张浩
中国中元国际工程有限公司 北京100089
摘要：在公共建筑空气处理过程中很重要的一个步骤就是对新风的过滤处理，本文通过梳理既往设计中对新风过滤的各种处理方式，结合设计过程中的一些考虑细节，试对新风过滤优化处理进行探讨。
关键词：新风过滤；新风口；过滤器
1.引言
笔者既往参与设计建筑中主要涉及公共办公及商业建筑建筑，医疗服务建筑，公共实验建筑等。这几类建筑对于室内空气品质均有不用需求，依据各类建筑相关规范，均需对所处理的空气进行过滤处理。而新风的过滤处理效果是空调系统中对空气品质要求的重要保证。对于一般的公共建筑而言，采用组合式空调机组对空气进行热湿处理及过滤较为常见。对新风进行过滤处理主要考量目标为使用的经济性及保证过滤后空气的品质。通过优化设计达到所需目标也成为关键因素。
2.新风口设置存在问题
新风经室外进入空调机组首先经过新风取风口，因此首先考虑对第一环节进行优化设计
2.1新风进风百叶设置
在实际设计中，最先考虑新风百叶进风口位置，主要避免其处于污染物扩散区新风口百叶设置位置
对于常见公共建筑依据《民用建筑采暖通风与空气调节规范》中机械进风口百叶应设置在室外空气清洁地点；避免进风、排风短路；进风口的下缘距室外地坪不宜小于2m，当设在绿化地带时，不宜小于1m。而《生物安全实验室建筑技术规范》GB50346对新风口则要求新风口应采取有效的防雨措施；新风口设置防鼠、防昆虫、阻挡绒毛等的保护网，且易于拆装、新风口应高于室外地面2.5m以上，并应远离污染源。在设置于屋顶的新风口还需注意盛行风向及污染源位置问题。
在规范[1]中对防止排风对进风造成污染污染，避免进排风短路，进风口宜低于排风口3m以上，当进排风口处于同一高度也有对朝向及相对距离的要求。因此可以看出新风口取风位置也是决定新风品质高低重要因素。
2.2新风口百叶设置形式
新风取风口多采取防雨百叶设计。并结合建筑物条件布置于外墙或屋顶处。通常设计考虑防雨百叶有效面积系数为0.5，避免因有效面积过小造成新风口进风风速过高，增加进风噪声，同时增大进风阻力，也影响影响进风效率。依照规范[1]公共建筑机械进风口风速取3.5~4.5m/s。设计过程中，笔者也常采取在机房取风百叶墙体内侧设置隔墙，使隔墙和进风百叶间形成风腔，类似于静压箱，使其断面风速控制小于1.5m/s，进一步降低取风风速。
2.2新风百叶处理
常见的新风口设置于外墙处，但有些地区遇到暴雨天气，雨水透过百叶进入风腔中，防雨百叶在此情况有失效风险，会导致过滤器受潮。造成过滤器使用年限大为缩短，因此可在进风口处设置防雨罩，由侧墙进风调整为下进风。同时在防雨罩下侧可设置20~30目的防虫网，防止吹起的落叶及鸟进入。
3.过滤器选用
室外新风经过百叶后将进行空气过滤处理，而合适的过滤器能阻挡室外颗粒物的进入，因此选择合适的过滤方式是保证室内空气品质的关键，
3.1常用过滤器分类
空气过滤器主要是用于对进入的空气进行净化尘粒，根据《空气过滤器标准》GB/T14295-2008将空气过滤器按过滤效率级别分为粗效过滤器、中效过滤器、高中校过滤器和亚高效过滤器。同时《高效过滤器》GB/T13554-2020将过滤器依过滤效率划分为高效过滤器和超高效过滤器。
①粗效过滤：器主要用于首道过滤，截留粒径较大的微粒，主要用于拦截粒径5μm以上颗粒
②中效过滤器：一般作为空调系统的第二级过滤器，或者高中效、高效过滤器的前端过滤装置。
③亚高效过滤器：主要用于洁净环境的过滤器使用，按照洁净环境所需的洁净级别使用对用的过滤器。
④高效过滤器：作为洁净室末端的过滤器使用，结合洁净环境气流组织，最终实现对应级别的洁净环境。
对于评价过滤器，主要考虑指标为面风速，效率，阻力和容尘量
暖通设计过程中常用的空气过滤器及性能可按下表分类[2]、[3]
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常用的粗效过滤器为一次性平板式和可清洗或者抛弃型袋式过滤器。
中效及高中效过滤器常选用袋式过滤器、隔板式过滤器、微静电过滤器。而高效过滤器则常选用无隔板式平板过滤器及有隔板过滤器[4]
对于粗效过滤器一次性平板式过滤器结构形式较为简易，且其重量轻，价格相较于袋式过滤器低，在组合式空调机组内安装空间较短（通常在50mm左右）但缺点是容尘量小。而可清洗或者抛弃型袋式过滤器其容尘量大、效率较高，但占用安装空间较大（通常为400mm左右）价格相对较高。
3.2常见过滤器选用
①对于板式粗效过滤器，主要选择纤维填充式或纤维毡过滤器，其相较于泡沫塑料过滤器具有耐腐蚀的优点。特别是纤维毡过滤器可采用多层滤料折叠或者做成V型板式，可扩大与空气的接触面积，降低滤料迎面风速，使得净化效率进一步提升。
②对于袋式过滤器其过滤性能可从粗效G3至高中效F9选择种类较多，可选滤料进一步丰富。其对于含尘粒径大于0.1μm，空气温度在250℃以下且含尘浓度小于50g/m3的气体有较好的过滤效果。在对其进行滤料选择时应根据所处理气体特性选择合适的纤维滤料。
③对于静电过滤器其主要针对1~2μm粒径的颗粒物，有较好的过滤效果。其主要特点是除尘器本体阻力较低为80~200Pa，但其过滤过程中会产生臭氧，通常控制其1h臭氧增加量低于0.05mg/m3。其可替代一般的中效及高中效过滤器。在其上游需设置粗效过滤器进行保护。
针对所需保护房间的洁净等级确定末端过滤器等级，同时为延长末端过滤器使用年限，采用粗效或结合中效过滤器保护末端设备。若相邻两级过滤器对同种粒径过滤效率较为接近则会使后一级过滤器不能完全发挥作用，同时前一端过滤器更换频率增加。
针对不同过滤效率的过滤器还需控制其迎面风速，粗效过滤器其迎面需控制在小于2.5m/s，中效过滤器控制迎面风速小于2m/s，高中效过滤器控制迎面风速1.5m/s，亚高效过滤器控制其迎面风速小于1m/s[2],高效过滤器风速小于0.45m/s [3]。较小的过滤风速有助于在滤料表面建立粉尘层，进一步提高过滤效率。
3.3过滤器安装位置
粗效过滤器可置于空调箱负压段，有效保护空调箱内环境。
中效及高中效过滤器宜集中在空调箱的正压段设置，
4.风机选取
空调机组通常选用皮带传动风机和无蜗壳风机，皮带风机技术成熟，成本较低。在实际使用过程中，注意皮带的维护及定期清理风机壳内油污，可维持机组后空气品质，能够较好的匹配一般公共建筑的空调机组。
在对风机空气品质要求严格的后无蜗壳风机由于没有皮带和皮带轮及蜗壳，其在运行中，不会因皮带磨损带来碎屑，同时也避免因蜗壳造成油污聚集，最终影响过滤后新风品质。更加适用于洁净环境的空调机组。无蜗壳风机也有更加灵活的出风方向，空调机组的外壳即为风机的外壳，多方向出风，在空间受限地方优势较为明显。
结语：随着对人们对内空气品质的关注不断提升，需要我们在设计阶段就需更加重视对新风过滤处理进行更为周全的设计，为后期良好的运行创造先期条件。
参考文献
[1]《民用建筑采暖通风与空气调节规范》 GB50736-2012
[2]《空气过滤器》GB/T 14295-2019
[3] 《高效过滤器》GB/T13554-2020
[4]《空气过滤器选用与安装》20K307