业每年消耗的电费中50％来自空调，通过新风置换系统每年节约50％的能耗，

即总能耗的25％，若每年电费是2000万，则节约500万。对于没有空调设备的农村支局、

光节点，通过新风置换降低室内温度，减少通信设备处于高温状态的

时间，则可以提高通信的安全性和可靠性，延长设备寿命，特别是蓄电池组的使用寿命，其

效益更将是不可忽视。

空调设备的增加并不仅仅表现在能耗上，需要强调的是系统成本，即空调设备增

加――耗电增加――线路增加――变配电设备增加――维护成本增加。

对于无人光节点和基站可以不使用空调，采用60W风机，风量2000M3/h，噪音低

于55分贝，能有效延长设备使用寿命

二、新风置换系统的原理

置换通风属于下送风的一种，气流从位于侧墙下部的进气风扇强制送入室内，再与

室内机房空调送风充分混合后，经导流口进入工作区，吸收人员和设备负荷形成热羽流。在

上升过程中，热羽流不断卷吸周围空气，流量逐渐增加。热力分

层高度将整个空间分为上下两区，下区空气由下向上呈单向“活塞流”，沿高度方向形成明显

的温度梯度和污染物浓度梯度；上区热交换充分的空气一部分被排气扇排出，一部分经空调

蒸发器后再次送出。

三、新风置换系统的设计

1．系统控制实现方式

可以使用温湿度传感器、雨量计，由计算机控制通风设备自动开闭换气扇的运行。

按照系统调节参数的不同，可以将智能化系统的控制模式划分为三种类型：第一种是自动锁

定系统。例如按照设定的温湿度值作为调节参数，使之保持恒定

不变或者不超过指定的偏差。通常将它称为“定值调节系统”。一般的空调都采用这种调节方

式。第二种称为程序调节系统，即以时间为调节参数，按照事先给定的时间函数来调节系统

的运行状态。对于农村电网不稳的地方较为适用。也称为“定时

调节系统”。第三种则是随动调节系统。按照设定的室内温湿度值与室外自然气温之间的差

值进行调节就是标准的随动调节。它是以一个确定的差值作为调节参数。因此，设定值的确

定是空调设计的合理性问题，是直接节能问题。

2．系统控制基本思路

系统的运行按照季节的不同，综合室内外温度的情况，分为以下几种：

①夏季：由于外界环境温度一般不会低于23℃，对于有空调的机房应关闭新风置

换设备，否则会增加室内机房专用空调的热负荷。对于无空调的一般机房、接入网点，当室

内外温差在＋3℃，均应启动换气散热。

②过渡季节：一是判别电路确定室内外温度差在＋3℃（可调）以上时，且室外

温度低于16℃（可调）高于8℃（可调）时，控制继电器动作，同时开启进排风风扇，关闭

空调机组的运行；二是当室内外温度差在＋3℃（可调）以上时，

室外温度高于16℃，低于23℃时，空调系统自动运行，换气设备同时运行。因为16℃是机

房空调送风温度的上限。在与室内热量交换后，一部分排出室外，一部分经过机房专用空调

的蒸发器再次循环。当新风置换无法满足机房温度要求时，机房专

用空调启动制冷。对于无空调的机房，只要设置超过室内设定温度（如23℃）启动运行，低

于停止温度（如20℃）停止运行即可。

③冬季：第一种情况与过渡季节的第一种情况相同，新风置换系统连续运行。第

二种情况是当室外温度低于8℃（可调）时（由于在干球温度24℃，相对湿度35％时，露点

温度是7.81℃），可能出现室内结露情况。此时应开启室内机房

专用空调自动运行，新风置换系统根据室内温度正比例控制风扇启动数量，使得室外新风与

室内循环风混合，避免设备的过冷导致结露现象，并在湿度过大时空调除湿。

④其它情况：室内温度超过温度告警上限（可调），如30℃，且高于室外温度，

系统判断空调设备故障，控制继电器动作，开启换气系统，强行通风降温。

⑤湿度控制：在温度判断的同时，根据室内湿度情况，当到达湿度设定点后，启

动空调进行除湿。对于无空调的接入网机房，可以根据测试的室内外湿度的情况，及时启动

或关闭新风装置。当雨天或室外湿度大于70％，则关闭；当室内

湿度大于室外湿度时则启动新风装置。

⑥消防与排烟：系统与烟雾告警设备连接。若告警设备启动，则切断换气设备电

源，阻止烟雾蔓延和新鲜空气助燃火势。

⑦在进、排风风扇的内外侧加装压力比较装置，用于判断滤网的清洁。

⑧系统分为自动和手动模式。当自动系统失效，可手动控制换气设备运行。

3．温差的设定

这里指的温差是室内空调回风温度和室外温度的差值。室内外温差值是决定开启

新风置换系统的依据，界定温度差的依据可以根据启动换气系统风扇的能耗、使用时间、折

旧费用、清洁、更换内外过滤装置的费用来计算。

4．进风和排风系统

①进风设置在机房北墙或东西墙下部，进风应在地板下与专用空调的送风进行混

合，其设计依据是在混合处能保证足够的风压，使得混合充分，混合的目的是保证在室外湿

度大的情况下，和室内低焓值空气混合防止结露。②排风口的位

置在机房上部外墙，建议在南墙，若在与进风口同侧，应考虑与上层进风口位置错开，避免

上层机房进风为换热过的空气。③进风口从满足室内洁净度要求出发，设计内外双滤网，排

风口设计单滤网以减少排气阻力，均加铁丝网罩，防止小动物的进

入。由于进风和排风系统滤网的不同，导致进风和排风量的差异，机房会形成负压，根据机

房正压的需要，进风功率总数应大于排风功率总数。④新风置换风扇的计算可以根据机房换

气量的要求，大于等于30次/小时，考虑风扇数量。⑤对于不具备

发电机组的节点，可以考虑采用直流48V电机来保证停电时节点内降温不受影响，可以接

在一次下电位置。

５．湿度的考虑

通信机房热负荷多为电子元件发热，高显热负荷，在不加湿的情况下，室内空气

湿度在30％以下，比较干燥。由于水质较差，碱性大，一般电极式加湿罐一周内即损坏，

除非采用红外加湿和其它独立的加湿装置外，机房一般没有加湿。因

此，即使进风温度低于室内环境的露点温度，在和室内空调的送风空气混合后，会高于室内

环境的露点温度，不会对设备产生影响。室外进风湿度很大，在于室内空调送风混合后，可

以改善室内湿度低的状况，反而可以省去室内的加湿设备。若湿度

超过机房设定的值，则启动专用空调除湿。

６．洁净度要求

①设备内部积灰后，一方面影响设备的换热性能，一方面容易吸附水分产生腐蚀，

引起电路板等设备的绝缘性能下降，导致故障产生。②在通信机房中，可以采用B级的洁净

度，即直径大于0.5微米的灰尘粒子≤3500粒/升，直径大于5微

米的灰尘粒子≤30粒/升。远优于指标要求。③在以上进排风系统中已经考虑了滤网，整个空

气调节系统中的滤网有进风（2道），机房专用空调（1道），排风（1道，主要考虑在新风

置换系统停止运行时，室外新风进入时灰尘的影响）４道滤网，

有些设备本身还带有滤网，这样完全可以保证机房洁净度的要求。另外，若所在区域环境差，

可以考虑通风置换系统在夜间启动，一般夜间温度较低，且空气中浮尘的颗粒少，将控制系

统中串入时间控制继电器，在20：00～07：00时，系统开启运

行。

７．最小新风量和变风量调节

①夏季6~8月，温度几乎不低于23度，若要保持室内空气品质，需要计算最小新

风量。在ASJRAE62-1989R中，房间最小新风量由每人最小新风量指标Rp(m3/h)、人员密

度（人/m2），与每平方米地板所需最小新风量指标Rb(m3/(m2.h))共

同确定，即房间最小新风量（m3/h）=（人员密度×Rp）+Rb×地板面积（m2）。②若调节最

小新风量，则需要设计变风量调节系统。调节方式有进风和排风风阀调节、风量匹配调节、

静压送风控制、温度或焓值控制、叶片调节、转数调节等。调节

方式根据不同的设计思路，实现方式不同。变风量调节系统更加节能的保持室内外温、湿度

场的动态平衡。调节系统使空调送风特性发生了较大的变化，这是与定风量系统的重要区别。

③简单控制：可以通过定时器控制夏季夜间的短暂通风，或人工

控制通风，或完全由温度控制，夏季不通风，减少热负荷。

８．加热控制

加热一是当空调除湿后使用，一是当冬季室外温度过冷加热新风使用。合理的设

计机房空调与新风置换装置的联动及变风量系统可以减少加热的使用，节约能源。

９．地板下的处理

活动地板下空间作为机房空调送风风库，地表面一般需进行防潮处理（如涮防潮

漆等），并做地面保温处理，保证在送冷风的过程中地表面不会因地面和冷风的温差而结露。

在程控机房下的电力室，特别是电池室往往可以在夏季看到机

房顶部有大量的冷凝水，这是由于电池间湿度大，顶部空气低于露点温度所致，是一种变相

的空调的除湿过程，增加了机房空调的潜热负荷，消耗了大量的能量。

10．控制精度

实际系统往往是复杂的，控制精度越高，系统越容易引起振荡。过快的调整反而会

产生反弹超调现象。调节时间过短也容易引起振荡。片面地提高控制精度，以缩小调节范围，

追求最小调整时间，有时候会适得其反。选择恰当的采样周期

和控制函数，使系统输出响应的调整时间、波纹、超调量等指标综合最优化，实现最小调整

时间。

四、新风置换系统的优缺点

优点：（1）最大的优点是解决了能耗的问题，充分利用了自然能源。（2）其次是有

效的换气，提供了新鲜、清洁的自然空气，降低了室内的污染物，提高了室内空气品质，使

员工工作在一个健康的环境中。（3）延长了机房专用空调设备

的使用寿命，减少了故障的发生率，节约了维护成本。（4）对于无空调的机房，特别是接入

网点，改善了通信设备的工作环境，延长了设备的使用寿命，提高了网络的安全性。对于蓄

电池组，产生的效益更加明显。

缺点：（1）新风置换系统的引入虽然起到了节能降耗的作用，并有效地改善了室

内空气的品质，但增加了系统的复杂性。室内温湿度场、风量的动态稳定性也不如单纯机房

空调使用效果好。（2）需要考虑空气过滤器的效率和费用。

1640次温湿度记录仪原理、应用及维护[2007-2-7]技术应用开发部温湿度测量是现

代测量新发展出来的一个领域，尤其湿度的测量更是不断前进。经历了长度法、干湿法直至

今天的电测量的历程，使湿度测量技术日渐成熟。时至今日，

由于我们不再满足于温湿度的测量，尤其是一些场所的监控直接要求实时记录其全过程温湿

度变化，并依据这些变化认定储运过程的安全性，导致了新的温湿度测量仪器——温湿度记

录仪的诞生。

温湿度记录仪是将温湿度参数进行测量并按照预定的时间间隔将其储存在内部存储器

中，在完成记录功能后将其联接到PC机，利用适配软件将存储的数据提出并按其数值、时

间进行分析的仪器。利用该仪器可确定储运过程、实验过程等相关过

程没有任何危及产品安全的事件发生。

原理

温湿度记录仪由三大部分组成：测量部分、仪器本体、PC界面。下面分别介绍这三部

分：

1.测量部分

即温度传感器和湿度传感器。温度传感器由ZDR-20系列温度探头由NTC和pt1000系

列组成，不同的探头完成不同功能：

NTC通用探头：应用于通用测量，包括厂房、实验室、货柜空间等空间测量，其精度

为±0.5℃，尺寸大小为：直径5mm，长25mm。

Pt1000-1型温度传感器高温探头，最高可达300℃。用于高温环境。

Pt1000-2型温度传感器高精度探头，最高精度可达到±0.2℃，用于实验室等要求高精度

的场合。尺寸大小为：直径3mm，长30mm。(以上温度探头均可以按照用户要求进行组合，

以完成不同功能。）

湿度传感器：ZDR-20系列湿度探头均采用美国进口霍尼威尔湿度传感器，其精度为

±3%，甚至可以达到±2%，测量范围为0～100%RH。尺寸大小为：直径7～13mm,长17mm。

（以上所有温湿度探头均可选择内置或外置，以供不同需求的客户选

择）

2.仪器本体

ZDR-20型记录仪，通过探头进行测量，将数据存储并传输至PC，其存储容量为9890

组数据（温度、湿度各9890点），记录间隔为2S至24h连续可调：由PC软件调整，根据

其设定值确定记录时间最长可达26年多。记录仪工作温度受电池限制，即

锂电池：-20至100℃；碱性电池：-10至50℃。量程及精度由探头决定，量程：可达-40至

300℃，0至100%RH；精度：±2%RH～±3%RH，±0.2℃～±0.5℃；防护：密闭、防水。仪器

尺寸：58mm*72mm*29mm。

界面

ZDR软件。软件支持是记录仪不可或缺的一部分，其主要功能为：设定记录间隔（2s～

24h任意可调），设定停止方式，设定启动时间，读取数据并显示测量数据、历史曲线等，

提供打印功能，把数据转化为EXCEL或WORD文档形式等等功能，这

是数据记录仪不可分割的一部分。一个好的上位机软件能够提供记录仪最广泛的支持，通过

上位机的支持，键盘等不必要的零件解放了，同时提供出更多的资源以利用。

典型应用

1.食品储运

由于食品储运过程时间并不是一个短期问题，但食品保存中的相对平衡湿度又是保证食

品安全的一项重要指标，相对平衡湿度直接影响菌落的生长。例如：在平衡相对湿度为

95%RH至91%RH范围内，易于滋生的菌落为沙门氏菌、波林特菌、乳酸

菌、霉菌和酵母菌。而食物保存周期也与温度、平衡相对湿度有关，平衡相对湿度值为81%RH

的蛋糕，其保质期为27℃时14天、21℃时24天，如果平衡相对湿度提高到85%RH，这些

指标将降低为27℃时8天、21℃时12天。吸湿物质的平衡相对湿度

起到了决定性作用。平衡相对湿度定义为物质与空气中水不进行交换情况下，由周围空气获

取的湿度值。这个定义很清楚，为了成功地储存和保持这些产品，环境气候的控制及包装必

须仔细指明。同时，很多食品的保存在过于干燥情况下，其口感都

会有些变坏。针对这种情况，要求实时记录温湿度变化，保证食品安全进入消费者口中。

当长途运输或者海运冷冻冷藏食品时，如何在接收时证明货物一直处于规定的温湿度条

件是件非常重要的事。解决争议的做法就是在发货的时候放入货舱中一个记录仪，并启动它，

温湿度记录仪有一个精密的内部时钟，忠实地记录指定时间间隔

的温湿度数据，在取出时可以容易地利用电脑察看图形文件及报警值，判断是否超过容许值,

什么时候及持续时间都能轻松获得，承运方是否有责任也会立即知晓。目前上海著名外资企

业哈根达斯和杭州肯德基食品有限公司，通过使用我们的产品找

到了科学管理冷藏运输的有力办法。

2.博物馆文物、档案管理

这是温湿度产品应用的另一个大的领域，而记录仪在其中又是很有特色的产品。档案的

纸张在温湿度适宜的条件可以多存放一些时间，而一旦温湿度条件遭到破坏纸张将要变脆，

重要资料也将随之荡然无存，对档案馆进行温湿度记录是必要的，

可以预防恶性事故的发生。使用温湿度记录仪将使温湿度记录的工作得以简化，也将节约文

物保管的成本，使这一工作得以科学化，不受到过多的人为因素的干扰。同时由于采用NTC

这样的微小探头，保证了对艺术品的最小破坏的前提下，文物，包

括其色彩、形状不受损毁。

3.建材实验

在建材尤其是混凝土干燥过程中，我们应注意其干燥趋势，这是评价产品的指标之一，

也为建筑施工方提供了可靠的数据。应用温湿度记录仪可以将此数据记录并提供给建材研究

方，将为施工提供有益的帮助。尤其是在军事建筑中，时间就是生

命，准确把握混凝土干燥时间为先发致敌，为有效地将有生力量提供到战场上提供了保证，

这一功能都可以由ZDR-20完成。

4.农业及畜牧业的应用

农业及畜牧业生产，尤其一些经济作物的生产，在其幼苗期要详细记录温湿度值。而在

农业应用中，由于恶劣环境——肥料、粪便等造成的酸碱性环境使湿度产品漂移超出其他环

境，这样就要求湿敏电容漂移较小、整机校准方便。目前在浙江大

学、山东农业大学、西北农林科技大学等著名院校都使用了ZDR-20用于农业方面的科研，

而且反映十分良好。

5.气候记录：ZDR-20温温度记录仪对农业及气象分析具有很突出的意义。

6.建筑验收

主要体现在智能楼宇的验收。由于建筑行业的验收项目多，除暖通空调指标外，其他诸

如射线强度、甲醛浓度等建筑部要求符合人体健康指标也要监测，这些指标是直接关系到人

体健康的。如果在这些指标不明了的情况下，测试人员贸然进入这

些场所并长期在其间进行记录，是对测试人员的人身健康的不负责任，而应用记录仪就会保

证在取得可靠数据的同时对测试人员的人身安全进行最大保护。

7.重要医卫场所

按照《医院洁净手术部建筑技术规范征求意见稿》的要求手术室的温湿度必须控制在一

定的范围内：即温度在22…25℃；相对湿度45％RH…60％RH。适宜的环境温湿度对操作

者和病人都是非常重要的。当室温超过28℃，湿度大于70%RH时，易

有闷热、出汗、烦燥、疲劳等反应，容易影响安定的情绪和敏捷的思维，使操作者的技术水

平不能得到很好的发挥。同时病人也会出现心率快、出汗多等症状而增加手术难度；当室温

低于20度时，只穿手术衣的操作者会感到冷，易影响操作动作的

灵敏性和准确性，尤其是手指的细微动作。裸露的病人由于创伤机体抵抗力处于低下水平，

更易发生感冒等并发症。室内湿度低，物体表面浮尘随某些动作，如铺单、开关门等造成气

流改变而悬浮在空气中。手术间内外温差大，开门后部分区域的空

气形成蜗流，风速增大到约手术间原风速的4倍，此时物体表面附着物迅速飘浮于空气中。

根据美国CDC的调查表明手术室空气中浮游菌数在700-800cfu/m3时就有经空气感染的危

险。从结果可见，手术时铺单至铺单后2小时空气污染最严重，此时正

是手术阶段。由于受重力作用，室内飘尘可直接沉降到手术创面，或操作者的手或手术器械

上，因此加强控制此期的空气污染对预防术后切口感染是致关重要的。这些要求卫生防疫部

门通过自己的监测确认各医院手术室的达标情况，记录仪是一种很

好的方法，减少了人员浪费，并使执法的公正性得到保证。

8.管路维护

管路里的湿气会促进微生物生长，管道上发霉就是这样形成的。这不但影响空气流动，

还会滋生大量细菌。这些遭到污染的区域对健康构成威胁，并最终导致室内空气质量

（IAQ,IndoorAirQuality）恶化。

1615次洁净度、室内空气品质与送风气流中粒子谱的关系[2007-2-6]技术应用开发部

简介：洁净度与室内空气品质是两个不同的概念，在净化空调和舒适性空调系统中，两者

都与粒子浓度有关。由于空气调节的目的不同，在两类空调房

间中对颗粒物浓度的要求也有本质的区别。本文以洁净室为例，选择了两个实际的粒子谱，

通过必要的计算严格区别了上述概念。

关键字：洁净度空气品质粒子沉积洁净空调

洁净空调系统是应用最为广泛的一类特殊空调，自1960年代起，许多国家都陆续制定了关

于洁净度等级的相关标准[1,2]。由于对颗粒的输送规律并无完整的认识，并受到检测水平的

限制，因此，从某种意义上讲，早期各国对洁净度等级的规定似乎

更多地依赖于经验和仪器的精度，并且根据各自的技术发展要求和经济水平的进步来进行后

续修订，直到最近国际标准化组织公布ISO14644-1标准后，才有逐步统一的趋势[3,4]。

在室内空气品质成为舒适性空调的热点研究后，这类空调系统中的颗粒物污染无疑也将是一

个不容忽视的问题[5]。容易想到，既然舒适性空调也出现了颗粒物污染问题，是否可以借

用洁净室标准来对过滤器做出某种限制？显然，这至少不是一个经

济可行的方法，其次，两类环境中对颗粒污染物浓度的限制目的不同，因此，不能简单地给

出结论。

但是必须指出，洁净度与室内空气品质是两个有密切联系的概念。首先，如果假定这两种房

间（即洁净室和普通空调房间）内均无颗粒污染源，则对室内颗粒物浓度的高低起决定性作

用的源只能是室外背景大气中的气溶胶粒子。其次，由于洁净度对

粒子浓度的限制是保证成品率（以电子车间为例），而室内空气品质对气溶胶浓度的限制则

是保证人的暴露量不致影响健康，所以，后者的规定完全适合于前者，但反之不然。

为了澄清对上述两个基本概念的模糊认识，以避免认为洁净度与室内空气品质的区别仅仅只

在房间的用途上，本文选择了两个洁净度同为10,000级，但送风气流中粒子谱不同的洁净

室，利用对气溶胶粒子在室内沉积损失的估计，来分析相同洁净度

下室内空气品质的差别。

1气溶胶粒子室内损失速度

假定气流为上送侧回流动（水平流动的控制方程与此相同），忽略边界效应，则颗粒物随送

风气流进入到洁净室内后，问题的通用控制方程如下[6,7]

连续性方程(1)

动量方程(2a)

(2b)

能量方程(3)

粒子浓度方程(4)

式中、分别为气流在x方向和y方向上的速度分量，m/s；P为气体压力，Pa；为气体密度，

kg/m3；为气体运动粘度，m2/s；为气体绝对温度，℃；为气体导热系数，m2/s；n为粒子数

浓度，个/m3；D为粒子的布朗扩散系数，s/m2；c为外场引起的粒

子迁移速度，m/s。

不失一般性，令dp为粒子直径，仍用N∞表示远离工作台表面处的粒子浓度，则驻点流流

动中浓度方程的边界条件为

，(5)

，(6)

边界条件(5)表示工作台表面是一个理想的粒子汇，即在距沉积表面一个粒子半径的地方，

粒子浓度为零。对于本文的讨论，实际上还可以认为粒子浓度N仅随y的变化而改变。

令，，这里a由为送风气流速度特性系数。注意到引入无量纲变量，后，无量纲粒子浓度可

写为。于是方程(4)化为

(7)

式中为粒子Schmidt数，。上式中已规定了外场造成的粒子迁移速度c的方向与轴的方向相

反。为使非线性方程(7)得以解出，在流动边界层内将方向气流速度展为级数形式[6]，得

(8)

取的二阶近似代入式(7)后得到

(9)

边界条件变为

，(10)

，(11)

与前一节讨论水平流相同，这里考虑气溶胶粒子同样受三种外场力作用，即重力、热泳和电

场力。在本节中，三种外场作用下粒子的迁移速度的无量纲表示式分别为[7,8]

，，(12)

故有。式中为热泳系数。热泳系数的定义为[7,9]

(2.7)

式中，分别为气体和粒子的导热系数，；其他常数的取值分别为：

，，；，，。

将式(12)代入方程(9)得

(13)

式中为气流与沉积表面间的温差，K。

方程(13)是一个二解非线性奇异摄动方程，无法直接求解。由于方程(13)表示的是外场存在

时对纯扩散的扰动，因此，可以将它的解视作对扩散方程解的修正。沿用讨论水平流动时的

思路，可以通过求（13）的外解来求粒子沉积速度。注意到（在

边界层外缘附近，通常），为便于求解，将方程(13)中作用最弱的热泳项从零阶项中略去，

这样，方程（13）便描写的是刚刚进入到流动边界层处的粒子沉积情况，方程为

(14)

在条件(10)和(12)的限制下，方程(14)的解为

(15)

于是，仅由扩散导致的粒子沉积速率为

(16)

外场造成的沉积速率应为单位时间内到达边界层边缘的粒子，即

(17a)

若将气流中受扩散作用支配的亚微米及超细粒子视作点粒子，即令，则上式退化为

(17b)

2浓度、沉积量与洁净度和空气品质的关系

引起送风气流中粒子沉积的原因较多，本文分析仅考虑重力沉降、热泳、电泳、布朗扩散。

一定时间内粒子沉积在某物体水平表面上的数量用下式计算

(18)

这里m为设定时间内的粒子沉积数，个；A水平沉积表面的面积，m2；t为沉积时间，s。

现以10,000级(ISO7级)电子车间为例来说明室内粒子浓度与洁净度。假定送风气流中的气

溶胶粒子密度取rp=2000，工作台上芯片（沉积表面）的直径为100mm，芯片温度低于室内

送风气流温度，温差10℃；芯片上的静电在芯片上方产生的平均电

场强度为1000V/m，假定气流中粒子均携带1个单位电荷电量。

表1中为两个洁净度级别相同、室内粒子质量浓度也相同（均为2mg/m3）、但粒子数浓度

不同的房间内的粒径分布情况。表中ud由式(17b)求得。

表5中的计算结果显示，除了0.5mm的粒子外，相同时间内其他粒径的粒子在水平表面上

的沉积量差别很大。这种沉积的结果将导致室内粒子质量浓度的不同，在送风过程达到稳定

状态时，容易估计出室内粒子质量浓度将分别为0.8mg/m3和1.2mg/m3

。因此，室内空气品质将不再相同。

还要指出，在上述讨论中，没有涉及到沉积粒子的室内再悬浮效应和粒子凝并效应，最近的

研究指出，即使在洁净室内，这种作用也是明显的。再悬浮可能不但使空气品质下降，也会

会室内空间的局地洁净度恶化；而凝并效应虽然对室内空气品质有

一定程度的改善作用，但超细气溶胶粒子(dp<0.1mm)的凝并将导致亚微米粒子数浓度的增

加，从而使房间洁净度下降。

3结论

计算和分析表明，即使室外背景大气中的粒子质量浓度和送风气流中粒子浓度相等，房间洁

净度相同，由于送风气流中的粒子谱的差别，在送风达到稳定的条件下，相同时间内室内空

气中的粒子剩余浓度也将会有明显的差别；如果考虑到粒子的室内

再悬浮和凝并效应，则室内气流中的气溶胶粒子剩余浓度将不存在渐近值。从而说明了，即

使洁净度相同，人体在这种环境下的暴露量依然不同，因此，室内空气品质不能简单地用洁

净度来类比，反之亦然。

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1632次室内空气品质与组合式空调机组设计[2007-2-6]技术应用开发部

组合式空调机组是中央空调系统中对空气进行热湿处理和净化等处理的重要设备之

一

1.国外空调厂商为保障室内空气品质对组合式空调机组所采取的措施.麦克维尔（McQuay）

公司正在重新设计它的现有生产线，使其产品提供用户的选择和应用方式更加灵活。空调机

组的壁板设计成双层结构，其金属内衬可为未开孔的或多孔的。

过滤段设计成选择范围较广，如各种过滤器上的不同抗微生物涂层，不同的过滤效率和各种

初、终过滤器结构。新风可通过调节风阀独立控制，从100%最大量调节到最小新风量。

1.1组合式空调机组的设计考虑了过滤器所用的抗微生物涂层，设备用的油漆及保温层等，

认为机组的风道采用搪瓷表面是可行的。在空气-空气和盘管迂回运行系统中设置了热能回

收装置，以节约新风处理能耗，增大新风量的供给。麦克维尔采

用先进技术生产的空气处理是由复合材料制成。特灵（Trane）公司结合凝结水的处理与排

除，水蒸汽通过机组外壳的传递以及密封门等问题，对空气处理机组进行了改进。特灵空

气处理机组采用结构框架和固定/移动式侧板，可方便维护与清洁

管理。并提供热能回收转轮、空气喷射式风机以及新风调节控制风门。约克（York）公司

采取了一种与其它厂家明显不同的方式，它不实行独立的设计，而是对室内空气品质问题提

供了各种综合解决措施。

1.2空调机组采用带有未开孔或多孔金属内衬的双层壁板结构。多孔内衬由箔塑料膜所覆

盖，以保护保温材料。机组所有的外壳壁板均可拆卸，便于检修和清洁。另外，还提供包括

二氧化碳气体过滤器监测的空气处理机组控制系统。机组中设有加

湿器以降低人们在低湿条件（冬季）下对寒冷和呼吸的敏感度。加湿可减小人们对空气中刺

激物的反应。根据风机的类型选择合适的消声器，以达到最佳的消声量并使压力降最低。

1.3为了回收热能在机组内装设了热回收转轮、降湿转轮和热回收盘管。开利（Carrier）

公司在空气处理机组设计上考虑了室内窑敢品质问题。按照标准采用未开孔和多孔双层壁板

结构。多孔双层壁是由穿孔铝析制成。以防止腐蚀并得到较好的

空气品质。多孔壁板后是涂有杀虫剂的氯丁桷胶保温材料，以减少微生物的生长，可用箔表

面保温材料代替双层壁板结构，同样可达到理想的清洁度。室外机组的新风阀门和排风阀

门设置在机组的相向两侧，以确保排风再循环的消除。底部均为双

层结构，保温材料完全置于空气和水的通路之外。底板上设有整体式集水盘，通过敞开的门

吹入机组内的水移到机座排水管道排除。表冷器下的集水盘，设有倾斜坡度且有凹下去的底

部，以消除水的滞留和产生微生物。

2对我国组合式空调机组设计中如何改善室内空气品质的几点建议

2.1机组外壳设计机组外壳壁板应采用双面钢板内填充材料的双层结构。保温材料可选择

用超细玻璃棉、聚苯乙烯和聚氨酯发泡等，其厚度设计为-35mm。为了提高壁板的风

度，最好选用高压聚氯酯发泡壁板。为了起到消声作用，应将内衬设

计成多孔板。为避免保温材料受潮或积尘，可将保温材料用箔或塑料膜包覆起来。内表面最

好涂淡色漆，以便于监督和发现尘埃及微生物的繁殖。应加强外壳密封性，尤其注意机组四

角、底板、功能段连接处的密封。

2.2新风口设计新风口的安装位置应考虑主导风向、高度及周围环境等因素。新风口处应

加过滤器，设计过滤器时应考虑空气流经过滤器时，由于水蒸汽分压下降，当空气达到饱和

或接近凝结点时，在过滤网表面容易形成湿气或结冰。对于双风机

组合式空调机组，一定在合理选择送、回风机，使机组风压零点达到预定点。

2.3盘管设计机组内的加热和冷却盘管是潮湿空气和微尘积聚的部位。加热器缓慢漏水是

微生物繁殖的一个根源。除此之外，对热水进行化学处理时，水中的化学物质也可导致空气

品质问题的产生。表冷器是对空气进行显热和潜热交换的设备。热

传递的潜热部分使水在盘管和助片上形成。应及时把积聚的水从机组内排出去否则，水冲刷

盘管表面的微粒，成为藻类和微生物繁殖的场所。还可能溢也或流动机组的其它部位。肋

片间距和盘管排数对盘管的维护与寿命影响较大，通常当盘管排数

超过六排，肋片间距大于4片/cm时，就会妨碍盘管的清扫工作。将机组内盘管迎面风速控

制在2.8m/s以下可防止盘管上的冷凝水被气流带走。应在盘管垂直方向不超过1m处加装中

间集水盘，以减轻盘管下部集水盘的冷凝水负荷。冷凝水集水盘应向

盘管的下游方向延伸一段距离，其最小距离为盘管迎风面积上高度的一半。集水盘的两端应

设计有2%坡度的最小坡度，由于有2%的排水孔，因而要求大盘管的长度方向设多个排水

孔，用抗微生物涂层，含铜的抗微生物涂料或铜板作集水盘的内衬，

以阻止集水盘中有机物的生长。

2.4风机设计风机型号的选择通常受机组内消声材料和管网系统的影响。选择风机时应考

虑噪声问题。通常选用大直径、低速导管式离心风机和非导管式塞状风机，因为这两种风机

噪声低，且容易用常规的动力进行冲洗或和蒸汽清洗。

2.5过滤器设计系统中循环的粒子不仅可稳定的维护空气的品质，而且可防止粒子在系统

管路及机组内名空气处理部件上的积聚。应采用效率为30%的初过滤器和效率为65%-85%

的终过滤器。空气污染物的控制也可通过采用具有吸收或吸附化学物

质的化学过滤器来实现。这种过滤器可吸收易挥发有有机物VOC或空气中特殊的化学污染

物。

2.6化学处理通常杀灭微生物的药剂可以很好地溶入油漆中或作为过滤介质的溶剂。生物

静力学涂层可防止表面微生物的繁殖。表冷器集水盘中的化学处理是通过在水盘中投入能

释放含有氯或溴的物质来实现。

2.7控制空气处理机组的控制主要是指表冷器、新风监测和空气喷射式风机的控制。在关

闭机组的风机之前，表冷器应该间断供水。风机停转后，应关闭机组内各独立的风门，以防

止空气在机组内流通。在建筑物的机组关闭期间，应进行周期性

的测定，从而决定清洗的持续时间。

1697次室内空气中可挥发性有机化合物的研究[2007-2-6]技术应用开发部

摘要：本文分析了室内空气中可挥发性有机化合物的来源和危害，给出了其监测分析方法和

评价标准，最后介绍了降低和消除室内VOC的方法。

关键词：VOC来源监测消除

一前言

挥发性有机化合物（VolatileOrganicCompounds）是指沸点在50~2000C之间、室温下

饱和蒸汽压强超过133.32Pa的易挥发性化合物。其主要成分为烃类、氧烃类、含卤烃类、

氮烃及硫烃类等，是室内外普遍存在且组成复杂的一类有机污染

物。VOC的种类很多它们不仅对大气环境有着潜在的影响，而且对室内空气质量形成了严

重的影响。它们能够对人体的呼吸系统、心血管系统及神经系统产生较大的影响，甚至有些

还会致癌，VOC也是造成SBS（SickBuildingSyndrome）的主要原

因。

许多VOC的室内浓度往往高于室外。在美国环保机构对美国六个地区的调查中发现，

VOC的室内含量均比室外高出十倍，甚至有许多的建筑本身就是污染源。在TEAM的一项

专题调查中也发现无论城市还是农村VOC的室内浓度都是室外的2—5倍。

北京市卫生局对部分住宅区和写字楼的抽检表明，新装修后居室甲醛含量普遍超标，最高者

竟超标73倍。

我国由于过多的使用合成代用品作为建筑或装修材料且缺乏实用的检测标准和技术规

范，VOC问题比较严重。天津市卫生防病中心最近调查监测了新建及新装修的幼儿园、写

字楼、家庭居室等180余户近3万平方米的建筑，发现室内空气质量合格

率仅为34.7％。其中，在不合格的室内空气中甲醛的超标率为27.8％，苯系物（甲苯、二甲

苯等）超标率为14.6％。据报道，我国每年因建筑涂料引起的急性中毒约400起，1.5万余

人中毒，死亡约350人，造成慢性中毒达10万余人次。据报载北京

市近年青少年白血病患者增多，其中9/10的家庭有豪华的室内装修，我国大商场特别是地

下商场售货员肺癌患者比例居高不下，说明我国在VOC方面存在严重的误区。这要求我们

必须对室内空气中VOC对广大居民健康的影响问题给予更大的关注。

一VOC的来源

VOC的来源很多，下面分类介绍。

1建筑材料和装修材料

建筑材料和装修材料由于具有很大的表面积且长期暴露于空气中，因此是室内VOC的

主要来源，按它们随时间衰减的范围区分为一次源和二次源。VOC的一次源是指非结合的

VOC，它们通常摩尔质量较小，比如溶剂残留物、添加剂、抗氧化剂、增

塑剂、催化剂和单分子低活性物质等。二次源是VOC在不同的物理、化学条件下产生的物

理、化学结合物。例如，湿（高PH值）混凝土基层可以使PVC地板材料中的酞酸盐发生

水解反应，产生醇类；温度的升高（太阳辐射）能够导致聚合物结构的热

分解，起到催化剂的作用；室内环境中的VOC与不同的氧化剂作用会导致吸收过程和氧化

过程。二次源形成过程中可能产生突然、剧烈的IAQ问题，见下表一的例子。

表一室内材料产生的VOC二次源

室内材料VOC二次源产生条件

化纤地毯，纯毛地毯乙醛、甲醛、酸、噻唑苯臭氧

地毯胶垫乙酸水/氮

装饰或家具用人造板、细木工板、胶合板、复合地板甲醛、乙醛

软木乙酸、糠醛热

管道C6，8—10乙醛、脂肪酸臭氧

家具涂层乙醛、丙烯酸盐、异氰酸盐、苯乙烯

纯酸树脂油漆，天然油漆C3，5—6乙醛脂肪酸萜烯

涂料漆（丙烯酸，乳胶）乙醛、甲醛、甲酸臭氧

防锈涂料巳醛

PVC二乙基己醇水

隔热层乙醛潮湿

2与人类活动有关的来源

（1）生活用品如香水和染发剂、织物、衣服、清洁剂、光亮剂、喷雾剂、杀虫剂、干

洗剂；（2）办公用具如复印机、打印机、复写纸、修正液、胶带、胶水、橡皮膏。

3与设备有关的来源

空调设备中制冷剂的泄漏、排烟口设计不和理和密封剂、清洁剂使用不当都会产生

VOC。另外，汽车尾气也是VOC的一大室外来源。

4某些特定建筑或建筑中的某些特定场所

如石油制品加工厂、吸烟室、实验室、印刷厂、储藏室、健身房、美容院、地下室、

工艺美术作品展览室等。

5意外事件

管道由于渗透或溢流而滋生微生物会产生VOC，因火灾而产生的烟或电器中的PCBs

同样也是VOC来源。

二VOC的危害

VOC对人体的伤害很大，处于含VOC的环境中会有以下症状：咽、鼻、喉不适，头痛，

皮肤过敏，呼吸困难，恶心、呕吐、疲劳、眩晕，血清胆固醇降低，血浆胆碱脂酶减少。由

于VOCs是许多气体的混合物（包括氨丙酮、乙醇、苯、甲醛、烃

、甲烷、次甲基氯化物、丙烷、甲苯、二甲苯等），因此不可能对每种化合物对人体的影响

都一一介绍，这里只给出下面六种室内常见被CARB确认为有毒性的污染物的影响，分别

是苯、甲醛、次甲基氯化物、苯乙烯、四氯乙烯、甲苯，它们都对人

体的健康有着非常大的伤害。

1苯

苯有甜味，属芳香族，可溶解。苯是一种可造成急性和慢性中毒的有毒物质，它可通过

皮肤被吸收，但大多数中毒者是由于吸入了苯而产生的。苯通过皮肤吸收的速度为

0.4mg/cm2.h，而被吸入的苯大约有50~70%会被肺吸收。在急性中毒的情

况下，苯起麻醉作用，而慢性中毒的特点则是会造成造血组织的损伤和机体某些器官（包括

淋巴结）的变化。对接触苯的工人来说吸入210ppm的苯就会造成血液病。另外苯还能诱发

染色体畸变。

2甲醛

甲醛属醛类化合物，具有刺激性，可引起上呼吸道发炎。甲醛刺激皮肤，使皮肤过敏。

长时间处于浓度大于10mg/m3甲醛的环境下可导致慢性肺部疾病和神经性生理疾病，包括

头痛、疲劳、记忆力减退、注意力难以集中、情绪易变等。对于动物

的研究则表明，暴露于含有甲醛的空气中的可导致神经系统发生化学和物理变化，而对人类

则可造成生殖性疾病如月经紊乱，并可危害胎儿的身体结构和发育，造成出生婴儿体重过轻

等。甲醛的致癌性已经在对动物的实验中得到了证明。甲醛易溶于

水，因此很容易被上呼吸道中的黏膜吸收引起上呼吸道的感染发炎。另外鼻窦癌的发病也于

甲醛有关。

3次甲基氯化物

次甲基氯化物能在人体内分解为一氧化碳，而一氧化碳与人体血液中的血红蛋白结合形

成羟基血红蛋白，从而破坏血红蛋白运送氧的能力。次甲基氯化物还影响神经系统，暴露于

300ppm浓度下1~2小时可对听力和视力造成暂时性的影响，而长时

间处于次甲基氯化物浓度为500~1000ppm的环境下则能造成永久性的损害。

4苯乙烯

苯乙烯有芳香味，具有刺激性。接触苯乙烯可严重刺激或损伤人的眼睛，也可以对呼吸

器官造成刺激，导致皮炎和心情抑郁。200~400ppm时对眼睛有短时间的刺激，接触1000ppm

的苯乙烯30min会使人死亡，在浓度高于376ppm苯乙烯的环境中

人的中枢神经系统会受到损害。

5四氯乙烯

四氯乙烯不可燃，有醚气味。在高浓度时会发生麻醉作用，它能使皮肤脱脂和产生皮炎。

四氯乙烯的蒸气很容易被吸入而伤害肝脏，中枢神经和肾也会受到影响。

6甲苯

接触高浓度的甲苯可导致急性中毒，也可产生麻醉作用。接触10000ppm的甲苯可导致

人死亡。甲苯的急性毒性比苯还大，但没有证据证实甲苯会引起严重血液病。吸入100ppm

的甲苯会对人产生心理影响，吸入200ppm的甲苯会对人的神经中枢发

生作用。在200—570ppm环境下也会造成对眼睛黏膜和上呼吸道的刺激。